2025年塑料行业人工智能系列专题报告：机器人产业爆发，特种塑料迎机遇

1 塑料材料金字塔顶端—特种塑料

特种塑料作为塑料材料领域的高端分支，凭借其独特且卓越的性能，在众多关键行 业中扮演着不可或缺的角色。与通用塑料和工程塑料相比，特种塑料在性能指标上呈现 出显著的差异化优势，这些优势源于其特殊的分子结构设计以及复杂精密的合成工艺。

通用塑料，如常见的聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS） 等，广泛应用于日常生活的各个方面，包括包装材料、塑料制品、建筑材料等。它们具 有成本低廉、加工性能良好等优点，但在耐高温、机械强度和化学稳定性等方面存在明 显的局限性。一般情况下，通用塑料的长期使用温度通常低于 100℃，拉伸强度大多在 10 - 50MPa 之间，并且在面对强酸、强碱等强腐蚀性化学介质时，容易发生化学反应， 导致性能劣化。 工程塑料则在性能上相较于通用塑料有了显著提升，能够满足一些对材料性能要求 较高的应用场景，例如汽车零部件、电子电器外壳、机械制造等领域。典型的工程塑料 包括聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）等。工程塑料的长期使用温度范围一般在 100-200℃ 之间，拉伸强度可达到 50-150MPa，在常见的酸碱环境中具有较好的化学稳定性。然而， 对于一些极端条件下的应用，工程塑料仍然难以胜任。 特种塑料是为了满足极端和特殊的应用需求而发展起来的。特种塑料具备高耐温性、 卓越的机械强度以及优异的化学稳定性等特性，使其能够在航空航天、半导体、化工、医疗等高端领域发挥关键作用。特种塑料的长期使用温度超过 200℃，拉伸强度可超过 150 MPa。

特种塑料作为高性能高分子材料的核心品类，凭借其耐高温、高强度、耐化学腐蚀 等特性，已成为支撑高端制造、新能源、航空航天等战略产业的关键基础材料。2022 年 全球特种工程塑料市场规模达 940 亿元，2018-2022 年复合增长率 9.58%，而中国市场规 模同期增长至 135 亿元，占全球份额 14 %。主要的特种塑料品种包括聚碳酸酯、特种聚 酰胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚砜等。尽管中国特种工程塑料市场规模不断扩大，但其 自给率仍相对较低，2021 年中国特种工程塑料整体自给率仅为 36%。 PEEK（聚醚醚酮）：PEEK 具有极其出色的综合性能。其分子结构中含有大量的芳 环和醚键，赋予了材料高结晶度和优异的热稳定性。PEEK 的长期使用温度可达 260℃， 短期耐受温度甚至可高达 300℃以上。在机械性能方面，PEEK 具有极高的拉伸强度，通 常可达到 100-140MPa，同时具备良好的弯曲强度和冲击强度，能够承受较大的外力作用 而不发生破裂或变形。其优异的化学稳定性使其几乎不与任何化学物质发生反应，无论 是强酸、强碱还是有机溶剂，都难以对其造成腐蚀。在航空航天领域，PEEK 的应用案 例极为广泛。以飞机发动机零件为例，发动机作为飞机的核心部件，工作环境极其恶劣， 需要承受高温、高压、高转速以及强烈的机械振动等极端条件。 PI（聚酰亚胺）：PI 具有优异综合性能，其分子结构中含有独特的酰亚胺基团，赋予 了材料卓越的耐高低温性能、高绝缘性和突出的机械强度。PI 的长期使用温度范围极宽， 可在- 269℃至 400℃之间保持稳定的性能，这使得其在极端温度环境下的应用具有无可比拟的优势。在电气性能方面，PI 具有极低的介电常数和介电损耗，是理想的绝缘材料。 其机械强度方面，拉伸强度通常可达到 100-200MPa，弯曲强度也能达到较高水平，同时 具备良好的耐疲劳性能，能够在反复受力的情况下保持结构完整性。在柔性印刷电路基 板（FPCB）领域，PI 薄膜得到了广泛的应用。随着电子产品不断向小型化、轻量化、高 性能化方向发展，对 FPCB 的要求也越来越高。PI 薄膜凭借其优良的柔韧性、高绝缘性 和良好的热稳定性，成为 FPCB 的关键材料。在 FPCB 的制造过程中，PI 薄膜作为基板 材料，能够承受多次弯折而不发生破裂或性能下降，确保了电路的可靠性和稳定性。同 时，其高绝缘性能有效地防止了电路之间的信号干扰，保证了电子设备的正常运行。例 如，在智能手机、平板电脑等电子产品中，大量采用了基于 PI 薄膜的 FPCB，实现了电 子元件的高密度集成和轻量化设计，提升了产品的性能和竞争力。

PSF（聚砜）：PSF 是以芳香族硫醚为核心结构的高性能热塑性工程塑料，其分子主 链由苯环与砜基（-SO₂-）交替连接而成，形成高度刚性的芳香族聚合物网络。这种独特 的分子结构赋予聚砜卓越的耐高温、耐化学腐蚀及力学性能，使其成为高端工业领域的 关键材料。 在电子电器领域，高温、高湿及高频信号传输环境对材料性能提出严苛挑战。传统 塑料（如尼龙、聚丙烯）在长期高温下易老化、绝缘失效，而金属部件则面临重量大、 加工复杂等问题。聚砜凭借其综合性能优势，成为解决这一痛点的核心材料。从电子电 器的核心绝缘部件到医疗领域的高端器械、5G、新能源汽车及高端装备，其应用正随着 制造业升级不断拓展。

2 特种塑料在人工智能产业的应用

2.1 PEEK（聚醚醚酮）材料的产业应用

2.1.1 PEEK 材料概述

PEEK 材料拥有出色的耐高温、耐化学腐蚀、高强度、高刚性、良好的尺寸稳定性 和自润滑性等特点。其长期使用温度可达 260℃，短期使用温度能达到 300℃以上，同时 在各种化学介质中表现稳定，机械性能在高温环境下依然保持良好。这些优异性能使得 PEEK 材料成为众多高端制造业的理想选择，人形机器人领域也有用武之地。

2.1.2 PEEK材料的生产工艺壁垒高

PEEK 材料的生产分为三个步骤。1）首先将氟酮、对苯二酚、碳酸钠等原材料熔融 混合后加入 5000L 聚合釜，加热至 280℃-340℃状态下进行聚合反应，聚合反应持续（8-12 小时）至理想状态（PEEK 聚合的分子量达到预定区间）后，通过封端技术停止聚合反 应，生成 PEEK 粗粉和碱金属盐的混合物；2）混合物经冷却、粉碎、提纯、萃取、干燥 等工序分离出 PEEK 粗粉；3）粗粉通过挤出、深度过滤、切粒工序生成纯树脂颗粒；粗粉通过磨粉、筛分、磁选工序生成细粉；粗粉通过与碳纤维、玻璃纤维、PFTE 混合后经 熔融挤出、切粒、磁选工序生成各类复合增强类产品。

PEEK 的生产主要有几个方面的难点：1）高成本：PEEK 的生产成本较高，主要源 于其原料稀缺且生产工艺复杂，需要在高温高压条件下进行。例如，PEEK 的熔点高达 343℃，注塑成型过程需要特殊的设备和严格的工艺控制，增加了生产成本。2）加工难 度大：PEEK的熔点高、流动性差，加工过程中容易产生翘曲变形，对设备要求高。注塑 成型和加工过程复杂且耗时，PEEK的生产涉及复杂的化学反应，需要精确控制温度和压 力。例如，采用亲核取代工艺制备 PEEK 树脂时，反应条件苛刻，工艺复杂，单体成本 高昂。3）技术要求高：PEEK 的生产需要大型反应釜进行连续稳产，目前全球仅少数企 业具备这种能力。生产过程中需要优化聚合工艺、纯度和性能要求，技术难度大。

2.1.3 PEEK 材料在人形机器人的应用环节

（一）关节部位

人形机器人的关节需要具备高灵活性和耐磨性，以实现各种复杂动作。PEEK 材料 凭借其良好的机械性能和自润滑特性，成为关节部件的理想材料。例如，在机器人的膝 关节、肘关节和腕关节等部位，使用 PEEK 制造的关节连接件和轴承，可以有效减少摩 擦和磨损，提高关节的运动精度和寿命。同时，PEEK 材料较轻的重量也有助于减轻机 器人整体负载，降低能耗。

（二）传动系统

在人形机器人的传动系统中，齿轮、齿条等部件需要承受高负载和频繁的冲击。PEEK 材料的高强度和高刚性使其能够胜任这些关键部件的制造。与传统金属材料相比，PEEK齿轮具有噪音低、振动小、自润滑无需额外润滑系统等优势，不仅提高了传动效率，还 减少了维护成本和故障风险。

（三）外壳与结构件

人形机器人的外壳和结构件需要具备一定的强度和刚度，以保护内部电子元件和机 械部件，同时还要考虑轻量化设计。PEEK 材料的高强度和良好的成型加工性能使其可 以制造出复杂形状的外壳和结构件，并且能够通过添加碳纤维等增强材料进一步提高强 度。采用 PEEK 材料制作外壳，在保证足够防护性能的同时，能显著降低机器人的重量， 提升其能源利用效率和运动灵活性。

（四）传感器部件

传感器是人形机器人感知外界环境的重要部件，其安装和保护需要特殊材料。PEEK 材料具有良好的电绝缘性能和化学稳定性，能够为传感器提供稳定的工作环境，避免电 磁干扰和化学腐蚀对传感器性能的影响。例如，在压力传感器、触觉传感器等部件的封 装和固定中，PEEK 材料得到了广泛应用。

2.1.4 PEEK 材料在人形机器人的需求量测算

由于人形机器人仍处于产业初期，关于单台机器人材料的用量并无明确标准。我们 的思路是根据 PEEK 有可能替代的部件价值量来反推 PEEK 材料在人形机器人的市场空 间。 人形机器人的核心零部件包括谐波减速器、无框力矩电机、空心杯电机、行星滚柱 丝杠、编码器、传感器、轴承等。从成本结构占比来看，电机、传感器、减速器、丝杠 是成本占比较大的核心零部件。根据觅途咨询《2024 人形机器人产业链白皮书》数据， 丝杆、无框力矩电机、减速器、力传感器、空心杯电机、轴承在人形机器人价值占比分 别为 19.00%、16.00%、13.00%、11.00%、8.00%、5.50%。

相较于传统合金和不锈钢材料，PEEK材料在质量、自润滑性、耐腐蚀性方面有明显 优势。1）PEEK材料的密度通常在 1.26 - 1.32g/cm³左右，远低于合金和不锈钢材料。这 使得机器人使用 PEEK 材料制造的部件更轻便，有利于提高机器人的运动速度和灵活性； 2）PEEK 具有较低的摩擦系数，一般在 0.1 - 0.3 之间，且具有自润滑性。相比之下，合 金和不锈钢通常需要额外的润滑措施来减少摩擦和磨损。同时，可降低机器人维护成本， 减少因润滑问题导致的故障。3）PEEK 除了浓硫酸等少数强腐蚀性介质外，对大多数化 学物质都有良好的耐受性。而合金和不锈钢在某些特殊环境下可能会发生腐蚀，如在一 些酸碱环境或含有特定化学物质的工业环境中。 因此，PEEK材料有望实现部分结构件的材料替代。我们假设 PEEK材料在丝杠、轴 承、减速器部件上实现部分替代，三类部件价值量占比人形机器人总比例的 37.5%，考 虑到通用 PEEK材料单位重量价格是不锈钢单价的 22 倍左右，密度差距在 6 倍左右，在 控制成本的情况下，PEEK 材料的用量占比可能在 1-2%，对成本的抬升在 3.6%-7.3%之 间。 综合考虑下来，假设通用性人形机器人的制造成本在 10-15 万元之间，丝杠、减速器 以及轴承的价值量占比约为 3.75 万元-5.62 万元，PEEK材料替代量在 1-2%，则单台机器 人需要 PEEK材料的价值量约为 1,367-4,102 元。

据中国通信院发布的《人形机器人产业发展研究报告（2024）》，我国人形机器人市 场规模约在 20-50 亿元，预计 2028-2035 年，人形机器人整体进入 Lv2 等级，市场规模有 望达到约 50-500 亿元。中商产业研究院则更为乐观，预计 2024 年中国人形机器人市场规 模达到 27.6 亿元，预计到 2029 年有望达到 750 亿元，到 2035 年则可能增长到 3000 亿元。

2.1.5 PEEK材料的相关公司

目前，全球 PEEK 材料市场呈现出国际企业主导，国内企业逐渐崛起的竞争态势。 国际企业凭借技术和品牌优势，在高端市场占据主导地位，但国内企业通过不断加大研 发投入、提升产品质量和降低成本，正逐步缩小与国际企业的差距，并在中低端市场和 本地化服务方面具有一定优势。在人形机器人领域，随着市场需求的快速增长，国内外 PEEK 材料企业都在积极布局，未来市场竞争将更加激烈。 综上所述，PEEK 材料凭借其独特的性能优势，在人形机器人的关节、传动系统、 外壳、传感器等多个关键应用环节发挥着重要作用。随着人形机器人市场的快速发展， 对 PEEK 材料的需求量也将呈现爆发式增长。在竞争格局方面，虽然目前国际企业在全 球 PEEK 市场占据主导地位，但国内企业发展迅速，正逐渐打破国际垄断。未来，随着 技术的不断进步和市场的进一步拓展，PEEK 材料在人形机器人领域的应用前景将更加 广阔。

国际企业

英国威格斯（Victrex）：作为全球 PEEK 材料的领军企业，威格斯拥有先进的生产技 术和广泛的市场份额。其产品质量稳定，性能卓越，在高端应用领域占据主导地位。威 格斯与多家知名机器人企业建立了长期合作关系，为其提供定制化的 PEEK 解决方案。 比利时索尔维（Solvay）：索尔维也是全球重要的 PEEK 材料供应商之一，其产品涵 盖了多个系列，能够满足不同客户的需求。索尔维在研发方面投入巨大，不断推出新的 产品和应用技术，在人形机器人等高端制造领域具有较强的竞争力。 德国赢创（Evonik）：赢创在特种聚合物领域拥有丰富的经验，其 PEEK材料产品具 有优异的性能和可靠性。赢创通过不断优化生产工艺和拓展市场渠道，逐渐在全球 PEEK市场中占据一席之地，在人形机器人行业也有一定的客户群体。

国内领先企业

中研股份：公司是一家专注聚醚醚酮（PEEK）研发、生产及销售的高新技术企业。 经过十余年的自主研发，公司在 PEEK 合成、提纯、复合增强的理论和技术方面实现了 多项创新和突破，掌握了包括关键原料选择、关键过程控制、关键设备设计、关键工艺 优化、关键指标监测的全流程全国产化 PEEK 生产能力。经中国合成树脂协会组织评审 认定，“公司产品主要性能指标已达到国际先进水平，填补了国内空白，在大规模工业生 产领域，公司 PEEK 工业化生产技术处于国内领先水平”。公司是继英国威格斯、比利时 索尔维和德国赢创之后全球第 4 家 PEEK 年产能达到千吨级的企业，是继英国威格斯后 全球第 2 家能够使用 5000L 反应釜进行 PEEK 聚合生产的企业，是目前 PEEK 年产量 最大的中国企业。 公司的主要产品为树脂形态的 PEEK，形成现有的“两大类、三大牌号、六大系列” 共 52 个规格牌号的产品体系。公司的主要产品根据是否添加玻璃纤维、碳纤维进行物理 改性分为纯树脂和复合增强类树脂两大类；按产品熔体流动性由低至高分为 770、550、 330 三大主要牌号；按照不同的表观形态及再加工方式分为纯树脂粗粉（P 系列）、纯树 脂细粉（PF 系列）、纯树脂颗粒（G 系列）、玻纤增强颗粒（GL 系列）、碳纤增强颗粒 （CA 系列）、耐磨增强颗粒（FC 系列）六大系列，此外还包括少量 PEEK 制品。公司 产品适用于注塑、挤出、模压、喷涂等加工方式，可满足下游客户对 PEEK 的多种应用 场景需要。

沃特股份：公司主要从事高性能功能高分子材料合成、改性和成品的研发、生产制 造、销售及技术服务，为客户提供最优化的 新材料解决方案和增值服务，致力于成为世 界一流的材料方案提供者。公司产品主要包括特种及新型工程高分子、高性能复合材料、 碳纤维及碳纳米管复合材料、含氟高分子材料。公司产品已应用在电子、家电、光伏、 半导体、医疗、办 公设备、通讯、汽车、电气、储能等领域。 公司规划建设聚芳醚酮合成树脂产能 1,000 吨。截至 2024 年底，公司一期聚醚醚酮 合成树脂产线已完成建设，项目已由建设期进入试生产期。公司已与下游客户开展注塑 级 PEEK 材料开发和验证工作，并已取得部分订单。公司控股子公司浙江科赛已具备百 吨级聚芳醚酮型材生产及加工能力，正逐步向精密电子、电子信息、工业机械、轴承等 领域客户供应 PEEK 型材。 公司始终关注高附加值材料产品和产业链延伸布局，不断加强特种高分子材料平台 化建设能力。在产业链上游方面，公司已实现 LCP、PPA、聚砜、PAEK 等特种工程树 脂的产业化合成布局；在产业链中游方面，公司通过多样化的材料加工技术，为下游客 户提供满足不同使用需求的高/低介电性能、抗静电、屏蔽、轻量化、薄壁化、高强度、 高韧性、导电、绝缘、阻燃、导热、导磁材料产品，以及与产品相对应的模拟测试和加 工工艺定制服务；在产业链下游方面，公司已经能够为客户提供 LCP 薄膜产品、PTFE 薄膜和成型制品，以及 PEEK 成型制品，并得到了下游客户的认可和使用。

2.2 PI（聚酰亚胺）材料在人工智能产业的应用

2.2.1 PI（聚酰亚胺）材料概述

PI（聚酰亚胺）是指分子结构主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物，PI 是一个非 常庞大的家族，高性能 PI 的主链大多以芳环和杂环为主要结构单元。PI 具有最高的阻燃 等级，良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、介电 常数 3.4，介电损耗仅 10-3，属 F至 H级绝缘，且这些性能在很宽的温度范围（-269℃-400℃） 内不会发生显著变化，被誉为“21 世纪最有希望的工程塑料之一”。在电气性能方面，PI 具有极低的介电常数和介电损耗，是理想的绝缘材料。其机械强度方面，拉伸强度可达 到 100MPa，弯曲强度也能达到较高水平，同时具备良好的耐疲劳性能，能够在反复受力 的情况下保持结构完整性。

2.2.2 PI 薄膜的制备技术

PI 薄膜在亚胺化之前需要制膜成型，成型方法主要有流延法、流延拉伸法（双轴定 向拉伸法）、浸渍法（铝箔上胶法）、喷涂法、挤出法和沉积法等。成型工艺对于薄膜的 性能和生产方式影响极大，目前较为常用的方法为流延法和流延拉伸法，相比于流延法， 流延拉伸法常用于制备高性能的 PI 薄膜。在我国流延法及浸渍法工艺均较为成熟，其中 浸渍法由于产品绝缘性能较差，正逐渐被淘汰。而技术难度较高的喷涂法、挤出法以及 沉积法在 2016 年主要由日本先进企业掌握。目前亚胺化主要有两种方法，市场分析即热 亚胺化法和化学亚胺化法，热亚胺化法将聚酰胺酸加热到一定温度，使之脱水环化；化 学亚胺法是向温度保持在-5℃以下的聚酰胺酸溶液中加入一定量的脱水剂和触媒，快速 混合后加热到一定温度使其脱水环化。热亚胺化法的工艺过程与装备较化学亚胺法简单， 但制得的薄膜物化性能较化学亚胺法存在不足，无法生产满足电子级及以上的 PI 薄膜。

PI 的生产工艺主要包括一步法、两步法和三步法，其中两步法是当前最常用的方法。 其核心工艺涉及单体缩聚、前驱体合成及亚胺化等步骤，并辅以成膜技术（如流延法、 双向拉伸法）实现规模化生产。

2.2.3 高端聚酰亚胺的供应被国外垄断

目前，美日韩企业主导 PI 薄膜市场。美国企业主要是杜邦公司，作为行业的“带头 人”，其生产的“Kapton”系列涵盖热控、电子、电工等多种薄膜类型。日本企业涵盖钟 渊化学、宇部兴产、住友化学等，其中：钟渊化学主要布局电子及热控 PI 薄膜，用于 2L-FCCL 生产的 TPI 薄膜是其优势产品；宇部兴产采用独树一帜的“一步法合成+流涎” 工艺，在以 COF 为代表的微电子应用领域具有明显优势；住友化学是 CPI 薄膜领域的“先 行者”，具有柔性 OLED 用 CPI 薄膜批量供应能力。韩国企业包括可隆、SKC、PIAM 等， PIAM（原 SKPI）是由可隆和 SKC 合资建立的 PI 薄膜领先企业，合资终结后可隆和 SKC 分别进行了 CPI 薄膜研发并具备批量供应能力。 国内 PI 制造商多以百吨级装置为主，且 PI 制品多集中在电工膜的生产与研发，而较 少参与高端的电子级 PI 膜制品。电子级以下的 PI 薄膜基本实现国产化，包括绝缘级电工 膜。

PI 膜在国内的应用开发主要集中在电子及微电子行业，如柔性印刷电路（FPC）、新 能源汽车动力电池母排（CCS）用的 FPC 基材及覆盖膜，以及散热 PI/石墨复合膜等；在 电工行业的应用开发所占比率非常低，其中的电工级 PI 膜制品又是一个非常小的细分市 场，受关注度更低，目前生产及从事其研究工作的企业并不多。根据全球及国内市场 PI 膜的消费结统计，电线电缆行业的 PI 膜大约只占 2%，而在中国则低于 1%，并且全球线 缆行业的 PI 复合膜几乎被杜邦 Oasis®系列产品所垄断。

2.2.4 PI 材料在智能机器人的应用

近年来，随着柔性电子技术的迅猛发展，智能传感器也逐渐向柔性化迈进，与半导 体器件及集成技术深度融合。柔性电子传感器凭借其轻便、柔软且可折叠的特性，已成 为电子领域的研究新宠，推动了电子皮肤、医疗植入设备以及穿戴设备等多功能消费电 子产品的涌现。中、美、日三国属于技术原创大国，韩国和欧洲地区在电子皮肤领域也 有所建树。例如，2018 年中国科学院开发出可直接贴附在人体皮肤的超薄高像素柔性电 子皮肤阵列；2019 年美国科罗拉多大学博尔德分校开发出新型可塑性、自我修复和完全可回收的 “电子皮肤”。 聚酰亚胺在柔性传感器中扮演着重要角色，作为基底材料：聚酰亚胺具有丰富的红 外官能团和低热导率，可以作为柔性光热电探测器的基底。以聚酰亚胺薄膜为基底的碲 基热电多层薄膜探测器，在- 50 ~110°C 的温度范围内对热辐射表现出高灵敏度，分辨率 达 0.05°C。聚酰亚胺薄膜支撑的碲化铜多层膜在多次循环后，没有发生明显的热电性 能下降，展示出良好的机械柔韧性，有助于提升电子皮肤在复杂环境下的工作稳定性和 可靠性。电子皮肤通过柔性传感器进行信号感知与转换，能够感知压力、剪切力、接触 力等多种类型的力。

近年来，柔性传感器技术快速发展，国内外机构陆续开发出多个路径的柔性传感器 技术，在应用层面推动了产业的逐步落地。 柔性可穿戴长波红外光热电探测器：由中国科学院大连化学物理研究所开发。该探 测器在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺衬底上构建了 Te/CuTe 热电异质结。 Te/CuTe 热电异质结提升了复合薄膜的热电功率因子，降低了器件噪音，同时通过降低 光学反射损耗，并将光学反射极小值与聚酰亚胺吸收峰对齐，增强了光热电耦合，提升 了器件灵敏度。在非接触式温度感知测试中，当目标温度从零下 50°C 上升至 110°C，其 灵敏度均优于商业刚性热电堆。该探测器可用于电子皮肤非接触温度感知，为仿生触觉 系统引入红外探测技术提供了可行方案。 多功能可穿戴电子设备：由科罗拉多大学博尔德分校的学者开发。该设备内部主要 由电路板构成，使用丝网印刷创建液态金属丝网络，然后将这些电路夹在两层由聚酰亚 胺制成的薄膜之间。聚酰亚胺具有高度柔性和自愈性，为设备提供了优良的性能。该设 备集成了热传感器、三轴加速度计和心电图传感器等，可精确地为人体提供实时监测体 温、身体活动和健康状态的功能，具有可延展性、可自愈性、可回收性和可重构性等特 性。 柔性压力传感器：由四川大学开发。该传感器基于单一的聚酰亚胺材料体系，通过 调整聚酰亚胺的聚集态结构，在内部纤维以及纤维与电极层间引入了大量自融合界面。其可承受高达 4000kPa 的超高压强，且具有出色的灵敏度（158.67kPa-1），还具备出色 的循环稳定性（1500kPa 压强下 150000 次循环）和环境适应性（超高的复杂压缩应力 1969.6kPa 和剪切应力 347.3kPa 下 10000 次循环）。由其制备的便携式柔性传感系统能 够精确检测人体在静态和动态条件下的足底压力分布情况。 具有触觉感知功能的电子皮肤：由德克萨斯大学阿灵顿分校开发。该电子皮肤融合 了数百万个由 0.2 微米厚氧化锌纳米棒制成的可实现自供电的微小柔性传感器，并用一 层耐化学和防潮的聚酰亚胺弹性膜包裹住一部分纳米棒传感器，形成柔性和防水的 “皮 肤”。它能够检测到微小的压力变化和温度变化，可让机器人具备更精准的触觉感知，例 如通过压力感知物体来推断拿起的握力、移动的速度等。

2.2.5 电子皮肤和柔性传感市场空间

柔性传感器：据 datebridge 估计，2024 年全球柔性传感器市场规模为 65.1 亿美元， 随着机器人产业的快速发展，未来柔性传感器有望迎来需求爆发。预计到 2032 年全球 柔性传感器市场将达到 110.1 亿美元，2025 年至 2032 年预测期内的复合年增长率达 到 6.80%。 电子皮肤：据电子工程世界信息，2024 年全球电子皮肤市场规模约 109 亿美元，2025 年预计达到 132 亿美元，同比增长 21.1%，到 2030 年，全球电子皮肤市场规模预计将增 长到 371 亿美元。根据共研网数据，2024 年，国内人形机器人电子皮肤市场规模预计 4.6 亿元，到 2030 年预计将增长到 90.5 亿元。这将带动电子皮肤市场高速发展。

2.2.6 PI 膜相关公司

在聚酰亚胺（PI）膜领域，国内上市公司中生产规模和技术水平领先的企业主要集 中在高性能电子级、电工级及特种 PI 膜领域。 瑞华泰：公司专业从事高性能 PI 薄膜的研发、生产和销售，主要产品系列包括热控 PI 薄膜、电子 PI 薄膜、电工 PI 薄膜等，其中多款产品填补了国内空白，获得西门子、 庞巴迪、中国中车、艾利丹尼森、德莎、宝力昂尼、生益科技、联茂、斯迪克、思泉新 材等国内外知名企业的认可，广泛应用于柔性线路板、消费电子、高速轨道交通、风力 发电、5G 通信、柔性显示、航天航空等国家战略新兴产业领域。公司是全球高性能 PI 膜 产品种类最丰富的供应商之一，客户包括三星、华为、宁德时代等头部企业。 公司量产销售的产品主要为热控 PI 薄膜、电子 PI 薄膜和电工 PI 薄膜三大系列。

（1）热控 PI 薄膜

公司的热控 PI 薄膜主要为高导热石墨膜前驱体 PI 薄膜，用于高导热石墨膜的制备， 最终应用于消费电子等领域。面内取向度和易于石墨化是决定该产品竞争力的主要特性。高导热石墨膜前驱体 PI 薄膜经碳化、石墨化后，形成高导热石墨膜，再经压延、贴合、 模切等工序后装入电子产品。公司的高导热石墨膜前驱体 PI 薄膜因具备较高的面内取向 度，易于石墨化，适合整卷烧制，下游制程加工性能突出，制成高导热石墨膜后在柔韧 性、耐折性等方面具有优势，进入下游知名石墨导热材料制造商的供应链。该产品属于 “中国制造 2025 重点新材料首批次应用示范目录（2017 年版）”。

（2）电子 PI 薄膜

公司的电子 PI 薄膜主要包含两类：电子基材用 PI 薄膜和电子印刷用 PI 薄膜。电 子基材用 PI 薄膜主要用于 FPC 的制备，最终应用于消费电子、5G 通信、汽车电子等领 域，尺寸稳定性是决定该产品竞争力的主要特性。电子基材用 PI 薄膜作为绝缘基膜与铜 箔贴合构成 FCCL 的基板部分，也可作为覆盖膜贴覆于 FPC 表面，用于保护线路免受 破坏与氧化。公司的电子 PI 薄膜具备良好的尺寸稳定性，兼具良好的介电性能，可达到 3-7.5 微米的超薄规格，黑色电子 PI 薄膜具备低透光率等良好的遮盖性能，TPI 薄膜积 极推进下游应用评价，目前已开始小批量供货。公司已进入生益科技、联茂等知名厂商 的供应体系。 电子印刷用 PI 薄膜制作成的电子标签主要贴覆于 PCB等产品的表面，对其进行序列 化标识，追溯生产全过程，帮助识别缺陷，最终应用于消费电子、5G 通信、汽车电子等 领域。该产品的关键特性为良好的粘结适应性。公司的电子印刷用 PI 薄膜具备优良的涂 覆适应性，兼具尺寸稳定性、耐高温和耐化学性等特性，已进入日东电工、艾利丹尼森、 宝力昂尼、德莎等全球知名标签企业的供应链。

（3）电工 PI 薄膜

电工 PI 薄膜的主要功能为绝缘，主要用于电磁线绕包材料及大功率电机、变压器的 匝间/层 间绝缘。公司的电工 PI 薄膜主要为耐电晕 PI 薄膜，此外还有少量配套 C 级电 工 PI 薄膜。耐电晕 PI 薄膜主要用于变频电机、发电机等的高等级绝缘系统，最终应用 于高速轨道交通、风力发电等领域，保护绝缘系统免遭变频电机运行时局部放电导致的 损坏，提高电机长期运行的可靠性，保障高速列车的运行安全性，实现风电设备长寿命 免维护。耐电晕特性是决定耐电晕 PI 薄膜竞争力的主要特性。公司自主研发的耐电晕 PI 薄膜具备优异的耐电晕性能，近十多年来，公司陆续通过西门子、庞巴迪、ABB、中国 中车的产品认证，打破杜邦长期在该领域的全球垄断。

国风新材：公司深度聚焦高分子功能膜材料、光电新材料、聚酰亚胺材料、绿色环 保木塑新材料、新能源汽车轻量化材料五大产业，是集研发、采购、生产、销售完整体 系于一体的国家高新技术企业。“十四五”期间，国风新材抢抓发展窗口，乘着我国聚力 发展战新产业和合肥市奋力打造“芯屏汽合”、“急终生智”战新产业链的机遇，通过不 断优化产业布局、深化改革创新，持续推进产品结构调整、产业转型升级，推进薄膜材 料向功能化、高端化、环保化发展，从传统包装膜向高端包装膜和电子信息用膜材料方向发展，公司明确向新材料产业转型的战略发展方向，推动公司未来高质量发展。 公司聚酰亚胺薄膜材料可广泛应用于柔性显示、集成电路、芯片柔性封装、5G 通信、 新能源汽车、电气电子、航空航天等领域，基于其优异的物理性能和化学性能，以及下 游市场需求的驱动，高性能聚酰亚胺薄膜的新应用不断涌现。公司目前已批量生产的聚 酰亚胺薄膜主要产品为 FCCL 用聚酰亚胺黄色基膜、遮蔽用聚酰亚胺黑膜、聚酰亚胺碳 基膜和芯片封装用聚酰亚胺薄膜。高导热聚酰亚胺薄膜产品、热塑性聚酰亚胺多层复合 膜产品、低价电损耗聚酰亚胺薄膜（MPI）产品、透明聚酰亚胺薄膜（CPI）产品、光敏 聚酰亚胺（PSPI）光刻胶产品处于在研阶段，产品种类逐步增多。

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