政府报告新词“具身智能”催生材料技术新机遇

B站影视 韩国电影 2025-03-11 17:50 1

摘要:在2025年的政府工作报告中,“具身智能”作为新兴科技领域的重要概念被提及,引发了社会各界的广泛关注。这一概念不仅代表着人工智能技术的前沿发展方向,更预示着科技与材料产业深度融合的新趋势。本文将结合近期相关报道,深入探讨具身智能的发展现状、材料需求以及未来趋势

在2025年的政府工作报告中,“具身智能”作为新兴科技领域的重要概念被提及,引发了社会各界的广泛关注。这一概念不仅代表着人工智能技术的前沿发展方向,更预示着科技与材料产业深度融合的新趋势。本文将结合近期相关报道,深入探讨具身智能的发展现状、材料需求以及未来趋势,以期为行业从业者和关注者提供有价值的参考。


具身智能:从概念到产业

定义:是指一种基于物理身体进行感知和行动的智能系统,其通过智能体与环境的交互获取信息、理解问题、做出决策并实现行动,从而产生智能行为和适应性。人形机器人作为具身智能的典型代表,被视为实现具身智能的最佳载体之一。

产业链概况:上游环节是具身智能产业的基础,主要包括芯片、传感器、控制器、电机(含伺服电机)、通信模组、能源管理等。中游环节是产业链的技术核心,涉及AI算法、操作系统、云服务以及中间件的开发与集成。下游环节是产业链的最终输出端,涵盖了机器人、自动驾驶载具等主要产品,以及这些产品在工业制造、服务业、医疗康复、教育娱乐、交通出行、公共安全等领域的多元化应用场景。

发展概况:随着我国科技的飞速发展、数字化转型的加速,以及人工智能技术的不断突破和创新,具身智能的市场规模呈现出显著的增长态势。据据测算,具身智能的市场规模已从2018年的2923亿元增长至2023年的7487亿元,年复合增长率达到20.7%。在AI大模型的带动之下,具身智能正在成为今年最火的赛道之一,特别是机器人领域,进入了发展快车道。据IT桔子数据,2019年-2023年,中国机器人行业投融资案例从2019年的37起增长至2023年的103起,投资金额从19.83亿元增长至97.39亿元,年复合增长率为38.8%。2024年1-7月,行业共发生78起投融资案例,投融资金额53.62亿元,预计延续增长态势。

未来发展:从技术层面看,人工智能算法的不断成熟和大模型技术的突破为具身智能的发展提供了强大的技术支撑,使得具身智能可以在更多领域实现深度应用,从而提高生产效率、优化用户体验,进一步推动市场规模的扩大。从市场需求层面看,随着社会对智能化解决方案的需求日益增长,具身智能作为一种创新的技术形态,正逐渐渗透到工业、医疗、物流、交通等多个领域。这种广泛的应用场景将为具身智能带来持续的增长动力。预计未来五年,具身智能的市场规模将持续增长,有望在2026年突破万亿规模。


具身智能对材料的特殊需求

具身智能机器人需要在复杂环境下稳定运行,对材料的强度、耐久性、耐热性、轻量化等性能要求极高。例如,PEEK材料凭借其出色的热稳定性、机械性能和化学相容性,成为具身智能机器人制造的理想材料。此外,碳纤维复合材料、LCP、聚碳酸酯、PPS、有机硅和TPE等高分子材料也因其各自独特的性能,在具身机器人中得到广泛应用。


PEEK材料的崛起与应用

PEEK(聚醚醚酮)是一种高性能的特种工程塑料,具有耐高温、耐化学腐蚀、高强度、低摩擦系数等优异性能。在具身智能机器人领域,PEEK材料的应用主要集中在关节和四肢部位,这些部位对材料的耐磨性和柔韧性要求极高。

PEEk产业链情况

PEEK 化学名为聚醚醚酮,主要由 4,4′‑二氟二苯甲酮(DFBP)与对苯二酚,以二苯砜为溶剂,在碳酸钠催化下缩聚而成。由于 PEEK 的分子链中含有大量的苯环,具有优良的物理和化学性质、力学和热等性能,其相关性能显著优于其他工程塑料或金属材料。PEEK 的熔点达到 343℃,玻璃化转变温度(Tg)为 143℃,拉伸强度达到 100 MPa。另外在 250℃的高温下,PEEK 也能保持较高的耐磨性和较低的摩擦系数。料具有耐热性、耐磨性、耐疲劳性、耐辐照性、耐剥离性、抗蠕变性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能。处于工程塑料金字塔的顶端。

最初是在 1977 年由英国帝国化工(ICI)发明,于1978年首先开始产业化 PEEK,1981 年 ICI 最先将聚醚醚酮树脂推向市场。在航空航天、汽车、半导体、医疗、工业机械等领域已有较为广泛的应用。根据 Emergen Research 的测算,2019-2027 年期间全球 PEEK 材料市场规模将由 7.21 亿美元增长至 12.26 亿美元,对应 CAGR 约为 6.8%。

PEEK属于合成树脂,产业上游原材料主要包括氟酮(最关键,直接影响PEEK产品质量)、对苯二酚、二苯砜和碳酸钠等,中游包括PEEK颗粒、PEEK粉末、PEEK增强颗粒等PEEK产品制造,下游的产品主要运用于新能源汽车、电子信息、能源及工业、医疗健康、航空航天等领域。具体如下图:


人形机器人用多少 PEEK

PEEK 凭优异的性能可用在人形机器人齿轮、关节、肢体等部位。人形机器人的单台 PEEK 用量并无确切数字,特斯拉、优必选、智元等机器人平均重量在 58kg,假设其中齿轮和关节用 1kg 纯 PEEK 材料,肢体中用 8kg 的 CF/PEEK 复合材料(PEEK 含量一般 30%以内)减重,那么单台机器人的 PEEK 消耗量为 6.6kg。另一种估算方法,如果机器人机身整体用铝合金密度测算体积,后用 PEEK 材料替代25%的体积,则 PEEK 材料的单台机器人消耗约 6.9kg。

马斯克称 Optimus 人形机器人价格可能低于 2 万美元,预计 3-5 年内量产。如果按 6.6kg/台的 PEEK 用量口径和 35 万/吨的价格,单台机器人按 14 万元人民币,PEEK 材料的单台价值量约 2300 元,占比仅 1.65%。假设,100 万台机器人或将带来 6600 吨的 PEEK 材料需求。根据中研股份数据,2021 年 PEEK 材料全球消费量为 7717 万吨,人形机器人带来的增量需求较为显著。


PEEK的其他应用

PEEK材料凭借其优异的性能,不光是在新兴领域的人形机器人,在半导体行业、汽车行业、医疗健康、液压行业等多个领域优势同样显著。

PEEK材料应用在半导体行业的晶圆分选平台上具有防静电、耐磨,保护晶圆不被划伤损坏的性能;应用在PCB直写曝光机吸盘垫、晶圆清洗工装夹具可实现不沾、耐磨、防腐蚀;在医疗行业,减摩、耐磨、润滑的涂层性能使PEEK材料成为制造手术工具的理想选择,如手术吻合器;在汽车行业,PEEK 优异的耐高温性能和机械性能,使其用于制造发动机、汽车空调压缩机、汽车座椅等关键零部件。这些部件在发动机工作时需要承受高温、高压和高速旋转的作用,PEEK 材料能够确保其长期稳定运行;在液压行业,齿轮泵侧板的涂层性能可减少跑合时间、降低初始摩擦系数,柱塞泵配油盘的涂层性能可减摩、耐磨、抗疲劳冲击。

需求与格局

国产 PEEK 产品已突破,但自主供应能力仍有不足。目前,全球 PEEK 生产厂商呈现“一超多强”的竞争格局。其中,英国威格斯是全球最大的 PEEK 生产商,产能达到 7,150 吨/年,约占全球总产能的 60%。2016 年以来,以中研股份为代表的国内企业打破了国外公司在 PEEK 领域的垄断,我国自主生产的 PEEK 产品在国内电子信息领域的应用逐步扩大。根据沙利文咨询统计,截至 2021 年,国内企业 PEEK 材料的合计产量约为 1154 吨,难以满足当年国内下游领域客户对 PEEK 材料的消费需求,国内近一半的 PEEK 需求仍需要通过进口才能满足。

2027 年国内 PEEK 需求量将超 5000 吨,医疗、新能源、人形机器人等应用领域带来新增量。根据沙利文咨询的预测,在假设我国 PEEK 材料主要终端应用产品维持不变的情况下,2022 至 2027 年期间我国 PEEK 市场需求量将由 2334 吨提升至 5079 吨,对应 CAGR 约为 16.8%;市场规模将由 14.96 亿元提升至 28.38亿元,对应 CAGR 约为 13.7%。另外,随着产业链上下游及科研院所对于 PEEK材料的不断研究,PEEK 的新应用也在陆续推出,从而进一步拓宽 PEEK 材料未来的需求量及市场规模。PEEK 材料在颅骨修补及固定产品、脊柱类产品、新能源汽车 800V 电机漆包线、人形机器人领域的应用将有望带来更高的需求增量。

来源:国高材测试中心

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