以下文章來源于慧博資訊 ，作者魏爾德2.4

電子皮膚是新型的仿生柔性觸覺傳感系統(tǒng)，在人形機器人與外界感知的過程中起到至關(guān)重要的作用。傳感技術(shù)是機器人感知環(huán)境的基礎，觸覺傳感器可以通過物理接觸獲得物體表面的相關(guān)特性，并將外界的信號轉(zhuǎn)化為物理信號。柔性傳感器是觸覺傳感器的一個子集，是一類特殊的傳感器，在電子皮膚的應用中扮演著至關(guān)重要的角色。國內(nèi)部分廠商擁有柔性觸覺傳感器生產(chǎn)布局，均處于早期階段，多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國內(nèi)“卡脖子”技術(shù)。人形機器人的需求驅(qū)動有望帶來電子皮膚的大規(guī)模應用，加速國產(chǎn)品牌技術(shù)進階。

圍繞電子皮膚，我們來了解其功能特性、結(jié)構(gòu)組成及工作原理、技術(shù)難點能問題，而柔性觸覺傳感器作為電子皮膚中最重要的傳感器件，將作為研究重點進行討論，柔性傳感器結(jié)構(gòu)及材料構(gòu)成、制造技術(shù)都有哪些，當前國際競爭格局是怎樣的，市場規(guī)模有多大，人形機器人的需求驅(qū)動能帶來的新增量有多大，相關(guān)公司又有哪些，下面我們來詳細了解這些問題。

01 電子皮膚概述

1.生物皮膚與電子皮膚

皮膚是人體與外界環(huán)境交流的橋梁。皮膚是人體最大的器官，其重量約占人體體重的16%，成人皮膚平均總面積約為1.5m2。人體通過皮膚感知外界壓力和溫度，感受物體的表面形狀質(zhì)地，具有保護、排泄、調(diào)節(jié)體溫和感受外界刺激等功能。人類皮膚由表皮層、真皮層和皮下組織構(gòu)成，并由復雜的血管神經(jīng)網(wǎng)絡連接。

人類皮膚具有延展性、自愈能力、高機械韌性、觸覺感知能力等特性，電子皮膚（E-skin）是一種模仿自然皮膚功能的創(chuàng)新技術(shù)。電子皮膚的核心在于使用先進的電子和材料科學技術(shù)來制造出能夠感知環(huán)境變化的靈敏表面。電子皮膚結(jié)合了柔性電子、納米技術(shù)和智能材料，旨在模擬自然皮膚的觸覺、溫度和壓力感應等功能。這種技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)測、先進的假肢設計、機器人技術(shù)和人機交互等領(lǐng)域顯示出巨大的應用潛力。

2.電子皮膚特性

電子皮膚的關(guān)鍵特性包括下面五個方面：

（1）靈敏性

電子皮膚通過集成的微型傳感器陣列，能夠精準地感知和響應微小的壓力、溫度和觸覺變化。這些傳感器利用電阻、電容或其它電學特性的變化來檢測外部刺激，從而實現(xiàn)高靈敏度的感應。

（2）伸展性和柔韌性

為了模仿自然皮膚的伸展性，電子皮膚使用了特殊的柔性材料，如硅橡膠、聚合物或納米復合材料。這些材料能夠在拉伸、彎曲或扭曲時保持其電子特性和功能。

（3）自愈性

某些高級電子皮膚設計包括自愈功能，能夠在受到物理損傷后自動修復其結(jié)構(gòu)和功能。這通常通過使用特殊的化學成分或微膠囊技術(shù)實現(xiàn)。

（4）可穿戴性和透氣性

電子皮膚在設計上強調(diào)可穿戴性和對皮膚的透氣性，以確保長時間佩戴的舒適性。通過微孔設計和輕薄材料的使用，電子皮膚可以有效地允許空氣和水分通過，減少對皮膚的刺激。

（5）生物兼容性

在醫(yī)療應用中，電子皮膚的材料和設計必須確保與人體皮膚的兼容性，避免引起過敏反應或其他不良反應。這要求使用經(jīng)過認證的生物相容材料，并考慮到長期與皮膚接觸的影響。

3.電子皮膚主要組成結(jié)構(gòu)

電子皮膚（E-skin）是一種先進的技術(shù)，它模仿了人類皮膚的功能，能夠感知環(huán)境中的不同類型的刺激。這種技術(shù)在醫(yī)療、機器人和可穿戴設備領(lǐng)域顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。下面是對電子皮膚主要組成結(jié)構(gòu)的詳細描述：

電子皮膚的設計融合了先進的材料科學、微電子工程和傳感器技術(shù)，其目的是創(chuàng)造一種能夠靈敏感應環(huán)境變化并與之互動的智能界面。基底層的靈活性使得電子皮膚可以適應各種形狀和表面，而傳感器層的高度靈敏度則為其提供了類似于人類皮膚的感覺能力。電路和處理器的集成確保了數(shù)據(jù)的準確處理和傳輸，而能源供應系統(tǒng)則保證了設備的持久運行。最后，保護層的設計確保了設備在各種環(huán)境下的穩(wěn)定性和耐用性。這些元素共同構(gòu)成了電子皮膚的獨特功能和應用潛力，使其在健康監(jiān)測、機器人技術(shù)、智能可穿戴設備等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

02 電子皮膚工作原理

電子皮膚（E-skin）的工作原理是通過模仿人類皮膚的感知能力來感應和響應外界刺激。這種高科技的皮膚主要依賴于其獨特的材料和電子組件，以實現(xiàn)對不同類型的環(huán)境刺激（如壓力、溫度和濕度）的高度敏感和精確反應。以下我們來詳細介紹電子皮膚的工作原理。

1.傳感器層的作用

壓力感應：電子皮膚中的壓力傳感器是其核心部分之一。這些傳感器通常由壓電材料或電容式元件構(gòu)成，能夠在受到外部壓力時產(chǎn)生電信號。當物體接觸或施加壓力到電子皮膚上時，傳感器層的物理形態(tài)發(fā)生變化，導致電荷重新分布，進而產(chǎn)生電壓或電流變化。這些變化被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以量化接觸的強度和位置。

溫度和濕度檢測：電子皮膚還集成了溫度和濕度傳感器。這些傳感器能夠檢測環(huán)境中的微小溫度和濕度變化，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。例如，溫度傳感器可能基于熱電效應，而濕度傳感器則可能基于材料的電阻或電容隨濕度變化而變化的原理。

2.信號處理

信號轉(zhuǎn)換和分析：由傳感器層產(chǎn)生的電信號被傳輸?shù)轿⑻幚砥骱碗娐废到y(tǒng)。在這里，信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，并通過算法進行處理和分析。這一過程可以包括放大信號、濾除噪聲、數(shù)據(jù)編碼和解碼等。

響應和輸出：處理后的數(shù)據(jù)可以用于多種應用。例如，在健康監(jiān)測方面，電子皮膚可以通過分析皮膚的溫度和濕度來監(jiān)測健康狀況。在機器人技術(shù)中，電子皮膚可以提供精確的觸覺反饋，幫助機器人更精確地抓取和操縱物體。

3.能源和通信

能源管理：電子皮膚需要持續(xù)的能源供應來保持其功能。這通常通過嵌入式電池或能量收集系統(tǒng)（如太陽能或熱能轉(zhuǎn)換）實現(xiàn)，以維持長期運行。

數(shù)據(jù)通信：電子皮膚還包含無線通信模塊，如藍牙或Wi-Fi，使其能夠?qū)⑹占吞幚淼臄?shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O備，如智能手機或計算機。

03 電子皮膚技術(shù)難點

下圖為電子皮膚大致制造流程圖：

基底準備階段涉及到材料的選擇，電子皮膚設計的材料不僅需要達到輕薄和柔軟的特性，還需要可拉伸并且對環(huán)境因素做出準確快速的響應。

下面是電子皮膚材料具體難點的詳細分析：

1.材料的選擇

首先，電子皮膚的可拉伸性能主要通過應變工程技術(shù)將不可拉伸的無機材料（如：金屬）附在彈性襯底上，金屬得以擴展。然而，這種技術(shù)制造方法復雜昂貴，并且能實現(xiàn)的拉伸性難以達到電子皮膚高拉伸性的要求。目前最常見的方法是在絕緣彈性基底中嵌入導電填料以形成導電復合材料，但在穩(wěn)定性和小型化方面依然存在不足。

2.耐久性

其次，提高電子皮膚材料在持續(xù)變形下的耐久性也是一大難點。為了在一定時間內(nèi)準確檢測所需型號，需要確保電子系統(tǒng)能在一段時間內(nèi)穩(wěn)定運行。因此，延長電子皮膚材料的使用壽命便至關(guān)重要。

3.封裝

封裝也是電子皮膚制作過程的難點，其作用之一是保護電子元件免受物理和化學侵蝕，同時保持柔韌性和可伸縮性。不同的內(nèi)部功能材料對化學物質(zhì)、溫度等因素的敏感性不同。因此，根據(jù)內(nèi)部功能材料選擇封裝材料至關(guān)重要。

04 柔性觸覺傳感器

1.柔性傳感器

柔性觸覺傳感器是電子皮膚中最重要的傳感元件之一。傳感技術(shù)是機器人感知環(huán)境的基礎，觸覺傳感器可以通過物理接觸獲得物體表面的相關(guān)特性，并將外界的信號轉(zhuǎn)化為物理信號。傳統(tǒng)的觸覺傳感器以各種剛性材料為敏感元件，存在笨重和硬脆的缺點；柔性觸覺傳感器則具備類似于人類皮膚的柔韌性，可以適應任意載體形狀，更利于測量物體表面受力信息、感知目標物體性質(zhì)特征。

電子皮膚的觸覺傳感器是一種模仿人類皮膚觸覺功能的高科技產(chǎn)品，它們能夠感知和響應多種物理刺激。這些傳感器的開發(fā)是為了增強機器人技術(shù)、假肢、可穿戴設備和其他智能設備的功能和互動性。在電子皮膚中，柔性傳感器的應用尤為關(guān)鍵。它們提供了必要的機械適應性，使電子皮膚能夠模擬真實皮膚的柔軟性和伸縮性。這種模擬不僅在觸覺反饋上更加逼真，而且大大增強了電子皮膚的舒適度和實用性，使其在醫(yī)療、機器人技術(shù)、可穿戴設備等領(lǐng)域的應用更加廣泛和有效。

2.柔性傳感器對于電子皮膚的重要性

柔性傳感器是觸覺傳感器的一個子集，是一類特殊的傳感器，在電子皮膚的應用中扮演著至關(guān)重要的角色，其顯著特點和重要性體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）高度適應性

高度適應性是柔性傳感器的一個核心特點。這些傳感器因其能夠貼合各種形狀的表面而被廣泛應用，尤其是在模擬人體皮膚的應用中表現(xiàn)突出。這種適應性使柔性傳感器能夠在彎曲或伸展的狀態(tài)下仍然保持其功能性，從而在各種復雜環(huán)境中發(fā)揮作用。這一特性的實現(xiàn)，主要依賴于精心的設計和材料選擇。

（2）材料選擇

材料選擇上，柔性傳感器通常采用聚合物、薄膜、納米材料和柔性電子元件等材料。這些材料的選擇關(guān)鍵在于它們能夠在保持電氣性能的同時進行彎曲和伸展，從而實現(xiàn)傳感器的柔性和功能性。這樣的材料組合不僅提高了傳感器的靈活性，還確保了其在各種應用中的高效性和可靠性。

（3）結(jié)構(gòu)設計

在結(jié)構(gòu)設計方面，為了進一步增強柔韌性和輕便性，柔性傳感器通常采用薄膜、織物或其他輕薄柔軟的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設計使得傳感器不僅輕便，而且能夠提供足夠的彈性和柔軟性，從而使其能夠輕松貼合于不規(guī)則的表面，如人體皮膚。

柔性傳感器是近年來電子技術(shù)領(lǐng)域的一項重要創(chuàng)新，并且柔性傳感器對于電子皮膚的成功實現(xiàn)至關(guān)重要。沒有它們，電子皮膚將無法有效地模擬真實皮膚的物理特性，限制了其在實際應用中的適用性和舒適度。隨著技術(shù)的發(fā)展，柔性傳感器的重要性只會增加，特別是在追求更加高級和逼真的電子皮膚系統(tǒng)時。

3.柔性傳感器結(jié)構(gòu)及材料

柔性傳感器的結(jié)構(gòu)通常包含多層：從底部開始，第一層是傳感器的基底，使用的材料包括聚酰亞胺（PI）、聚酯（PET）、聚醚醚酮（PEEK）、紙張和可彎曲的玻璃等。第二層是介電層，使用了氧化鋁（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、聚乙烯醇（PVA）和聚偏二氟乙烯-四氟乙烯（PVDF-TFE）等材料。第三層是傳感器的接觸點，包括了金屬薄膜、氧化銦錫（ITO）、石墨烯、氮化鎵銦（EGaIn）和納米銀線（AgNWs）等材料，最頂層是傳感區(qū)。如下圖所示：

柔性傳感器的基底材料是構(gòu)建電子皮膚的基礎。它們不僅需要具備足夠的柔韌性以適應不同的彎曲和伸展，還必須保持耐用性，以承受反復的機械應力。此外，基底材料應具有良好的生物相容性和導電性，以便無縫地集成到電子皮膚的電路中。

傳統(tǒng)的基底材料如硅膠和聚酰亞胺已經(jīng)被廣泛研究和使用，因其優(yōu)異的機械特性和化學穩(wěn)定性。硅膠提供了優(yōu)良的柔韌性和伸縮性，而聚酰亞胺則以其高溫穩(wěn)定性和電絕緣性著稱。除了這些傳統(tǒng)材料，最新研究還在探索使用生物降解材料，如聚乳酸和聚己內(nèi)酯，以提高環(huán)境可持續(xù)性并減少電子廢物。

隨著材料科學和微加工技術(shù)的發(fā)展，柔性傳感器的結(jié)構(gòu)和材料選擇日益多樣化。新材料如石墨烯和導電高分子正在被研究以提高靈敏度和信號傳輸效率。同時，為了實現(xiàn)更好的模擬人類皮膚的觸覺反饋，研究人員也在致力于將溫度和濕度傳感功能集成到電子皮膚中。

4.柔性傳感器分類

按照轉(zhuǎn)換信號原理的不同，柔性傳感技術(shù)主要分為電容型、電阻型、壓電型等。

（1）電容型

原理是將單個觸元的上、下電極嵌入電極層，通過間隔層隔開，形成平行板電容器。當通過觸點與外界接觸，兩電極間隔發(fā)生改變并且生成電容信號，經(jīng)過解算可得知整個觸覺傳感器上表面的受力情況。

（2）電阻型

原理是將壓力變化轉(zhuǎn)換成電阻或者電流的變化，目前柔性傳感技術(shù)較為成熟的一種，應用領(lǐng)域也更加廣泛。根據(jù)檢測原理，可以細分為壓阻式柔性傳感和電阻應變式柔性傳感兩種機制。①壓阻式：利用單晶硅材料壓阻效應制成，主要用于檢測壓力、拉力以及可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹?；②應變式：以電阻應變計為轉(zhuǎn)換元件的傳感器，將工程構(gòu)件上的應變(即尺寸變化)轉(zhuǎn)換成為電阻變化的變換器，由彈性元件和敏感單元組成，敏感單元是核心。

（3）壓電型

原理為壓電材料在受壓力時產(chǎn)生正負相反的電荷，且電荷數(shù)量與材料所受到的力呈正相關(guān)，也就是該種觸覺傳感器可以自發(fā)電，這使其具有廣泛的應用前景。描述壓電材料壓電性能最重要的參數(shù)是壓電常數(shù)，體現(xiàn)壓電材料將機械能轉(zhuǎn)化為電能或者將電能轉(zhuǎn)化為機械能的能力，越大越好。

5.柔性傳感器制造技術(shù)

柔性傳感器制造技術(shù)主要為印刷法。每種工藝都涉及某種印刷方法，包括使用導電油墨和基底形成不同的設計。除了下面提到的印刷技術(shù)外，還有一些其他技術(shù)可歸類為接觸式和非接觸式印刷技術(shù)。所有這些技術(shù)的優(yōu)點包括制造成本低、生產(chǎn)速度快。以下是詳細介紹的幾種主要的柔性傳感器制作技術(shù)：

（1）絲網(wǎng)印刷

絲網(wǎng)印刷是一種古老的技術(shù)，以其在不同類型基材上的易定制性、操作簡便、高質(zhì)量印刷、圖案的高耐用性和墨水的高動態(tài)性而著稱。例如，利用這種技術(shù)在紙基上印刷石墨烯納米片，制作用于低成本射頻識別和感應應用的偶極天線。這些設備小巧、結(jié)構(gòu)簡單，具有較高的電導率。另一項研究使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)在PET基材上印刷銀墨水，制作應變傳感器，這些傳感器對于分析動態(tài)特性表現(xiàn)出卓越的應變感應結(jié)果和高穩(wěn)定性。

（2）噴墨打印

噴墨打印是另一種廣泛用于開發(fā)高效柔性傳感器的印刷過程。其優(yōu)勢包括低制造成本、易于定制、無需專業(yè)知識、無需預熱時間以及高質(zhì)量的印刷圖案。例如，利用噴墨打印技術(shù)在Kapton薄膜上制造基于石墨烯的場效應晶體管（FET）生物傳感器。這些傳感器在不同濃度的生物制劑中呈現(xiàn)出線性響應，顯示出優(yōu)異的靈敏度和選擇性。

（3）激光剝離

激光剝離或激光誘導是發(fā)展柔性傳感器的第三種流行技術(shù)，包括使用不同類型的激光處理前驅(qū)聚合物材料。這些激光的類型根據(jù)傳感應用所需電極的特性而變化。例如，利用激光剝離技術(shù)從商用聚酰亞胺薄膜制造LIG基鹽度傳感器，用于檢測不同天然水體中的鹽分濃度。

（4）3D打印

3D打印是一種新興的制造技術(shù)，以其高定制性、最小化電子廢物、易于訪問和輕質(zhì)部件等獨特優(yōu)勢而受到關(guān)注。3D打印技術(shù)還用于開發(fā)用于軟體機器人的高度各向異性和柔性傳感器，顯示出對于開發(fā)高度可定制和多功能的3D打印傳感器系統(tǒng)的巨大潛力。

05 柔性傳感器競爭格局

1.歐美擁有成熟的傳感器產(chǎn)業(yè)鏈，亞太地區(qū)呈快速增長態(tài)勢

以區(qū)域角度劃分，歐洲、美國、日本等地擁有良好的技術(shù)基礎，產(chǎn)業(yè)鏈上下配套成熟，幾乎壟斷了“高、精、尖”智能傳感市場。根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究院發(fā)布的《中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》援引賽迪顧問數(shù)據(jù)，美國、歐洲、日本三區(qū)域合計占據(jù)了市場92.8%的產(chǎn)值，亞太地區(qū)也占據(jù)一定市場份額，并且近年來呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。

2.國內(nèi)廠商多處于早期布局階段，面臨技術(shù)和市場的雙重挑戰(zhàn)

國內(nèi)企業(yè)中，能斯達、帕西尼傳感、力感科技等諸多公司均有柔性傳感器生產(chǎn)布局，但均處于早期，多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國內(nèi)“卡脖子”技術(shù)。人形機器人的需求驅(qū)動有望加速國產(chǎn)品牌技術(shù)進階，國內(nèi)廠商逐步跟進傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

06 柔性傳感器市場規(guī)模

1.中國智能傳感器市場規(guī)模超千億元，增速高于全球平均水平

全球市場：據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究院發(fā)布的《中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，全球總量上看，2022年全球智能傳感器市場規(guī)模為418.6億美元，預計2025年全球智能傳感器市場規(guī)模將達到572.5億美元，預計未來三年CAGR達到11%。

國內(nèi)市場：我國智能傳感器市場規(guī)?？焖僭鲩L，據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究院發(fā)布的《中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，2019-2022年我國的智能傳感器市場規(guī)模從783.9億元上升至1154.4億元，2025年我國的智能傳感器市場規(guī)模有望達到1795.5億人民幣，預計未來三年CAGR約為15.86%，高于全球平均水平。

2.柔性傳感器在消費電子、醫(yī)療保健、汽車、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的廣泛應用將推動市場規(guī)模的增長

根據(jù)智研咨詢，全球柔性傳感器行業(yè)市場規(guī)模呈現(xiàn)逐年上漲態(tài)勢，2022年全球柔性傳感器市場規(guī)模為19.31億美元，需求量為2.43萬個，均價為7.95美元/個。QY Research預測2029年全球柔性觸覺傳感器市場規(guī)模將達到53.2億美元，測算2022-2029年復合增長率約為15.6%，醫(yī)療及機器人領(lǐng)域需求為其增長的主要驅(qū)動力。

3.我國柔性傳感器市場規(guī)?？焖僭鲩L，并受益相關(guān)政策指引

隨著國內(nèi)制造業(yè)的升級和智能化需求的增加，柔性傳感器在各個領(lǐng)域的應用將不斷增加。我國政府一直重視新材料、新能源、新技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，并出臺了一系列支持政策。政府的政策支持將進一步推動中國柔性傳感器行業(yè)的發(fā)展與壯大。根據(jù)智研咨詢顯示，中國柔性傳感器行業(yè)市場規(guī)模增長速度較快，2022年中國柔性傳感器行業(yè)市場規(guī)模為21.12億元，其中，市場主要分布在華北、中南、華東地區(qū)，占比分別為19.84%、34.66%、27.79%。

4.柔性傳感器在消費電子領(lǐng)域需求持續(xù)增長，人形機器人等新興領(lǐng)域應用進一步推動市場擴容

中國作為全球最大的電子消費品市場之一，柔性傳感器在智能手機、可穿戴設備、智能家居等消費電子產(chǎn)品中的應用持續(xù)增長，并將在新興領(lǐng)域得到進一步發(fā)展。例如，中國工業(yè)自動化、機器人技術(shù)的快速發(fā)展將推動柔性傳感器在工業(yè)應用中的應用增長。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2022年中國柔性傳感器需求量為4923.1萬個，年產(chǎn)量為1634萬個，國產(chǎn)化率也在逐步提高，2022年中國柔性傳感器國產(chǎn)化率為32.50%。

07 電子皮膚及柔性傳感器相關(guān)公司

1.漢威科技

漢威科技集團股份有限公司于1998年9月在河南成立，并于2009年10月在深交所創(chuàng)業(yè)版首批上市，是國內(nèi)知名的氣體傳感器及儀表制造商、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商。公司以傳感器為核心，將傳感技術(shù)、智能儀表技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、地理信息和云計算等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合，形成了“傳感器+監(jiān)測終端+數(shù)據(jù)采集+空間信息技術(shù)+云應用+AI”的系統(tǒng)解決方案。

以傳感器為核心，打造物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈持續(xù)競爭優(yōu)勢。公司通過多年發(fā)展，形成了以傳感器為核心、擴展到下游儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)平臺和行業(yè)應用的完整物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。通過傳感器材料、設計、工藝等技術(shù)筑高行業(yè)壁壘，通過下游儀器儀表和物聯(lián)網(wǎng)應用擴大業(yè)務規(guī)模，打通傳感器直通應用的市場渠道和信息通道，指引傳感器創(chuàng)新發(fā)展方向；通過物聯(lián)網(wǎng)平臺和解決方案的高客戶粘性，穩(wěn)固并促進傳感器、儀器儀表業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)圈各業(yè)務品類相互支撐、相互促進，互相賦能，并具備內(nèi)生成長、有序擴張能力。

傳感器、儀器儀表與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務三者高度耦合，彼此賦能。從具體產(chǎn)品來看，公司主營傳感器、智能儀表、物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案三大業(yè)務。從三者融合發(fā)展關(guān)系來看，公司作為國內(nèi)最早能夠生產(chǎn)六大門類氣體傳感器的企業(yè)，依托二十余年的技術(shù)積累與技術(shù)平臺優(yōu)勢，不斷進行原有產(chǎn)品的升級迭代和新產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，提高市場競爭力的同時為下游的儀表和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺提供了良好的技術(shù)支撐；儀表產(chǎn)品能夠發(fā)揮傳感器創(chuàng)新優(yōu)勢，提高產(chǎn)品毛利率，同時也能產(chǎn)生數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)平臺；物聯(lián)網(wǎng)平臺也能和儀表相互助力，通過物聯(lián)網(wǎng)平臺在客戶的布局，儀表進入客戶也更加容易。此外，儀表和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又能拉動傳感器產(chǎn)品需求，助力研發(fā)。

傳感器業(yè)務持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破，推動營收高速成長。24H1公司傳感器業(yè)務繼續(xù)深耕于傳統(tǒng)安防、環(huán)保行業(yè)，持續(xù)提升催化傳感器、紅外光電傳感器等產(chǎn)品性能，部分傳感器工藝驗證定型投產(chǎn)，產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)指標接近國際先進水平，產(chǎn)品質(zhì)量進一步提升；公司持續(xù)優(yōu)化傳感器業(yè)務產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，24H1高毛利產(chǎn)品銷售占比提升，使得傳感器業(yè)務毛利率有所提升。在市場拓展方面，在安防市場，公司在催化、MEMS、工業(yè)電化學領(lǐng)域加速搶占市場份額，實現(xiàn)同比較大增長；在家電市場，借助傳感器+解決方案的優(yōu)勢，市場布局陸續(xù)取得成效，家電類傳感器實現(xiàn)大幅增長；在汽車市場，公司規(guī)劃布局了舒適性、安全性、智能化三大產(chǎn)品線，完成AQS、CO2、PM2.5、氫氣泄露監(jiān)測等產(chǎn)品的升級，產(chǎn)品定點取得了新的突破；在醫(yī)療市場，24H1公司超聲波氧氣傳感器推向了市場，為后續(xù)醫(yī)療市場打開了新的局面；24H1傳感器業(yè)務實現(xiàn)營收1.55億，同比增長44.61%，公司在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破，有望推動傳感器業(yè)務繼續(xù)高速成長。

2.申昊科技

杭州申昊科技股份有限公司成立于2002年，于2020年在深交所創(chuàng)業(yè)板上市，是一家長期專注于工業(yè)設備檢測及故障診斷領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)。公司深耕工業(yè)大健康領(lǐng)域，利用傳感器、機器人、人工智能及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為工業(yè)設備安全運行和智能化運維提供綜合解決方案。公司已開發(fā)出具備自主知識產(chǎn)權(quán)的智能機器人、智能監(jiān)測及控制設備等系列產(chǎn)品，可應用于電力電網(wǎng)、軌道交通、油氣化工等行業(yè)。經(jīng)過20余年的發(fā)展積累，公司已在市場、技術(shù)、產(chǎn)品三方面構(gòu)筑起核心優(yōu)勢，于2020年被工信部認定為國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。

公司創(chuàng)立之初從事電動自行車性能檢測設備業(yè)務，自2007年開始由機電設備檢測領(lǐng)域向電網(wǎng)智能化改造領(lǐng)域拓展，之后圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)持續(xù)豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；隨著技術(shù)應用的不斷成熟，公司產(chǎn)品的應用場景進一步拓寬：

?2007年，介入智能電網(wǎng)檢測設備領(lǐng)域，并于次年完成對油中氣體檢測設備的研發(fā)；

?2012年，油中氣體檢測設備進入南方電網(wǎng)，并開啟輸電監(jiān)測設備的前期研發(fā)工作；

?2014年，布局智能巡檢機器人業(yè)務，并在之后陸續(xù)進行產(chǎn)品迭代，豐富應用場景；

?2018年，進軍軌交領(lǐng)域，于2022年中標航海城際鐵路項目，開啟第二增長曲線。

公司主要產(chǎn)品為智能機器人和智能監(jiān)測檢測及控制設備，其產(chǎn)業(yè)鏈可以劃分為：上游零部件,中游軟硬件、系統(tǒng)集成及解決方案，下游電力電網(wǎng)、軌道交通、油氣化工等應用場景。

1）上游核心零部件包括電子元器件、鈑金及精加工件、紅外熱像儀、壓板傳感器等。以申昊科技產(chǎn)品為例，公司主要產(chǎn)品所需的零部件眾多，品類和供應商較為分散，主要原材料市場供應充足、穩(wěn)定，但機器人所需的三大核心部件控制器、伺服電機和減速機國內(nèi)發(fā)展程度相對較低。

2）中游機器人廠商商業(yè)模式：軟硬件開發(fā)+系統(tǒng)集成，為場景方提供整體解決方案。以申昊科技為例，公司錨定工業(yè)大健康主營業(yè)務方向，通過軟硬件的開發(fā)、集成，為行業(yè)和用戶提供從終端到設備直至系統(tǒng)級的“一站式”綜合解決方案。該模式注重企業(yè)的品牌與生態(tài)建設，產(chǎn)品豐富度和跨行業(yè)經(jīng)驗積累是企業(yè)競爭力的核心構(gòu)成。

3）下游多元化，主要是ToB端業(yè)務。巡檢機器人應用領(lǐng)域集中在電力、軌道交通、油氣、數(shù)據(jù)中心、農(nóng)業(yè)、城市綜合治理等特定行業(yè)。其中，電力仍然是巡檢機器人應用最廣、規(guī)模最大的領(lǐng)域。申昊科技當前主要產(chǎn)品集中在電力、軌交領(lǐng)域。公司2002年成立后從事電動自行車性能監(jiān)測設備的研發(fā)、銷售；2007年進入智能電力監(jiān)測設備領(lǐng)域并于2015年推出智能巡檢機器人，2021年開關(guān)室操作機器人也開始有批量訂單落地；2018年公司切入軌交領(lǐng)域，開啟第二增長曲線。目前，公司形成智能機器人、智能監(jiān)測檢測及控制設備兩大業(yè)務板塊，產(chǎn)品體系完善。

加碼軌道交通和生態(tài)環(huán)境，商業(yè)化推進有望貢獻訂單收入。公司近年來持續(xù)拓展機器人和在線監(jiān)測產(chǎn)品的應用領(lǐng)域和適用場景，其中軌道交通和生態(tài)環(huán)境作為公司重點開拓方向，其產(chǎn)品與解決方案當前已步入商業(yè)化初期。針對軌交運維、巡檢和供電等應用場景，公司已經(jīng)實現(xiàn)了電力領(lǐng)域機器人和在線監(jiān)測產(chǎn)品應用場景的成功遷移，并新開發(fā)了剛性接觸網(wǎng)檢測機器人等新型品類，用以滿足軌交場景下的各項需求。針對生態(tài)環(huán)境場景需求，公司開發(fā)了運維巡檢機器人、運維作業(yè)機器人以及環(huán)保運維平臺等產(chǎn)品，能夠針對性解決生態(tài)站房運維過程中的眾多痛點，為后續(xù)加速商業(yè)化并獲得訂單奠定了基礎。

3.弘信電子

弘信電子是中國領(lǐng)先的柔性印刷電路板（FPC）制造商，專業(yè)從事FPC研發(fā)、設計、制造和銷售。自成立以來，公司長期專注FPC產(chǎn)業(yè)，是FPC業(yè)界最具成長性的企業(yè)之一。2003年公司注冊成立，注冊資本150萬元；2005年公司成立全行業(yè)首家企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心——廈門市柔性印制電路板工程技術(shù)研究中心；2008年入選國家第二批創(chuàng)新型試點企業(yè)；2016年入選國家智能制造試點示范項目（全行業(yè)首家）；2017年A股上市，成為國內(nèi)柔性電子第一股，啟動全國布局；2020年入選國家企業(yè)技術(shù)中心；2023年成立AI事業(yè)部，甘肅天水工廠與慶陽智算中心成立，同年10月，與燧原科技簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，在上海成立研發(fā)中心，合作研發(fā)算力硬件；2024年4月收購安聯(lián)通，補全英偉達算力芯片，同年6月，與安聯(lián)通協(xié)作于北京打造綠色算力技術(shù)支持中心及研發(fā)創(chuàng)新中心。經(jīng)過20多年的成長和運營，已成為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、實力雄厚、產(chǎn)量產(chǎn)值居前、綜合實力一流水平的知名FPC制造企業(yè)。

憑借自身研發(fā)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、供貨效率等優(yōu)勢，與眾多知名電子產(chǎn)品制造商搭建了穩(wěn)定的合作關(guān)系。1）顯示模組、觸控模組、指紋識別模組等間接或直接用于小米、OPPO、vivo等智能手機及車載、工控等領(lǐng)域。2）全球中小尺寸顯示模組領(lǐng)域，與天馬集團、京東方集團、群創(chuàng)光電保持穩(wěn)定戰(zhàn)略合作關(guān)系均長達10余年，近年來拓展了華星光電、維信諾、信利光電、深超光電、帝晶光電等客戶。3）手機方面，公司與國內(nèi)主流手機品牌商如小米、OPPO、vivo、榮耀、摩托羅拉等深化合作，提供包括模組配套全方位軟板支持，手機直供穩(wěn)步增長，如公司是榮耀重要的軟板一級供應商，軟板產(chǎn)品大量供貨榮耀手機，并已在榮耀MagicV2折疊機型中進行配套。同時，公司高度重視折疊屏手機業(yè)務，早在幾年前便開始布局折疊屏的技術(shù)和研發(fā)，產(chǎn)品已經(jīng)配套多個品牌多款折疊機型，據(jù)公司在互動平臺上表示，目前正打樣或量產(chǎn)的折疊機品牌客戶包括H公司、榮耀、小米、摩托羅拉等。4）汽車電子領(lǐng)域，公司與包括寧德時代在內(nèi)的知名動力電池生產(chǎn)商開展緊密合作，未來通過逐步擴充產(chǎn)能并將產(chǎn)品線延伸至動力電池軟板模組進一步打開下游市場，公司與國內(nèi)兩大車載顯示龍頭企業(yè)深天馬、京東方保持密切的合作關(guān)系。5）AI算力領(lǐng)域，23年9月公司曾與慶陽市、美圖公司、燧原科技、甘肅電信、中電萬維簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，合作建設甘肅慶陽智算中心（2000PFlops）；同期，與慶陽市、萬興科技、燧原科技、甘肅移動達成合作協(xié)議，在甘肅慶陽智算中心（超過3000PFlops），長沙建設智算中心（200PFlops，正在建設），接入“東數(shù)西算”算力系統(tǒng)平臺。

業(yè)績來看，受宏觀經(jīng)濟及下游客戶影響，近年來暫時承壓，2024年戰(zhàn)略性布局有望迎來拐點。1）據(jù)CPCA，2013年至2015年公司銷售收入位居本土專業(yè)FPC制造企業(yè)的第一位。近年來本公司仍處于國內(nèi)FPC行業(yè)前茅，是本土專業(yè)FPC制造領(lǐng)軍企業(yè)。據(jù)CPCA給出的2022年行業(yè)排名中，公司在內(nèi)資PCB（含硬板）企業(yè)中排名第18名。2）業(yè)績方面，公司營收從2020年26.45億元增長至2023年34.78億元，截止目前2024年前三季度，公司實現(xiàn)營收44.49億元，歸母凈利潤0.55億元，為自2021年來首次轉(zhuǎn)正。其中2022年因國內(nèi)外經(jīng)濟形勢復雜嚴峻，經(jīng)濟預期悲觀以及手機產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新乏力等外部環(huán)境壓力，導致消費電子市場需求低迷，公司所處消費電子細分行業(yè)產(chǎn)能利用率嚴重不足，存量價格競爭激烈等挑戰(zhàn)，導致營收同比下滑12.81%。2023年公司堅持高訂單價值策略，依靠大客戶產(chǎn)能放量帶動FPC業(yè)務增長；同時，公司布局AI算力業(yè)務，服務器智造項目建成投產(chǎn)。

4.奧迪威

深耕傳感器和執(zhí)行器領(lǐng)域，國產(chǎn)替代填補行業(yè)空白。公司成立于1999年，深耕傳感器和執(zhí)行器領(lǐng)域24載，榮獲2023年國家級專精特新小巨人稱號，為行業(yè)標準《超聲波測距傳感器總規(guī)范》的主要起草單位，產(chǎn)品下游覆蓋智能汽車、智能儀表、智能家居、安防、消費電子等五大領(lǐng)域。

1）傳感器品類：車載超聲波傳感器切入德賽西威、豪恩汽車等汽車供應鏈，實現(xiàn)了對法雷奧（Valeo）、博世（BOSCH）和村田制作（Murata）等國際廠商的進口替代；超聲波流量傳感器已進入歐洲肯斯塔、美國耐普等國際主流品牌智能水表和氣表廠商的供應鏈（Tier1）。

2）執(zhí)行器品類：安防報警發(fā)聲器一直作為易愛電子、BRK等國際主流品牌的安防報警系統(tǒng)中的核心部件；霧化換能器及模組被科高電器、呼博仕等國內(nèi)知名品牌廣泛使用。

公司為少數(shù)具備從核心材料到解決方案的全流程自主研發(fā)能力的傳感器件及解決方案提供商。目前已建立一個省級企業(yè)技術(shù)中心、兩個省級工程技術(shù)研究中心，截止2024年4月26日，共擁有授權(quán)專利257項，其中發(fā)明專利44項，獲得國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)榮譽。

公司在智能傳感器和執(zhí)行器行業(yè)深耕超過20年，順應市場需求完善產(chǎn)品矩陣及工藝，已成為國內(nèi)超聲波傳感器和執(zhí)行器細分領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)之一，發(fā)展歷程可分為三個階段：

1）1999-2003年：業(yè)務導入期。公司成立于1999年，以進口替代為經(jīng)營理念，主推應用于安防領(lǐng)域的報警發(fā)聲器。2002年，公司建立超聲波傳感器生產(chǎn)線，次年成功進軍汽車電子領(lǐng)域。

2）2004-2016年：產(chǎn)品開拓期。2006年，公司超聲波傳感器進入智能儀表市場，兩年后獲取汽車廠商Tier2供應商資格，切入國內(nèi)汽車制造前裝供應鏈，實現(xiàn)了對法雷奧、博世和村田制作等國際廠商的進口替代。2014年奧迪威肇慶廠區(qū)投產(chǎn)，產(chǎn)能大幅提升，在2015年起草的《超聲波測距傳感器總規(guī)范》成為國家行業(yè)標準。

3）2017至今：技術(shù)升級期。2019年，5G介質(zhì)波導濾波器、AGV自動避障技術(shù)方案、超聲波標準霧化模組等重點項目成功投產(chǎn)，加快產(chǎn)品技術(shù)升級迭代。2022年，公司成功于北交所上市，2023年，公司榮獲國家級專精特新“小巨人”稱號。

08 人形機器人為柔性觸覺傳感器帶來新增量

1.特斯拉Optimus已具備夾持雞蛋/折疊T恤等能力，手部精細化程度顯著提升

2023年12月13日，特斯拉通過X平臺發(fā)布OptimusGen2demo視頻，機器人已具備夾持雞蛋的能力，靈巧手自由度增加到了11個，并且配備觸覺傳感器；2024年1月16日，特斯拉再度更新Optimus最新進展，機器人已具備從衣服盒中取出T恤、在桌上平鋪衣物、連續(xù)折疊衣物等一系列精細化動作，手指指尖的精細化操作能力再度提升。

2.除手指部位外，人形機器人的其他觸碰外界物體的部分均有應用潛力

手之所以作為最前端的交互，是因為在日常生活中，指尖是機器人與外界進行交互過程中對精細化操作頻率的要求最高的部位。除了手指尖部位，機器人的腳尖、肩膀、膝蓋、臀部、后背等能觸碰到外界物體的部位均有可能用到電子皮膚。它的功能不是進行輪廓的識別，或布置密集的點位，而是感知周圍的碰撞情況，進行危險情形的規(guī)避；或者像足部，柔性傳感器主要是起到重心監(jiān)測的作用，例如足部在與環(huán)境接觸時監(jiān)測是否會打滑。

3.2030年全球人形機器人行業(yè)市場規(guī)模有望超過200億美元，為柔性觸覺傳感器帶來新的增量空間

根據(jù)GGII預測，到2026年全球人形機器人在服務機器人中的滲透率預計將達到3.5%，市場規(guī)模超過20億美元。預計到2030年，全球市場規(guī)模有望超過200億美元。參考中國服務機器人市場約占全球市場25%的數(shù)據(jù)，預計到2030年，中國人形機器人市場規(guī)模將達到50億美元。觸覺傳感器技術(shù)的進步在機器人領(lǐng)域催生了更靈活、智能的機械手，為特定任務的執(zhí)行提供了新的可能性。觸覺傳感器有望成為更多智能系統(tǒng)的重要組成部分，為人機交互提供更為自然和智能的體驗，多維度的觸覺傳感系統(tǒng)或?qū)⒊蔀槿诵螜C器人的“第二感官”。

09 參考研報

1.弘則研究-智造行業(yè)精粹：人形機器人穿上電子皮膚

2.華泰證券-工業(yè)行業(yè)人形機器人系列：力敏電子皮膚

3.廣發(fā)證券-通用設備行業(yè)：電子皮膚，機器觸覺進化方向，靈巧手的下一解

4.民生證券-機械行業(yè)一周解一惑系列：如何實現(xiàn)機器人觸覺，電子皮膚與MEMS傳感器

5.財通證券-電子皮膚行業(yè)深度研究報告：賦予機器人柔性觸覺，提升精細化感知能力

6.財通證券-電子行業(yè)專題報告：傳感器在電子皮膚中的應用

7.國泰君安-人形機器人行業(yè)系列報告之三：人形機器人產(chǎn)品方案對比，百花齊放，各擅勝場

8.中原證券-漢威科技-300007-中報點評：傳感器在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破，物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案持續(xù)拓展應用場景

9.中原證券-漢威科技-300007-中報點評：國內(nèi)氣體傳感器龍頭深耕主業(yè)不斷擴展新應用，智能儀表業(yè)務持續(xù)高成長

10.中信證券-漢威科技-300007-投資價值分析報告：氣體沖霄漢，傳感顯神威

11.華福證券-申昊科技-300853-電網(wǎng)智能化正當時，海陸空隧矩陣完善弄潮AI

12.天風證券-申昊科技-300853-智能機器人“小巨人”，掘金藍海助力業(yè)績迎反轉(zhuǎn)拐點！

13.華福證券-申昊科技-300853-需求波動導致業(yè)績承壓，期待軌交環(huán)保放量

14.華西證券-弘信電子-300657-柔性電子領(lǐng)軍企業(yè)，開啟“ALLinAI”壯麗新篇章

15.申萬宏源-奧迪威-832491-傳感器專精特新“小巨人”，多下游需求驅(qū)動成長可期