电子皮肤概述
电子皮肤(E-skin)是一种模仿人类皮肤结构和感知功能的柔性电子系统,通过柔性基材、活性功能层和电极层实现触觉反馈。其材料选择需在柔韧性、导电性、传感性能、机械强度、耐久性、生物相容性和成本之间进行权衡,未来趋势是开发具有多功能集成、更高性能和更低成本的新型智能材料及复合体系。电子皮肤的关键作用是提升操作精度和增强安全性,例如在医疗和工业场景中实现精准操作和实时障碍物检测。
广义电子皮肤与狭义电子皮肤
广义电子皮肤包括感知物理信号(应变、压力、温度、湿度)、化学信号(汗液、乳酸、血糖)和电生理信号(脑电、心电、肌电)的传感器。狭义电子皮肤主要指压力传感器,进一步拓展到温度传感器等,其中柔性压力传感是电子皮肤最基本和最重要的功能之一,根据传感原理可分为压阻型、压容型、压电型和摩擦电型。
电子皮肤产业链
电子皮肤产业链主要包括上游的原材料与核心零部件、中游的电子皮肤传感器/模组制造与系统集成,以及下游的人形机器人本体制造和各领域应用。上游原材料与零部件主要包括前端采集芯片、结构件和其他部分,主要材料类型均有中国企业供应,国产化率较高。中游制造商由海外主导,国产加速替代。下游应用领域包括医疗健康、消费电子和工业等。
市场规模及竞争格局
全球电子皮肤市场规模预计到2030年将达到349亿美元,年复合增长率为21.1%。北美占主要份额,亚太地区增长最快。中国市场潜力巨大,预计到2035年超过百亿元。竞争格局方面,欧洲、美国、日本拥有良好的技术基础,产业链上下游配套成熟,几乎垄断了“高、精、尖”的智能传感器市场。我国传感器产业起步较晚,但近年来发展迅速,已涌现出像帕西尼这类从触觉传感器到触觉机器人全产业链的公司。
主要参与者
国外主要参与者包括Interlink Electronics(美国)和Tekscan(美国)等。国内主要参与者包括汉威科技、福莱新材、帕西尼等,我国电子皮肤企业以柔性技术创新、多维感知突破、低成本制造及快速场景落地形成差异化优势。
电子皮肤在人形机器人中的应用
电子皮肤在人形机器人中的应用包括灵巧手、手臂、脚部、身体躯干和脸部等。按面积和功能计价,面积越大,精度越高,则成本越高。目前,主机厂多围绕灵巧手展开,后续随着机器人智能化程度提高,应用面积有望进一步增大,精度有望进一步提高。
Tesla Optimus皮肤解决方案剖析
Tesla Optimus gen-2手部使用触觉传感器,可感知0.1N级别的压力变化,适合抓取鸡蛋、玻璃器皿等易碎物品。Tesla Optimus gen-3预计升级手指传感器,感知压力等级提升,能实现精准操控动作等。
福莱新材
福莱新材触觉传感器主要采用压阻式技术,制备工艺涂布方式。2025年6月5日,公司发布触觉传感第二代新品,突破三大核心技术,集成压力、温度、接近觉和剪切力多模态感知,支持机器人触觉反馈和信号采集。
投资建议
维持机器人行业“推荐评级”。行业的核心驱动力源于以人形机器人为代表的产品对高级感知能力的迫切需求,以及医疗健康、工业自动化等领域对柔性、智能传感技术的持续探索。建议关注材料供应商、传感器厂商和设备与集成商。
风险提示
宏观经济与外部环境风险、产业扶持政策变动风险、下游需求释放不及预期风险、市场竞争加剧风险、研发不及预期风险和技术迭代风险。