本文作者:访客

暴涨1000%,电子皮肤被疯炒

访客 2025-05-03 09:00:48 34456 抢沙发

近期,不少人形机器人披上了“电子皮肤”,加快对真实世界的探索。

暴涨1000%,电子皮肤被疯炒

皮肤,是人类感知外部环境的重要器官,而“电子皮肤”则为人形机器人感知真实世界推开了“大门”。要使多大劲捏一块豆腐、拿起一个鸡蛋?又以什么角度倒一杯水或者扶起病人?有了电子皮肤,机器人可以安全、准确、灵巧地完成这些动作。

装上“电子皮肤”和仿真硅胶表层后,机器人手指的触感和灵敏度更接近人类,除此之外,电子皮肤还可以用在机器人身体的不同位置,感知温度和距离。

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“电子皮肤”订单爆发式增长

据央视新闻,从小众产品到机器人的刚需,“电子皮肤”应用快速增长,生产研发也在提速。记者在广东和浙江走访中了解到,目前我国在“电子皮肤”领域具备相对优势,产能也有望进一步突破。

在浙江嘉兴的一个精密涂布车间,一卷卷用于“电子皮肤”的膜布快速喷涂后下线。车间主管蒲永江告诉记者,今年以来他们接到的订单量大涨,车间全员无休,24小时轮班生产。

产能提升的同时,“电子皮肤”的造价也随之下降,记者在东莞松山湖的一家企业了解到今年以来随着价格下降,不少客户开始尝试给机器人全手甚至身体各个关节安装“电子皮肤”,他们的出货量随之上涨10倍。

墨现科技(东莞)有限公司市场负责人王鑫表示:“早期‘电子皮肤’的产品可能都很贵,单一个传感器都是千(元)级或者是万(元)级的价格,我们现在可以做到一整只手,可能是千元级的价格区间,甚至千元级以下。”

目前,我国人形机器人的快速发展,带动了“电子皮肤”的研发设计方案加速更新,甚至达到一周一迭代的速度。除了机器人领域外,未来,“电子皮肤”还将在医疗、工业等领域发挥更大价值。

电子皮肤可以帮助人形机器人在外观上更接近人类。可类比人类的表皮层、真皮层以及皮下组织,将其分为上层包括柔性基材(轻质有弹性材料,如PI、PET)、封装保护层(放水、防尘材料),中层为传感器层,检测压力、温度、湿度、化学物质等,实现敏捷响应,下层则是接口通信系统、电路和处理器,将电子皮肤采集的数据传输反馈给机器人大脑。

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技术上还有诸多突破难点与壁垒

当前,电子皮肤在技术上还有诸多待突破的难点与壁垒。

在材料上,需同时实现压力、温度等多模态感知,并兼具柔韧性、延展性及自修复性。现有材料的折叠寿命与生物相容性尚无法很好满足工业化、大规模量产需求,亟待新型复合材料突破。

在制造工艺上,柔性电子器件需在拉伸形变中维持功能稳定,对材料本身与工艺要求很高,且还需要解决密集电子元器件面对外界电磁屏蔽的难题。

在传感器层方面,目前主流一共有5种技术路线,包括电阻式、电容式、压电式、光学式、霍尔效应式,每种路线壁垒均不低,都有一些优缺点,业界还未形成技术路线层面的收敛。

正是因为技术有待成熟以及造价高昂,目前电子皮肤仅主要应用于灵巧手,包括指尖、指腹与手掌等位置。

未来,伴随着技术进一步突破与规模化量产,成本将会逐步降低,电子皮肤也将扩展至手臂、腿部、身体躯干、脸部,乃至全身上下。这是未来具备很大增量的地方。

由于柔性传感器凭借其可弯曲、轻量化、低功耗等独特的功能,能够适应非传统的形状和表面,不仅可应用于人形机器人,还将重塑消费电子、医疗健康、汽车等行业的硬件形态。

据机构调研福莱新材称,电子皮肤未来将是一个由数十亿美元市场向数百亿美元市场过渡的过程。另据Precedence research,2024年全球电子皮肤市场规模为63亿美元,预计到2034年将达到300亿美元,年复合增速将达到17%。

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巨头加速入场

目前,全球做电子皮肤的巨头并不多。海外方面,主要厂商包括Tekscan、Pressure Profile Systems、Sensor Products Inc,三大厂商占据的市场份额可能超过60%。

国内市场,本土玩家主要包括汉威科技、福莱新材、申昊科技、奥迪威、弘信电子等。

据每日经济新闻,汉威科技主要以传感器为核心,业务应用覆盖传感器、智能仪表、物联网综合解决方案、居家智能与健康及公用事业等行业领域。

自2013年起,汉威科技就开始布局柔性传感器,主要由旗下苏州能斯达电子科技有限公司开展相关业务。

汉威科技称,其打造了8大系列柔性传感器产品,“其中高端消费电子、智能可穿戴设备、康养等几个领域的产品成熟度及标品化程度已经比较高且有较为稳定的订单”。

4月8日,在汉威科技线上业绩会上,公司董事长任红军回复《每日经济新闻》记者表示,汉威科技的机器人电子皮肤业务是目前四大传感器系列之一,具有重要位置。

而福莱新材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。

福莱新材在投资者关系活动中表示,公司2023年7月开始做产业立项规划,认为柔性传感器项目是公司早期规划的前沿研究方向,并且在不同技术路线做了多项专利布局。柔性传感器的研发是从传统的涂布复合材料领域向新兴的高科技领域拓展。

此外,记者此前以投资者身份咨询时,弘信电子相关工作人员表示,公司在做电子皮肤方面的测试,但还没有真正的商用。中京电子则表示,目前公司没有电子皮肤的直接供货,但公司在技术上是可以匹配到的。

全球机器人触觉传感器市场潜力广阔。据观研天下预测,到2030年,人形机器人市场规模将达到200亿美元,这为柔性触觉传感器带来了广阔的商机。预计到2029年,全球机器人触觉传感器市场规模将达到4.3亿美元。

我国柔性传感器行业市场规模不断扩大,增长速度较快。柔性传感器技术的不断进步和应用领域的拓展,也为市场规模的扩大提供了有力支持。智研咨询数据显示,2023年我国柔性传感器市场规模为23.56亿元,自2015年以来国内柔性传感市场CAGR达到17.2%。目前柔性传感器产业链下游应用主要为医药领域及消费电子,根据智研咨询数据显示,2022年中国柔性传感器产业链下游占比中,医药领域占比为40.05%,消费电子领域占比为36.22%,其他应用领域占比为23.73%。

柔性触觉传感器是电子皮肤的核心部件之一,技术门槛高、研发周期长,高端产能被国外垄断,市场集中度高。2022年,全球前五大厂商Novasentis、Tekscan、JDI、Baumer和Fraba合计占据约57.1%的市场份额。随着人形机器人产业的蓬勃发展,柔性传感器作为核心部件之一,市场前景广阔。国内企业如汉威科技、申昊科技、柯力传感、福莱新材、帕西尼、纽迪瑞、钛深科技、埔慧科技等公司已经入局,进展迅速,已有公司进入送样阶段。目前,全球核心厂商主要分布在北美、欧洲,以中国为代表的亚太地区近年来新进入市场企业较多,发展速度较快,未来有望逐步缩小差距,推动国产化进程。

平安证券表示,感知系统是人形机器人核心子系统之一,视觉、力觉、惯性、触觉等多种传感器融合协作,为人形机器人与环境交互提供实时信息来源和反馈。3D视觉、六维力/力矩传感、MEMSIMU、电子皮肤等是人形机器人感知系统的核心价值量所在,随着人形机器人逐渐落地,上述多种传感器将迎来巨大的增量市场,前景可观。

德邦证券表示,考虑到目前电子皮肤仅主要应用于灵巧手,包括指尖、指腹与手掌等位置,未来伴随着技术进一步突破与规模化量产,电子皮肤有望扩展至手臂、腿部、身体躯干、脸部,乃至全身,进一步实现显著放量。

中泰证券研报认为,电子皮肤市场增长速度快,在人形机器人应用场景有机会从指尖拓展至全手、脚和关节,空间广阔。目前海外公司占据主要市场,国产化率有提升趋势,参与者中巨头与初创公司兼有,国内公司积极布局,领先企业已送样本体厂。目前电子皮肤产品均处于较初级阶段,产品送样节奏领先的企业有机会与本体厂共同开发,产品迭代速度会加快,进而积累优势。

电子皮肤是一种柔性触觉传感器,是机器人感知环境和完成任务的基础。具备1)温度感知:检测冷热变化;2)法向力感知:感知垂直压力,判断接触、抓握力度与物体硬度等;3)剪切力感知:识别滑动或摩擦力,助力稳定性判断、纹理识别与方向判断等操作。电子皮肤最常见的是压阻式、电容式、压电式,还有比较新颖的光学式和电磁式,其中压阻式技术简单应用广泛,电磁式因可以感知切向力而有望成为未来演进方向。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,但材料、制造工艺和算法优化仍是实现规模化应用的主要挑战。

财通证券则认为,电子皮肤是新型的仿生柔性触觉传感系统,在人形机器人与外界感知的过程中起到至关重要的作用。国内部分厂商拥有柔性触觉传感器生产布局,均处于早期阶段,多功能柔性触觉传感技术仍是国内“卡脖子”技术。人形机器人的需求驱动有望带来电子皮肤的大规模应用,加速国产品牌技术进阶。

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