電子：從柔性傳感到人形機器人觸覺革命

證券研究報告證券研究報告報告日期：2025年02月26日nn分析師：張偉保nnSAC編號：S1050523110001電子皮膚市場迅速膨脹，看好相關(guān)組件需求擴(kuò)張電子皮膚通過模擬人類皮膚的外觀、賦予機器人更多感知能力，讓機器人變得更加像人。當(dāng)前全球電子皮膚市場價值正在迅速膨脹，應(yīng)用場景包括人形機器人、醫(yī)療健康監(jiān)測、智能穿戴設(shè)備、智能假肢等多個領(lǐng)域?？春秒娮悠つw相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈：柔性傳感器、柔性基材、封裝材料、電子皮膚填充物等。柔性傳感器是電子皮膚的核心組件柔性傳感器是電子皮膚的核心組件，同時也是賦予機器人或靈巧手感知力的關(guān)鍵。我們分析了5種市場主流的傳感器技術(shù)路線，并且拆解了5種常見的傳感器制作工藝以供參考?，F(xiàn)階段看，電阻式技術(shù)路線相對簡單可實現(xiàn)，是較理想的技術(shù)路線。重點關(guān)注選擇高可行性技術(shù)路線、走在產(chǎn)業(yè)化前沿的福萊新材和漢威科技我們梳理了電子皮膚相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)，認(rèn)為能夠率先完成人形機器人用電子皮膚的產(chǎn)業(yè)化、制定出新的行業(yè)標(biāo)桿和基準(zhǔn)產(chǎn)品的企業(yè)將進(jìn)一步打開成長空間。2誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效2誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明3誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效3誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明目錄2.柔性傳感器是電子皮膚的核心組件3.相關(guān)標(biāo)的梳理4誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效4誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明如何定義電子皮膚？圖表1.理想的人形機器人誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電子皮膚市場高速擴(kuò)容0987654321050人形機器人市場高速擴(kuò)容，電子皮膚隨之受益。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，2024年全球人形機器人銷售量約為1萬臺，到2030年銷售量將達(dá)到61萬臺/年。而與機器人息息相關(guān)的電子皮膚在2024年全球市場總值約為63億美元，Precedenceresearch預(yù)測電子皮膚市場將會在未來十年保持17%以上的年復(fù)合增長率，到2034年超過300億美元。資料來源：高工產(chǎn)業(yè)研究院，Precedenceresearch，華鑫證券研究誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電子皮膚市場高速擴(kuò)容誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電子皮膚的工作流程究誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電子皮膚應(yīng)用場景 ,價值量有望提升。等可穿戴設(shè)備，實現(xiàn)對人體生理狀態(tài)的實時管理提供數(shù)據(jù)支持。也可以應(yīng)用于微型電腦如心率、血壓、體溫等，為疾病診斷和治療提供重要。例如，電子皮膚可以應(yīng)用于智能繃帶、健康監(jiān)測手產(chǎn)品，實時監(jiān)測患者的生理指標(biāo)，為疾病預(yù)防、診斷療提供重要數(shù)據(jù)支持助患者恢復(fù)功能和提高生活質(zhì)量。電子皮膚賦予假近真實皮膚的外觀和觸覺感知能力，提高假肢的靈誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電子皮膚的技術(shù)難點材料層面：電子皮膚需模擬人類皮膚的感知能力（如壓制造工藝層面：柔性電子器件需在拉伸、扭曲時保持功能穩(wěn)定，這對材料設(shè)計和制造工藝提出極高要求。密集的電子元器件布局對大量外界干擾（如電磁干擾）如何在毫米甚至微米的尺度上進(jìn)行有效電磁屏蔽也是一個難傳感器壁壘：人體皮膚厚度平均在0.5-4毫米，電子皮膚的厚度與人體皮膚相的的研發(fā)需要大量傳感實驗數(shù)據(jù)和算法累積，進(jìn)一步增加研發(fā)成本。目前各種傳感器路線之間存在競爭關(guān)系，因此專利卡位也會廠商造成壓力?？偟膩砜?，以傳感器起家的，擁有自研技術(shù)和相應(yīng)專企業(yè)能搶先完成工業(yè)化生產(chǎn)，樹立起新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和主流技術(shù)路線，將有更大可能性殺出重總的來看，以傳感器起家的廠商具有更多先發(fā)優(yōu)勢，但這一優(yōu)勢可能會游合作和工業(yè)化。反過來說，外圍大廠或者工業(yè)龍頭可能依靠與傳感器廠商合作的方式入局，通過注入算法、提供硬件、協(xié)助工方式加持電子皮膚。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明傳感器結(jié)構(gòu)一覽傳感器主要包括傳感材料、電極材料、柔性基材三層誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明傳感器結(jié)構(gòu)一覽誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明優(yōu)點：量程寬、靈敏度高、信號采集系統(tǒng)簡單、設(shè)計邏輯簡單缺點：在寬量程壓力范圍內(nèi)（極低壓力和極高壓力）信號一致性不佳、國產(chǎn)壓阻材料的一致性和長期可靠性與國際水平有差距劍橋大學(xué)的馬拉亞拉斯團(tuán)隊：將一種名為1-乙基-3-甲基咪唑硫金電極和導(dǎo)電聚合物，由此制成了一種凝膠形態(tài)的導(dǎo)電材料誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明電容式觸覺傳感器優(yōu)點：傳感材料大規(guī)模量產(chǎn)一致性高、空間分辨率和靈敏度比電阻缺點：信號采集電路比電阻式復(fù)雜、需要電磁屏蔽結(jié)構(gòu)去除外部誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明壓電式觸覺傳感器），壓電材料國產(chǎn)化充分，性能與國際相仿誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明光電式觸覺傳感器優(yōu)點：高分辨率、高靈敏度缺點：光學(xué)系統(tǒng)成本高、長期工作磨損造成信號漂移中國科學(xué)院自動化研究所程龍課題組開發(fā)了基于光電原理的三維觸覺電子皮膚。經(jīng)過陣列化，傳感器可以實現(xiàn)2000檢測，單個觸點間距可以達(dá)到3mm。舉例來說，該傳感器安裝在機械臂末端可以識別一滴水（約0.05以經(jīng)受汽車（約1.5t）碾壓而不損壞，制作的電子皮膚可以檢測到蒼蠅運動引起誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明霍爾效應(yīng)觸覺傳感器優(yōu)點：高分辨率、高靈敏度、三維力感知誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明柔性基材與其他組件如電極和傳感材料的結(jié)合力和匹誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明柔性傳感器的制作工藝誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明福萊新材：電子皮膚集成式供應(yīng)商電子皮膚集成式供應(yīng)商：公司立足于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)成熟的涂布工藝制備公司已經(jīng)擁有10項傳感器領(lǐng)域的技術(shù)專利，在行業(yè)內(nèi)形成技術(shù)卡位。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明福萊新材：電子皮膚集成式供應(yīng)商與靈心巧手的合作開發(fā)：公司發(fā)布會期間公開了與靈心巧手在靈巧手方面高擁有42個自由度，成為全球自由度最高的商用靈巧手產(chǎn)品。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明漢威科技：傳感器行業(yè)的“百貨商場”內(nèi)氣體傳感器龍頭。在柔性傳感器領(lǐng)域，漢威科技已構(gòu)建穩(wěn)定的納米敏感材料體系，掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性電容、汗液四大核心技術(shù)。公司形成了柔性壓力傳感器、柔性壓電傳感器、柔性織物、柔性應(yīng)變傳感器、柔性溫濕度傳感器、柔性熱感器、柔性電容傳感器等七大產(chǎn)品系列。超快速：從接觸到響應(yīng)只需不到1毫秒。誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明漢威科技：傳感器行業(yè)的“百貨商場”、封測的嘉興納杰以及與柔性傳感器互補的韌和科技等項目。疊加上漢威科技本身的傳感器制造能力和專利累積，使得漢威科通了電子皮膚領(lǐng)域除皮膚表面材料外的每一環(huán)。因此我們認(rèn)為漢威科技后續(xù)能力的新材料企業(yè)（塑料或者硅膠領(lǐng)域）或者直接參股機器人整機企業(yè)。通過補齊短板，漢威科技可以集齊電子皮膚所需的全資料來源：根據(jù)漢威科技，威晶光電等公開誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明柯力傳感：國內(nèi)力學(xué)傳感器龍頭柯力傳感是國內(nèi)力學(xué)傳感器龍頭，是智能傳感器領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)品包括流量計、車載系統(tǒng)、糧食水分儀、物聯(lián)網(wǎng)電子稱重。在機器人領(lǐng)域，公司布局了多維力傳感器、關(guān)節(jié)力傳感器、微型力傳感器，此外公司還有工業(yè)用壓力傳與方向，包括測量力量與扭矩。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于人形機器人的手腕、腳腕、工業(yè)機械臂末端等關(guān)鍵部位，實與扭矩的高精度測量。其六維力傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)定系統(tǒng)精度方面具備技術(shù)壁壘，尤其適合高強度的工業(yè)誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明麥格米特：全球首款MFS系列柔性光纖傳感器柔性光纖傳感器MFS系列：麥格米特開發(fā)的MFS系列柔性光纖傳感器在2019年成功量產(chǎn)，該系列傳感器具有超高精度和高信號強度，抗電磁干擾和原子輻射的能力，耐水、耐高傳感過程：傳感原理類似于光電式，解調(diào)模塊控制光源發(fā)光，光源發(fā)出的光進(jìn)入傳感頭，經(jīng)過傳感頭彎曲調(diào)制的光產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程：該產(chǎn)品已經(jīng)于2019年成功量產(chǎn)，被用于VR數(shù)據(jù)手套、醫(yī)療健康監(jiān)測、智能穿戴設(shè)備、機器人手臂誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明傳感器全產(chǎn)業(yè)鏈：公司構(gòu)建有領(lǐng)先的智能傳感器高端研發(fā)平產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程：2024年，公司多項六維力傳感器專利獲得授權(quán)；在器，目前已與東風(fēng)汽車等汽車企業(yè)開展了深度合作；用于機器人的相關(guān)產(chǎn)品則仍處于送樣與技術(shù)交流階段，安獲得蔚來汽車、比亞迪汽車等車企的認(rèn)證，成為傳感器的尺寸更小，最大不超過一厘米，且MEMS壓力傳感器可以用類似集成電路的設(shè)計技術(shù)和制造工成本的大批量生產(chǎn)，相對于傳統(tǒng)機械制造技術(shù)，其性價比大誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明祥源新材：國內(nèi)發(fā)泡材料領(lǐng)跑者實現(xiàn)對壓力和震動的感知。這些材料具有高靈敏度、超薄、超輕、低聲阻抗和低成本等優(yōu)勢,應(yīng)用于人形機器人靈巧手及電子產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程：在電子皮膚領(lǐng)域，公司通過提供高性能的發(fā)泡材料，與下游的柔性傳感器制造商和機器人制造商合作，誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明十年買方研究經(jīng)驗，善于通過供求關(guān)系以及競爭變化來判斷行業(yè)和力于推薦具有長期競爭力的優(yōu)質(zhì)公司。2023年加入華鑫證券研究所，擔(dān)任化工行業(yè)首誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效誠信、專業(yè)、穩(wěn)健、高效請閱讀最后一頁重要免責(zé)聲明證券分析師承諾本報告署名分析師具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業(yè)態(tài)度，獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準(zhǔn)確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。免責(zé)條款華鑫證券有限責(zé)任公司（以下簡稱“華鑫證券”）具有中國證監(jiān)會核準(zhǔn)的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格。本報告由華鑫證券制作，僅供華鑫證券的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告中的信息均來源于公開資料，華鑫證券研究部門及相關(guān)研究人員力求準(zhǔn)確可靠，但對這些信息的準(zhǔn)確性及完整性不作任何保證。我們已力求報告內(nèi)容客觀、公正，但報告中的信息與所表達(dá)的觀點不構(gòu)成所述證券買賣的出價或詢價的依據(jù)，該等信息、意見并未考慮到獲取