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2024年中國腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈分析
2024-07-04 來源: 文字:[    ]

腦機接口技術(shù)作為未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,其標準化工作的啟動將為技術(shù)創(chuàng)新提供重要支撐。工信部于7月1日公示了腦機接口標準化技術(shù)委員會籌建方案,標志著我國在腦機接口技術(shù)領(lǐng)域的標準化工作正式啟動。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈上游為軟硬件設(shè)備供應,主要包括腦電采集設(shè)備、腦機接口芯片、外部嵌套、數(shù)據(jù)庫及相關(guān)算法等;中游為腦機接口產(chǎn)品供應,包括腦機采集平臺和腦機接口設(shè)備;下游應用于元宇宙、醫(yī)療健康、康復訓練、智能生活、軍事等領(lǐng)域。

二、上游分析

1.腦電采集設(shè)備

腦機接口技術(shù)是將人腦與計算機、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)化為計算機可以理解的信號,實現(xiàn)對機器的控制和交互。腦機接口電極是腦電信號的采集和獲取的重要設(shè)備,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、干電極和半干電極三種。

2.腦機接口芯片

芯片是信號處理端的核心硬件,目前BCI芯片主要有通用芯片和ASIC兩種方案,通用芯片通常使用TIADS1299+ST32MCU+配套電源管理芯片+藍牙/私有協(xié)議芯片等方案組成模組。而為了實現(xiàn)更高性能/更低功耗,特別是對于侵入式/半侵入式方案,需要研發(fā)定制ASIC混合信號處理芯片。目前國內(nèi)專門開發(fā)腦機接口芯片的企業(yè)較少,國內(nèi)浙江大學、復旦大學、中科院等高校院所正在開展相關(guān)研究。

3.數(shù)據(jù)庫

在全球數(shù)字經(jīng)濟浪潮下,數(shù)據(jù)庫作為承載數(shù)據(jù)存儲的關(guān)鍵數(shù)據(jù)技術(shù),正經(jīng)歷又一輪發(fā)展熱潮。當前,我國數(shù)據(jù)庫行業(yè)市場前景廣闊,產(chǎn)業(yè)欣欣向榮,正在經(jīng)歷由“數(shù)量型”向“質(zhì)量型”關(guān)鍵轉(zhuǎn)變期。2022年中國數(shù)據(jù)庫市場規(guī)模為403.6億元,占全球7.2%,2023年中國數(shù)據(jù)庫市場規(guī)模約為540.4億元。2024年中國數(shù)據(jù)庫市場規(guī)模將增至678.8億元,2027年增至1286.8億元。

4.外部設(shè)備

與腦機接口通信或可控制的外部設(shè)備主要包括計算機系統(tǒng)(操作其字符輸入/光標移動等)、機器系統(tǒng)(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(shù)與人工智能算法高度整合的智能產(chǎn)品。這款仿生手可通過檢測佩戴者的神經(jīng)電和肌肉電信號,識別佩戴者的運動意圖,并將運動意圖轉(zhuǎn)化為智能仿生手的動作。

國內(nèi)天津大學神經(jīng)工程團隊是國內(nèi)最先從事腦-機接口領(lǐng)域研究的團隊之一,天津大學神經(jīng)工程團隊研發(fā)的全球首臺適用于全肢體中風康復的“純意念控制”人工神經(jīng)機器人系統(tǒng)“神工-神機”通過CFDA檢測,主要性能指標處于國際領(lǐng)先水平。

5.上游重點企業(yè)

腦機接口的工作流程包括腦電信號的采集和獲取、信號處理(特征提取和分類判斷)、信號的輸出和執(zhí)行,最終再將信號反饋給大腦,過程中涉及的軟硬件設(shè)備主要包括腦電采集設(shè)備、腦機接口芯片、人工智能算法、外部嵌套設(shè)備等。全球腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍在初期階段,上游設(shè)備尚未實現(xiàn)標準化量產(chǎn),自研腦機接口芯片和算法是核心技術(shù)壁壘,我國腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈上游重點企業(yè)及科研院校包括寧矩科技、腦虎科技、階梯醫(yī)療、復旦大學、天津大學等。

三、中游分析

1.市場規(guī)模

作為一種新興產(chǎn)業(yè),腦機接口在政策和技術(shù)應用的雙重催化下風口漸起,市場規(guī)模不斷擴大。國際市場研究機構(gòu)IMARCGroupe的數(shù)據(jù)顯示,2021年,全球腦機接口市場規(guī)模達15億美元,2022年市場規(guī)模增至17.4億美元,預計2027年全球腦機接口市場規(guī)模將達到33億美元。目前,我國腦機接口市場規(guī)模約10億元。

2.市場結(jié)構(gòu)

目前,受到腦機接口技術(shù)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(guī)模的86%,侵入式+部分侵入式腦機接口占比14%。

3.投融資情況

近兩年來,隨著人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,與此關(guān)聯(lián)頗深的腦機接口也走上風口。2019年以來,中國腦機接口行業(yè)一級市場投融資較為活躍,2021與2022年屬于爆發(fā)期,兩年的投融資事件數(shù)超30次,兩年披露的融資總額42.17億人民幣。2023年腦機接口行業(yè)一級市場融資事件數(shù)為7次,融資金額1.73億元。

4.研究層次

目前,中國在腦機接口領(lǐng)域的研究主要集中在技術(shù)研究層面。在應用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、臨床研究等方面較為匱乏。中國的腦機接口研究在不同層次上存在著顯著的不均衡狀態(tài)。

5.重點企業(yè)分析

目前,中國腦機接口相關(guān)上市企業(yè)數(shù)量少,其中浙江省最多,共有4家。廣東省排名第二,共有3家。

四、下游分析

1.下游應用情況

醫(yī)療仍是腦機接口當前主要產(chǎn)業(yè)化方向,下游應用解決方案企業(yè)中醫(yī)療方向占比過半。腦機接口產(chǎn)業(yè)下游相關(guān)企業(yè)近350家,較明晰的應用方向不少于30種,主要分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩類,其中醫(yī)療企業(yè)占比56%,消費、工業(yè)、教育等非醫(yī)療企業(yè)占比44%。當前腦機接口領(lǐng)域的植入式技術(shù)均面向醫(yī)療,此外也有部分非植入式技術(shù)用在醫(yī)療中。

2.智慧醫(yī)療

智慧醫(yī)療是醫(yī)療健康服務行業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,它的廣泛應用正在深刻改變傳統(tǒng)的醫(yī)療模式,為提高醫(yī)療服務質(zhì)量、減輕醫(yī)療負擔、增進人民健康福祉開辟了新的道路。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)模達到62.85億元,2019-2023年的年均復合增長率達53.37%。2024年中國智慧醫(yī)療市場規(guī)模將增長至111.37億元。

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