2024年中國電子皮膚行業(yè)概覽：機器人的觸覺革命（摘要版） -頭豹

頭豹行業(yè)概覽|2024/04報告標簽：觸覺傳感器、柔性傳感器、人形機器人報告提供的任何內(nèi)容（包括但不限于數(shù)據(jù)、文字、圖表、圖像等）均系頭豹研究院獨有的高度機密性文件（在報告中另行標明出處者除外）。未經(jīng)頭豹研究院事先書面許可，任何人不得以任何方式擅自復制、再造、傳播、出版、引用、改編、匯編本報告內(nèi)容，若有違反上述約定的行為發(fā)生，頭豹研究院保留采取法律措施、追究相關人員責任的權利。頭豹研究院開展的所有商業(yè)活動均使用“頭豹研究院”或“頭豹”的商號、商標，頭豹研究院無任何前述名稱之外的其他分支機構，也未授權或聘用其他任何第三方代表頭豹研究院開展商業(yè)活動。sharlin.chen@L頭豹行業(yè)概覽|2024/04報告要點速覽電子皮膚屬于觸覺傳感器的一種，是具有仿生性的柔性觸覺傳感器，模擬生物皮膚觸覺感知機器人等領域。在機器人領域主要應用于人形機隨著人形機器人的量產(chǎn)，廠商將把注意力放在提升人機交互和操作的準確性上，電子皮膚的用量將有所增加，屆時，人形機器人市場將為電子皮膚市場帶來不小的增量。本篇報告主要回答電子皮膚的行業(yè)壁壘？電子皮膚行業(yè)壁壘較高，主要有技術、制造、性能和商業(yè)化應用四個方面的壁壘。在技術方面需開發(fā)出功能更強、更穩(wěn)定的電子皮膚材料；在制造方面，需實現(xiàn)低成本的高密度集成制造技術；在性能方面，需保證材料在長期使用中的穩(wěn)定性和耐用性；在應用方面，需創(chuàng)新應用場景、建立市場信任、完善相關法規(guī)電子皮膚行業(yè)競爭情況？電子皮膚市場中，國際企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)市場主導地位，少部分中國企業(yè)掌握核心技術，隨著中國企業(yè)對電子皮膚技術的積極探究，未來將憑借價格優(yōu)勢逐漸提升市場份額電子皮膚行業(yè)技術壁壘高，少數(shù)企業(yè)掌握核心技術，具備技術、研發(fā)及資金實力的企業(yè)將在市場上占優(yōu)，如漢威科技、安培龍、申昊科技、柯力傳感等企業(yè)人形機器人為電子皮膚市場帶來多少增量？當前電子皮膚應用較少，但隨著人形機器人產(chǎn)量的飛速提升，以及量產(chǎn)后各廠商對電子皮膚重視程度的提升，電子皮膚市場需求將逐漸增長，預計2030年人形機器人電子皮膚市場規(guī)模將達90.5億元，年復合增長率為64.3%頭豹LeadL3頭豹行業(yè)概覽|2024/04?電子皮膚行業(yè)壁壘較高，主要有技術、制造、性能和商業(yè)化應用四個方面的壁壘；電子皮膚技術應用前景廣闊，要實現(xiàn)廣泛的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化需克服上述壁壘 3 3技術壁壘 4 4n電子皮膚行業(yè)壁壘技術與材料方面，電子皮膚技術的核心在于模擬人類皮膚的特性，包括柔韌性、自愈能力、高機械韌性和觸覺感知能力。目前，雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些柔軟、可折疊甚至自修復的材料，但這些材料與人類皮膚的復雜功能相比仍有差距。電子皮膚需要能夠感知壓力、溫度、濕度等不同刺激，并將這些刺激轉化為電信號，這要求材料不僅要具有良好的導電性，還要有高靈敏度和穩(wěn)定性。此外，電子皮膚還需要具備良好的生物相容性和環(huán)境適應性，這對材料的選擇和設計提出了更高的要求集成度與制造方面，電子皮膚的商業(yè)化需要解決集成度和制造成本的問題。隨著電子皮膚功能的增加，如何在有限的空間內(nèi)集成更多的傳感單元、運算單元和顯示單元，同時保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，是一個難題。此外，高端觸覺傳感器的價格昂貴，尤其是當需要大面積部署時，成本問題尤為突出。這限制了電子皮膚技術的大規(guī)模應用，因此，降低制造成本、提高生產(chǎn)效率是電子皮膚商業(yè)化的關鍵性能方面，電子皮膚在實際應用中需要具備良好的穩(wěn)定性和耐用性。當前，電子皮膚材料在經(jīng)過多次使用后，可能會出現(xiàn)測量結果的漂移和誤差增大的問題，這影響了傳感器的一致性和可靠性。耐用度和分辨率是評估觸覺傳感器性能的重要指標，直接關系到電子皮膚的實用性和商業(yè)化進程。因此，提高電子皮膚材料的穩(wěn)定性和耐用性，減少長期使用中的性能衰減，是當前需要研究的難題之一應用方面，作為一種新興技術，電子皮膚的商業(yè)化需要獲得市場的認可和接受，不僅需要消費者對新技術信任和適應，還需要相關行業(yè)標準和法規(guī)的建立。此外，電子皮膚的應用場景開發(fā)也是一個漸進的過程，需要不斷探索和優(yōu)化，以滿足不同領域的具體需求來源：頭豹研究院頭豹LeadL4頭豹行業(yè)概覽|2024/04?電子皮膚上游為原材料與零部件，基底材料對電子皮膚性能影響較大；中游為電子皮膚的制造，以國際廠商為主；下游為電子皮膚的應用，目前主要應用消費電子、醫(yī)療、汽車和機器人領域芯片原材料u通訊接口、儀器及其他n電子皮膚的上游是原材料與零部件。電子皮膚成本中，原材料與芯片占比最高。基底中國廠商(on'T'斯特pakini國際廠商電子皮膚產(chǎn)業(yè)起步較晚，外資企業(yè)掌握核心技術，占據(jù)大部分市場，少部分具備技術和資源優(yōu)勢的中國企業(yè)占據(jù)部分市消費電子手機/無線耳機心率監(jiān)測機器人u消費電子消費電子手機/無線耳機心率監(jiān)測機器人u消費電子汽車a機器人a其他汽車智能座艙n電子皮膚的下游應用領域較為廣泛，在2022年全球柔性觸覺傳感器下游應用細分領域中，消費電子、醫(yī)療來源：QYResearch、專家訪談、頭豹研究院頭豹LeadL5頭豹行業(yè)概覽|2024/04?電子皮膚市場中，國際企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)市場主導地位，少部分中國企業(yè)掌握核心技術，隨著中國企業(yè)對電子皮膚技術的積極探究，未來將憑借價格優(yōu)勢逐漸提升市場份額電子皮膚市場參與者國際企業(yè)中國企業(yè)電子皮膚市場參與者國際企業(yè)中國企業(yè)初創(chuàng)公司跨國集團上市企業(yè)初創(chuàng)/合資企業(yè)n國際企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)市場主導地位中國電子皮膚起步晚于國際企業(yè)，大部分市場份額被國際龍頭企業(yè)占據(jù)。行業(yè)龍頭為Novasentis、Syntouch、Tekscan、JDI等企業(yè)，這些企業(yè)憑借悠久的歷史、雄厚的資本實力和長期的技術積累，占據(jù)了全球電子皮膚市場90%左右的份額，在全球機器人電子皮膚市場中占有先發(fā)優(yōu)勢。人形機器人是電子皮膚較有潛力的新興應用領域，該行業(yè)處于起步階段，制造商在研發(fā)電子皮膚產(chǎn)品時優(yōu)先考慮國際企業(yè)，以保證產(chǎn)品精度和性能，同時，由于電子皮膚技術壁壘較高，核心技術掌握在國際企業(yè)手中，因此目前仍是國際企業(yè)占主導地位。中國企業(yè)如漢威科技、柯力傳感、申昊科技等企業(yè)也積極研發(fā)電子皮膚在機器人領域的應用，且已掌握部分核心技術。未來隨著人形機器人對電子皮膚需求的增加，更多企業(yè)將加入該賽道，國產(chǎn)企業(yè)將憑借成本優(yōu)勢逐漸提升市場份額來源：頭豹研究院頭豹LeadL6頭豹行業(yè)概覽|2024/04?電子皮膚行業(yè)技術壁壘高，少數(shù)企業(yè)掌握核心技術，具備技術、研發(fā)及資金實力的企業(yè)將在市場上占優(yōu)，如漢威科技、安培龍、申昊科技、柯力傳感等企業(yè)中國電子皮膚/觸覺傳感器領域授權專利數(shù)量，2015-2023年單位：項a電子皮膚/觸覺傳感器專利授權0l成長能力中國電子皮膚代表企業(yè)競爭格局成長能力安培龍柯力傳感 歌爾股份華工科技漢威科技柯力傳感 歌爾股份奧迪威弘信電子威爾泰注：氣泡大小代表企業(yè)創(chuàng)新力大小，由企業(yè)研發(fā)費用占比及研發(fā)人員數(shù)量占比決定；成長能力由企業(yè)凈利n具備技術、研發(fā)及資金實力的企業(yè)更具優(yōu)勢中國部分企業(yè)已掌握電子皮膚制備技術，但在機器人等精度要求較高的領域，掌握核心技術的企業(yè)較少。從2015-2023年相關專利數(shù)量可見，電子皮膚/觸覺傳感器領域的授權專利總數(shù)超過30,000項，專注于機器人應用的相關專利僅有約1,000項。但2018年以來，中國在該領域的專利申請量顯著增長，特別是在2020至2023年間，每年的專利申請數(shù)量均維持在130項以上，隨著人形機器人熱度的提升，中國企業(yè)加緊研發(fā)機器人用電子皮膚技術由于電子皮膚行業(yè)屬于技術密集型產(chǎn)業(yè)，具備較強技術實力以及研發(fā)資源的企業(yè)將在市場上更具優(yōu)勢。目前僅少部分頭部企業(yè)掌握電子皮膚核心技術，如漢威科技子公司能斯達目前已掌握柔性壓阻、柔性壓電、柔性溫濕度、柔性電容四大核心技術，擁有一條年產(chǎn)1,000萬支柔性傳感器的超凈印刷線和組裝線，具備較強的技術實力與生產(chǎn)能力；安培龍已掌握從原材料、IC芯片到傳感器研發(fā)、測試與應用等全生產(chǎn)過程的技術與工藝；此外，柯力傳感、申昊科技等企業(yè)也具備較強的創(chuàng)新力和較高的盈利水平，為其電子皮膚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅實的基礎來源：Choice、頭豹研究院頭豹LeadL7頭豹行業(yè)概覽|2024/04?目前電子皮膚在人形機器人中主要用于手部，輔助靈巧手實現(xiàn)精細操作；未來電子皮膚在機器人中的用量將逐漸增加，最終覆蓋全身，實現(xiàn)通用型智能機器人的目標全身階段電子皮膚在人形機器人中的應用部位及作用全身階段將雞蛋放置在架子上靈巧手階段電子皮膚發(fā)揮的作用將雞蛋放置在架子上n電子皮膚在人形機器人中的應用人形機器人是電子皮膚新興的應用領域，具有較高的市場潛力。在人形機器人中，電子皮膚將優(yōu)先用于靈巧手中，進行力、溫度、紋理等多種類感知，實現(xiàn)精準操作。人形機器人的長期目標是成為替代勞動力的通用型機器人，將高度模擬人類觸感，因此電子皮膚在機器人機身上的應用范圍將逐漸擴大，由手部擴張至四肢進而覆蓋全身，實現(xiàn)真正的通用型智能機器人目前電子皮膚在人形機器人中主要用于手部，觸覺傳感器可輔助靈巧手在執(zhí)行精細任務時，做到精準力控。以特斯拉二代靈巧手為例，其每個指尖配備了觸覺傳感器，在手指接觸雞蛋時，通過觸覺傳感器反饋使其施加適當?shù)牧Χ?，在進行每一步的操作中，機器人大腦對執(zhí)行機構下達加力、減力的命令，從而實現(xiàn)精準操作來源：TeslaOptimusGen2發(fā)布視頻、頭豹研究院頭豹LeadL8頭豹行業(yè)概覽|2024/04?當前電子皮膚應用較少，但隨著人形機器人產(chǎn)量的飛速提升，以及量產(chǎn)后各廠商對電子皮膚重視程度的提升，電子皮膚市場需求將逐漸增長，預計2030年人形機器人電子皮膚市場規(guī)模將達90.5億元，年復合增長率為64.3%人形機器人電子皮膚市場規(guī)模測算中國人形機器人電子皮膚市場規(guī)模，2024-2030年預測膚市場規(guī)模膚市場規(guī)模機器人的觸覺革命》人形機器人總體價值量*電子皮膚在人形機器人中的價值量占比*n2030年人形機器人電子皮膚市場規(guī)模將達90.5億目前電子皮膚在人形機器人中應用較少，預計2024年市場規(guī)模較小，為4.6億元。隨著人形機器人量產(chǎn)的實現(xiàn)，基本功能逐漸成熟，廠商希望人形機器人能夠更加仿生，電子皮膚能夠使人形機器人擁有像人一樣的真實皮膚，在人機交互方面大大提升體驗感，同時機器人能夠感知外界的溫度、濕度等等，同時觸覺回饋使其對力的把控更為精準。因此電子皮膚將在未來的人形機器人開發(fā)中扮演更加重要的角色，隨著人形機器人市場的高速增長，電子皮膚的需求量也將不斷上升，預計2030年人形機器人電子皮膚市場規(guī)模將達90.5億元，年復合增長率為64.3%來源：專家訪談、頭豹研究院頭豹LeadL9未完待續(xù)更多行業(yè)相關報告正在進行中未完待續(xù)若您期待盡快看到相關系列報告或對相關系列報告的內(nèi)容有獨到見解，頭豹歡迎您加入到此篇報告的研究中。相關咨詢，歡迎聯(lián)系頭豹研究院工業(yè)研究團隊完整版研究報告閱讀渠道：?登錄，搜索《2024年中國電子了解其他機器人系列課題，登陸頭豹研究院官網(wǎng)搜索查閱：?2023年中國機器人軸承行業(yè)短報告：人形機器?2023年中國空心杯電機行業(yè)概覽：人形機器人?2022年中國人形機器人行業(yè)概覽：TESLABOT開?2023年中國絲杠行業(yè)概覽：人形機器人有望打?2023年中國減速器行業(yè)概覽：從人形機器人看賦能企業(yè)產(chǎn)品宣傳定制行業(yè)/公司的第一本白皮書頭豹研究院電話女士電話先生u頭豹研究院秉承匠心研究、砥礪前行的宗旨，以戰(zhàn)略發(fā)展的視角分析行業(yè)，從執(zhí)行落地的層面闡述觀點，為每一位讀者提供有深度有價值的研究報告。頭豹通過深研19大行業(yè)，持續(xù)跟蹤532個垂直行業(yè)，已沉淀100萬+行業(yè)數(shù)據(jù)元素，完成1萬+個獨立的研究咨詢項目。u頭豹研究院依托中國活躍的經(jīng)濟環(huán)境，研究內(nèi)容覆蓋整個行業(yè)發(fā)展周期，伴隨著行業(yè)內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)立、發(fā)展、擴張，到企業(yè)上市及上市后的成熟期，研究員積極探索和評估行業(yè)中多變的產(chǎn)業(yè)模式、企業(yè)的商業(yè)模式和運營模式，以專業(yè)視野解讀行業(yè)的沿革。融合傳統(tǒng)與新型的研究方法論，采用自主研發(fā)算法，結合行業(yè)交叉大數(shù)據(jù)，通過多元化調研方法，挖掘定量數(shù)據(jù)背后根因，剖析定性內(nèi)容背后的邏輯，客觀真實地闡述行業(yè)現(xiàn)狀，前瞻性地預測行業(yè)未來發(fā)展趨勢，在研究院的每一份研究報告中，完整地呈現(xiàn)行業(yè)的過去、現(xiàn)在和未來。u頭豹研究院密切關注