电子皮肤行业深度：具身智能感知核心

来源：未来智库

电子皮肤：人形机器人实现“具身智能”的关键

电子皮肤：模仿人类皮肤的柔性传感器

电子皮肤是一种可穿戴柔性仿生触觉传感器，可以模仿人体皮肤的触觉传感功能和灵活性能,附着 在人体皮肤或机器人等表面,感知各种刺激,如压力、温度等。电子皮肤一般由电极、介电材料、活性功能层和柔性基材等组分构成： 电极：接受并传输活性功能层发出电信号到数据处理模块以及显示终端。 介电材料：通过感应的方式传递、存储或记录电场的作用和影响。 活性功能层：当感受到一定的外部条件刺激时,将应变、温度等信号转换为可以检测的电信号。 柔性基材：决定器件的整体柔韧性、生物相容性及与目标表面的贴合性。

技术路径尚未收敛，压阻式方案为目前主流技术路径

当前多种技术路径并行，根据应用场景，各有优势。电子皮肤可感知外界压力、温度、湿度、流场和材质等，按照转换信号原理的不同，可分为压阻式（电阻式）、电容式、压电式、摩擦电式、光电式等。

压阻式方案为当前主流传感方案。相较于其他方案，压阻式方案结构简单，具有较高的灵敏度，成本更低，有望率先实现规模化量产。但压阻式方案同样存在迟滞性较大、不利于快速响应等问题，技术仍有较大迭代或补充空间。

压阻式方案：压阻式方案的传感原理是将由外部刺激引起的器件电阻变化转换为电信号，具有结构简单、对压力的高敏感性、稳定的信号读取输出能力以及较快的响应速度等优点。

压阻式方案具有五大优势：1）适配性强；2）检测灵敏度高；3）全掌覆盖；4）通信带宽要求低；5）指尖切向力测量可通过其他结构方式弥补。

产业链：海外企业占据主导，国内企业进展迅速

电子皮肤行业产业链上主要包括：

上游：主要为原材料与零部件，国内企业部分创新材料性能已达国际领先水平，高端材料制备设备仍依赖进口。原材料包括导电材料、柔性基底材料、封装材料、芯片、传感器等，其中柔性基底材料包括聚酰亚胺薄膜、聚酯切片、聚乙烯醇等。在如MEMS微纳加工等方面，国内企业产能及良率仍然不足，相关市场仍依赖进口。

中游：主要为电子皮肤的生产制造商，海外市场占据主导，国产化率有望提升。据普华有策消息，2024年全球前五大厂商Interlink、Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer和Fraba合计占据约40%以上的市场份额。国内企业如汉威科技、福莱新材、帕西尼、晶华新材等进展迅速。

下游：主要包括医疗、人机交互、机器人、智能穿戴、安防等领域，医疗健康监测、仿生机器人、可穿戴人机交互为三大核心应用场景。医疗领域主要应用于远程健康监测、智能假肢与康复医疗、新生儿与老年护理等；机器人领域主要应用于灵巧手；人机交互与虚拟现实领域则主要应用于智能汽车座舱与AR/VR触觉交互。据IDTechEx估算，2023年电子皮肤在医疗健康、机器人、人机交互的市场规模约为4、2.1、1.8亿美元，占电子皮肤市场约45%、25%、22%。

预计2024-2034年全球电子皮肤市场复合增速17%

全球市场空间持续扩容，预计2024-2034年复合增速达17%。根据PrecedenceResearch统计数据，2024年全球电子皮肤市场（包含医疗保健、消费电子等各个下游）规模约为63亿美元，预计到2034年全球电子皮肤市场空间将达到310.6亿美元，2024-2034年复合增速达17.3%。

北美市场占40%，亚太市场增速最快。根据思瀚研究院统计数据，2023年北美电子皮肤市场份额约为40%，亚太地区份额为18%。日本和韩国在机器人技术、半导体材料、显示技术和消费电子领域拥有传统优势。中国市场潜力大，主要受益政府政策大力支持、人形机器人产业快速发展，以及庞大的消费电子和医疗健康市场。根据GroundViewResearch，预计到2029年，中国电子皮肤市场规模将达750亿元，占全球总量的32.7%。

人形机器人量产元年，电子皮肤覆盖范围与功能持续拓展

当前主要应用于机器人灵巧手，中长期覆盖范围有望扩大

人形机器人应用场景拓展对灵巧手提出更高要求，电子皮肤覆盖范围有望提升。根据医工学人引用《科学进展》文章信息，触觉传感器若仅应用于指尖等部位可能导致灵巧手对整体抓取力和物体形状的感知不足，无法达到人手的精细力控水平。当前主流机器手缺乏丰富的触觉反馈，在应对动态场景下的复杂作业时存在不足。未来随机器人在医疗辅助、家庭服务等C端落地，其面临的作业环境转向复杂多变的非结构化场景，需要更密集的触觉传感能力以提升灵活性和适应性。

当前，电子皮肤主要应用于灵巧手。手部既是人类改造自然与外界交互的核心器官，也是智能的核心载体。人的手部具有结构高度复杂、功能极为精密的特点，手部由27块骨骼和34块肌肉组成，提供了24个自由度的灵活性。灵巧手模拟人类手部在完成精细操作时，对触觉感知要求高，电子皮肤能通过布局密集传感点位（压力、温度、姿态、接近觉），完成抓鸡蛋、挤牙膏、使用夹子等精细化动作，提升灵巧手操作精度。

全身触觉感知是提升人形机器人通用化与智能化水平的基础。通过在机器人头部、关节、胸部、腿部和脚部等应用电子皮肤，可提升机器人对周围环境的感知能力，将机器人的感知能力从“内部”扩展到“外部”，从“局部”扩展到“全身”，不仅允许机器人提前做出避让动作或调整行走姿态，更是为了实现“主动交互”。未来，人形机器人有望从简单的自动化设备走向真正的智能体。

除灵巧手外，电子皮肤已逐步应用于人形机器人手臂、关节等其他部位。部分企业（如汉威科技、福莱新材、墨现科技、矩侨工业等）已开始拓展电子皮肤在机器人本体其他部位的应用，预计未来有望实现机器人全身的触觉覆盖。

多功能集成、低成本、大面积制备是产业化落地的关键

未来人形机器人将以提升复杂物体操作能力为导向，电子皮肤需满足真柔性、全曲面覆盖和更高力感知维度要求。真柔性可允许机器人贴合各种复杂曲面；全曲面覆盖可为机器人提供类似人类的全方位触觉体验；更高力感知维度可以助其感知摩擦力、切向力等，以进行复杂物体抓取和装配等任务。

当前主要挑战：外界环境、材料性质、器件结构等都会对电子皮肤的灵敏度、稳定性、检测范围等性能产生影响。

多功能集成、低成本、大面积制备是产业化落地的关键。当前，电阻式、电容式、压电式、光学式、无线传感等传感原理都在电子皮肤传感器中得以应用，并得益于新材料的使用和新型传感器结构设计、纳米制造技术和3D打印等先进技术的出现，电子皮肤在可拉伸/压缩性、生物相容性、生物降解性、自供电性、自修复性、温度敏感性以及多功能集成等方面已取得了突破性的研究进展，越来越接近人类皮肤特性，但在实现将多功能集成到大面积、低成本传感器阵列的目标之前，仍然需要进一步研究。

竞争格局：国内外技术加速迭代，关注技术收敛与产业化进展

高端产能海外公司主导，全球CR5占57%，国内企业技术迭代加速推进。根据华经产业研究院信息，柔性触觉传感器（电子皮肤）高端产能被外国占据，全球排名TOP5的厂商合计占有大约57.1%的市场份额。人形机器人领域电子皮肤主要海外厂商有Interlink Electronics、Tekscan等，国内主要有汉威科技、福莱新材、晶华新材、日盈电子、帕西尼、墨现科技等。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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