参观申请 参展申请

人形机器人爆发前夜,PI膜如何抢占电子皮肤“蓝海”

发布时间:2025-12-01

当特斯拉的Optimus在台上稳健行走,当Figure 01与人类流畅对话并执行任务,我们正清晰地感知到,一个属于人形机器人的时代即将破晓。2025年被定为量产元年,2026年则被预言为产业的“iPhone时刻”。

在这股由政策、技术、需求三重共振掀起的滔天巨浪中,一个关键的隐形冠军材料——聚酰亚胺薄膜,正悄然站上风口,准备在机器人“电子皮肤”的蓝海中乘风破浪。











PART 01
人形机器人:三重共振驱动产业爆发

据市场分析数据显示,全球人形机器人市场规模预计将从2024年的34亿美元跃升至2028年的206亿美元,年复合增长率显著。特斯拉首席执行官埃隆・马斯克更是指出,未来全球对人形机器人的需求可能高达百亿台。若以单台2万美元的价格估算,其潜在市场规模将突破200万亿美元

政策、技术与需求的三重共振是推动产业快速成长的核心动力:

政策端:中国从中央到地方已形成协同支持体系,千亿级产业基金逐步落地。《人形机器人创新发展指导意见》明确提出,2025年将实现关键技术突破与批量生产目标。

需求端:制造业劳动力短缺率已达12%,养老护理、智能制造等场景需求迫切。调查显示,56%的工业用户计划每年投入超过200万元用于机器人升级。

技术端:AI大模型与具身智能技术不断突破,降低了系统开发门槛。与此同时,减速器、行星滚柱丝杠等核心零部件国产化率快速提升,其中仅行星滚柱丝杠单一环节,预计2028年新增市场规模就将达到30亿元。











PART 02
电子皮肤:人形机器人的“感知外壳”

要实现真正意义上的智能化作业,人形机器人不仅需要强大的运动与控制能力,更需具备对环境细腻的感知能力。电子皮肤作为模仿人类皮肤功能的新型柔性电子器件,能够为机器人提供触觉、温度、湿度、压力等多维感知,是实现“机器与人共情”的关键。

然而,传统硅基电子元件因其刚性与脆性,难以适应机器人表面或人体皮肤所需的柔软与动态形变。这一矛盾催生了柔性基底材料的迫切需求,而聚酰亚胺薄膜正是其中备受瞩目的解决方案之一。











PART 03
聚酰亚胺:为何成为柔性传感器的“最佳拍档”?

聚酰亚胺(PI)是指主链中含有酰亚胺结构的高分子聚合物,具有极为优异的综合性能:

  • 极高的阻燃等级(UL-94)与热稳定性,在-269°C至400°C的极端温度范围内性能稳定;

  • 良好的电气绝缘性、机械强度与耐化学腐蚀能力;

  • 出色的耐老化、耐辐照性能和低介电损耗。

随着柔性电子技术的发展,PI薄膜逐渐被公认为构建柔性传感器的理想基底材料。其高柔性与耐弯折特性,能够与碳纳米管、石墨烯等敏感材料结合,集成多种传感单元,极大提升机器人对微弱环境信号的捕捉能力。











PART 04
PI在电子皮肤中的典型应用结构

典型的柔性触觉传感器为多层堆叠结构,而PI在其中扮演着不可或缺的角色:

  • 基底层:使用PI、PET、可弯曲玻璃等材料,PI以其高柔性、高稳定性成为优选;

  • 介电层:常用Al₂O₃、SiO₂、PVA、PVDF-TFE等材料,实现信号隔离与保护;

  • 电极与传感层:采用金属薄膜、ITO、石墨烯、纳米银线等导电材料,实现信号采集与传输;

  • 封装与感知区:最外层负责与环境直接交互,完成触觉、温湿度等信号的感知。

在整个体系中,PI作为基底不仅提供了结构支撑与柔性变形的能力,也保障了电路在反复形变下的可靠性。











PART 05
抢占蓝海:PI膜的机遇与挑战

随着人形机器人从实验室走向商业化,电子皮肤作为提升其交互能力的核心部件,市场潜力巨大。PI膜凭借其卓越的物理化学性能,已成为构建高可靠性电子皮肤的首选材料之一。

然而,要实现大规模应用仍需突破若干瓶颈:

  • 进一步提高PI薄膜的拉伸性与曲面贴合能力;

  • 优化与金属、石墨烯等电极材料的界面结合强度;

  • 降低成本,适应机器人量产对供应链的苛刻要求。

    image.png

主办单位

江苏省复合材料学会

承办单位

江苏大秦国际展览有限公司

联系我们

电话:13052361373

邮箱:13052361373@163.com

地址:江苏省苏州市工业园区苏州大道东688号

  • 扫码关注获取
    更多展会资讯

Copyright © 江苏大秦国际展览有限公司2024 All Rights Reserved. 苏ICP备2024117301号-3