这一赛道引得材料巨头竞相布局

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（来源：中国化工信息周刊）

关键词 | 人形机器人“皮肤”材料突破共 1937 字 | 建议阅读时间 5 分钟

2025年11月，当小鹏IRON人形机器人因"走猫步太像人"引发全网热议时，行业专家更关注的是其全包覆柔性皮肤技术背后的材料突破。几乎同一时间，万华化学获得发明专利授权的"一种耐污TPU复合材料及其制备方法"进入行业视野，这一技术巧合揭示了一个重要趋势：人形机器人竞争正从硬件驱动转向材料创新的软实力较量。

随着特斯拉Optimus、小鹏IRON等人形机器人量产时间点临近，皮肤材料已成为影响产品体验与成本控制的关键瓶颈。传统硅胶材料虽触感优异但加工复杂，而常规TPU又难以兼顾高回弹与易加工的需求。万华化学的新型TPU材料通过分子结构创新，首次实现了95%高回弹率与120℃低熔点的完美平衡，为产业化扫清了障碍。

这种材料会给人形机器人带来哪些新的优势？它的材料特性和加工工艺是否适合工业化生产？除了万华化学，还有哪些材料企业在布局人形机器人的皮肤材料？专塑视界为您系统盘点。

技术突破

三大核心优势破解机器人皮肤难题

万华化学新型TPU材料针对人形机器人皮肤的特殊需求，在分子结构层面进行了创新设计，展现出三大显著优势。

高回弹特性接近人体皮肤。通过将常规小分子二醇扩链剂与含叔丁基取代基的二胺衍生物组合使用，万华TPU在300%应变下的形变恢复率超过95%。这一数据意味着材料被拉伸数倍后几乎能够完全回弹复原，解决了机器人皮肤反复拉伸后易变形的问题。

低熔点加工保护敏感元件。85 ℃~120 ℃的熔融温度远低于传统TPU，使得该材料可在不损伤机器人内置传感器、电子元件的条件下进行热贴合成型。这一特性对集成多种传感器的现代人形机器人至关重要。

优异粘结性能简化集成工艺。万华TPU在低温下熔融流动性好，能实现对复杂表面的良好粘接，可直接覆合于机器人外骨骼或传感器表面。小鹏IRON机器人的E-Skin柔性复合材料就采用了类似的多层复合思路，将功能层与传感层整合于轻薄结构中。

相比当前机器人仿生皮肤常用的硅基弹性体，万华TPU在力学性能和可加工性上更具综合优势。硅胶为热固性材料，需要混合固化成型，制造过程较繁琐且难以回收再加工，而TPU可采用注塑、挤出、3D打印等方式快速成型，更适合规模化生产。

产业化可行性

双螺杆一步法实现大规模稳定生产

万华化学新型TPU的产业化能力体现在其创新的生产工艺路线中。

该材料采用双螺杆挤出机一步法反应合成，在连续挤出过程中完成多元醇、二异氰酸酯和扩链剂的聚合反应，直接制得粒料。这一工艺相比传统的预聚体法具有显著优势。连续式双螺杆设备能够精确计量各原料配比，确保反应配料的准确性；双螺杆强制混合使得物料分散均匀，反应温度易于控制，保证了聚合过程稳定可重复，所得TPU产品性能批次间一致性高。从成本角度分析，一步法省去了预聚体合成和后续混合的步骤，工艺流程更简化，生产效率更高，能耗更低。

对于机器人产业而言，材料的规模化供应稳定性与成本控制同样重要，万华的工艺路线可直接利用成熟的挤出设备大规模生产，无需新建复杂反应釜体系，工业实施成本较低。

加工适应性方面，由于材料熔点低，加工温度只需约120 ℃~150 ℃即可，常规注塑、挤出、3D打印等工艺均可适用。这一特性与机器人制造中常用的3D打印技术高度兼容，小鹏IRON机器人的肌肉层就采用了TPU材料的3D打印晶格结构作为被动支撑系统。

全球竞争格局

材料巨头竞相布局机器人皮肤赛道

除了万华化学，全球化工巨头也纷纷布局人形机器人皮肤材料这一新兴市场，各自从不同技术路线探索解决方案。

2025年8月13日，巴斯夫与上海傅利叶智能科技有限公司正式签署合作备忘录。作为战略合作协议的一部分，巴斯夫与傅利叶将共同探索工程塑料、聚氨酯和热塑性聚氨酯在机器人及其部件的应用和开发，并在技术、商业、市场和业务模式上建立合作。

科思创Platilon® TPU薄膜不仅具有良好的成型性、柔软的质地和较高的佩戴舒适度，而且还专为集成柔性印刷电子产品而设计。目前可用于患者监测的柔性可穿戴设备的合适基材。

3M的硅胶胶带9119专为解决仿真皮肤与内部结构之间的粘接问题而开发，配合快干胶CA40H和底涂剂AC79，实现难粘材料硅胶的有效粘接，确保皮肤层与底层结构的牢固结合。

从技术路线看，硅胶材料与TPU材料并非简单替代关系，而是根据应用场景各有所长。在需要极高耐温性或极端环境稳定性的场合，硅胶仍是不二选择；而在强调触感、可加工性及综合成本的应用中，TPU正展现出越来越大的吸引力。

据中国聚氨酯工业协会预测，到2030年聚氨酯类仿生皮肤材料在机器人领域的市场规模将突破百亿元人民币。这一增长预期基于人形机器人产业的快速发展，不仅小鹏，特斯拉、优必选等公司也纷纷布局这一领域。

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