电容笔指利用导体材料模仿人体（通常是手指）的具有导电特性、用来触控电容式屏幕完成人机交互的笔。2010 年以前，主流触控屏幕为电阻式触控屏，但触控精准度较低且容易发生误触，逐步被电容式触控屏幕取代。电容式触控屏利用人体的电流感应工作，可有效减少误触，其本身可以感应静电，从而精确定位人体对触控屏幕的触摸点；同时，利用导体材料模仿人体（通常是手指）完成人机对话的电容笔也被逐步开发并走向市场。
第一代电容笔为被动式电容笔，未内置电路，工作原理为通过导电材质与触控屏接触来改变屏幕电容，从而实现触控效果；由于其笔尖较粗，导致触控精度较低，逐步被淘汰。
第二代电容笔为主动式电容笔，是目前市场主流产品，内设电子电路结构及电容传感器，电容笔通过笔尖发射驱动信号，与屏幕感应层之间耦合电容进行工作，触控屏幕通过扫描不同通道的电容值的变化来识别电容笔的坐标位置；同时，通过解电容笔发射的下行打码信号来识别笔尖发射的数字信息，例如电容笔的 ID、按键信息以及压力信息等；另外，电容笔内部也通过增加蓝牙、电容传感器、六轴传感器、线性马达等部件，从而实现多维度交互、振动反馈、隔空操作、语音识别等功能。
主动式电容笔/智能笔指用于触摸屏设备的触控笔，与传统的电阻式触控笔或被动式电容笔有所不同，主动式电容笔本身包含有源电子元件，如电路和电池，使其能够主动地与触摸屏设备进行通信，主动式电容笔提供了更高的精准度和交互性，使用户能够更自由地进行创作、绘图、书写和其他操作
2010 年以来，电容笔行业的发展历程具体如下：
2010 年 触控 IC 厂商（如 Synaptics）开展电容笔设计，但产品功耗大、书写精度相对较低。
2014 年 戴尔/惠普/华硕等笔记本电脑品牌厂商开始在相关机型中支持电容笔。
2015 年1、苹果推出适配 iPad 的第一代主动式电容笔 Apple Pencil；
2、微软收购 N-Trig（以色列触摸屏技术公司）应用于 Surface 产品的触控笔技术；
3、USI 联盟成立，为电容笔与触控设备（如手机、平板电脑以及计算和娱乐平台）之间的互作通信定义行业标准。
2017 年 微软发布 MPP 技术标准，旨在提升笔的精确度、响应速度和性能输入设备。
2018 年 谷歌加入 USI 联盟，推出 USI 技术标准，旨在提升电容笔的性能，以及在笔记本电脑、平板电脑等各种触控设备的兼容性。
2020 年 全球公共卫生事件导致居家办公、线上学习等场景激增，平板电脑、学习机等智能终端设备需求量大幅提升，带动电容笔的需求量相应提升。
2023 年被称为“AI 元年”，开启了 AI 技术演进与产业变革浪潮。在商务办 公、教育、设计及众多生活场景逐步深度融合 AI 的时代下，智能笔开始演变成智能终端生态体系的核心元素，成为重要的消费电子品类，市场需求量快速提升。
2015 年，两大标志性事件推动了电容笔市场迎来快速增长：
①苹果 Apple Pencil 发布，丰富了平板电脑在绘画等场景的应用；
②微软收购 N-Trig 拥有的应用于 Surface 产品的触控笔技术，并从 SurfacePro 3 开始配置电容笔。
在苹果、微软两大品牌厂商的推动下，电容笔市场迎来快速增长。另外，USI联盟的成立，推动了电容笔行业的规范化以及技术进步。
（2）市场规模
①电容笔行业市场规模
近年来，在消费电子行业升级、线上教育/数字教育普及、移动办公场景增加等趋势下，电容笔的创新性设计使得产品功能不断丰富，用户体验不断优化、消费者粘性持续增强，电容笔市场规模整体呈上升趋势。随着 AI 与智能终端设备的深度融合，电容式笔成为智能终端生态体系的核心元素，渗透率将持续提升，市场规模预计将不断增长。
根据 QYResearch 的统计及预测，2024 年，全球电容笔销量及市场规模分别为 8.58 千万支、20.18 亿美元，预计 2031 年将分别达到 13.46 千万支、28.70亿美元，年均复合增长率将分别达到 6.65%、5.16%。
②电容笔搭配智能终端设备行业市场规模
目前，电容笔主要搭配平板电脑、学习机、笔记本电脑、智能手机等智能终端设备使用；前述智能终端设备巨大的出货量，为智能笔产品提供广阔的市场空间。
A、平板电脑
短期来看，平板电脑的消费量呈现高速增长趋势。2019-2022 年，全球平板电脑每年出货量在 1.5-1.6 亿台。2021 及 2022 年，得益于在线办公需求增长，平板电脑消费提前透支，致使 2023 年需求量受到较大冲击。2024 年，随着全球经济逐步企稳，全球消费水平逐步回归正常，全球平板电脑出货量增速回升至14.77%。
根据国际调研机构 Canalys 的统计数据，2024 年全球平板电脑市场排名前五的厂商依次是苹果、三星、华为、联想和小米。其中，苹果平板电脑出货量第一，达到 5,692 万台，市场占有率为 38.6%；华为、小米的出货量增速较快，分别为 29.3%和 73.1%。
2022 年至 2024 年，从出货量角度测算，iPad 的配笔率仍不足 30%。因此，智能笔在平板电脑中的渗透率有望持续提升。
B、学习机
随着大数据、人工智能、大模型技术的不断成熟，搭载大模型的智适应教育逐渐从理论走向落地应用。人工智能等技术赋能学习机提供智能化学习，帮助教育真正从以老师为中心向以学生为中心转变，凭借线上海量的优质教育资源，推动学习模式从传统的“统一化”教学向“个性化”教学转变。
根据洛图科技数据，2023 年，中国学习机出货量达到 472 万台，同比增长8.1%；2024 年达到 592.3 万台，同比增长 25.5%。
根据奥维睿沃统计，2025 年前三季度，中国学习机线上零售销量达到 346.8万台，同比增长 50.33%。由于学习机的配笔率较高，未来学习机市场规模的持续增长，将带动智能笔需求量相应增长。
另外，中国学习机市场“马太效应”日趋明显，头部厂商依托丰富的内容资源、领先的 AI 能力及完善的渠道布局，不断巩固竞争优势。IDC 数据显示，2025年第二季度，作业帮、科大讯飞、学而思、步步高、小猿位列市场出货量前五，市场份额共计 82.3%。
因此，依托中国学习机市场的高集中度和头部厂商的品牌优势，配套智能笔的市场认可度亦将持续提升，进而不断扩大智能笔的市场需求量，增强智能笔头部厂商的品牌影响力。
C、笔记本电脑
2020 年起线上办公、线上教育的需求大幅提升，带动 2020 年、2021 年笔记本电脑出货量的增长。笔记本电脑作为兼顾现代数字化办公以及电子游戏娱乐的消费电子产品，是互联网信息时代的重要生产力工具，亦是目前主流的个人便携式办公、学习、娱乐设备。根据 TrendForce 咨询的最新调查，2024 年全球笔记本电脑出货量达到 1.74 亿台，同比增长 3.9%。
虽受消费电子整体需求疲软影响，2022 年、2023 年笔记本电脑全年出货量有所下滑，但根据 Canalys 的预测，到2025 年笔记本电脑出货量有望达到 1.82 亿台，销量回暖。随着笔记本电脑在便携、续航、运算能力等性能方面的不断提升，有望持续替代台式机需求，同时AI 应用有望带来新一轮终端创新。
未来，笔记本电脑的屏幕类型中 OLED 类屏幕占比将呈上升趋势，OLED 屏幕的可触控功能将带动智能笔在笔记本电脑中的渗透率持续提升。
D、智能手机
随着智能手机不断创新，AI 功能、折叠屏、摄像高端化等技术进一步促进消费者换机需求。2024 年以来，随着全球经济回暖，全球智能手机出货量整体处于增长趋势。根据 IDC 预测，2025 年全球智能手机销量同比增长 2.3%。
其中，折叠屏智能手机有望成为智能手机中增长最迅速的品类，且智能笔在折叠屏智能手机中的渗透率更高，主要系：A、折叠屏手机进一步扩展了屏幕尺寸，借助外设产品在更大屏幕上实现精细化操作更为方便；B、折叠屏手机的柔性屏硬度较低，手指极易在屏幕上产生划痕，智能笔的应用能有效减少划痕。
根据 IDC 预计，2025 年，全球折叠屏手机市场出货量为 1,983 万台，2029年预计达到 2,729 万台，年均复合增长率为 8.31%。未来，智能手机配笔率的上升，以及可折叠手机出货量的提升，将带动智能笔需求量相应提升。
（3）行业发展态势
①笔尖尺寸缩小，笔尖材质优化，定位精度提升
当前智能笔在笔尖尺寸与书写精度上，尚难以完全模拟真实纸笔的体验。为缩小这一差距，行业正积极研发更耐磨、触感更佳的新型笔尖材料。通过新型材料和先进制造工艺，电容笔的手感、耐用性和功能将进一步提升；如聚苯胺（PANI）和聚吡咯（PPy）因具有良好的柔韧性和导电性，能够提供稳定的电流传输能力，且成本较低，已被用于制造轻量化且高效的电容笔头；
纳米银线具有优异的透明度和导电性，适合用作电容笔的笔尖部分，可有效增强产品灵敏度，即使是在较小压力下也能精准捕捉用户的输入动作，且能有效降低因长时间使用而产生的磨损。未来笔尖尺寸将控制在 1mm 以内，既模拟真实笔尖的书写感受，又能有效减少对用户视线的遮挡。
在定位精度方面，现有产品已普遍达到 0.1mm 以内。而随着传感器技术的持续迭代，触控笔精度有望突破至 0.01mm（10μm）甚至 1μm 级别。这将使智能笔可以捕捉到最精微的笔触变化，满足艺术家对极致表现力的追求。
②压感精度提升
目前，常规电容笔的压感精度为 1024 级、4096 级，高端电容笔可以达到上万级。未来，电容笔的压感精度将持续提升，从而更细腻地呈现出不同的笔触效果，达到真实的画笔在纸上表现出的色彩浓淡和线条粗细变化，为创作者提供更加逼真的书写和绘画体验。
③书写延迟缩短
当前，电容笔在快速书写或连续绘画场景下仍可能存在可感知的延迟，影响创作的流畅体验。未来，硬件驱动、算法优化的升级以及 AI 智能预测的加持，将更好地降低电容笔的书写延迟。
在硬件驱动方面，芯片性能的跨越式发展和无线传输技术的革新，将为笔尖位置、压力等关键数据的高速传输奠定基础。在算法优化方面，绘图算法的持续精进，将显著缩短从输入到呈现的绘制表达时间。在智能预测方面，AI 智能预测算法的引入，将提前预判用户笔触轨迹，实现近乎“零延迟”的响应。
AI 笔迹预测技术基于机器学习算法，能够通过对用户的书写习惯和动作模式的学习来优化输入体验，未来将应用于支持高精度压力感应和角度检测的电容笔，以达成流畅性增强、延迟补偿及个性化调整的效果。其中，流畅性增强是指通过提前计算笔迹的可能走向，在手部移动稍显迟缓的情况下，也不影响最终呈现效果，使得书写及创作更加顺滑自然；延迟补偿是指可以有效缩短书写及创作时视觉感知上的等待期，使得整体感官更加迅捷直观；个性化调整是指根据握持姿势及运笔风格的不同，用户可定制专属产品方案，以满足特定需求群体的偏好设定。
④触控屏幕技术协议的通用性增强
操作系统厂商当前制定的触控屏幕技术协议只规定了电容笔的基本功能，由于不同品牌的智能设备及其功能定义存在差异化定位，为达到更好的触控书写体验，相关品牌的智能设备厂商需要采用 MPP、USI 等各类技术协议，从而影响了电容笔的兼容性。
未来，随着行业发展，电容笔产业联盟有望主导建立统一的协议标准。通过制定前瞻性的通用协议框架，将有效吸引更多智能设备厂商的参与和支持。技术协议标准化将打破兼容壁垒，如针对 iPad、Surface、Android pad、数位屏、笔记本电脑、智能手机、学习机等各类型设备，用户均可使用同一支电容笔实现无缝连接与稳定工作，获得跨平台一致的操作体验。
⑤笔势交互多样性
未来，智能笔将突破单台智能设备的交互局限，实现与多台智能设备的深度联动。尤其是在商务办公场景中，用户使用智能笔在平板电脑上标注文档时，只需通过手势指令，标注内容即可实时同步至笔记本电脑的编辑器，并保留原始格式与笔迹；切换至智能白板，电容笔可直接调取平板电脑端存储的素材（如图片、图表），拖入智能白板进行演示。整个交互流程无需额外的设备配对操作，极大提升工作效率与流畅度。
另外，智能笔的操作将超越传统物理按键，由丰富而智能的手势交互主导。除常见的 360°单击、双击外，还将引入挤压感应、滑动、笔身侧旋等手势。结合多个传感器的融合判定，智能笔可以更精准地理解用户意图，实现更自然的交互。这些手势的交互逻辑将智能适配当前应用场景。例如，文档处理与绘图软件中的手势功能自动切换，让用户无需记忆复杂指令，即可高效便捷地完成编辑任务，大幅降低学习成本，提升操作直觉性。
⑥集成 AI 技术
大语言模型（LLM）等 AI 技术的深度应用，将推动电容笔向智能交互与创意生产力工具的跨越式升级。电容笔不再局限于输入功能，而是成为用户与 AI 系统间的核心交互接口。通过麦克风、六轴传感器等多元感知模块，电容笔可精准捕捉用户的操作意图（如力度、倾斜角度、手势轨迹等），结合 AI 的实时意图解析，实现自然、无感的精准交互体验。
在商务办公场景，智能笔可以辅助用户快速生成会议纪要、方案草稿等；在教育场景，用户使用智能笔在智能设备上学习时，智能笔结合大语言模型可以实现智能答疑、知识点拓展等功能；在创作场景，用户通过语音指令（如“生成赛博朋克风格建筑参考图”），智能笔可实时调用大语言模型（LLM）生成适配的素材库，辅助构图与灵感激发；在笔记场景中，智能笔可将笔记内容识别为结构化文本（如根据会议纪要生成待办事项），并支持一键润色、内容拓展、语义归纳等高阶操作。
随着电容笔从基础输入工具跃迁为跨场景智能生产力终端，产品的应用边界将显著扩展，市场潜力将快速提升。
（4）技术水平及特点
1）触控屏幕技术协议
触控屏幕通讯技术协议是电容笔和触控设备操作系统的交互语言。电容笔通过触控屏幕的通讯技术协议认证后，可以与搭载相关操作系统或相关品牌的智能终端设备实现信号交互，从而实现触控书写交互功能。目前，行业主流的操作系统厂商微软、谷歌、苹果等制定了相关的技术协议。
2）压力感应技术
压力传感器作为主动式电容笔的核心部件，用于探测书写过程中笔尖施加的力度，进而实现书写线条的粗细。目前，市场主流的压力传感器为电容式压力传感器、MEMS 电阻式压力传感器和应变式压力传感器，相关产品及技术均被国外垄断；其中，电容式压力传感器由日本松下垄断，MEMS 电阻式压力传感器被日本 ALPS 垄断，应变式传感器被美国 Micro-Mersuremet 公司垄断。
3）触觉反馈技术
触觉反馈技术属于主动式电容笔新一代交互技术，其原理是通过感应器和制动器来实现相关事件的体感反馈。例如用户在书写或触摸笔身时，电容笔内置的电容式传感器或六轴传感器识别到用户操作后，通过内置驱动器驱动马达的方式产生振动或发声，给予用户提醒、反馈或增强操作的沉浸感。目前，市场主流电容笔品牌的触觉反馈技术相对单一，部分品牌仅具备单独的事件反馈功能，部分在功能丰富度或交互体验上有所欠缺。
4）AI 技术
在 AI 时代，叠加 AI 技术的智能笔作为智能终端生态体系的核心元素，已深度融入商务办公、教育、设计及众多生活场景，推动主动式电容笔从简单的书写绘图工具升级为智能交互及创意生产力工具。智能笔作为用户与智能终端设备进行交互的接口，通过麦克风、传感器等部件，可以精确捕捉用户的操作意图，实现人机更精准地交互。
大语言模型的快速发展及应用，有效提升了主动式电容笔的交互能力和智能化水平。例如，用户使用智能笔在平板电脑等智能终端设备进行绘画、记录笔记时，基于大语言模型，主动式电容笔能够理解用户的语音指令，快速生成相关的绘画参考素材、自动识别笔记内容并转化为结构化文本，或根据用户需求进行文本润色、内容拓展等。
