腦機(jī)接口是通過神經(jīng)工程手段實(shí)現(xiàn)大腦與外部設(shè)備信息交互的交叉前沿技術(shù),被譽(yù)為大腦與外部設(shè)備之間的“信息高速公路”,在醫(yī)療、康養(yǎng)、教育、娛樂等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,已成為全球各國科技競逐的重要賽道。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
一個完整的腦機(jī)接口系統(tǒng)包括腦電信號采集、信息解碼處理、信號輸出/執(zhí)行、外部設(shè)備、反饋環(huán)節(jié)五個部分。腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)鏈上游為軟硬件設(shè)備供應(yīng),主要包括腦電采集設(shè)備、外聯(lián)外控設(shè)備、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)軟件等;中游為腦機(jī)接口系統(tǒng),包括腦機(jī)采集平臺和腦機(jī)接口設(shè)備;下游應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、教育、交通、生活及娛樂等領(lǐng)域。
二、上游分析
1.電極
腦機(jī)接口技術(shù)是將人腦與計算機(jī)、外部設(shè)備等智能系統(tǒng)相連的一種技術(shù),它可以將人腦中的信息轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可以理解的信號,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的控制和交互。腦機(jī)接口電極是腦電信號的采集和獲取的重要設(shè)備,根據(jù)按照信號采集方式不同,主要分為侵入和非侵入兩種技術(shù)路線。侵入式腦機(jī)接口電極主要分為剛性電極和柔性電極,非侵入式腦機(jī)接口主要分為濕電極、干電極和半干電極三種。
2.腦機(jī)接口芯片
腦機(jī)接口芯片是一種專門用于腦機(jī)接口系統(tǒng)的芯片,能夠采集大腦產(chǎn)生的電信號,并對其進(jìn)行放大、濾波、數(shù)字化處理等操作,還能將外部設(shè)備的指令信號轉(zhuǎn)化為大腦能夠理解的刺激信號,實(shí)現(xiàn)對大腦的反饋與調(diào)控。其研發(fā)有三個主要方向,包括大規(guī)模通道神經(jīng)記錄芯片、神經(jīng)記錄與神經(jīng)刺激芯片、神經(jīng)記錄刺激與計算集成芯片。從競爭格局來看,美國主導(dǎo)侵入式高精度芯片,中國在半侵入式醫(yī)療場景(如“北腦一號”)和消費(fèi)級硬件(如強(qiáng)腦科技仿生手)形成優(yōu)勢。
3.智能傳感器
傳感器是腦機(jī)接口系統(tǒng)的核心組件之一,負(fù)責(zé)捕捉大腦的神經(jīng)活動信號,并將其轉(zhuǎn)換為可處理的電信號。近年來,中國智能傳感器的市場規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。2023年中國智能傳感器市場規(guī)模為1336.2億元,2024年約為1470.5億元。2025年中國智能傳感器市場規(guī)模將超過1600億元。
4.機(jī)械臂
通過腦機(jī)接口捕捉大腦神經(jīng)活動信號,將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械臂的控制指令,實(shí)現(xiàn)“意念操控”。中國機(jī)械臂市場規(guī)模近年來呈現(xiàn)出顯著的增長趨勢, 2023年中國機(jī)械臂市場規(guī)模增至186.4億元。隨著全球制造業(yè)升級和自動化需求的推動,機(jī)械臂在汽車制造、電子制造、物流倉儲等領(lǐng)域的應(yīng)用將持續(xù)擴(kuò)大。2025年中國機(jī)械臂市場規(guī)模將達(dá)208.9億元。
中國機(jī)械臂市場的主要參與者為本土企業(yè)、國際知名企業(yè)。新松機(jī)器人、埃斯頓自動化、大族激光等本土企業(yè),不僅在機(jī)械臂的設(shè)計、研發(fā)和生產(chǎn)方面擁有強(qiáng)大的實(shí)力,還在市場推廣和品牌建設(shè)上取得了顯著成果。此外,中國機(jī)械臂市場還吸引了眾多國際知名企業(yè)的參與。ABB、發(fā)那科、安川電機(jī)等是全球機(jī)械臂市場的領(lǐng)軍企業(yè),在中國市場也占有一席之地。這些企業(yè)憑借其深厚的技術(shù)積累和全球布局,在中國機(jī)械臂市場上展現(xiàn)出強(qiáng)大的競爭力。
5.外骨骼
通過解讀大腦發(fā)出的運(yùn)動意圖信號,外骨骼能夠輔助用戶完成行走、抓握等動作。外骨骼作為融合機(jī)械、傳感、AI等技術(shù)的可穿戴智能設(shè)備,已從醫(yī)療康復(fù)、軍工領(lǐng)域逐步拓展至工業(yè)與民用場景,2030年全球市場規(guī)模預(yù)計達(dá)146.7億美元,年復(fù)合增速42.2%。腦機(jī)接口的外聯(lián)外控設(shè)備包括外骨骼,以下是一些外骨骼的重點(diǎn)企業(yè):
三、中游分析
1.全球市場規(guī)模
近年來,隨著人工智能、神經(jīng)科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)的迅速發(fā)展,腦機(jī)接口技術(shù)正逐漸從實(shí)驗室走向臨床和商業(yè)化應(yīng)用,全球腦機(jī)接口市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2024年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模達(dá)到26.1億美元,較上年增長11.06%。2025年全球腦機(jī)接口市場規(guī)模將增至29.3億美元。
2.中國市場規(guī)模
國內(nèi)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)已邁入從實(shí)驗室研究向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵躍遷期,中國正憑借技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)協(xié)同的雙重驅(qū)動,有望在全球腦機(jī)接口競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。2024年中國腦機(jī)接口市場規(guī)模達(dá)到32.03億元,較上年增長18.81%。2025年中國腦機(jī)接口市場規(guī)模將達(dá)到38.30億元。
3.腦機(jī)接口市場結(jié)構(gòu)
腦機(jī)接口主要包括植入式腦機(jī)接口與非植入式腦機(jī)接口。由于技術(shù)成熟度和安全性等優(yōu)勢,非植入式腦機(jī)接口是主流的研究方向,可以應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練、教育娛樂、智能生活、生產(chǎn)制造等眾多方面,國內(nèi)外已有相關(guān)試用或應(yīng)用案例,非植入式腦機(jī)接口約占腦機(jī)接口市場規(guī)模的82%。植入式腦機(jī)接口技術(shù)壁壘和成本較高,主要應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域,其市場占比約為18%。
4.腦機(jī)接口行業(yè)投融資情況
腦機(jī)接口投融資市場近年來持續(xù)活躍,特別是在人工智能技術(shù)的推動下,吸引了資本的廣泛關(guān)注。2024年,腦機(jī)接口領(lǐng)域的投融資活動雖然仍然保持一定的活躍度,但相較于2021年和2022年的爆發(fā)期,融資事件數(shù)和融資金額均有所下降。IT桔子數(shù)據(jù)顯示,2024年已披露腦機(jī)接口投資事件共5起,已披露融資金額約為1.81億元。2025年1-4月,中國腦機(jī)接口相關(guān)投融資數(shù)量和金額已分別達(dá)到5起和4.6億元。
5.重點(diǎn)企業(yè)布局情況
在政策的推動下,強(qiáng)腦科技、博?怠⒛X陸科技、柔靈科技、強(qiáng)腦科技等國內(nèi)相關(guān)公司持續(xù)加碼布局腦機(jī)接口領(lǐng)域,通過自主研發(fā)、合作創(chuàng)新等方式,加大投入力度,提升腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)水平,推動腦機(jī)接口商業(yè)化進(jìn)程。
四、下游分析
1.下游應(yīng)用領(lǐng)域占比
從應(yīng)用場景來看,醫(yī)療健康領(lǐng)域是腦機(jī)接口技術(shù)最初且最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,也是目前離商業(yè)化最近的應(yīng)用領(lǐng)域,其應(yīng)用市場占比約為56%。隨著技術(shù)的發(fā)展,腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,主要包括工業(yè)、教育、交通、娛樂等,非醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用市場合計占比達(dá)到44%。
2.智慧醫(yī)療
隨著智慧醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展以及政策層面的支持和推動,中國智慧醫(yī)療市場規(guī)模正在不斷擴(kuò)大,并呈現(xiàn)出高速增長的態(tài)勢。2023年中國智慧醫(yī)療行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到62.85億元,2019-2023年的年均復(fù)合增長率達(dá)53.37%,2024年市場規(guī)模約為111.37億元。2025年中國智慧醫(yī)療市場規(guī)模將增長至120億元。