柔性觸覺傳感器是一種基于柔性材料物理特征,能夠?qū)⑼獠苛π畔⑥D(zhuǎn)化為電信息,從而實現(xiàn)觸覺感知的傳感器。目前柔性觸覺傳感器產(chǎn)業(yè)鏈確實形成了較為完整的體系,涵蓋了從原材料供應(yīng)、傳感器生產(chǎn)制造、應(yīng)用開發(fā)等多個環(huán)節(jié)。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
柔性觸覺傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游為原材料,主要包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、碳納米管、石墨烯、金屬納米粒子或納米線、碳纖維、導(dǎo)電橡膠、聚偏二氟乙烯(PVDF)等。中游為生產(chǎn)制造,柔性觸覺傳感器產(chǎn)品主要包括柔性壓阻式觸覺傳感器、柔性壓電式觸覺傳感器、柔性電容式觸覺傳感器、柔性光電式觸覺傳感器、柔性磁敏式觸覺傳感器、柔性超聲式觸覺傳感器。下游為柔性觸覺傳感器應(yīng)用領(lǐng)域,主要為機器人、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療器械、航空航天、工業(yè)設(shè)備等。
二、上游分析
(一)PVDF
1.PVDF產(chǎn)量
近年來,中國PVDF產(chǎn)量快速增長。2023年中國PVDF產(chǎn)量10.6萬噸,同比增長22.3%。2024年中國PVDF產(chǎn)量將達(dá)10.9萬噸。
2.PVDF產(chǎn)能
近年來,中國PVDF產(chǎn)能逐步釋放,供給擴(kuò)張迅速。2022年中國PVDF產(chǎn)能約為11.5萬噸/年,2023年增至12.4萬噸/年。2024年產(chǎn)能將達(dá)12.8萬噸/年。
3.PVDF競爭格局
中國PVDF市場集中度較高,前五企業(yè)產(chǎn)能占比總和約為65%,其中東岳集團(tuán)占比最高,達(dá)22%。其次分別為浙江孚諾林、阿科瑪氟化工、內(nèi)蒙三愛富、浙江巨化,占比分別為13%、13%、9%、9%。
(二)石墨烯
1.石墨烯市場規(guī)模
目前,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈已初步建立,涵蓋從原材料研發(fā)、制備到應(yīng)用的各個環(huán)節(jié),并在一些關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的初步應(yīng)用,在全球石墨烯產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中處于領(lǐng)先地位。2022年中國石墨烯市場規(guī)模約為335億元,同比增長26.42%,2023年增至386億元。2024年市場規(guī)模將達(dá)441億元。
2.石墨烯市場結(jié)構(gòu)
目前中國石墨烯材料市場主要以石墨烯粉體為主,石墨烯粉體占整體市場的90.7%,石墨烯薄膜占比達(dá)9.3%。
3.石墨烯企業(yè)布局情況
國內(nèi)石墨烯企業(yè)以中小企業(yè)為主。重點企業(yè)主要為貝特瑞、方大炭素、銀基烯碳、沃特股份等.
(三)碳纖維
1.碳纖維產(chǎn)能
如今,中國碳纖維產(chǎn)能已突破十萬噸,成為全球第一生產(chǎn)國。2022年中國大陸產(chǎn)能11.21萬噸,2023年約為14.6萬噸。隨著政策支持碳纖維的進(jìn)一步發(fā)展,2024年中國碳纖維產(chǎn)能將增長至18.4萬噸。
2.碳纖維市場規(guī)模
碳纖維行業(yè)屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在輕量化市場具有廣闊的發(fā)展前景,在國防安全、航空航天等板塊具有不可替代的優(yōu)勢。2022年中國碳纖維市場規(guī)模為128.1億元,同比增長20.69%,2023年市場規(guī)模約為153.7億元。2024年碳纖維市場規(guī)模將達(dá)171.4億元。
3.碳纖維競爭格局
當(dāng)前我國國內(nèi)主要的碳纖維制造商包括中復(fù)神鷹、吉林碳谷、吉林寶旌、江蘇恒神、光威復(fù)材等。其中,吉林碳谷以原絲生產(chǎn)為主;吉林寶旌和蘭州藍(lán)星以大絲束碳纖維生產(chǎn)為主,江蘇恒神和蘭州藍(lán)星兼?zhèn)湓z生產(chǎn)和碳纖維生產(chǎn)能力;其他公司產(chǎn)能主要集中在高性能碳和小絲束碳纖維。數(shù)據(jù)顯示,中復(fù)神鷹和吉林碳谷+吉林寶笙產(chǎn)能占比均為24%;其次江蘇恒神,占比15%;光威復(fù)材占比14%。
三、中游分析
(一)柔性觸覺傳感器市場規(guī)模
2022年全球柔性觸覺傳感器市場規(guī)模約15.34億美元,2023年全球柔性觸覺傳感器市場規(guī)模超20億美元。預(yù)計2029年市場規(guī)模增長至53.22億美元,2022-2029年CAGR為17.9%。
(二)機器人觸覺傳感器市場空間
目前觸覺傳感器在機器人中主要應(yīng)用于手/手指,未來各場景更精細(xì)的觸覺感知能力需求將推動機器人觸覺傳感器需求進(jìn)一步增加,如人形機器人的肢體、胸腔等部位有望成為潛在應(yīng)用場景。2022年全球機器人觸覺傳感器市場空間超2億美元, 2029年全球機器人觸覺傳感器市場空間將達(dá)到4.3億美元,2022-2029年CAGR達(dá)10.2%。
(三)柔性觸覺傳感器競爭格局
柔性觸覺傳感器技術(shù)仍由國外企業(yè)領(lǐng)先,市場以國外廠商為主。全球范圍內(nèi)柔性觸覺傳感器生產(chǎn)商主要包括Novasentis、Tekscan,Inc.、JapanDisplayInc.(JDI)、BaumerGroup、FrabaGroup、Syntouch、Canatu、Sensel、FORCIOT等。2022年,全球前五大廠商占有大約57.1%的市場份額。
(四)柔性觸覺傳感器企業(yè)布局
多功能柔性觸覺傳感技術(shù)仍是國內(nèi)“卡脖子”技術(shù),當(dāng)前國內(nèi)部分廠商積極布局柔性觸覺傳感器。
四、下游分析
(一)機器人
1.工業(yè)機器人
2023年全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)機器人累計完成產(chǎn)量42.95萬套。2024年中國工業(yè)機器人產(chǎn)量將達(dá)到43.15萬套。
工業(yè)機器人被譽為“制造業(yè)皇冠上的明珠”,作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),工業(yè)機器人已成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。2022年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模達(dá)到585.17億元,2023年市場規(guī)模增至665.88億元。2024年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模將增至726.42億元。
2.人形機器人
人形機器人是信息、制造、材料、能源、生命等技術(shù)的集大成者,涉及領(lǐng)域新、技術(shù)含量高,其創(chuàng)新發(fā)展蘊含巨大生產(chǎn)力潛能,有望帶動新經(jīng)濟(jì)增長點不斷涌現(xiàn)。在政策和技術(shù)的雙重加持下,人形機器人在工業(yè)、醫(yī)療、家庭服務(wù)等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用空間。根據(jù)IFR和中國電子學(xué)會數(shù)據(jù),盡管人形機器人處于起步階段,但參照其他電子產(chǎn)品滲透率超過20%后將爆發(fā)式增長。2023—2030年,按年均復(fù)合增長率30%測算,預(yù)計到2030年,我國人形機器人市場規(guī)模有望達(dá)約8700億元。
近年來,國內(nèi)外多家企業(yè)積極布局人形機器人產(chǎn)業(yè)并發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品,全球人形機器人產(chǎn)業(yè)正迎來重要機遇期。國外企業(yè)中,特斯拉、波士頓動力、本田、EngineeredArts、1XTechnologies等企業(yè)發(fā)布了Optimus、Atlas、ASIMO等人形機器人產(chǎn)品或其迭代產(chǎn)品;國內(nèi)企業(yè)中,優(yōu)必選、達(dá)闥機器人、小米、傅里葉智能正逐步進(jìn)行產(chǎn)品首發(fā)及更新。
(二)可穿戴設(shè)備
1.可穿戴設(shè)備出貨量
隨著移動通信、圖像技術(shù)和人工智能等技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新融合,中國可穿戴設(shè)備的出貨量將持續(xù)增長。2023年中國可穿戴設(shè)備出貨量約為1.24億臺,相比2022年有所下降,但市場在經(jīng)過短暫調(diào)整后開始復(fù)蘇。2024年一季度出貨量達(dá)到3367萬臺,同比增長36.2%,顯示出市場在新的一年里開局強勁。2024年中國可穿戴設(shè)備的出貨量將達(dá)到1.34億臺。
2.可穿戴設(shè)備出貨量結(jié)構(gòu)
2024年一季度,中國智能手表出貨量達(dá)到910萬臺,占比27.0%。手環(huán)市場出貨量達(dá)到370萬臺,占比11.0%。耳戴設(shè)備出貨量2075萬臺,占比61.6%。