中商情報網訊:腦機接口技術作為未來産業的重要組成部分,其标準化工作的啟動将為技術創新提供重要支撐。工信部于7月1日公示了腦機接口标準化技術委員會籌建方案,标志着大陸在腦機接口技術領域的标準化工作正式啟動。
一、産業鍊
腦機接口産業鍊上遊為軟硬體裝置供應,主要包括腦電采集裝置、腦機接口晶片、外部嵌套、資料庫及相關算法等;中遊為腦機接口産品供應,包括腦機采集平台和腦機接口裝置;下遊應用于元宇宙、醫療健康、康複訓練、智能生活、軍事等領域。
圖檔來源:中商産業研究院
二、上遊分析
1.腦電采集裝置
腦機接口技術是将人腦與計算機、外部裝置等智能系統相連的一種技術,它可以将人腦中的資訊轉化為計算機可以了解的信号,實作對機器的控制和互動。腦機接口電極是腦電信号的采集和擷取的重要裝置,按照信号采集方式不同,主要分為侵入和非侵入兩種技術路線。侵入式腦機接口電極主要分為剛性電極和柔性電極,非侵入式腦機接口主要分為濕電極、幹電極和半幹電極三種。
資料來源:中商産業研究院整理
2.腦機接口晶片
晶片是信号處理端的核心硬體,目前BCI晶片主要有通用晶片和ASIC兩種方案,通用晶片通常使用TIADS1299+ST32MCU+配套電源管理晶片+藍牙/私有協定晶片等方案組成模組。而為了實作更高性能/更低功耗,特别是對于侵入式/半侵入式方案,需要研發定制ASIC混合信号處理晶片。目前國内專門開發腦機接口晶片的企業較少,國内浙江大學、複旦大學、中科院等高校院所正在開展相關研究。
3.資料庫
在全球數字經濟浪潮下,資料庫作為承載資料存儲的關鍵資料技術,正經曆又一輪發展熱潮。目前,大陸資料庫行業市場前景廣闊,産業欣欣向榮,正在經曆由“數量型”向“品質型”關鍵轉變期。中商産業研究院釋出的《2024-2029年中國資料庫産業調研及發展趨勢預測報告》顯示,2022年中國資料庫市場規模為403.6億元,占全球7.2%,2023年中國資料庫市場規模約為540.4億元。中商産業研究院分析師預測,2024年中國資料庫市場規模将增至678.8億元,2027年增至1286.8億元。
資料來源:大資料技術标準推進委員會、中商産業研究院整理
4.外部裝置
與腦機接口通信或可控制的外部裝置主要包括計算機系統(操作其字元輸入/光标移動等)、機器系統(如機器人、機械臂、無人機等)。強腦科技的BrainCo智能仿生手,是一款腦機接口技術與人工智能算法高度整合的智能産品。這款仿生手可通過檢測佩戴者的神經電和肌肉電信号,識别佩戴者的運動意圖,并将運動意圖轉化為智能仿生手的動作。
國内天津大學神經工程團隊是國内最先從事腦-機接口領域研究的團隊之一,天津大學神經工程團隊研發的全球首台适用于全肢體中風康複的“純意念控制”人工神經機器人系統“神工-神機”通過CFDA檢測,主要性能名額處于國際領先水準。
5.上遊重點企業
腦機接口的工作流程包括腦電信号的采集和擷取、信号處理(特征提取和分類判斷)、信号的輸出和執行,最終再将信号回報給大腦,過程中涉及的軟硬體裝置主要包括腦電采集裝置、腦機接口晶片、人工智能算法、外部嵌套裝置等。全球腦機接口産業鍊發展仍在初期階段,上遊裝置尚未實作标準化量産,自研腦機接口晶片和算法是核心技術壁壘,大陸腦機接口産業鍊上遊重點企業及科研院校包括甯矩科技、腦虎科技、階梯醫療、複旦大學、天津大學等。
三、中遊分析
1.市場規模
作為一種新興産業,腦機接口在政策和技術應用的雙重催化下風口漸起,市場規模不斷擴大。國際市場研究機構IMARCGroupe的資料顯示,2021年,全球腦機接口市場規模達15億美元,2022年市場規模增至17.4億美元,預計2027年全球腦機接口市場規模将達到33億美元。目前,大陸腦機接口市場規模約10億元。
資料來源:IMARC Groupe、中商産業研究院整理
2.市場結構
目前,受到腦機接口技術和倫理、安全等因素的制約,非侵入式腦機接口為研究重點。非侵入式腦機接口占腦機接口市場規模的86%,侵入式+部分侵入式腦機接口占比14%。
資料來源:中商産業研究院整理
3.投融資情況
近兩年來,随着人工智能與大資料技術的發展,與此關聯頗深的腦機接口也走上風口。2019年以來,中國腦機接口行業一級市場投融資較為活躍,2021與2022年屬于爆發期,兩年的投融資事件數超30次,兩年披露的融資總額42.17億人民币。2023年腦機接口行業一級市場融資事件數為7次,融資金額1.73億元。
資料來源:IT桔子、中商産業研究院整理
4.研究層次
目前,中國在腦機接口領域的研究主要集中在技術研究層面。在應用基礎研究、技術開發、臨床研究等方面較為匮乏。中國的腦機接口研究在不同層次上存在着顯著的不均衡狀态。
資料來源:中國知網、中商産業研究院整理
5.重點企業分析
目前,中國腦機接口相關上市企業數量少,其中浙江省最多,共有4家。廣東省排名第二,共有3家。
6.企業熱力分布圖
四、下遊分析
1.下遊應用情況
醫療仍是腦機接口目前主要産業化方向,下遊應用解決方案企業中醫療方向占比過半。腦機接口産業下遊相關企業近350家,較明晰的應用方向不少于30種,主要分為醫療和非醫療兩類,其中醫療企業占比56%,消費、工業、教育等非醫療企業占比44%。目前腦機接口領域的植入式技術均面向醫療,此外也有部分非植入式技術用在醫療中。
資料來源:中國信通院、中商産業研究院整理
2.智慧醫療
智慧醫療是醫療健康服務行業與資訊技術深度融合的産物,它的廣泛應用正在深刻改變傳統的醫療模式,為提高醫療服務品質、減輕醫療負擔、增進人民健康福祉開辟了新的道路。随着智慧醫療技術的不斷發展以及政策層面的支援和推動,中國智慧醫療市場規模正在不斷擴大,并呈現出高速增長的态勢。中商産業研究院釋出的《2024-2029年中國智慧醫療産業發展趨勢及投資風險研究報告》顯示,2023年中國智慧醫療行業市場規模達到62.85億元,2019-2023年的年均複合增長率達53.37%。中商産業研究院分析師預測,2024年中國智慧醫療市場規模将增長至111.37億元。
資料來源:弗若斯特沙利文、中商産業研究院整理
更多資料請參考中商産業研究院釋出的《中國腦機接口行業市場前景及投資機會研究報告》,同時中商産業研究院還提供産業大資料、産業情報、行業研究報告、行業白皮書、行業地位證明、可行性研究證明、産業規劃、産業鍊招商圖譜、産業招商指引、産業鍊招商考察&推介會、“十五五”規劃等資詢服務。