能力：一般有溫度、法向力、剪切力感知能力，精度和耐用性是電子皮膚的關鍵參數分類：按原理分類包括壓阻式、電容式、壓電式、光學式和電磁式趨勢：未來朝多模態、自愈和更大覆蓋面積發展材料：由介電材料、活性材料和柔性基材組成，接近人類皮膚特性是主要目標制造：屏蔽電磁干擾是難點，低成本、高效率和穩定生產是主要壁壘算法：傳輸信號涉及多種物理量，算法復雜，從集中式向分布式轉變市場規模：增長速度快，人形機器人應用場景多，機會廣闊競爭格局：海外公司占據主要市場，巨頭與初創公司兼有，國內公司積極布局送樣漢威科技：兼具材料+制造能力，已實現小批量供貨福萊新材：涂布打印材料領軍者切入柔性傳感器市場柯力傳感：力學傳感龍頭，戰略布局機器人傳感申昊科技：智能觸感賦能機器人，多元場景開啟新未來4n傳感器技術是機器人感知環境和完成任務的基礎。觸覺傳感是機器人信息的重要來源，觸覺傳感器接觸物體時，能檢測其溫度、形狀、紋理、材質等物理性質，并反饋信息，助力機器人開展下一步操作。n電子皮膚是一種可穿戴柔性仿生觸覺傳感器，可作為柔性觸覺傳感器應用在機器人手指、手臂等部位，使機器人獲得對外界觸摸感受的能力。來源：《柔性觸覺傳感器的三維打印制造技術研究進展》-汪來源：《觸覺傳感器與電子皮膚研究進展》-朱盛鼎，陳冬冬，延成等-機械工程學報2020.10，中泰證券研究所雷靜桃-電子機械工程2022.08，中泰證券研究所nn電子皮膚具備多維觸覺感知能力，主要包括以下三類：溫度感知：通過熱敏材料檢測環境或接觸物體的溫度變化，實現冷熱識別與熱安全反饋；法向力感知：感知垂直于皮膚表面的壓力，幫助機器人判斷接觸、抓握力度與物體硬度等；剪切力感知：識別平行于表面的滑動或摩擦力，助力機器人完成抓取穩定性判斷、紋理識別與方向判斷等操作。將溫差轉化為電信號米抓握力度判斷、接觸識別層發生形變，引發電信號變化5來源：中泰證券研究所6nn溫度感知是電子皮膚的基礎功能之一，使機器人能識別接觸物體或環境的冷熱變化。常用材料如PVDF、PEDOT，可將溫差轉化為電信號，現廣泛應用于健康監測、假肢反饋與熱安全預警。n應用場景：①穿戴式健康監測設備：實時監控體溫、皮膚熱流變化；②溫度反饋系統：提升仿生真實感與觸覺反饋；③機器人熱預警：感知設備接觸物體是否過熱，避免燒傷或損傷。來源：高分子科學前沿，吉林大學，中泰證券研究所來源：學海網，中泰證券研究所來源：高分子科學前沿，吉林大學，中泰證券研究所7nn法向力感知使電子皮膚能檢測垂直方向的接觸壓力，判斷“有沒有碰到”和“碰得多重”，是實現抓握、觸控與表面識別的基礎。n電子皮膚中法向力感知主要依賴力—電信號轉換機制，即將外界施加的垂直壓力轉化為可測量的電信號輸出。如圖8所示，電子皮膚通過仿生多層結構設計，在外力垂直作用下引發導電層間距或材料電阻變化，進而輸出可識別的電信號。n應用場景：①機器人抓握控制：精準判斷握力，避免夾碎或夾不穩；②物體接觸識別：感知物體是否接觸、接觸是否穩定。來源：香港城市大學，中泰證券研究所來源：中國電子報，中泰證券研究所8nn剪切力感知使電子皮膚能識別平行于表面的摩擦、滑移或旋轉，實現紋理識別、抓取穩定性判斷與方向感知的關鍵能力。n剪切力感知通常通過上下層微結構之間的彈性響應與摩擦電/壓阻信號變化實現，如圖10所示，當外部滑動力施加后，液態電解質層發生形變，引發電信號變化；此外，圖11展示的仿指紋結構在放大滑移信號方面具有重要作用，是增強方向判別能力的常見設計方式。n應用場景：①滑動/摩擦檢測：判斷物體是否滑移、摩擦系數變化；②紋理識別：模擬人類“摸”不同材質的觸感差異；③抓取穩定性評估：配合法向力控制夾持過程中的動態穩定性。來源：《DevelopmentofW來源：《MultifunctionalBiomimeticMicrostSurfacesforHealthcann電子皮膚使機器人靈巧手在復雜任務中操作更精準、運行更穩定，顯著提升工作效率和可靠性。電子皮膚的精度參數包括最小感知力、采樣頻率和感應點數量等指標，耐用性的核心參數包括使用壽命、工作溫度、防水防塵、抗磁場干擾防零漂等。n未來能實現高精度+長壽命的電子皮膚產品將具備更強的市場競爭力。以帕西尼PX-6AXGEN2為例，其采用電磁式技術路徑，能感知壓力、溫度、材質和滑動，采樣頻率達200Hz，最小感知力達0.01N，使用壽命超300萬次，具備較好的使用場景應用的潛力。壓力+溫度+材質+滑動--壓力壓阻式--壓阻式--9來源：帕西尼官網、XELA官網、墨現科技公眾號、Teksan官網、中泰證券研究所9nn觸覺傳感器從原理上可分為壓阻式、電容式、壓電式、光學式和電磁式，最常用的是壓阻式、電容式、壓電式，比較新穎的是光學式和電磁式。壓阻式技術簡單應用廣，電磁式具有感知切向力的能力，有望成為發展方向。n實現多功能需要多種傳感技術的融合，但會影響到電子皮膚傳感器的輕薄性。 壓阻式將外部刺激引起的器件電阻變化轉換為電信差好、靈敏度高壓電式檢測光學信號來測壓力來源：《電子皮膚新型材料與性能研究進展》-工程科學學報2020.06-萬甦偉等，焉知人形機器人公眾號，《Designandevaluationofmagnetichalleffecttactilesensorsforuseinsensorizedsplints》JonesD等，中泰證券研究所n電子皮膚除了對溫度、法向力、剪切力實現精確、無遲滯的檢測，還朝著多模態感知、自愈能力、柔性大面積覆蓋等方向持續演進，目標是更貼近人類皮膚，實現復雜場景下的人機交互與感知反饋。然而，要實現真正的規模化應用，電子皮膚仍面臨多重技術壁壘。材料層面需在靈敏度、柔韌性、彈性、透氣性和生物相容性等多個維度達到平衡，開發可適應復雜環境的高性能材料仍具挑戰；制造層面存在工藝復雜、成本高昂等問題，目前電子皮膚制作往往依賴新材料和精密加工，尚難實現低成本、穩定的大規模量產；隨著感知維度的提升，算法層面的計算壓力也日益突出。柔性傳感器產生的多模態信號需由機器人視知覺系統與“大腦”實時協同處理，如何通過分布式架構與邊緣計算降低延遲、緩解中央計算負載，也成為決定應用落地效率的關鍵一環。測來源：中泰證券研究所（注：電子皮膚演進伴隨皮膚面積增加，技術路線、材料、制作、算法均有升級，實際演進階段與速度可能與假設存在差異）一般有溫度、法向力、剪切力感知能力，精度和耐用性是電子皮膚的關鍵參數按原理分類包括壓阻式、電容式、壓電式、光學式和電磁式未來朝多模態、自愈和更大覆蓋面積發展材料：由介電材料、活性材料和柔性基材組成，接近人類皮膚特性是主要目標制造：屏蔽電磁干擾是難點，低成本、高效率和穩定生產是主要壁壘算法：傳輸信號涉及多種物理量，算法復雜，從集中式向分布式轉變市場規模：增長速度快，人形機器人應用場景多，機會廣闊競爭格局：海外公司占據主要市場，巨頭與初創公司兼有，國內公司積極布局送樣漢威科技：兼具材料+制造能力，已實現小批量供貨福萊新材：涂布打印材料領軍者切入柔性傳感器市場柯力傳感：力學傳感龍頭，戰略布局機器人傳感申昊科技：智能觸感賦能機器人，多元場景開啟新未來n電子皮膚一般是由電極、介電材料、活性材料、柔性基材組成。由活性材料組成的活性功能層將環境刺激轉換為可檢測的點信號，而介電材料通常作為絕緣/傳感層，分布在活性功能層的兩側用于接收和傳輸電信號，柔性基材則起到承載電子皮膚的同時，確保跟生物皮膚或者其他材料兼容性的作用。n電子皮膚的作用原理是外部壓力集中應力在接觸點,使互鎖型微結構變形,從而導致接觸面積和隧穿電流的增加，實現外界壓力互傳與反應。來源：山東大學生物醫學傳感工程技術研究中心，中泰證券研究所來源：《柔性壓阻式壓力傳感器的研究進展》-李鳳超，孔振吳錦華，紀欣宜，梁嘉杰-物理學報2021.10，中泰證券研究所nn柔性基材是決定是決定人形機器人電子皮膚彈性形變性能的關鍵因素，需要具備較好的拉伸性能和延展性能。n目前常用于人形機器人電子皮膚的柔性基材主要是聚二甲基硅氧烷PDMS，而隨著柔性基材研究深入，聚酰亞胺逐漸被公認為是柔性電子傳感器件的優選基底材料，但成本較高，難以規模化生產。聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚酰亞胺（PI）/聚對苯二耐腐蝕性強，在廣泛溫度范圍內透明且穩定，適合大面積透明柔性電子器件或熱穩定性器件；易與電子材料結合制備成特定幾何形狀，提高延展性能；制備聚乙烯醇（PVA）/聚丙烯生物相容性高，彈性模量與人體皮膚接近；可通過導電填料（如MXene）或原位聚合（如PANI）提升導電性；自修復性純水凝膠導電性差，需復合導電介質；長期使用可能脫水，需添加保濕劑（如乙二醇）碳納米管海綿/聚合物泡沫高孔隙率和大比表面積，提升傳感靈敏制備工藝復雜（如化學氣相沉積法機械耐久性需優化；成本來源：《面向電子皮膚的智能材料構建策略》-材料工程2024.08-何夢涵、陳煜等，中泰證券研究所nn介電材料起到絕緣隔離，影響傳感器的靈敏度、穩定性、響應范圍和機械適應性的作用。以往的介電材料一般為傳統的彈性材料，但為了滿足現代晶體管和電容式觸覺傳感器可拉伸需求。研發出較高介電常數(k)、較低漏電流、更高偶極密度、更大電流密度、更大能量密度和快速放電以及較低損耗的介電材料是目前的研究熱點。n目前獲得高介電常數的介電材料主要分為四種方法，即化學結構設計，添加無機納米粒子，填充導電材料和介電離子凝膠，介電膠因其高精度壓力傳感、低檢測限、可定制的模量、透明性和簡單的制備過程而脫穎而出。研發周期長、成本高、提如二氧化鈦、鈦酸鋇、金屬納米粒子介電損耗高、滲流閾值效層導電層時具有很高的電容來源：《可穿戴式柔性電子應變傳感器》-中國科學2017.03-蔡依晨等，中泰證券研究所nn作為電子皮膚的重要組成部分，活性材料承載著準確、完整的傳遞外界點刺激的作用。因此，為了保證活性層性能，要求材料必須要優秀的機械性能和電子特性。n目前適用于電子皮膚的活性材料主要包括碳納米管基活性材料和石墨烯基活性材料。在不同的制備條件和制備工藝下,由各種類型活性材料制備的柔性應變傳感器通常表現出不同的傳感性能。制備成本較高；大規模應用時制備過程中石墨烯容易產生結構缺陷或污染（尤其是在轉移過程中）；大規模制備高質量何夢涵等，中泰證券研究所來源：《可穿戴式柔性電子應變傳感器》-中國科學2017.03-蔡依晨等、《面向電子皮膚的智能材料構建策略》-材料工程2024.08-何夢涵等，中泰證券研究所nn電子皮膚制造工藝也是決定了行業技術壁壘的關鍵所在。其密集的電子元器件布局容易受到電磁干擾的影響，在微小尺度上實現有效屏蔽成為一大難題。同時，如何以低成本、高效率的方式實現規模化生產，也對工藝優化提出了更高的要求。適用于高精度制備微結構的傳感器（如金字塔形、微柱形有助于提升傳感器分辨率、靈敏度和響應范圍。適用于電容適用于復雜立體結構柔性傳感器的制備，無需傳統模具，可在柔性基底（如PI、PET）上直接打印定制化傳感器結構；材料兼容性與可擴展性強，支持多種復合材料打印，通過調材料（如TPU），部分材料（如PDMS）需與模具配合使用，導致工藝復雜度增加；尺寸精度較光刻技術適用于大面積批量化的傳感器制備，無物理掩膜為打印提供多層圖案對準精度較低，影響復雜結構傳感器的集成一致性；難以直接形成高厚度的功能層（如厚電極或），大面積批量化、高效率低成本、材料適應性廣、功能多樣化等優勢，尤其在小型化、低成本傳感器件及多傳感集成應用來源：《基于絲網印刷的觸覺傳感器研究綜述》-電子學報2025.01-王一琳、趙佳峰等，《基于微結構的柔性壓力傳感器設計、制備及性能》-復合材料學報2021.05-金凡等,《Laser-AssistedPrintedFlexibleSensors:AReview》-TaoHanetc-2019.02，中泰證券研究所 nn隨著柔性觸覺傳感器工藝提升和產能增加，人形機器人形成感受溫度、濕度、壓力等刺激的多物理量組合傳感技術，在信號接收層面已經向仿真觸覺信號接收量靠近。n電子皮膚算法從集中式向分布式轉變。目前傳感器觸覺分析多采用集中式數據處理，難以實現人類皮膚復雜觸覺感知模式。隨著傳感器數量增加，集中式處理面臨傳輸數據帶寬和功耗瓶頸，因此向分布式覆蓋轉變成為趨勢，這也使得低功耗分布式硬件與算法的迭代更新成為電子皮膚領域的新技術壁壘。來源：Techweb，中泰證券研究所來源：《Neuro-inspiredelectronicskinforrobots》-ScienceRoborts2022.08-RavinderDahiya等，中泰證券研究所nn數據處理硬件由集中式向分布式的演變趨勢，要求配套算法控制也進行相應更新迭代，力求可以模仿人類觸覺系統的超冗余傳感+預測編碼機制，讓機器人不僅可以對海量信號刺激做出及時反饋，也可預判接觸狀態并提前響應。n目前，機器人領域前沿的柔性傳感器配套數據處理算法主要包括基于STDP（脈沖時序依賴可塑性）規則的無監督學習、強化學習（RL）和脈沖神經網絡（SNN）算法。學習算法（線性回歸、KNN、學習算法（線性回歸、KNN、?觸覺信號空間特性被重視，CNN處理高維數據（如觸覺圖像），強化學習（RL）優化閉環控制來源：《Neuro-inspiredelectronicskinforrobots》、《Electronicskinsandmachinelearningforintelligentsoftrobots》，《Electronicskintechnologies:Fromhardwarebuildingblocksandtactilesensingtocontrolalgorithmsandapplications》，中泰證券研究所20一般有溫度、法向力、剪切力感知能力，精度和耐用性是電子皮膚的關鍵參數按原理分類包括壓阻式、電容式、壓電式、光學式和電磁式未來朝多模態、自愈和更大覆蓋面積發展材料：由介電材料、活性材料和柔性基材組成，接近人類皮膚特性是主要目標制造：屏蔽電磁干擾是難點，低成本、高效率和穩定生產是主要壁壘算法：傳輸信號涉及多種物理量，算法復雜，從集中式向分布式轉變市場規模：增長速度快，人形機器人應用場景多，空間廣闊競爭格局：海外公司占據主要市場，巨頭與初創公司兼有參與，國內公司積極布局送樣漢威科技：兼具材料+制造能力，已實現小批量供貨福萊新材：涂布打印材料領軍者切入柔性傳感器市場柯力傳感：力學傳感龍頭，戰略布局機器人傳感申昊科技：智能觸感賦能機器人，多元場景開啟新未來nn全球機器人觸覺傳感器市場潛力廣闊。據觀研天下預測，到2030年，人形機器人市場規模將達到200億美元，這為柔性觸覺傳感器帶來了廣闊的商機。預計到2029年，全球機器人觸覺傳感器市場規模將達到4.3億美元。n全球柔性傳感器市場也呈現穩步增長趨勢。據觀研天下預測，2022年至2029年間，柔性傳感器市場規模的年復合增長率為19.4%，預計將從15.3億美元增長至53.2億美元，主要得益于機器人、醫療等領域的強勁需求驅機器人觸覺傳感器：22-29機器人觸覺傳感器：22-29Ecagr=10.8%柔性觸覺傳感器：22-29Ecagr=19.4%cagr=77.8%21來源：觀研天下，中泰證券研究所nn我國柔性傳感器行業市場規模不斷擴大，增長速度較快。柔性傳感器技術的不斷進步和應用領域的拓展，也為市場規模的擴大提供了有力支持。智研咨詢數據顯示，2023年我國柔性傳感器市場規模為23.56億元，自2015年以來國內柔性傳感市場cagr達到17.2%。n目前柔性傳感器產業鏈下游應用主要為醫藥領域及消費電子，根據智研咨詢數據顯示，2022年中國柔性傳感器產業鏈下游占比中，醫藥領域占比為40.05%，消費電子領域占比為36.22%，其他應用領域占比為23.73%。22來源：智研咨詢，中泰證券研究所nn參考TekScanA201薄膜壓力傳感器價格，覆蓋每平方厘米的傳感器目前售價約267元。人形機器人電子皮膚假設從指尖拓展至手掌手背和腳掌，假設：單指尖面積為1cm2，雙手共10cm2；單手掌面積為75cm2；單手背面積為75cm2；單腳掌面積為200cm2。（注：一個人形機器人對應2只手和2只腳，100萬臺出貨量市場規模包含機器人規模化后降本60%假設23來源：威科電子，財聯社，淘寶，TEKSCAN公司，科創板日報，中泰證券研究所n高端產能被外國占據，市場格局較為集中。柔性觸覺傳感器是電子皮膚的核心部件之一，技術門檻高、研發周期長，高端產能被國外壟斷，市場集中度高。2022年，全球前五大廠商Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer和Fraba合計占據約57.1%的市場份額。國內企業如漢威科技、申昊科技、柯力傳感、福萊新材、帕西尼、紐迪瑞、鈦深科技、埔慧科技等公司已經入局，進展迅速，已有公司進入送樣階段。n國產化率不斷提升。目前，全球核心廠商主要分布在北美、歐洲，以中國為代表的亞太地區近年來新進入市場企業較多，發展速度較快，未來有望逐步縮小差距，推動國產化進程。TekscanJDIBaumerFraba24來源：QYResearch，觀研天下，中泰證券研究所24n柔性觸覺傳感器是相對較新的領域，參與者有巨頭，也有初創公司。跨國集團如Tekscan、JDI、Baumer、Fraba等，深耕傳感器領域多年，產品種類豐富，下游應用以工業機器人、自動化、新能源等泛制造領域為主。初創公司如Novasentis和Syntouch則聚焦新型觸覺傳感器，前者由前蘋果高管和技術專家創立，產品應用于AR/VR、智能穿戴等領域；后者源于南加州大學，專注于機器人靈巧手的定制化觸覺解決方案。來源：各公司官網，立鼎產業研究院，Tekscan公司官網，中泰證券研究所2525n隨著人形機器人產業的蓬勃發展,柔性傳感器作為核心部件之一,市場前景廣闊。漢威科技、申昊科技、柯力傳感、福萊新材、帕西尼、紐迪瑞、鈦深科技、埔慧科技等多家公司已在柔性傳感器領域積極布局，通過技術研發、產業合作、生態構建等多種方式，搶占市場先機。否域否否-否-否-否-26來源：各公司官網、公眾號，交易所互動平臺，新浪財經，中商產業研究院，傳感器專家網，上海證券報，中泰證券研究所27一般有溫度、法向力、剪切力感知能力，精度和耐用性是電子皮膚的關鍵參數按原理分類包括壓阻式、電容式、壓電式、光學式和電磁式未來朝多模態、自愈和更大覆蓋面積發展材料：由介電材料、活性材料和柔性基材組成，接近人類皮膚特性是主要目標制造：屏蔽電磁干擾是難點，低成本、高效率和穩定生產是主要壁壘算法：傳輸信號涉及多種物理量，算法復雜，從集中式向分布式轉變市場規模：增長速度快，人形機器人應用場景多，機會廣闊競爭格局：海外公司占據主要市場，巨頭與初創公司兼有，國內公司積極布局送樣漢威科技：兼具材料+制造能力，已實現小批量供貨福萊新材：涂布打印材料領軍者切入柔性傳感器市場柯力傳感：力學傳感龍頭，戰略布局機器人傳感申昊科技：智能觸感賦能機器人，多元場景開啟新未來備多量程柔性微納傳感器（壓力、壓電、應變、織物）及陣列的核心設計能力，擁有敏感材料合成、導電墨水制備和大n目前公司柔性電子皮膚產品已與宇樹、比亞迪等多家人形機器人廠商展開合作，并實現小批量供貨。2024年，公司參與起草制定了國內首個柔性電子行業標準，進一步鞏固了行業技術領先地位。公司的觸覺傳感器采用柔性微納技術，實現機器人從手指到手掌、手臂，從足底到膝蓋、頭部的聯動感知，能顯著提升機器人的協作效率和精準操作厚度小于0.3mm，反復彎曲100萬次28來源：漢威科技公司公告，漢威科技微信公眾號，漢威科技公司官網，