近日，特斯拉创始人埃隆·马斯克在All-In峰会上发言，分享了Optimus机器人的技术细节、成本及相关动态；他表示他在Optimus上投入的精力高于其他事情，认为 Optimus 将成为有史以来最伟大的产品。

人形机器人的一个增量环节，就是电子皮肤，是实现机器人精细化触觉交互的关键。Optimus Gen3新增了手掌与足底的电子皮肤使用，覆盖面积是之前的4倍左右，国内部分企业已将单手指电子皮肤成本，从万元级降至千元级。

本文重点拆解人形机器人电子皮肤。

电子皮肤（E-skin）是一种仿生柔性传感器系统，通过集成压力、温度、触觉等多模态传感器，模拟人类皮肤的感知功能，实现对外部环境的实时监测与交互。

电子皮肤能像人类皮肤一样，实时捕捉外部环境中的关键物理信号，包括压力（如触碰、挤压、轻按）、温度、触觉纹理，部分产品还可感知湿度、应变（如拉伸、弯曲）等。

还可以将感知到的物理信号，转化为可被后端系统识别的电信号，并高效传递；不同的场景，还具备与应用场景匹配的柔性、延展性，可贴合不同形状的载体（如机器人肢体、人体皮肤、设备表面），同时能耐受一定的环境干扰，部分特殊类型还可实现自修复、生物相容性（适配人体植入或接触场景）等特性，确保在实际场景中稳定发挥功能。

电子皮肤的分类

电子皮肤行业的主要细分领域包括：柔性压力触觉传感电子皮肤、柔性温度触觉传感电子皮肤、柔性解耦多模触觉传感电子皮肤，以及基于霍尔效应的磁电式电子皮肤。

1）柔性压力触觉传感电子皮肤

可细分为压阻式、电容式、压电式和摩擦式四种技术路线。

目前压阻式和电容式被标记为重要发展方向，其特点是利用材料在受力后电阻或电容的变化来感知压力信号，具有高灵敏度与快速响应能力，广泛应用于人形机器人灵巧手、工业机械臂抓取等场景。

2）柔性温度触觉传感电子皮肤

涵盖热阻式、电容式和热电式三种类型，主要通过感知温度变化引起的电阻、介电常数或塞贝克效应产生的电压差异来实现测温功能，适用于医疗健康监测中的体温连续追踪及机器人环境适应性调节。

3）柔性解耦多模触觉传感电子皮肤

融合多种传感机制，如热电与压阻、热电与压电、热阻与电容的组合，能够同时独立检测压力、温度、剪切力等多种刺激，避免信号串扰。

4）基于霍尔效应的磁电式电子皮肤

是一类非接触式感知技术，通过磁场变化检测形变或位移，具备高稳定性与长寿命特点，在汽车智能座舱、可穿戴设备和工业自动化中有广泛应用潜力。

电子皮肤的结构

电子皮肤的基本结构包括PDMS凸起、石墨烯薄膜、电极和PI基底，这些组件共同作用不仅增强了电子皮肤的敏感度，还提高了其在实际应用中的耐用性。电子皮肤的性能可以通过其几何结构的优化来进一步提升。

电子皮肤的制造工艺也在不断进步。通过嵌入式银纳米线渗透网络和紫外激光快速数字消融图案技术，可以制备出超薄、灵活且透明的导体。

这种工艺不仅简化了生产流程，还提升了产品的整体性能。同时，可拉伸的透明剪纸电极设计，进一步增强了电子皮肤的柔韧性和适应性，使其能够在各种复杂环境下稳定工作。

电子皮肤材料选择

1）电子皮肤基材

电子皮肤基材的选择主要围绕几种关键高分子材料展开，包括聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚酰亚胺（PI）、聚酯材料（PET）和聚乙烯（PE）。

聚二甲基硅氧烷（PDMS）具有杨氏模量低、柔韧性和拉伸性优异的特点，同时具备较强的耐腐蚀性，适用于大面积透明柔性电子器件或热稳定性要求较高的场景。

聚酰亚胺（PI）具有较高的稳定性、绝缘性和机械强度，且耐湿性良好，能够适应较大范围的温度变化，同时具备优良的抗腐蚀能力。

聚酯材料（PET）具备良好的耐磨、耐刮、耐酸碱腐蚀、耐黄变、抗压及耐高温性能，物理性能优异，不易出现炸边或开裂等问题，在-70℃至120℃的温度区间内仍能保持稳定，广泛应用于对环境适应性要求较高的柔性电子领域。

聚乙烯（PE）具有较好的延展性，尤其利用超薄PE基底制备的超轻塑料电子传感器，显著提升了器件的柔性和可穿戴性，适用于对轻量化和高柔性有特殊要求的应用场景。

2）介电材料

介电材料是电子皮肤等柔性传感器的关键绝缘部件，其性能直接决定传感器的灵敏度、稳定性、响应范围与机械适应性。当前主要通过化学结构设计、添加无机纳米粒子、填充导电材料、使用介电离子凝胶四种方式提升性能。

其中，介电离子凝胶因高电容、柔性佳、离子导电性优，还具备高精度压力传感、低检测限、模量可定制、透明等优势，且制备简便，是极具潜力的发展方向。

3）电子皮肤的电极材料

电子皮肤电极材料方案主要分为金属基、碳基、导电聚合物和离子导体四大类。

金属基材料包括金属纳米线网格、金属薄膜和液态金属，具有良好的导电性和柔韧性，但存在氧化、裂纹或封装难题。

2）碳基材料如石墨烯、碳纳米管和炭黑，具备高导电性、机械强度和化学稳定性，其中石墨烯综合性能优异，碳纳米管可形成导电网络，炭黑成本低但导电性相对较低。

3）导电聚合物兼具导电性、柔韧性和生物相容性，其通过化学或电化学掺杂调节导电性能，常见类型有聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等。但这类材料的长期稳定性与环境耐受性仍需提升。

4）离子导体如盐溶液，虽为离子导电、可拉伸且透明度高，适合电容式传感器，但易受环境影响且电导率低于电子导体。

电子皮肤的应用领域

电子皮肤应用广泛，在机器人和灵巧手领域，可助力其精准感知抓取力度等，实现安全高效操作与交互；医疗健康监测方面，能制成贴片实时监测心率、体温等生理指标，辅助病情掌控与运动损伤预防；智能穿戴设备中，提升手势识别灵敏度与准确性，还可依运动状态调整功能；智能假肢领域，赋予患者触觉反馈，使其更好控制假肢动作，提高生活自主性与舒适度。

电子皮肤在人形机器人中，展现出高度的灵活性和多功能性。电子皮肤不仅能够应用于机器人的手指、手掌和手臂等上肢部位，还能覆盖头部、膝关节以及足底等关键区域。这种广泛的应用使得机器人在模拟人类动作和感知环境方面更加逼真和灵敏。

电子皮肤产业链

电子皮肤产业链上游主要包括原材料与核心零部件，如芯片、结构件、柔性基材（如PDMS、PET、PI、PE等）、介电材料、活性功能层和电极材料。

高性能聚酰亚胺（PI）薄膜作为关键柔性基材，生产设备多为非标且精密度要求高，国外巨头对工艺保密导致国产替代难度大，国内瑞华泰、国风新材、祥源新材等企业正在积极布局。

碳纳米管、石墨烯复合材料也被用于提升传感器导电性与柔韧性，天奈科技、沃特股份在相关材料领域具备研发优势。

电子皮肤产业链的中游聚焦于核心技术转化与规模化生产，是连接材料创新与场景应用的关键环节。该环节以柔性传感器设计制造为核心，主导技术路线呈多元化发展：压阻式凭借成本优势和工艺成熟度占据主流，国内企业如汉威科技、福莱新材等，通过卷对卷涂布工艺实现量产；电容式则以高分辨率见长，他山科技等企业借此实现非接触感知与材质识别。

下游应用广泛覆盖人形机器人、医疗健康、消费电子、汽车智能座舱等领域，医药和消费电子是主要应用场景。在人形机器人中，电子皮肤主要用于手部触觉感知，如特斯拉二代灵巧手每个指尖配备触觉传感器。医疗领域用于心率、血压、血糖、假肢感知等功能，消费电子则集成于VR/XR设备、手机、智能穿戴产品中提升交互体验。

电子皮肤市场规模

根据GrandViewResearch 数据预测，2025年全球电子皮肤市场规模预计将达到130亿美元，同比增长约20%，2030年或将进一步增长至300亿美元以上。

（数据时间：2025-3）

中国市场方面，2024年人形机器人电子皮肤市场规模预计为4-5亿元人民币，到2030年将增长至接近100亿元人民币，复合年均增长率高达60%以上。

行业重点公司

InterlinkElectronics（美国）：开发压阻式柔性传感器，支持多场景压力感知，应用于医疗设备（如假肢触觉反馈）、消费电子（可穿戴设备）及工业机器人精密装配，技术成熟且成本优势显著。

Tekscan（美国）：提供高分辨率压力分布测量系统，通过FlexiForce系列传感器实现机器人触觉反馈优化，例如汽车制造中检测零部件贴合度、医疗机器人手术辅助等，空间分辨率达亚毫米级。

汉威科技（中国）：覆盖压阻/压电/电容/汗液四大技术路线，构建纳米敏感材料体系，产品应用于工业机器人精密装配、仓储物流货物抓取，2025年具身智能机器人相关电子皮肤已小批量供货，合作近30家机器人厂商。

福莱新材（中国）：采用压阻式技术路线，开发高灵敏柔性触觉传感器，覆盖毫克级至百公斤级全量程，第二代产品实现三维力感知与全曲面贴合，应用于服务机器人、新能源电池检测及工业自动化，2025年首条中试产线投产。

华威科（中国）：突破超微感应点制造工艺（1平方毫米/点）和全印刷技术（精度0.01毫米），为人形机器人提供高精度触觉感知系统，2025年累计装备超2000只灵巧手，车规级产能达200万片/年，灵敏度达1g级别。

帕西尼（中国）：基于电磁式技术路线开发ITPU多维度触觉传感器，支持压力、温度、材质和滑动感知，集成于灵巧手（如DexH13Gen2），提供1mm按压定位精度与超百万次使用寿命，应用于医疗康复与工业精密操作。

他山科技（中国）：自研AI触觉感知芯片，解决多维信号解析难题，开发TS-F/TS-E系列模组，支持灵巧手与电子皮肤的触觉-视觉融合感知，应用于服务机器人、工业检测及消费电子，技术仿生度行业领先。

钛深科技（中国）：全球首创离电式传感技术（FITS），通过离子材料接触面积变化实现超高灵敏度压力感知，产品应用于机器人电子皮肤（如服务机器人碰撞预警）、新能源电池检测及医疗健康监测，信噪比超4000:1，厚度仅0.1毫米。

墨现科技（中国）：专注柔性压力传感器定制，提供整手高密度触觉解决方案，支持全方位包裹与多点位感知，应用于人形机器人抓取、工业质检及消费电子，技术适配家庭服务等复杂场景，助力机器人智能化升级。