1、1【中泰汽车中泰汽车】行业深度:人形机器人感知能力行业深度:人形机器人感知能力的关键,电子皮肤升级竞赛主战场之一的关键,电子皮肤升级竞赛主战场之一2025年4月23日汽车行业首席分析师:何俊艺S汽车行业分析师:刘欣畅S汽车行业分析师:毛玄S汽车行业分析师:白臻哲S汽车行业分析师:汪越S证券研究证券研究报告报告电子皮肤:电子皮肤: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 1)温度感知:)温度感知:检测冷热变化;2 2)法向力感知:)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 3)剪切力感知:)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
2、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。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。材料:材料:电子皮肤一般是由电极、介电材料、活性材料、柔性基材组成。1 1)柔性基材)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,聚酰亚胺PI逐渐被认为是最佳基底材料,但成本较高,难以规模化生产;2 2)介电材料)介电材
3、料起绝缘隔离作用,介电胶因简单的制备过程脱颖而出;3 3)活性材料活性材料需优秀机械和电子特性,方案包括碳纳米管和石墨烯。制造:制造:是行业技术壁垒的关键所在,抗电磁干扰、低成本、高效率规模化生产是工艺优化的方向。1 1)光刻与硅蚀刻技术:)光刻与硅蚀刻技术:可高精度制备微结构传感器以提升性能,适用于电容式传感器,但工艺复杂、需高精度设备且成本高;2 2)3D3D打印技术:打印技术:能制备复杂立体结构柔性传感器并支持多种材料,然而可打印材料有限、尺寸精度低且量产性差;3 3)喷墨打印:)喷墨打印:适合大面积批量传感器制备且流程简便,但多层图案精度低、难以形成厚功能层;4 4)丝网印刷:)丝网印
4、刷:具备大面积批量、低成本、材料适应性广的优势,不过稳定性和一致性不足,质量易波动。算法:算法:人形机器人借助柔性触觉传感器实现多物理量传感,信号接收趋近仿真。为解决信号传输带宽和实现快速响应,电子皮肤算法有趋势从集电子皮肤算法有趋势从集中式转向分布式,中式转向分布式,模仿人类触觉机制,进而可以实现功耗的降低。硬件与算法迭代,成为技术新壁垒。硬件与算法迭代,成为技术新壁垒。边缘侧算力硬件会因电子皮肤而需求扩大,现有前沿算法包括STDP、强化学习和SNN等。市场与竞争:市场与竞争: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
5、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。建议关注汉威科技、福莱新材、柯力传感、申昊科技。汉威科技、福莱新材、柯力传感、申昊科技。风险提示:风险提示:人形机器人商业化进度不及预期;人形机器人降本进度不及预期;市场竞争加剧;电子皮肤及相关配件国产化不及预期;政策支持不及预期;市场空间测算偏差的风险;研究报告中使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。2核心内容核心内容wUxVlYhUoNmRtRoP8ObP6MpNnNtRnQlOm
6、MtPfQsQsObRpPyRuOqNtONZnOxP目目 录录一、电子皮肤:机器人感知能力的关键一、电子皮肤:机器人感知能力的关键能力:一般有温度、法向力、剪切力感知能力,精度和耐用性是电子皮肤的关键参数能力:一般有温度、法向力、剪切力感知能力,精度和耐用性是电子皮肤的关键参数分类:按原理分类包括压阻式、电容式、压电式、光学式和电磁式分类:按原理分类包括压阻式、电容式、压电式、光学式和电磁式趋势:未来朝多模态、自愈和更大覆盖面积发展趋势:未来朝多模态、自愈和更大覆盖面积发展二、关键要素:材料、制造、算法二、关键要素:材料、制造、算法材料:由介电材料、活性材料和柔性基材组成,接近人类皮肤特性是