摘要:随着物联网、可穿戴设备以及人工智能技术的突飞猛进,电子皮肤行业正站在一个崭新的发展风口之上。2024年中国工信部联合其他6个部门发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,这一政策文件中特别强调了对电子皮肤等前沿核心技术的突破,展现了国家层面对于该行业的高度重视。政策的明确指引,为电子皮肤技术在智能制造、家庭服务、特殊环境作业等多个关键领域的深度融合与广泛应用铺平了道路。在国家政策的有力推动和市场需求的双重驱动下,电子皮肤行业有望迎来更加广阔的发展前景,为社会带来更加智能化、人性化的科技产品与服务。
一、定义及分类
电子皮肤是一种模仿人类皮肤功能的高科技传感器系统,能够感知外界的各种刺激,如压力、温度、湿度等,并将这些刺激转化为电学信号进行反馈。电子皮肤具有轻薄、柔软、灵活等特点,可以广泛应用于智慧医疗、人机交互、虚拟现实和人工智能等领域。电子皮肤按功能分类可以分为触觉感知、温度感知、湿度感知、代谢感知等。
二、行业政策
中国鼓励电子皮肤领域的技术创新,特别是仿生感知与认知、智能灵巧手等核心技术的突破。2024年1月,工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,提出突破仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术,重点推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域产品的研制及应用。在该政策的推动下,电子皮肤核心技术将得到有利发展。
三、发展历程
中国电子皮肤行业发展主要经历了三个阶段。2010年以前的探索阶段,在这个阶段,电子皮肤技术开始受到科研人员的关注,但主要集中在理论研究和实验室探索阶段。技术尚未成熟,商业化应用较少。2010年至2020年的初步应用阶段,随着材料科学、微纳加工技术和电子信息技术的发展,电子皮肤技术取得了显著突破。一些企业开始涉足该领域,推动技术的商业化进程。2020年至今的多元化应用阶段,近年来,电子皮肤行业进入快速发展阶段,市场规模不断扩大,应用领域日益多元化。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
电子皮肤作为一种高度仿生的柔性触觉传感器,需要模拟人类皮肤的复杂功能,包括感知压力、温度、湿度等多种刺激,并将其转化为电信号。这就要求材料必须具备高导电性、高灵敏度和高稳定性,同时还要具备良好的生物相容性和环境适应性。然而,目前市场上的材料虽然取得了一定的进展,但在模拟人类皮肤功能的全面性上仍有较大差距。此外,电子皮肤的制备工艺也极为复杂,包括基底准备、电子元器件制造、装配和封装连接等多个环节,每一步都需要精确控制,以确保最终产品的性能。因此,技术上的不断突破和创新是中国电子皮肤行业发展的关键。
2、制造壁垒
电子皮肤需要在有限的空间内集成大量的传感单元、运算单元和显示单元,以实现复杂的功能。然而,目前的制造技术往往难以实现高密度集成,导致产品的性能受限。同时,高端触觉传感器的制造成本较高,尤其在大面积使用时,成本问题尤为突出。这不仅限制了电子皮肤在高端领域的应用,也阻碍了其大规模普及。因此,降低制造成本、提高生产效率是电子皮肤行业商业化的关键。中国企业需要加大在制造工艺和设备研发上的投入,以提高生产效率和产品质量,降低成本,从而在市场竞争中占据有利地位。
3、市场壁垒
目前,全球电子皮肤市场主要由国际龙头企业占据,这些企业拥有悠久的历史、雄厚的资本实力和长期的技术积累,占据了市场的主导地位。中国企业在市场竞争中面临较大的压力,需要不断提升自身的技术实力和市场竞争力。同时,由于电子皮肤是一种新兴技术,消费者对其认知程度较低,市场接受度有限。因此,中国企业需要加大市场宣传力度,提高消费者对电子皮肤技术的认知度和接受度,以拓展市场份额。此外,还需要积极探索新的应用场景和市场机会,以满足不同领域的需求,推动电子皮肤技术的广泛应用。
五、产业链
1、行业产业链分析
电子皮肤行业产业链上游主要为原材料与零部件,包括导电材料、柔性基底材料、封装材料、芯片、传感器等,其中柔性基地材料包括聚酰亚胺薄膜、聚酯切片、聚乙烯醇等。中游主要为电子皮肤的生产制造商。下游主要为电子皮肤的应用领域,包括消费电子、医疗、汽车智能座舱、机器人等领域,其中消费电力领域包括VR/XR、手机、无线耳机等细分领域,医疗包括心率监测、假肢等细分领域。
2、行业领先企业分析
(1)汉威科技集团股份有限公司
汉威科技集团股份有限公司是国内知名的气体传感器及仪表制造商、物联网解决方案提供商,也是创业板首批上市公司之一。公司以传感器为核心,致力于万物赋灵,让生产和生活不断涌现新价值。在电子皮肤领域,汉威科技的控股子公司苏州能斯达研发的柔性纳米仿生电子皮肤,是基于纳米智能材料和仿生感知能力的柔性智能感知器件。该电子皮肤具有高灵敏度、高稳定性、低能耗以及轻薄隐蔽性好等特点。这些特性使其在未来的可穿戴设备、医疗健康以及消费电子等领域具有广泛的应用前景。目前,能斯达的电子皮肤已有小批量商用。2023年汉威科技传感器营业收入为2.66亿元,同比下降2.32%;传感器毛利率为35.24%,同比减少3.90个百分点。
(2)宁波柯力传感科技股份有限公司
宁波柯力传感科技股份有限公司是智能传感器行业的领军企业,专注于传感器、工业物联网系统及多场景应用解决方案的研制和生产。柯力传感的产品线广泛,包括各类型物理量传感器、不同工业物联网系统及多场景应用解决方案。其传感器产品涵盖了力学、压力、温度等多个领域,广泛应用于工业自动化、机器人、医疗大健康设备等多个行业。公司还建有“称重设备数据中心”、物联网实验中心及多个实验室,拥有1000余项专利及计算机软件著作权,显示了其强大的研发实力。其触觉传感器技术在电子皮肤领域展现出令人瞩目的实力。2024年一季度,柯力传感营业收入为2.48亿元,同比增长12.89%;归母净利润为0.43亿元,同比下降23.13%。
六、行业现状
随着物联网、可穿戴设备以及人工智能技术的突飞猛进,电子皮肤行业正站在一个崭新的发展风口之上。2023年,中国电子皮肤专利授权数量达2822项,这一数字不仅彰显了国内在该领域的创新活力,也预示着电子皮肤技术正迅速成熟并迈向应用化。2024年中国工信部联合其他6个部门发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,这一政策文件中特别强调了对电子皮肤等前沿核心技术的突破,展现了国家层面对于该行业的高度重视。政策的明确指引,为电子皮肤技术在智能制造、家庭服务、特殊环境作业等多个关键领域的深度融合与广泛应用铺平了道路。这些举措体现了中国在全球科技竞争中的战略布局,旨在通过技术创新推动产业升级,加速电子皮肤技术的商业化进程。在国家政策的有力推动和市场需求的双重驱动下,电子皮肤行业有望迎来更加广阔的发展前景,为社会带来更加智能化、人性化的科技产品与服务。
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