电子皮肤作为一种融合柔性电子、微纳传感、生物材料与智能算法的新兴技术，正逐步从实验室原型向实际应用场景过渡。其核心特征在于具备感知、响应并传输外部刺激（如压力、温度、生物电信号等）的能力，使其在医疗健康、智能机器人、虚拟现实、人机交互等领域展现出广阔的应用前景。

根据 IDTechEx 的数据，2023 年全球电子皮肤市场规模约为 8.3 亿美元。其中，医疗健康监测、仿生机器人、可穿戴人机交互构成三大核心应用场景，合计占据约 75%的市场份额。未来，随着技术持续突破和应用场景不断拓展，电子皮肤市场将迎来加速发展期，2028 年市场规模有望突破 60 亿美元。

本文将从应用维度出发，对电子皮肤的五个重要落地场景与未来发展方向进行梳理分析。

作者 | 尹炜锋

来源 | 第二曲线创新研究院

01场景一：医疗与健康监测

电子皮肤在医疗与健康监测领域正成为率先实现商业化的关键应用方向之一，受益于全球老龄化趋势、慢病高发、远程医疗兴起和柔性电子技术的持续突破。

根据 IDTechEx 数据估算，2023 年医疗健康类电子皮肤市场规模占整体电子皮肤市场的约 45%，接近 4 亿美元，预计到 2030 年将突破 30 亿美元。

当前主流产品形态以柔性生理监测贴片为主，广泛集成了心电（ECG）、肌电（EMG）、体温、血氧、血压、汗液成分等传感器，支持无创、连续、动态、个性化的健康数据采集。

核心技术路线包括银纳米线导体、柔性压阻/电容传感器、石墨烯生化传感器、微流控汗液检测、电致变色/无线通信模块等。

主要应用场景如下：

远程健康监测：用于心血管疾病监测、呼吸系统监测、糖尿病管理等，如MC10的 BioStamp（集成 ECG+肌电，FDA 认证）可连续监测 7 天，广泛应用于心血管病管理和运动恢复。

智能假肢与康复医疗：用于触觉反馈假肢、术后康复监测等。如德国 Ottobock 的高端假肢系统，搭载 MEMS 压力传感器与触觉反馈单元，使截肢者感知握力强弱；傅利叶智能的康复机器人手套采用柔性压力传感器阵列，可实时监测患者抓握力度和姿势。

新生儿与老年护理：用于早产儿监护、防褥疮监测等。目前，防褥疮监测正成为创业公司重点突破方向。如矩侨工业的“智护传感垫”将织物压力传感器阵列与 AI 算法结合，记录病人不同部位压力的持续时间，并实时计算和显示压力风险和护理等级。

图：矩侨工业“智护传感垫”

来源：矩侨工业官网

术中感知与微创手术：用于力反馈手术器械、微创手术导航等，如达芬奇手术系统的触觉增强模块，通过电子皮肤实现组织硬度感知，辅助外科医生避免误伤健康组织。

未来该场景的应用将向多模态检测（温度/压力/生化指标）、AI 智能诊断和柔性低功耗三大方向发展，同时催生电子皮肤两类新兴应用方向：

一是家庭健康管理领域，电子皮肤将突破传统生理监测范畴，向精神健康评估（如焦虑、抑郁的早期筛查）等新方向延伸；

二是在专业医疗场景，通过与远程医疗平台的深度整合，电子皮肤有望成为连接居家护理与专业诊疗的关键纽带，推动"预防-诊断-治疗-康复"全流程的数字化升级。

02场景二：人机交互与虚拟现实

人机交互与虚拟现实领域，电子皮肤正逐渐成为提升沉浸感、增强交互精度的核心部件之一，推动从“视觉+听觉”向“多模态触觉感知”迈进。

据 IDTechEx 数据，2023 年该领域的电子皮肤市场规模约为 1.8 亿美元，占比约 22%，预计到 2030 年将增至 12 亿美元以上，主要由游戏娱乐、虚拟社交、远程协作与工业培训等需求驱动。

技术层面，虚拟现实用电子皮肤主要包括柔性压力传感器、触觉反馈器（电致振动、液压驱动、热敏刺激）、电容式/压阻式触控电路以及低延迟无线通信模块等；部分高端设备还集成了肌电（EMG）或脑电（EEG）信号采集模块，用于精准捕捉用户意图，实现“意念控制”或高精度手势交互。

典型应用场景如下：

智能汽车座舱：应用于方向盘疲劳监测、座椅健康监测、触控反馈等。如比亚迪在汉EV 等高端车型的方向盘集成电容传感器阵列，实时监测驾驶员握力变化，结合 AI 算法识别疲劳状态。

AR/VR 触觉交互：用于虚拟触觉模拟、游戏增强等，如在元宇宙中感受物体纹理、硬度、温度（如抓取虚拟杯子）；代表方案如 Meta 推出的“Reality Labs 触觉手套”，采用微流控气囊+柔性 IMU，可模拟按压、滑动等真实触觉。

图：Reality Labs 触觉手套

来源：网络

远程触觉交互系统：用于远程协作交互、远程教学等，如日本 NTT 的“Remote Touch”平台，结合力反馈臂与电子皮肤，实现跨地域医疗诊断、远程教学，海康威视通过电子皮肤手套+AR 眼镜，工程师可远程感知设备振动与温度异常，应用于电力运维。

未来，电子皮肤将在人机交互与虚拟现实场景中进一步向高分辨率、低功耗、无线化和大面积覆盖方向演进，推动其从单点接触反馈向全身多点交互发展。同时，随着 AI 算法与传感技术的融合，人机交互将更智能、更个性化。

另外，伴随消费级 AR/VR 设备价格下探至 2000 元区间，电子皮肤将加速向日常穿戴（智能手环、服饰）、沉浸式娱乐（体感游戏、元宇宙社交）及远程协作（工业维修、医疗示教）渗透，催生千亿级智能感知生态。

03场景三：智能机器人与仿生系统

在智能机器人与仿生系统领域，电子皮肤正成为推动机器智能向“类人感知”迈进的关键基础设施。通过赋予机器人类似人类皮肤的触觉、压力、温度甚至痛觉感知，电子皮肤让人机协作更安全、更自然、更智能。

据 IDTechEx 数据，2023 年该领域电子皮肤市场约为 2.1 亿美元，占整体市场的 25%左右，未来将随着服务机器人、仿生义肢、工业协作臂的快速发展，在 2030 年前突破 15 亿美元。

从技术路径来看，机器人用电子皮肤多采用分布式柔性传感网络，包括柔性压阻/电容阵列、温度/湿度感应单元、可拉伸导体、人工神经接口电路等，辅以嵌入式 AI 芯片与边缘计算模块，实现多模态感知与本地快速响应。

主要应用场景如下：

灵巧手与仿生指尖：用于精密抓取、力反馈控制、温度感知等，以实现识别物体形状、硬度、滑移等功能。目前，国内外主流灵巧手厂商均已在其产品中集成指尖传感器，如 ShadowRobot 灵巧手，集成触觉+力控+关节位置传感器；灵心巧手 L 系列产品均配备指尖传感器，能精准捕捉三维力，并识别表⾯纹理与温度变化。

图：灵心巧手 L20

来源：灵心巧手官网

协作型工业机器人：用于精密抓取与自适应装配、防碰撞检测、质量检测等。代表产品如 ABB YuMi 协作机器人，全身覆盖柔性电子皮肤，触觉灵敏度达 0.1N，可安全与人交互；新松机器人研发的协作机械臂集成电子皮肤触觉系统，通过 256 个触觉感应点实现碰撞预警，响应时间小于 5ms，大幅提升人机协作安全性。

服务型机器人：在家庭照护、陪伴机器人中，用于情绪反馈、护理辅助、导购机器人等，实现及时的情绪感知、提升亲和力等功能。代表产品如优必选“Walker X”家庭机器人指尖搭载多模态传感器（压力+温度），可轻柔搀扶老人，并根据体温变化预警健康异常。

未来，电子皮肤在智能机器人中的部署将从局部试验向大面积覆盖、系统集成方向发展，重点突破如感知密度、信号处理算法、能量管理、耐用性等核心瓶颈。

同时，随着 AI 与边缘计算技术的成熟，电子皮肤将不再只是传感器件，而是具备本地感知—处理—反馈的“智能表皮”，可自主完成状态识别与行为调整，赋能机器人在复杂环境中的自适应与自主学习能力。这将加速协作、服务、护理等场景的实用化，推动机器人从“工具”走向“伙伴”的转变。

04场景四：智能穿戴与运动监测

在智能穿戴与运动监测领域，电子皮肤正逐渐突破传统可穿戴设备的形态与性能限制，通过在服装、鞋垫、腕带等中嵌入柔性电子皮肤，以“第二层皮肤”的方式提供更柔软、贴合、实时的人体数据采集能力。

根据 IDTechEx 数据，2023 年电子皮肤在穿戴和运动监测方向的市场规模约为 1.8 亿美元，约占整体市场的 21%，预计到 2030 年将突破 12 亿美元。

该领域电子皮肤主要采用柔性传感器阵列（压阻、压电、电容、电化学等）+柔性电路+无线通信模组（如蓝牙、NFC）构成，重点监测运动状态（步态、姿态、肌肉活动）、生理参数（心率、出汗、乳酸、体温）等。部分先进系统还结合图案化纳米材料、液态金属互连、皮肤微针等工艺，实现更高的信号质量与舒适性。

主要应用场景如下：

高端运动训练反馈：通过将电子皮肤植入鞋垫、袜子、手套、瑜珈衣等，用于跑步/步态分析、高尔夫/网球挥拍优化等，如李宁智能跑鞋，鞋底嵌入柔性压力传感器阵列，实时监测足底压力分布，通过 APP 生成 3D 步态分析报告，矫正跑步姿势。

图：墨现科技压感足垫

来源：墨现科技官网

汗液生化指标监测：用于电解质流失预警，马拉松运动员实时监测汗液中钠、钾浓度，防止脱水或低钠血症；代表产品如华大基因运动贴片，采用微流控芯片+电化学传感器，实时检测汗液中钠、钾、葡萄糖浓度，续航 72 小时。

体温与代谢监测：用于运动发热管理、女性健康追踪、睡眠管理等。代表产品如 Xenoma睡眠睡衣（日本），导电纤维编织，同步记录体温、呼吸与翻身次数，用于睡眠障碍诊断。

情绪与压力追踪：结合皮肤电反应（EDA）与体温、脉搏等数据，可用于压力识别与心理干预。如京东方柔性心理监测贴片，医用级贴片结合多导生理信号（心率变异+皮温），用于抑郁症患者院外监护。

未来，电子皮肤将在智能穿戴领域朝着“多模态感知 + 边缘智能处理”的方向演进。

一方面，集成更多传感维度（如应力、姿态、化学指标）将提升数据的完整性与实用性；另一方面，结合低功耗芯片与本地 AI 算法，电子皮肤将具备局部数据分析与自主判断能力，实现“实时反馈 + 个性化建议”。

此外，材料可再生、生物兼容性、无线通信与能量回收等技术的进步，也将推动其在日常穿戴、竞技训练、睡眠监测、老年护理等细分场景中的规模化落地，构建更智能、无感、贴合人体的数字健康基础设施。

05场景五：安防与特殊场景感知

在安防与特殊场景感知领域，电子皮肤的“柔性分布式感知”特性使其能够胜任传统传感系统难以覆盖的动态、复杂或隐蔽场景，正逐步应用于军事侦察、安防监控、危险环境检测及新一代智能防护装备中。

该领域市场起步较晚，规模不大、且高度定制化。据 IDTechEx 估计，2023 年该类场景的电子皮肤市场规模约为 1.1 亿美元，约占整体市场的 13%左右，但预计在未来五年内将以超过 20%的年复合增长率快速扩张，特别是在智慧边境、特警装备、矿山与石化等高危行业。

技术上，该领域电子皮肤多结合高灵敏度应变/压力传感器、红外/温感器件、化学气体传感、柔性加速度与振动传感单元，辅以图案化导电网络与自供电系统，用于感知异常接触、热源、化学泄漏、微震或入侵行为等。部分前沿产品还引入人工智能模组与低功耗无线网络，实现事件识别与快速响应。

主要应用场景如下：

战术防护装备：用于弹着点感知、生化战剂预警、隐身状态监测等。如柔性感知装甲或警用战术服装，内嵌电子皮肤可实时监测冲击、穿刺、温升，辅助指挥决策与救援响应。美国陆军 TALOS 战术外骨骼，全身覆盖电子皮肤网络，实时监测士兵生命体征与装备状态。

图：TALOS 外骨骼

来源：网络

危险作业防护：用于高温预警、化学泄漏监测、撞击防护等，代表案例如 Honeywell 消防服（美国），集成碳纳米管温感网络，当外部温度>150℃或内部温度>40℃时自动报警。

高危环境作业：用于深海设备防腐、航天器微陨石监测、化工厂气体检测等，如潜艇外壳涂覆柔性 pH 传感器，预警海水电解腐蚀，卫星表面贴装自修复电子皮肤，记录微陨石撞击位置与能量。

工业设备健康监测：用于结构损伤预警、机械磨损检测等，如在轴承、齿轮等关键部件表面涂覆导电涂层，通过电阻变化预测磨损程度。代表产品如 GE Durathon 工业传感器（美国），耐高温（300℃）电子皮肤，用于燃气轮机叶片裂纹检测，提前预警机械故障。

未来，电子皮肤将通过与 AI 算法、无线网络系统及自主移动平台（如巡逻机器人、穿戴装备）深度集成，实现“边感边判”“主动感知+远程联动”等高阶功能。

同时，其柔性可塑的特性使其能够适应高危、高温、高湿等极端环境，有望在军警防护装备、灾害救援、核辐射检测、边境管控等特殊应用场景中获得大规模部署。

06小结

未来，电子皮肤将从单一传感器件演进为具备智能感知、边缘计算与主动反馈能力的“智能表皮系统”。它将广泛嵌入机器人、可穿戴设备、虚拟现实终端等，构建类人类皮肤的多模态感知网络，实现对环境、人体和交互行为的实时理解与响应。

随着 AI 算法、柔性材料与无线通信技术的融合，电子皮肤将成为连接物理世界与数字空间的关键接口。它将助力机器人获得“触觉神经”，让虚拟交互具备真实触感，推动健康监测由被动采集走向主动干预，成为下一代智能系统中的感知与交互核心。

中心介绍
上市公司第二曲线增长研究中心，系香港中文大学（深圳）数据经济研究院携手蓝图创投及第二曲线创新研究院共同成立。中心聚焦上市公司第二增长曲线发展战略，为上市公司拓展第二曲线提供研究与咨询服务，推动中国上市公司的科技创新与可持续增长。