实验室仪器上神秘的蜡状固体，如何成为金字塔顶尖的超级工程塑料

1978年，英国帝国化学工业公司（ICI）的实验室里，一种革命性材料悄然诞生。这就是聚醚醚酮，后来闻名世界的PEEK材料。

当时的科研人员可能并未预料到，这种材料将在未来几十年内，从机密军工技术逐步发展成为航空航天、医疗植入和新能源汽车等领域不可或缺的关键材料，甚至成为国家间技术竞争的焦点。

01 天才的意外，改变世界的开端

20世纪70年代，ICI公司已是全球化学工业的巨擘。1933年3月27日，该公司的埃里克·法维克特和雷金纳德·基普森对聚乙烯进行革新，发明了实用的聚乙烯。这一重大突破为后续高分子材料研究奠定了坚实基础。

在这样的创新氛围中，1978年，ICI公司的科学家成功合成出了一种新型高分子化合物——聚醚醚酮（PEEK）。这种半结晶性、热塑性特种工程塑料的分子结构中含有苯环、醚键和羰基，赋予了材料优异的刚性、耐磨性和柔韧性。

PEEK的玻璃化转变温度高达143℃，熔点可达343℃，长期使用温度可达260℃，瞬时耐受温度更是突破300℃。这些卓越性能使PEEK从诞生起就引起了广泛关注。

PEEK的研发并非偶然，而是军工需求推动的必然结果。美苏冷战背景下的军备竞赛，催生了对高性能新材料的迫切需求。特种工程塑料作为新一代高性能高分子材料，成为了各国争夺的技术制高点。

02 绝密级保护，从实验室走向战场

由于PEEK兼具耐高温、耐腐蚀、自润滑等特性，它初期被列为战略国防军工材料，对许多国家限制出口。这种材料的诞生，恰逢全球军工技术的爆发期。

在严格的专利保护下，ICI公司实现了PEEK的工业化生产，产能达到1000吨/年，并推出了玻璃纤维和碳纤维增强产品，进一步提升了材料性能。

PEEK最早应用于航空零部件、导弹外壳等军工产品。在航空航天领域，它的轻量化与耐高温特性实现了完美结合，可替代铝合金制造飞机零部件，实现减重30%-50%。

特殊碳纤维增强的PEEK吸波复合材料具有极好的吸波性能，很快被应用于先进战机的机身和机翼。这些应用使得PEEK材料长期处于技术封锁状态。

03 命运转折，威格斯接手与全球垄断

1993年，PEEK的发展迎来了重大转折点。英国威格斯公司收购了ICI的PEEK业务，全球PEEK市场的垄断格局正式形成。

威格斯通过扩大生产规模和技术封锁，主导了全球PEEK市场。到2003年，其PEEK产能已增至2800吨/年。在威格斯的主导下，PEEK的应用领域从军用逐渐拓展至工业及生物医疗等民用领域。

威格斯开发出的VICTREX® PEEKTM系列树脂专用料已成为行业标杆，该系列树脂涵盖了纯树脂、复合增强树脂以及深度纯化粒料等9类49个品种。

此外，威格斯还陆续开发出各类PEEK制品，如涂料专用料VICTREX® VICOTETM系列和PEEK薄膜VICTREX® APTIVTM系列等产品，产业链纵向一体化优势显著。

在威格斯的战略布局中，医疗材料成为重点发力领域。威格斯于2000年成立的子公司Invibio主要负责医用PEEK树脂专用料及植入产品的开发。

PEEK-OPTIMA系列树脂专用料现已获得中国国家食品药品监督管理局(SFDA)和美国食品药品管理局(FDA)的生物相容性认证。

04 东方突破，中国打破技术封锁

当PEEK材料在西方世界蓬勃发展之际，中国科学家也在默默耕耘。由于PEEK在军事装备领域的巨大作用潜力，加之西方国家对我国的技术封锁和禁运，中国必须走自主创新之路。

在政策扶持下，吉林大学吴忠文教授团队于20世纪90年代自主研发出具有独立知识产权的PEEK专利技术。团队创建了吉大高新材料有限责任公司并投产，成为首个打破国际垄断的国内企业。

2005年，德国赢创收购吉大高新，这一交易进一步推动了PEEK技术的扩散。2010年，德国赢创与吉林大学设立的合资公司吉大赢创成功开发并生产出商业化PEEK树脂，打破了威格斯的垄断，标志着国内PEEK材料进入商业化阶段。

2009年后，金发科技、盘锦中润特塑等企业纷纷进入PEEK领域，推动了国产替代的进程。2014年，中研股份实现了PEEK材料的产业化生产，使中国PEEK材料进入全面发展阶段。

中研股份是全球第4家PEEK年产能达到千吨级的企业，也是全球第2家能够使用5000L反应釜进行PEEK聚合生产的公司。其工业化生产技术处于国内领先水平，成为中国市场销量最大的PEEK生产商。

05 性能制胜，全能选手的非凡特质

PEEK材料能够从众多工程塑料中脱颖而出，源于其卓越的综合性能。它是一种在半结晶性、热塑性特种工程塑料，其分子结构中的苯环、醚键和羰基赋予了材料优异的刚性、耐磨性和柔韧性。

耐高温特性是PEEK最引人注目的优势之一。其长期使用温度可达240℃-260℃，美国UL认证长期使用温度为260℃。即使温度高达到300℃时，仍可保持较好的机械性能。

耐磨损性能同样卓越。在很多高温、高载荷、强腐蚀等极其恶劣的应用环境下，PEEK聚合物及其复合材料都有较好的耐磨损性能。

耐化学腐蚀能力极强，PEEK除发烟浓硫酸外，几乎能耐受任何化学药品。即使在较高的温度下，它仍能保持良好的化学稳定性。

PEEK在塑料中具有较好的力学强度。同时还具有很高的刚性和表面硬度。它的尺寸稳定性极佳，温度、湿度等环境条件的变化对PEEK零件的尺寸影响不大。

06 多领域应用，从天空到人体

PEEK材料的多领域应用是其成功的关键。在航空航天领域，PEEK实现了轻量化与耐高温的完美结合。

空客A350 XWB机型中，PEEK被用于电气线束夹具，减少了维护成本；C919客机则用其替代金属导管作为高压电缆导管。

在医疗健康领域，PEEK因具有生物相容性和与人体骨骼接近的弹性模量，被广泛用于脊柱植入物、关节修复制品等。其全球医疗市场占比超过50%。

PEEK作为非金属材料，可被X射线穿透和实现CT扫描，方便患者进行医疗检查，相较锆、钛合金，更适合作为医用植入式材料。

在汽车工业领域，PEEK材料广泛应用于动力系统与新能源车辆。它被用于制造涡轮增压器叶片、燃油泵齿轮等耐高温部件，能有效减少噪音。

在新能源汽车中，PEEK用于锂电池pack箱体、氢燃料电池双极板，提升了热管理效率。全球汽车用PEEK市场规模预计2025年达1.2亿美元，在新能源汽车领域渗透率显著提升。

电子电气领域也是PEEK的重要应用市场。PEEK材料用于半导体与5G通信设备。晶圆承载环、等离子蚀刻机部件利用其耐化学腐蚀与静电的特性；华为5G基站使用PEEK封装高频模块，提升了设备稳定性。

07 未来征程，新材料驱动新变革

随着技术的不断进步，PEEK材料未来发展呈现出多元化趋势。成本下降与普及化是关键方向之一。当PEEK原料成本突破400元/公斤临界点，且国产设备良率提升至99%以上时，这种材料将进入大众化普及阶段。

中研普华预测，2030年全球PEEK市场规模将达131亿元，年复合增长率超过11%。

全产业链布局是国内企业的重要战略。一些企业通过“萤石矿-氢氟酸-氟酮”全产业链整合（如中欣氟材），使成本较进口降低50%。PEEK回收技术（回收率95%）的突破将进一步降低成本并提升可持续性。

在新兴应用场景方面，PEEK材料正不断拓展其应用边界。在人形机器人领域，PEEK替代铝合金可使人形机器人骨架重量减轻40%，同时保持高刚性和抗弯强度。

特斯拉Optimus Gen2单机PEEK用量约5-8公斤，国内企业肇民科技已量产PEEK精密齿轮，适配机器人关节。

低空经济领域，PEEK被用于电动垂直起降飞行器（eVTOL）发动机部件和紧固件。预计到2035年，中国低空经济规模将达3.5万亿元，PEEK市场空间广阔。

此外，在半导体与氢能源领域，PEEK在晶圆夹爪、氢能源储运管道等方面的应用正在突破，为其打开了第二增长曲线。

从1978年英国ICI实验室的首次合成，到如今在全球范围内年产能超数千吨的规模，PEEK材料的发展历程是一部科技创新与产业突破的壮丽史诗。

随着全球碳中和战略的推进，轻量化、高性能材料的需求将持续增长。PEEK作为“以塑代钢”的理想选择，在未来几十年内仍将保持不可替代的地位。

从军事装备到人体植入，从天空到海洋，这种由ICI公司最初开发的透明琥珀色材料，正在我们看不见的地方，默默支撑着现代文明的科技进步。