1.1电子皮肤是人形机器人的触觉传感系统
电子皮肤是模仿天然皮肤而形成的柔性触觉传感器系统。皮肤是人体最大的器官，是一种多功能传感器，能够清晰地感知外部环境的变化，对人类的生存和发展具有重要的意义。而电子皮肤则是一种模拟天然皮肤功能的仿生柔性触觉传感器系统,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，感知压力、温度等各种刺激，在智能医疗、智能控制系统和智能机器人等领域显示出广阔的应用前景。
近年来，人形机器人高速发展，而具有高柔性的电子皮肤触觉传感器阵列能覆盖于机器人的多部位,可以媲美甚至超越人类皮肤的感觉功能，有效地实现机器人的触觉感知，对人形机器人有着不可替代的作用。
电子皮肤从原理上可以分为压阻式、电容式、压电式、光电式、电感式五大类。最常用的是压阻式、电容式、压电式，比较新颖的是光学式、电感式。
(1)压阻式触觉传感器:
它是根据半导体材料的压阻效应而制成的器件，其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各申阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。
(2)电容式触觉阵列传感器:
其原理是外力使极板间的相对位移发生变化，从而使电容发生变化，通过检测电容变化量来测量触觉力。
(3)压电式触觉传感器:
在压力作用下压电材料两端面间出现电位差，通过压电效应可以将外部的压力机械信号转化为电信号，实现对物体表面触摸和压力的感知。
(4)光电式触觉传感器:
基于全内反射原理进行研制，通常由光源和光电探测器构成。当施加在界面上的压力发生变化时，传感器敏感元件的反射强度和光源频率也会相应发生变化。(5)电感式触觉传感器:利用电磁感应原理把压力作用转换成线圈的自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出。
不同类型的电子皮肤各具特点，适用于不同的应用场景。例如压阻式传感器结构，结构简单、成本低，适合于基础的压力映射和触觉反馈系统,可应用于工业自动化、汽车电子等领域:相比之下，电容式传感器具有灵敏度高、响应快速等特点，适合于高精度的触觉感测，如细微的纹理和形状识别，可应用于医疗设备、消费电子等领域:而压电式传感器具备自供电的特性，适用于在恶劣的环境中，难以及时更换电源的场景，可应用于爆炸冲击、燃烧机发动检测等场景。在人形机器人领域，压阻式传感器是目前主流的技术路线，能有效平衡工艺难度、成本和量产规模等，特斯拉、汉威科技、福莱新材等知名企业均在压阻式传感器技术进行了相应的布局。除压阻式技术路线外，在电容式、压电式、磁性式等触觉传感技术上，国内企业也分别进行了相应产品的研发生产。
总体而言，柔性触觉传感器技术路线的选择，本质是灵敏度、成本与可靠性的三角博弈，因此我们预计未来多种技术路线仍将长期并存，将根据实际应用场景选择适合的柔性触觉传感器，以寻求三角博弈的平衡。
1.2 材料、制造、算法三大壁垒，构筑行业护城河
电子皮肤的技术壁垒体现在材料、制造工艺和算法三个维度，这是决定企业竞争力的核心因素。
材料端:电子皮肤一般是由柔性基材、活性功能层、介电材料、电极组成。柔性基材主要为电子皮肤起到承载衬垫的作用，需具有理想的柔韧弹性与力学强度。
现有基底材料包括聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
活性功能层可将环境刺激转换为可检测的电信号,而具有优异的机械性能和电子特性的活性材料是决定活性层性能的关键。
常见的活性材料主要分为自身具有高导电能力材料、高弹性导电复合材料和压电材料三大类，包括:碳纳米管基活性材料，石墨基活性材料等。
电材料通常位于活性功能层的两侧用于接收和传输电信号。目前，主要的介电材料有复合纳米导电填料、导电聚合物、离子液体等。
电极是电子皮肤中输入和导出电流的两个端极,也是影响其灵敏度和稳定性的重要因素通常选用具有优异导电性能和机械性能的石墨烯、碳纳米管等碳材料以及柔性复合材料聚二甲基硅氧烷性能优异，是目前主流的柔性基材。柔性基材作为决定人形机器人电子皮肤弹性形变性能的关键材料，是未来电子皮肤发展的核心。
PDMS具有良好的生物可降解、耐腐蚀、柔软透明、低弹性模量与高弹性、良好的抵抗形变能力，可以非平面任意弯曲，可以与传感器件牢固发生黏结与集成，是电子皮肤目前主流的基底材料。
PI材料具有优良的耐腐蚀、耐磨、耐高温、力学与电学绝缘性能,性能上看是电子皮肤优选基底材料，但其成本较高,难以规模化生产;PET材料有着较好的耐尘、抗冲击性、电绝缘性等性能，但本身具有较高的初始模量，在柔性基材运用性能方面没有PDMS材料理想。
1.3 多模态感知、阵列化是电子皮肤未来发展核心趋势
多模态感知电子皮肤可针对多方面刺激做出精准响应。单一传感机理的柔性触觉传感电子皮肤很难对外界多方面的刺激同时做出准确响应。为了解决这一问题，并且模仿具有广泛机械性能和多种传感能力的人体皮肤，解耦多模的概念随之提出，即利用同一器件基于不同的传感机理检测不同信号来实现对多种信号进行多模检测。柔性解耦多模触觉传感电子皮肤可以同时检测温度、压力、湿度等多种不同刺激，并对信息进行解耦，从而获得准确、全面的数据。根据检测机理的不同，柔性解耦多模触觉传感电子皮肤可以分为热电&压阻式、热电&压电式、热阻&压电式、热阻&电容式等，应用于各种不同情况的检测。
2.1 海外占据全球主导，国内企业奋起直追
海外龙头企业技术领先，占据市场主导地位。电子皮肤作为仿生柔性触觉传感器系统，其发展需基于柔性触觉传感器而进行。欧美日企业具备材料科学和精密制造的先发优势，在柔性触觉传感器占据领先地位，进一步向电子皮肤布局，形成技术壁垒和专利护城河，占据电子皮肤高端市场。
全球柔性触觉传感器市场排名TOP5的厂商Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer、Fraba 均为海外企业，合计占有大约57.1%的市场份额。Tekscan、Baumer、Fraba、InterlinkElectronics 等企业，深耕行业多年，在传感器领域品类众多，下游以工业机器人、工业自动化、新能源等泛制造领域为主。JDI由索尼、东芝、日立显示部门整合而成，下游主要应用于消费电子、医疗、显示屏等领域。
Novasentis的技术来源于前苹果公司高管和EMP(机电聚合物)领域技术专家，产品应用于 AR/VR、智能手表、腕带、智能服装等领域;Syntouch 诞生于南加州大学生物医学工程，产品可搭载于机器人灵巧手，定制化属性强。
下游人形机器人驱动，国内企业加速布局、奋起直追。国内电子皮肤产业起步较晚，但在下游人形机器人产业增长带动下，凭借政策支持与制造能力优势与国外技术差距快速缩小，形成“应用驱动+成本优势”的竞争策略，行业实现高速发展，部分国产企业凭借着技术研发市场应用等优势渐露头角，已在机器人领域有产业化应用。福莱新材凭借在材料和涂层技术上的优势，成功开发出高性能柔性传感器材料，可应用于人形机器人、工业检测、可穿戴设备等领域。
汉威科技柔性电子皮肤产品已与多家人形机器人本体厂商展开合作，同时已经向部分机器人厂家进行小批量供货。柯力传感以机器人传感器、多物理量传感器、柔性触觉传感器、扭矩传感器“新四样”传感器为未来主攻产品，以投资并购为途径，与国内技术领先的创业型公司在柔性触觉传感器领域积极开展合作。
此外，帕西尼感知、他山科技、墨线科技等非上市公司，也在电子皮肤领域进行了积极布局，产品可广泛应用于机器人、医疗健康等领域。在人形机器人高需求驱动下，国内厂商预计将持续加大技术研发投入，加速国产电子皮肤技术进阶，国产产品与海外的差距有望逐步缩小，国内厂商全球市场占有率或将快速提高。
2.2 人形机器人量产在即，电子皮肤需求广阔
柔性触觉传感器高速增长，2029年全球市场规模有望突破50亿美元。智能传感器是现代科技的重要组成部分，2023年全球市场规模达到468.9亿美元，同比增长12.02%，国内市场规模达到 1336.2亿元，同比增长15.75%。柔性触觉传感器作为电子皮肤的核心组件，是近年来关注度最高智能传感器之一，市场规模持续扩容。2024年全球柔性触觉传感器市场规模达到 26.7亿美元，同比增长25.65%，未来5年仍将维持稳步发展趋势，预计到2029年全球市场规模将达到 53.22 亿美元，2024-2029 年复合增速为14.79%
1 福莱新材
福莱新材是深耕涂布多功能复合材料的国家高新技术企业。公司成立于2009年，主营广告喷墨打印材料、标签标识印刷材料、电子级功能材料、新型薄膜材料、胶粘材料等工业消费品及高端智能装备。产品广泛应用于广告宣传品、标签标识制作、消费电子、汽车电子、新能源等领域。
前瞻布局柔性触觉传感器，技术储备深厚。公司凭借在涂布工艺上的深厚积累，积极拓展多元化应用领域，推动产品从传统产业向科技领域的跨越。2017年，公司就开始对柔性传感器相关产品进行研究;2023年7月，开始做柔性传感器产业立项规划;2025年5月，公司的柔性传感器中试线已达到可使用状态并投产,在工业检测和机器人灵巧手领域与头部客户完成对接，获得了较高的技术、市场认可度，已与部分客户完成小批订单任务。经过多年布局，公司己拥有柔性传感器温度、压力等多项发明专利，在传感材料、传感器设计、制备工艺、传感系统设计、算法等方面构建出坚实的技术壁垒。
第二代柔性触觉传感器推出,“真柔性+全曲面+三维力”产品性能行业领先。6月5日,福莱新材正式推出柔性触觉传感器第二代新品。第二代产品具备三大核心技术突破:
1)真柔性。产品采用了创新的柔性薄膜制备工艺，结合独特的结构和形状设计，实现了真正意义上的柔性，能够完美贴合各种复杂曲面，确保了传感器在实际应用中的可靠性和精确性。
2)全曲面。产品实现了全方位的触觉感知覆盖，无论是机器人灵巧手的指尖、指腹、手心、手背等不同曲率的表面，传感器都能无缝集成，为机器人提供了类似人类的全方位触觉体验。
3)三维力。第二代产品克服了传统触觉传感器主要感知垂直方向的压力的缺点，可同时检测X、Y、Z三个方向的力矢量。基于这些技术特点，公司的第二代柔性触觉传感器产品可广泛应用精密制造、医疗康复、服务机器人、工业自动化等多领域。
2 汉威科技
汉威科技是国内气体传感器龙头。公司以传感器为核心，将传感技术、智能仪表技术、数据采集技术、地理信息、大数据、云计算和人工智能等智慧化技术紧密结合，业务覆盖传感器智能仪表、智慧化综合解决方案、居家智能与健康及公用事业等行业领域。
深耕柔性触觉传感器10余年,产品综合性能已达国际先进水平。公司自2013年起就开始进行柔性触觉传感器的研发创新，是国内最早进行相关产研布局的企业。公司已形成具备自主知识产权的多品种、多量程柔性触觉传感器，并取得百余项核心专利，构建了稳定的纳米敏感材料体系，掌握了柔性压阻、柔性压电、柔性电容、柔性汗液四大核心技术，具备了大面积阵列设计、敏感材料及导电墨水合成制备、大面积印刷电子批量制造等核心能力。产品可经受上百万次反复弯曲，每平方厘米可集成上百个传感点，可检测羽毛轻拂级超微小压力，还具有超轻薄、毫秒级快速响应、个性化定制等优势。
人形机器人领域进展顺利,新建柔性传感器产线打开增长新空间。公司积极探索柔性触觉传感器在人形机器人灵巧手方面的应用，目前已与近30家机器人整机厂及零部件厂商建立合作关系，合作进度从送样、个性化方案定制到批量供货各不相同。总体看，公司订单情况饱满现有柔性传感器的生产线产能已基本饱和。为解决产能问题，公司扩建柔性传感器新产线，前已开始建设，预计2025年H2投入使用，柔性传感器产能将大幅提升，有望为公司打开业绩增长空间。
3 柯力传感
柯力传感是国内应变式传感器龙头。公司成立于1995年,深耕传感器和工业物联网领域形成智能工业测控与计量、智慧物流设备、能源环境设备测量、机器人传感器等四大版块的业态布局，拥有两大研发中心、三大投资中心、三大产业园、七大生产基地。公司已涉足称重、光电、水质、温湿度压力、振动传感器、机器人多维力传感器等近二十种传感器，产品可应用于智慧物流、智能库房、矿井物探、建筑机械物联网等不同工业物联网应用场景。
瞄准新趋势、新产业、新客户、新需求，大力发展“新四样”。公司瞄准新趋势、新产业、新机遇，推进六维力传感器、机器人关节力/力矩传感器、触觉传感器、多物理量传感器发展其中，触觉传感器方面，公司与猿声科技签署战略投资协议，通过参股声科技在多维触觉传感和电子皮肤方向的完成重要布局。目前，猿声科技开创性地完成了两款触觉传感器产品的研发与量产。
(1)超薄高密度“感算一体”多维触觉传感器 MultiDT，专为机器人灵巧手指尖应用设计，产品突破了视触觉与霍尔效应类触觉技术的性能瓶颈,基于空间编码原理实现超薄高密度多维力感知。
(2)大面积触觉传感器HexT，创新模块化边缘计算架构支持超高分辨率与高速动态采集，可灵活贴合复杂曲面，实现前所未有的触觉覆盖密度与响应速度。此外，HexT现已可实现单台人形机器人全身皮肤覆盖成本低于万元。
4 申昊科技
申昊科技是致力于设备检测及故障诊断的高新技术企业。通过利用传感器、机器人、人工智能及大数据分析技术，服务于工业大健康，为工业设备安全运行及智能化运维提供综合解决方案。目前，公司已开发了一系列具有自主知识产权的智能机器人及智能监测控制设备产品，可用于电力电网、轨道交通、油气化工等行业，解决客户的难点与痛点，为客户无人或少人值守和智能化管理提供有效的检测、监测手段。
围绕智能运维领域布局电子皮肤，产品在操作机器人已实现小批量试用。公司柔性触觉传感主要是应用于非接触避障需求，针对预接触式感知进行开发生产，已小批量应用于操作类机器人，以避免操作机器人在操作执行过程中对于人或设备的碰撞，保护作业安全。公司将通过自主研发和产学研相结合的方式，在近距离避障功能的技术上，探索触觉、温度、压力等多传感器的融合，以更好的满足业务场景需求。未来公司仍将继续在自身电力、轨道交通、环保等场景的操作机器人上加深应用，进一步提升产品性能和经济性，并逐渐调研外部通用性的适配场景，探索电子皮肤产品化运作的可能。
5 晶华新材
投资成立子公司晶智感，积极布局电子皮肤。晶华新材主要产品包括工业胶粘材料、电子级胶粘材料、光学胶膜材料、特种纸、化工材料等，下游应用领域可实现从基础工业应用到电子、光学等高精领域全面覆盖。公司基于主营业务，探索新材料的新应用，于2025年6月投资成立北京品智感新材料有限公司，以多模态柔性触觉传感器为核心，积极布局电子皮肤。目前，晶智感已成功开发指尖电子皮肤，全掌电子皮肤，三维力全掌电子皮肤三款主流产品，并持续研发大面积触觉传感器，多模态感知传感器等新产品。同时，晶智感在美国设立分公司FiSensor，已与硅谷机器人灵巧手公司 TetherA 正式签约战略合作协议，未来将聚焦“多模态电子皮肤和腱绳驱动灵巧手”的深度融合，共同推动机器人在高触觉感知和高精度操作领域的技术突破。
6 奥迪威
布局触觉传感器等新产品，实现人形机器人感知与执行。奥迪威是从事智能传感器和执行器及相关应用研究、设计、生产和销售的高新技术企业。公司掌握了敏感材料研发、换能芯片制备、产品结构设计、智能算法和精密加工等方面的核心技术，致力于成为物联网、人工智能的感知层和执行层核心部件及其解决方案的主要提供方。主要产品包括测距传感器、流量传感器、压触传感器及执行器等，已广泛应用于智能汽车、智能仪表、智能家居、智慧安防、工业控制和消费电子等领域。公司紧抓人工智能的发展机遇，持续加大新产品、新技术的投入，布局新一代智能传感器和新领域的应用。公司触觉传感器、触觉反馈执行器等新产品，均可实现人形机器人感知与执行功能。
