中國(guó)粉體網(wǎng)訊 特斯拉在最新業(yè)績(jī)說明會(huì)上披露，其大改款人形機(jī)器人Optimus V3已進(jìn)入美國(guó)工廠實(shí)測(cè)階段，預(yù)計(jì)2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，未來5年目標(biāo)達(dá)成年產(chǎn)100萬臺(tái)。
馬斯克在采訪中進(jìn)一步闡釋了Optimus V3的核心升級(jí)方向，相較于Optimus V2，新一代機(jī)型以“降本增效”為設(shè)計(jì)核心，通過更輕盈的機(jī)身、更緊湊的結(jié)構(gòu)及更易量產(chǎn)的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)突破。具體將從三方面發(fā)力：供應(yīng)鏈端引入新供應(yīng)商以壓縮成本；材料端擴(kuò)大PEEK材料應(yīng)用以強(qiáng)化輕量化與效能；工藝端采用MIM技術(shù)提升生產(chǎn)效率。
人形機(jī)器人Optimus V2 來源：特斯拉
機(jī)器人也需要“減肥”
你可能會(huì)好奇，機(jī)器人為什么要減重？其實(shí)道理和我們?nèi)祟愡\(yùn)動(dòng)一樣,體重越輕，行動(dòng)越靈活，消耗的能量也越少。特斯拉第二代機(jī)器人就已經(jīng)通過使用PEEK材料大量減重，這就好比一個(gè)人卸下沉重的背包，跑起來自然更輕快。
目前主流的人形機(jī)器人重量普遍在58公斤左右，相當(dāng)于一個(gè)成年女性的體重。要讓這樣的"大塊頭"在家庭中靈活移動(dòng)、端茶倒水，輕量化是必經(jīng)之路。工程師們想出了兩大方案：一是優(yōu)化結(jié)構(gòu)，比如把零散的零件整合起來；二是換用輕質(zhì)材料，用塑料替代傳統(tǒng)金屬。
在眾多輕量化材料中，PEEK材料脫穎而出。它不像普通塑料那樣"嬌氣"，反而兼具金屬的強(qiáng)度和塑料的輕盈，成為機(jī)器人"以塑代鋼"革命的核心選手。
PEEK材料：塑料中的“全能冠軍”
PEEK，全稱聚醚醚酮，是一種高性能的特種工程塑料，屬于聚芳醚酮家族中的重要成員。它的分子結(jié)構(gòu)中包含一個(gè)酮鍵和兩個(gè)醚鍵的重復(fù)單元，這種獨(dú)特的分子構(gòu)造賦予了PEEK一系列卓越非凡的性能。
耐高低溫：從-200℃到260℃都能保持穩(wěn)定，就算機(jī)器人在廚房靠近爐灶也不怕。
強(qiáng)度驚人：雖然是塑料，卻能承受巨大壓力，用在機(jī)器人關(guān)節(jié)處也不會(huì)輕易損壞。
自帶潤(rùn)滑：表面摩擦系數(shù)低，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不需要額外涂潤(rùn)滑油。
輕量化：比金屬輕得多，用它做的零件能比鋼制零件減重40%以上。
這些特性完美契合了人形機(jī)器人的需求。在機(jī)器人身上，PEEK材料的應(yīng)用場(chǎng)景相當(dāng)廣泛，關(guān)節(jié)里的齒輪和軸承要用它，肢體骨架要用它，甚至傳感器的外殼也要用到它。
從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線：PEEK的產(chǎn)業(yè)鏈密碼
PEEK材料的生產(chǎn)是個(gè)精細(xì)活，這條產(chǎn)業(yè)鏈就像一條精密的流水線，每個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)。
產(chǎn)業(yè)鏈最上游是原材料生產(chǎn)，其中最關(guān)鍵的是一種叫氟酮（DFBP）的化學(xué)品，它占了PEEK原材料成本的一半以上。以前這東西被國(guó)外壟斷，現(xiàn)在我國(guó)的新瀚新材、中欣氟材等企業(yè)已經(jīng)突破技術(shù)封鎖，能夠自主生產(chǎn)了。
中游是PEEK材料的制造環(huán)節(jié)。這個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)期被英國(guó)威格斯、比利時(shí)索爾維等國(guó)際巨頭壟斷，它們占據(jù)了全球85%以上的市場(chǎng)份額。不過近年來國(guó)內(nèi)企業(yè)正在崛起，中研股份已經(jīng)成為全球第四家產(chǎn)能超千噸的PEEK生產(chǎn)商，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的銷量甚至超過了英國(guó)威格斯。
PEEK產(chǎn)品 來源：中研股份
下游的加工環(huán)節(jié)也很關(guān)鍵。PEEK熔點(diǎn)高達(dá)343℃，普通的塑料加工設(shè)備根本對(duì)付不了，必須用專用的高溫注塑機(jī)。海天國(guó)際、伊之密等國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，正在為PEEK零件的量產(chǎn)提供保障。
注塑機(jī) 來源：海天國(guó)際
值得一提的是，我國(guó)已經(jīng)成為全球第三大PEEK消費(fèi)市場(chǎng)，并且正在從進(jìn)口依賴轉(zhuǎn)向出口增長(zhǎng)。隨著人形機(jī)器人等新應(yīng)用的爆發(fā)，這條產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來新的增長(zhǎng)機(jī)遇。
前景光明但挑戰(zhàn)仍在
雖然PEEK材料前景廣闊，但要真正大規(guī)模應(yīng)用還有不少障礙。最主要的問題就是價(jià)格太高，普通PEEK材料每公斤要上千元，是傳統(tǒng)塑料的幾十倍。就算是3D打印用的PEEK線材，價(jià)格也在1200-1800元/公斤，相當(dāng)于普通耗材的20-40倍。
這也是為什么目前PEEK材料主要用在高端領(lǐng)域。對(duì)于家庭服務(wù)機(jī)器人來說，如果普通塑料能滿足需求，企業(yè)可能會(huì)選擇更便宜的材料。
此外，PEEK材料的脆性問題也需要解決。通過與碳纖維復(fù)合雖然能改善這個(gè)問題，但會(huì)進(jìn)一步提高成本。如何在性能、重量和價(jià)格之間找到平衡點(diǎn)，是工程師們需要持續(xù)攻克的難題。
不過隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)能擴(kuò)大，PEEK材料的成本有望逐步下降。就像當(dāng)年碳纖維從航空航天專用材料變成自行車架的常用材料一樣，PEEK材料也可能隨著人形機(jī)器人的普及而走進(jìn)尋常百姓家。
參考來源:
各企業(yè)官網(wǎng)
證券日?qǐng)?bào)《PEEK材料市場(chǎng)需求不斷攀升，企業(yè)加碼研發(fā)降成本》
王宏崗.人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中高端化工材料的發(fā)展新機(jī)遇
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/月明)
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