人形机器人电子皮肤基底材料之一：PI（聚酰亚胺）

PI薄膜在电子皮肤上的应用

电子皮肤是一种模仿人类皮肤感知功能的新型柔性电子器件，旨在为机器人、可穿戴设备和医疗假肢提供触觉、温度、压力等感知能力。其核心发展目标是实现优异的柔性、可拉伸性、生物相容性以及稳定的电学性能。

然而，传统硅基电子元件刚性大、脆性高，难以与柔软、动态变化的人体或机器表面共形贴合。这一根本矛盾催生了柔性基底材料的需求，而聚酰亚胺薄膜正是解决这一难题的关键材料之一。

聚酰亚胺(Polyimide，Pl)是指分子结构主链中含有酰胺结构的高分子聚合物，聚酰亚胺是一个非常庞大的家族，高性能PI的主链大多以芳环和和杂环为主要结构单元。

聚酰亚胺结构示意图

PI具有最高的阻燃等级(UL-94)，良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老化性能、耐辐照性能、低介电损耗，且这些性能在很宽的温度范围(-269°C-400°C)内不会发生显著变化，随着柔性基材研究深入，聚酰亚胺逐渐被公认为是柔性电子传感器件的优选基底材料。

一、聚酰亚胺在电子皮肤上被用于柔性基底

聚酰亚胺薄膜因其高柔性和耐弯折性，常被用作柔性传感器的基底材料，与碳纳米管、石墨烯等结合，可集成压力、温度、湿度等传感器，提升机器人对环境微弱变化的感知能力。

柔性传感器的基底材料是构建电子皮肤的基础。它们不仅需要具备足够的柔韧性以适应不同的弯曲和伸展，还必须保持耐用性，以承受反复的机械应力。此外，基底材料应具有良好的生物相容性和导电性，以便无缝地集成到电子皮肤的电路中。

图：电子皮肤的主要组成结构源自：知乎

柔性触觉传感器是电子皮肤中最重要的传感元件之一，结构通常包含多层：

从底部开始，第一层是传感器的基底，使用的材料包括聚酰亚胺（PI）、聚酯（PET）、纸张和可弯曲的玻璃等。

第二层是介电层，使用了氧化铝（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、聚乙烯醇（PVA）和聚偏二氟乙烯-四氟乙烯（PVDF-TFE）等材料。

第三层是传感器的接触点，包括了金属薄膜、氧化铟锡（ITO）、石墨烯、氮化镓铟（EGaIn）和纳米银线（AgNWs）等材料，最顶层是传感区。如下图所示：

图源自知乎

官网：http://www.rayitek.cn/

瑞华泰创始于2004年，是集研发、生产、销售和服务为一体的全球高性能PI薄膜专业制造商，已成功量产7个系列近50种规格产品，涵盖热控PI薄膜、电子PI薄膜、电工PI薄膜。

据悉，瑞华泰凭借其高性能聚酰亚胺（PI）薄膜，精准踏中了华为折叠屏手机和人形机器人等领域的风口，成为行业关注的焦点。其产品不仅为华为Pocket 3等折叠屏手机提供了核心材料支持，还在人形机器人的齿轮、机械臂以及电子皮肤等部件中展现出巨大应用潜力。

图源自瑞华泰

官网：https://www.hbxyxc.com/

祥源新材研发的PI基超薄柔性基材厚度仅3微米，弯曲半径小于1毫米时仍能保持98%的导电稳定性，这种材料使电子皮肤可像真实皮肤一样贴合复杂曲面。实验数据显示，采用该材料的触觉传感器阵列在10万次弯折测试后信号衰减不超过5%，为机器人长期可靠运行提供了关键保障。

据报道，祥源新材在人形机器人电子皮肤材料领域已有明确的战略布局，并且相关产品已经进入了少量客户的送样阶段。

官网：https://www.senior798.com/

星源材质成立于2003年，是全球首家实现聚酰亚胺PI涂覆隔膜量产企业。

2025年5月，星源材质与慧感智能（柔性触觉电子皮肤供应商）签署增资协议，标志着星源材质正式进军机器人柔性电子皮肤赛道，同时，双方将围绕工业机器人、特种机器人、服务机器人等具有手臂结构的人形机器人领域落地应用和探索。

官网：https://www.capchem.com/

新宙邦成立于1996年，始终致力于用电子化学品和功能材料创造美好未来，主要产品有电池化学品、有机氟化学品、电容化学品、半导体化学品等，产品应用于新能源汽车、消费电子、城市轨道交通、生物医药、数字基建、光伏储能、工业制造等领域。

2025年10月10日，新宙邦在投资者互动平台发布最新表态：公司已正式完成含氟聚酰亚胺单体和树脂的全链条布局，面向特定场景的聚酰亚胺薄膜产品进入开发阶段，其中柔性电子皮肤方向尤为值得期待。

官网：https://www.p-hpp.com/

常州普威聚酰亚胺材料能在极宽温度范围及润滑或未润滑条件下保持低磨损、低摩擦，并具备高强度、抗蠕变、尺寸稳定、低热膨胀和易加工等优势，广泛应用于航空航天、人形机器人关节、电子皮肤等领域，已在全球严苛工况中验证可靠，适用于轴承、密封件、耐磨部件等多种应用。

图源自常州普威

除了以上的PI及薄膜企业，还有：

安徽国风新材料股份有限公司

中车株洲时代新材料科技股份有限公司（600458）

中节能万润股份有限公司（002643）

韩国可隆KOLONIndustries

韩国SKC日本三井化学