电子皮肤，人形机器人的新风口

近日，2025北京亦庄人形机器人半程马拉松大出圈，更多的目光聚焦在人形机器人领域。而随着人形机器人市场的快速增长，电子皮肤的需求量也在急剧上升。

不久前，央视新闻报道，我国电子皮肤产业正迎来快速发展期，从实验室走向规模化生产。在浙江嘉兴的精密涂布车间，膜布生产线满负荷运转，订单量激增促使企业24小时轮班生产。东莞企业也透露，随着电子皮肤造价大幅下降，单件产品价格从万元级降至千元以下，市场应用显著扩大，部分企业出货量增长达10倍。

电子皮肤是一种能够模拟人类皮肤触觉、温度、湿度等感知能力的仿生柔性触觉传感器。它像一层薄薄的“皮肤”一样附着在机器人表面，让机器人能够像人类一样感知外界环境。

电子皮肤通常由以下组件构成：

• 基底层：为电子皮肤提供支撑，需要具备良好的柔韧性、耐用性和生物相容性。目前，聚二甲基硅氧烷（PDMS）因其优异的柔韧性、生物相容性和加工性，目前是电子皮肤中最常用的基材。

• 传感器层：用于感知外界的压力、温度、湿度等环境变化，并将其转换为电信号。

• 电路和处理器：对传感器层产生的电信号进行处理和分析。

• 能源供应：为电子皮肤的运行提供能量。

• 接口及通信系统：用于将处理后的信号传输到外部设备。

• 保护层：保护电子皮肤内部的组件，防止外界环境对其造成损害。

根据高工机器人产业研究所，2024年至2030年，全球人形机器人销量将从1.2万台增长至60.6万台。假设单台人形机器人使用柔性触觉传感器价值随量产降至3000元，那么据测算，到2030年在人形机器人领域，柔性触觉传感器对应的市场空间约18.2亿元。

近日，中泰证券发布研报称，电子皮肤是人形机器人感知能力的基石，其具备的温度感知、法向力感知和剪切力感知三大核心功能，使得机器人能够完成从简单的抓握到复杂物体识别的任务，极大提升了机器人的智能化水平。

目前，电子皮肤主要分为压阻式、电容式、压电式、光学式和电磁式等几种类型。其中，压阻式技术因其简单性和广泛应用而成为主流。然而，随着技术的进步，电磁式电子皮肤因其能够感知切向力而被认为具有更大的发展潜力。

在中泰证券看来，未来电子皮肤将朝着高精度、长寿命、多模态感知和自愈能力方向发展。这不仅要求材料科学的突破，还需要在制造工艺和算法优化上取得进展。

在材料方面，柔性基材的选择至关重要。目前，聚二甲基硅氧烷（PDMS）因其良好的拉伸性和延展性而被广泛使用，但成本较高且难以规模化生产。聚酰亚胺（PI）被认为是最有潜力的替代材料，但其高成本仍是推广的障碍。

制造工艺方面，光刻与硅蚀刻技术、3D打印技术、喷墨打印和丝网印刷等技术各有优劣。光刻与硅蚀刻技术能够制备高精度的微结构传感器，但工艺复杂且成本高昂。相比之下，丝网印刷技术具有大面积批量生产、低成本的优势，但稳定性和一致性不足。

在算法优化方面，电子皮肤的信号处理正从集中式转向分布式，模仿人类触觉机制，从而实现更低功耗和更快响应速度。前沿算法如STDP（突触可塑性）、强化学习和SNN（脉冲神经网络）正在被广泛研究和应用。

尽管电子皮肤市场前景广阔，但商业化仍面临诸多挑战。首先，人形机器人商业化进度的不确定性可能影响电子皮肤的需求。其次，电子皮肤及相关配件的国产化进程仍需时间，市场竞争加剧也可能对国内企业构成压力。此外，政策支持和市场空间测算的不确定性也给行业发展带来风险。