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【本文來(lái)自持牌證券機(jī)構(gòu)，不代表平臺(tái)觀點(diǎn)，請(qǐng)獨(dú)立判斷和決策】 根據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，目前我國(guó)在電子皮膚領(lǐng)域具備相對(duì)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)能也有望進(jìn)一步突破。在浙江嘉興的一個(gè)精密涂布車間，一卷卷用于電子皮膚的膜布快速噴涂后下線。車間主管蒲永江表示，今年以來(lái)他們接到的訂單量大漲，車間全員無(wú)休，24小時(shí)輪班生產(chǎn)。產(chǎn)能提升的同時(shí)，電子皮膚的造價(jià)也隨之下降。不少客戶開(kāi)始嘗試給機(jī)器人全手甚至身體各個(gè)關(guān)節(jié)安裝電子皮膚，他們的出貨量隨之上漲10倍。 中泰證券指出，電子皮膚市場(chǎng)增長(zhǎng)速度快，在人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景有機(jī)會(huì)從指尖拓展至全手、腳和關(guān)節(jié)，空間廣闊。目前海外公司占據(jù)主要市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)化率有提升趨勢(shì)，參與者中巨頭與初創(chuàng)公司兼有，國(guó)內(nèi)公司積極布局，領(lǐng)先企業(yè)已送樣本體廠。目前電子皮膚產(chǎn)品均處于較初級(jí)階段，產(chǎn)品送樣節(jié)奏領(lǐng)先的企業(yè)有機(jī)會(huì)與本體廠共同開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品迭代速度會(huì)加快，進(jìn)而積累優(yōu)勢(shì)。 1）電子皮膚：機(jī)器人感知能力的關(guān)鍵 電子皮膚是一種柔性觸覺(jué)傳感器，是機(jī)器人感知環(huán)境和完成任務(wù)的基礎(chǔ)。具備①溫度感知：檢測(cè)冷熱變化；②法向力感知：感知垂直壓力，判斷接觸、抓握力度與物體硬度等；③剪切力感知：識(shí)別滑動(dòng)或摩擦力，助力穩(wěn)定性判斷、紋理識(shí)別與方向判斷等操作。電子皮膚最常見(jiàn)的是壓阻式、電容式、壓電式，還有比較新穎的光學(xué)式和電磁式，其中壓阻式技術(shù)簡(jiǎn)單應(yīng)用廣泛，電磁式因可以感知切向力而有望成為未來(lái)演進(jìn)方向。未來(lái)，電子皮膚將朝著高精度、長(zhǎng)壽命、多模態(tài)感知和自愈能力方向發(fā)展，但材料、制造工藝和算法優(yōu)化仍是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的主要挑戰(zhàn)。 觸覺(jué)傳感是機(jī)器人信息的重要來(lái)源，觸覺(jué)傳感器接觸物體時(shí)，能檢測(cè)其溫度、形狀、紋理、材質(zhì)等物理性質(zhì)，并反饋信息，助力機(jī)器人開(kāi)展下一步操作。電子皮膚是一種可穿戴柔性仿生觸覺(jué)傳感器，可作為柔性觸覺(jué)傳感器應(yīng)用在機(jī)器人手指、手臂等部位，使機(jī)器人獲得對(duì)外界觸摸感受的能力。 電子皮膚使機(jī)器人靈巧手在復(fù)雜任務(wù)中操作更精準(zhǔn)、運(yùn)行更穩(wěn)定，顯著提升工作效率和可靠性。電子皮膚的精度參數(shù)包括最小感知力、采樣頻率和感應(yīng)點(diǎn)數(shù)量等指標(biāo)，耐用性的核心參數(shù)包括使用壽命、工作溫度、防水防塵、抗磁場(chǎng)干擾防零漂等。 電子皮膚除了對(duì)溫度、法向力、剪切力實(shí)現(xiàn)精確、無(wú)遲滯的檢測(cè)，還朝著多模態(tài)感知、自愈能力、柔性大面積覆蓋等方向持續(xù)演進(jìn)，目標(biāo)是更貼近人類皮膚，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景下的人機(jī)交互與感知反饋。然而，要實(shí)現(xiàn)真正的規(guī)?；瘧?yīng)用，電子皮膚仍面臨多重技術(shù)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(gè)維度達(dá)到平衡，開(kāi)發(fā)可適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的高性能材料仍具挑戰(zhàn)； 制造層面存在工藝復(fù)雜、成本高昂等問(wèn)題，目前電子皮膚制作往往依賴新材料和精密加工，尚難實(shí)現(xiàn)低成本、穩(wěn)定的大規(guī)模量產(chǎn)； 隨著感知維度的提升，算法層面的計(jì)算壓力也日益突出。柔性傳感器產(chǎn)生的多模態(tài)信號(hào)需由機(jī)器人視知覺(jué)系統(tǒng)與“大腦”實(shí)時(shí)協(xié)同處理，如何通過(guò)分布式架構(gòu)與邊緣計(jì)算降低延遲、緩解中央計(jì)算負(fù)載，也成為決定應(yīng)用落地效率的關(guān)鍵一環(huán)。 2）電子皮膚的關(guān)鍵要素：材料、制造、算法 材料：電子皮膚一般是由電極、介電材料、活性材料、柔性基材組成。①柔性基材需要良好拉伸性和延展性，目前聚二甲基硅氧烷PDMS最常用，聚酰亞胺PI逐漸被認(rèn)為是最佳基底材料，但成本較高，難以規(guī)?；a(chǎn)；②介電材料起絕緣隔離作用，介電膠因簡(jiǎn)單的制備過(guò)程脫穎而出；③活性材料需優(yōu)秀機(jī)械和電子特性，方案包括碳納米管和石墨烯。 制造：是行業(yè)技術(shù)壁壘的關(guān)鍵所在，抗電磁干擾、低成本、高效率規(guī)?；a(chǎn)是工藝優(yōu)化的方向。①光刻與硅蝕刻技術(shù)：可高精度制備微結(jié)構(gòu)傳感器以提升性能，適用于電容式傳感器，但工藝復(fù)雜、需高精度設(shè)備且成本高；②3D打印技術(shù)：能制備復(fù)雜立體結(jié)構(gòu)柔性傳感器并支持多種材料，然而可打印材料有限、尺寸精度低且量產(chǎn)性差；③噴墨打?。哼m合大面積批量傳感器制備且流程簡(jiǎn)便，但多層圖案精度低、難以形成厚功能層；④絲網(wǎng)印刷：具備大面積批量、低成本、材料適應(yīng)性廣的優(yōu)勢(shì)，不過(guò)穩(wěn)定性和一致性不足，質(zhì)量易波動(dòng)。 算法：人形機(jī)器人借助柔性觸覺(jué)傳感器實(shí)現(xiàn)多物理量傳感，信號(hào)接收趨近仿真。為解決信號(hào)傳輸帶寬和實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，電子皮膚算法有趨勢(shì)從集中式轉(zhuǎn)向分布式，模仿人類觸覺(jué)機(jī)制，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)功耗的降低。硬件與算法迭代，成為技術(shù)新壁壘。邊緣側(cè)算力硬件會(huì)因電子皮膚而需求擴(kuò)大，現(xiàn)有前沿算法包括STDP、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和SNN等。 3）市場(chǎng)與競(jìng)爭(zhēng)格局 全球機(jī)器人觸覺(jué)傳感器市場(chǎng)潛力廣闊。據(jù)觀研天下預(yù)測(cè)，到2030年，人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億美元，這為柔性觸覺(jué)傳感器帶來(lái)了廣闊的商機(jī)。預(yù)計(jì)到2029年，全球機(jī)器人觸覺(jué)傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到4.3億美元。 我國(guó)柔性傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，增長(zhǎng)速度較快。柔性傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，也為市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大提供了有力支持。智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)柔性傳感器市場(chǎng)規(guī)模為23.56億元，自2015年以來(lái)國(guó)內(nèi)柔性傳感市場(chǎng)cagr達(dá)到17.2%。 目前柔性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用主要為醫(yī)藥領(lǐng)域及消費(fèi)電子，根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)柔性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈下游占比中，醫(yī)藥領(lǐng)域占比為40.05%，消費(fèi)電子領(lǐng)域占比為36.22%，其他應(yīng)用領(lǐng)域占比為23.73%。 柔性觸覺(jué)傳感器是電子皮膚的核心部件之一，技術(shù)門檻高、研發(fā)周期長(zhǎng)，高端產(chǎn)能被國(guó)外壟斷，市場(chǎng)集中度高。2022年，全球前五大廠商N(yùn)ovasentis、Tekscan、JDI、Baumer和Fraba合計(jì)占據(jù)約57.1%的市場(chǎng)份額。隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，柔性傳感器作為核心部件之一，市場(chǎng)前景廣闊。國(guó)內(nèi)企業(yè)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(jīng)入局，進(jìn)展迅速，已有公司進(jìn)入送樣階段。目前，全球核心廠商主要分布在北美、歐洲，以中國(guó)為代表的亞太地區(qū)近年來(lái)新進(jìn)入市場(chǎng)企業(yè)較多，發(fā)展速度較快，未來(lái)有望逐步縮小差距，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。 關(guān)注：漢威科技、福萊新材、柯力傳感、申昊科技。 研報(bào)來(lái)源：中泰證券，何俊藝，S0740523020004，汽車行業(yè)深度：人形機(jī)器人感知能力的關(guān)鍵，電子皮膚升級(jí)競(jìng)賽主戰(zhàn)場(chǎng)之一。2025年04月23日