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我国脑机接口行业资本市场逐渐活跃 消费市场接口和交互的实现大有作为

1、脑机接口概念及其分类情况

脑机接口(brain-computer interface,BCI)又称“大脑端口”“脑机融合感知”,即大脑与机器相连的接口,是指在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路,在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑(例如视频重建),但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。

根据观研报告网发布的《中国脑机接口行业发展现状研究与投资前景预测报告(2022-2029年)》显示,脑机接口分类来看,其主要有两种分类方法:基于侵入大脑程度和基于实现功能。基于大脑侵入程度的脑机接口主要可分为非侵入式、半侵入式、侵入式三种。非侵入式脑机接口仅需体外佩戴,信号粒度在毫伏,主要采集多个神经元的协同活动,以脑电图EEG为主;半侵入式脑机接口则是贴合大脑硬膜;侵入式脑机接口则是需通过手术植入大脑皮层,直接从大脑皮层采集电信号质量最高,可达到微伏,损伤相对较大。目前非侵入式已经有了商业化应用推广,各大电商平台上也能看到不少非侵入式脑机接口设备在售,由于技术及伦理原因,目前侵入式脑机接口仍停留在实验室阶段,未来可能在医疗场景下逐步实现技术落地化应用。

根据观研报告网发布的《》显示,脑机接口分类来看,其主要有两种分类方法:基于侵入大脑程度和基于实现功能。基于大脑侵入程度的脑机接口主要可分为非侵入式、半侵入式、侵入式三种。非侵入式脑机接口仅需体外佩戴,信号粒度在毫伏,主要采集多个神经元的协同活动,以脑电图EEG为主;半侵入式脑机接口则是贴合大脑硬膜;侵入式脑机接口则是需通过手术植入大脑皮层,直接从大脑皮层采集电信号质量最高,可达到微伏,损伤相对较大。目前非侵入式已经有了商业化应用推广,各大电商平台上也能看到不少非侵入式脑机接口设备在售,由于技术及伦理原因,目前侵入式脑机接口仍停留在实验室阶段,未来可能在医疗场景下逐步实现技术落地化应用。

资料来源:公开资料整理

基于实现功能的脑机接口主要可以分为运动、感觉和感情三大类。运动类型脑机接口以运动想象为主,用于替代或增强运动皮层神经元对运动的控制,是发展相对较早、目前相对成熟的部分,主要针对脑卒中、阿尔茨海默症、残障病人;感觉型脑机接口是以机-脑接口为主,对感觉相关脑区直接进行电等刺激,用于替代或增强听觉、视觉、触觉等感觉;感情类型脑机接口是学界探索的重要方向,主要用于治疗重度抑郁症,目前其发展较慢,未来可能应用在成瘾控制等方面。

2、产业链不够完善,芯片供应成为最薄弱环节

脑机接口行业是属于高度体系化的行业,需要产业间的整体协调。我国脑机接口产业链来看,其上游包括脑机接口芯片和脑电采集硬件设备厂商以及操作系统、软件提供商和数据分析服务商;其中游则是脑机接口产品提供商;下游则包括医疗、游戏、教育、智能家居、军事等应用领域。

脑机接口行业是属于高度体系化的行业,需要产业间的整体协调。我国脑机接口产业链来看,其上游包括脑机接口芯片和脑电采集硬件设备厂商以及操作系统、软件提供商和数据分析服务商;其中游则是脑机接口产品提供商;下游则包括医疗、游戏、教育、智能家居、军事等应用领域。

资料来源:观研天下整理

当前我国脑机接口产业链发展不够完善,上游方面缺乏专有供应商,下游方面实际应用领域并不多。根据提供的产品和服务,国内脑机接口公司大抵能分成基础设施提供商、产品/App 提供商和二次定制服务商三大类,当前国内多数知名的脑机接口公司会选择三类角色并行发展,这也使得产业链上分工不够明确。

上游方面,基础设施提供商类公司较早进入脑机接口领域,自身研发实力较强,所以选择了从电极材料、芯片、软件算法等底层开始全栈自研。但是在芯片领域受制于德州电气(信号处理芯片 TI AD1299)、意法半导体(程序控制单片机 STM32)等国外厂商,其也我国脑机接口产业链中最为薄弱的环节。中游方面产品/App 提供商直接对外售卖产品。但这类公司由于只能基于硬件产品的检测输出结果进行二次开发,无法决定产品的性能、功能、价格等,因此其在产业链中覆盖的环节和发展的自由度上都相对受限。下游方面,当前行业除了少数卖给硬核玩家之外,脑机接口的设备大多供给了科研和医疗机构,各应用领域都有待继续挖掘。

3、企业间竞争较为缓和,强脑科技具有相对优势

脑机接口这一概念其实早已有之,但是一直到上世纪九十年代以后,才开始有阶段性成果出现。目前全球脑机接口产业正处于商业探索阶段,全球提供脑机接口产品和业务的公司约两百余家,主要集中在美国和中国。就我国脑机接口行业企业竞争来看,由于我国脑机接口行业发展处于初期阶段,行业内企业发展历史均较短,大部分企业规模较小,且产品成熟度较低,所以行业内企业之间的竞争仍然较为和缓,市场上也尚未出现拥有绝对优势的企业

行业竞争格局来看,尽管目前市场上未出现拥有绝对优势企业,但相对来看,强脑科技占据较大优势。依据企业注册资本划分,当前我国脑机接口行业市场企业大概可以分为三个竞争梯队。注册资本大于1亿元的为第一梯队,这一梯队中仅强脑科技一家;注册资本在1000万元-1亿元之间的为第二梯队,主要有华南脑控、念通智能、博睿康科技、术理创新等企业;企业注册资本在1000万元以下为第三梯队,主要有睿涵医疗、脑虎科技、云瑞智能、中科华意等企业。

行业竞争格局来看,尽管目前市场上未出现拥有绝对优势企业,但相对来看,强脑科技占据较大优势。依据企业注册资本划分,当前我国脑机接口行业市场企业大概可以分为三个竞争梯队。注册资本大于1亿元的为第一梯队,这一梯队中仅强脑科技一家;注册资本在1000万元-1亿元之间的为第二梯队,主要有华南脑控、念通智能、博睿康科技、术理创新等企业;企业注册资本在1000万元以下为第三梯队,主要有睿涵医疗、脑虎科技、云瑞智能、中科华意等企业。

资料来源:公开资料整理

强脑科技除了注册资本最多之外,其在脑机接口行业内的技术优势也较为明显。

据统计,截至2022年11月,我国脑机接口企业中,强脑科技(包括其子公司)相关专利数量最多,达到了88件。

我脑机接口行业内企业专利数量排行top5

企业名称 专利数量(件)
心流科技 (强脑科技子公司) 54
脑陆科技 53
强脑科技 34
慧脑智能 30
柔灵科技 24

资料来源:公开资料整理

4、相关政策持续出台,直接或间接的支持行业发展

脑机接口是一项已经有50多年历史的技术。近50多年来为了帮助障碍人士等,科学家们投入了大量精力到这一领域,脑机接口(BCI)技术也成为近年来世界范围内前沿技术之一。当前人工智能和脑科学也已经升级为我国国家战略科技力量,而脑机接口便是其中的关键技术之一。因此近两年,我国科技部、国务院、工信部、教育部等多部门都持续印发了相关政策,涉及脑科学研究、脑机接口技术突破、脑机接口应用研究等内容,直接或间接的支持着我国脑机接口行业的发展。

2021-2022年我国脑机接口行业部分相关政策情况

时间 文件名称 相关内容
2022年8月 “十四五“国家科学技术普及发展规划 面向关键核心技术攻关,聚焦国家科技发展的重点方向,强化脑科学、量子计算等战略导向基础研究领域的科替,引导科研人员从实践中提炼重大科学问题,为科学家潜心研究创造良好氛围。
2022年10月 虚拟现实与行业应用融合发展行动计划( 2022 – 2026年) 重点推动由内向外追踪定位技术研究,发展手势追踪、眼动追踪表情追踪、全身动捕、沉漫声场、高精度环境理解与三维重建技术加强肌电传感、气味模拟、虚拟移动、触觉反馈、跨机接口等多通道交互技术研究,促进感知交互向自然化、情景化、智能化方向发展。 网络传输技术。
2022年4月 “十四五“国民健康规划 面向人民生命健康,开展卫生健康领域科技体制改革试点,启动卫生健康领域科技创新 2030一重大项目,“十四五”重点研发计划够国家科技计划,实施”脑科学与类脑研究”等重大项目以及”常见多发病防治研究”、“生育健康及妇女儿童健康保障“等重点专项。
2021年12月 “十四五“国家老龄事业发展和养老服务体系规划 发展健康促进类康复辅助器具。加快人工智能、脑科学、虚拟现实可穿戴等新技术在健康促进类康复辅助器具中的集成应用。发展外骨略康复训练、认知障碍评估和训练、沟通训练、失禁康复训练、运动肌力和平衡训练、老年能力评估和日常活动训练等康复辅助器具。
2021年10月 “十四五“国家知识产权保护和运用规划 促进知识产权高质量创造。 健全高质量创造支持政策,加强人工智能、量子信息、集成电路、基础软件、生命健康、脑科学、生物育种,空天科技、深地深海探测等领域自主知识产权创造和储备。
2021年9月 专业技术人才知识更新工程实施方案 瞄准量子信息、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,攻坚关健核心技术,推动传统产业高端化、智能化.绿色化,按照高水平、小规模、重特色的要求,主要面向中高层次专业技术人员和经营管理人员,每年举办 300 期左右 国家级高级研修班,培养 培训2万名左右高层次 专业技术 人才和经营管理人才,培养造就一批 素质优良、创新能力强、具有较强竞争力的专业技术人才。

资料来源:观研天下整理

5、融资事件数迎来爆发,但企业多处融资早期阶段

行业资本市场来看,从2015年到2020年国内脑机接口企业每年融资事件维持在7-10起;然而在2021年行业内企业融资事件爆发性增长至18起;截止至今年1-6月,行业内企业融资事件也已经达到9起。

行业资本市场来看,从2015年到2020年国内脑机接口企业每年融资事件维持在7-10起;然而在2021年行业内企业融资事件爆发性增长至18起;截止至今年1-6月,行业内企业融资事件也已经达到9起。

资料来源:公开资料整理

分析行业资本市场变化原因:一直以来国内脑机接口技术整体成熟度低,市场也处在培养阶段,因此在行业相关政策持续出台背景下国内脑机接口企业融资事件书较为稳定。然而,近两年,多项研究成果发布引发社会广泛关注,使得脑机接口从实验室被推向了公众视野,再加上“元宇宙”、虚拟互交的火热,使得其商业化前景愈发广泛,从而引起了资本的关注,行业融资事件开始爆发,资本加速布局。

融资轮次来看,由于行业尚处孕育发展中,其商业模式尚不清晰,产品研发成本高,市场回报周期长,因此目前大多数公司处于早期的融资阶段。根据数据显示,截止至2022年上半年,国内脑机接口企业融资事件A轮及以前占比高达81%。

<strong>融资轮次来看,由于行业尚处孕育发展中,其商业模式尚不清晰,产品研发成本高,市场回报周期长,因此目前大多数公司处于早期的融资阶段。</strong>根据数据显示,截止至2022年上半年,国内脑机接口企业融资事件A轮及以前占比高达81%。

资料来源:公开资料整理

6、发展前景向好, 消费市场接口和交互的实现大有作为

中国的脑机接口技术相对于美国等西方国家的脑机接口技术的研究起步较晚,经多年发展,我国在脑机接口局部技术方向水平领先,国内脑机接口行业也已经进入起步期,国内的脑机接口市场规模也已突破十亿元。近两年,我国脑机接口行业的国家政策支持力度比较大,且资本市场开始活跃起来,行业发展政策、经济环境利好,未来行业发展前景向好。

竞争方面,各大企业之间竞争也相对缓和,尽管强脑科技具有相对优势,但是当前行业成熟度及商业化程度较低,消费领域技术水平及产品形态仍处于早期阶段,规模化的消费级市场应用也还未形成,因此第二、第三梯队的企业仍有较多发展机会,尤其是在国内在线教育、VR游戏体验、智能家居等领域发展较好背景下,行业消费市场接口和交互的实现发展潜力较大(LQM)

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