中商情报网讯：脑机接口技术是将人脑与计算机、外部设备等智能系统相连的一种技术，它可以将人脑中的信息转化为计算机可以理解的信号，实现对机器的控制和交互。脑机接口已成全球科技前沿热点，世界主要国家和地区都在加快脑机接口产业布局，积极开展相关技术研发。大陆将脑机接口列入培育未来产业发展的重要方向，国内脑机接口行业将迈向发展快车道。
一、产业链
一个完整的脑机接口系统包括脑电信号采集、信息解码处理、信号输出/执行、外部设备、反馈环节五个部分。脑机接口产业链上游为软硬件设备供应，主要包括脑电采集设备、BCI芯片、数据库及相关算法、外部嵌套等；中游为脑机接口产品供应，包括脑机采集平台和脑机接口设备；下游应用于医疗健康、康复训练、教育娱乐、智能生活、元宇宙等领域。
资料来源：中商产业研究院整理
二、上游分析
1.电极
脑机接口技术是将人脑与计算机、外部设备等智能系统相连的一种技术，它可以将人脑中的信息转化为计算机可以理解的信号，实现对机器的控制和交互。脑机接口电极是脑电信号的采集和获取的重要设备，根据按照信号采集方式不同，主要分为侵入和非侵入两种技术路线。侵入式脑机接口电极主要分为刚性电极和柔性电极，非侵入式脑机接口主要分为湿电极、干电极和半干电极三种。
2.芯片
芯片是信号处理端的核心硬件，目前BCI芯片主要有通用芯片和ASIC两种方案，通用芯片通常使用TIADS1299+ST32MCU+配套电源管理芯片+蓝牙/私有协议芯片等方案组成模组。而为了实现更高性能/更低功耗，特别是对于侵入式/半侵入式方案，需要研发定制ASIC混合信号处理芯片。目前国内专门开发脑机接口芯片的企业较少，国内浙江大学、复旦大学、中科院等高校院所正在开展相关研究。
模拟芯片是集成电路的一大重要分支，主要可分为电源管理芯片、信号链芯片两大类，具有产品生命周期长、竞争格局稳定等特点。大陆是全球最大的电子产品生产及消费市场，消费电子领域的巨大需求带动了国内模拟芯片产业的飞速发展。中商产业研究院发布的《2023-2028年中国模拟芯片设计行业市场前景预测与发展趋势研究报告》显示，2022年中国模拟芯片市场规模约为2956.1亿元，2017-2022年复合增长率约为6.7%。中商产业研究院分析师预测，2023年中国模拟芯片市场规模将达3026.7亿元。
数据来源：中商产业研究院整理
3.人工智能算法
人工智能算法是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，近年来，大陆人工智能产业在技术创新、产业生态、融合应用等方面取得积极进展，已进入全球第一梯队。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国人工智能行业需求预测及发展趋势前瞻报告》显示，2022年中国人工智能软件市场规模达307.3亿元，同比下降6.9%。中商产业研究院分析师预测，2023年中国人工智能软件市场规模将增至327亿元。
数据来源：IDC、中商产业研究院整理
从细分市场来看，2022年在人工智能软件市场中，机器视觉市场规模为123.0亿元，占比40%；机器学习平台市场规模为35.4亿元，占比11.5%。在信号处理环节中，特征提取和识别分类的主流方法是机器学习，目前业界正在尝试深度学习以期提高计算速度和分类正确率。
数据来源：IDC、中商产业研究院整理
4.外部设备
与脑机接口通信或可控制的外部设备主要包括计算机系统（操作其字符输入/光标移动等）、机器系统（如机器人、机械臂、无人机等）。目前，国内天津大学神经工程团队是国内最先从事脑-机接口领域研究的团队之一，天津大学神经工程团队研发的全球首台适用于全肢体中风康复的“纯意念控制”人工神经机器人系统“神工-神机”（“神工一号”）通过CFDA检测，主要性能指标处于国际领先水平。
5.上游主要企业
脑机接口的工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理（特征提取和分类判断）、信号的输出和执行，最终再将信号反馈给大脑，过程中涉及的软硬件设备主要包括脑电采集设备、BCI芯片、人工智能算法、外部嵌套设备等。全球脑机接口产业链发展仍在初期阶段，上游设备尚未实现标准化量产，自研BCI芯片和算法是核心技术壁垒，大陆脑机接口产业链上游重点企业及科研院校包括宁矩科技、脑虎科技、阶梯医疗、复旦大学、天津大学等。
三、中游分析
1.市场规模
脑机接口当前已成全球科技前沿热点，世界主要国家和地区都在加快脑机接口产业布局，积极开展相关技术研发。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国脑机接口产业发展趋势及投资风险研究报告》显示，2019-2022年全球脑机接口市场规模从12亿美元增长至17.4亿美元，期内年均复合增长率达13.19%。全球脑机接口产业仍处于初期发展阶段，未来市场增长空间巨大，中商产业研究院分析师预测，2023年全球市场规模将达到19.7亿美元。
数据来源：Data Bridge Market Research、中商产业研究院整理
2.市场结构
当前，非侵入式脑机接口是主流的研究方向，可以应用于康复训练、教育娱乐、智能生活、生产制造等众多方面，国内外已有相关试用或应用案例，非侵入式脑机接口约占脑机接口市场规模的86%。侵入式脑机接口技术壁垒和成本较高，主要应用在医疗健康领域，其市场占比约为14%。
3.投融资情况
近年来，脑机接口技术备受关注，标志性事件不断涌现，创业公司数量持续上升、融资事件频发、投资金额加大。据动脉橙统计的公开数据，2023年1-7月，中国脑机接口领域共发生投融资事件10起。其中，深圳市应和脑科学有限公司以超亿元的融资金额在上半年领跑。
资料来源：动脉橙、中商产业研究院整理
4.专利情况
随着全球脑机接口技术进步，行业专利数量快速增长，产业发展正走向商业化早期阶段。目前全球提供脑机接口产品和业务的公司有两百余家，主要集中在美国和中国。2022年，大陆脑机接口企业中，心流科技（强脑科技子公司）相关专利数量最多，达到了54件，脑陆科技和强脑科技专利数量分别为53件和34件。
5.企业布局情况
大陆脑机接口正处于发展产业发展初期，行业内大部分企业规模较小。从企业布局领域来看，目前大陆脑机接口行业获得融资的企业中，仅脑虎科技、宁矩科技、阶梯医疗、应脉医疗、博睿康等少数几家企业布局了侵入式脑机接口，其他企业均专注于研究非侵入式脑机接口产品。
6.企业热力分布图
四、下游分析
1.下游应用领域
从应用场景来看，医疗健康领域是脑机接口技术最初且最主要的应用领域，也是目前离商业化最近的应用领域，其应用市场占比约为47.62%。随着技术的发展，脑机接口应用领域不断拓宽，并逐步应用于消费电子、教育、娱乐和其他领域，应用市场分别占比28.57%、13.10%、4.76%、5.95%。
数据来源：中关村产业研究院、中商产业研究院整理
2.智慧医疗
智慧医疗围绕着信息化基础设施到“互联网+医疗健康”系统建设，利用人工智能、大数据、物联网、云计算等技术，逐步打通“医、药、险”各环节，智慧医疗已经成为推动大陆数字经济飞速发展的“新动能”。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国智慧医疗产业发展趋势及投资风险研究报告》显示，2022年大陆智慧医疗应用规模约为780.5亿元，预计未来行业将继续高速发展，到2023年国内智慧医疗应用规模可达到936.6亿元。
更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国脑机接口市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、行业研究报告、行业白皮书、商业计划书、可行性研究报告、园区产业规划、产业链招商图谱、产业招商指引、产业链招商考察&推介会等服务。