医疗器械专题之脑机接口：中国脑机接口行业现状与展望

分析师：谭国超（S0010521120002）邮箱: tangc@hazq.com分析师：钱琨（S0010524110002）邮箱：qiankun@hazq.com2025年3月3日 华安证券研究所医疗器械专题之脑机接口——中国脑机接口行业现状与展望证券研究报告华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 2核心观点：证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 n政策引导+技术突破，全球脑机接口产业进入高速发展阶段，中国非侵入式脑机接口技术全球领先。脑机接口正进入爆发式增长阶段，根据前瞻产业研究院预测，2023年全球市场规模达19.8亿美元，预计2028年将突破60亿美元，五年复合年增长率25.22%。中国起步较晚，但政策支持力度显著：2024年工信部将其列为“十大标志性未来产业”，北京、上海等地提出2030年实现核心技术自主可控及临床应用目标。中国围绕非侵入式脑机接口方向，实现弯道超车，首创实现“双环路”脑机交互系统，打破了传统脑机接口的信息交互，并极大突破了操控时间的限制，该技术突破使得中国在非侵入式脑机接口领域处于全球领先地位。n医疗健康领域商业化进程领先，多场景应用潜力逐步释放。医疗健康是当前脑机接口最成熟的赛道，覆盖神经疾病诊断、康复治疗及功能替代。例如，侵入式技术已帮助瘫痪患者实现意念控制机械臂，中国清华大学与宣武医院合作的半侵入式接口临床试验取得突破。根据麦肯锡的测算，全球脑机接口在严肃医疗应用潜在规模在150亿-850亿美元，消费医疗应用潜在规模在250亿-600亿美元。除医疗外，技术正向教育、娱乐、军事等领域渗透：非侵入式设备在VR游戏中的意念交互、教育中的注意力监测等应用已进入试点阶段。长期看，脑机接口或成为元宇宙的核心交互入口，驱动智能家居、无人驾驶等场景革新。n技术路线分化与产业链整合并行，基础研究与产品性能仍需突破。技术路径上，美国以侵入式（Neuralink）和半侵入式（Synchron）为主，中国以非侵入式（BrainCo）为主，形成差异化竞争。我国脑机接口行业面临的核心挑战包括，1）基础学科限制：语言的脑电解码面临挑战，由机到脑的传输缺乏理论支持；2）技术瓶颈与产业链短板：技术瓶颈包括信号稳定性（非侵入式）、创伤风险（侵入式）、解码算法效率等，产业链短板主要是上游高精度传感器、专用芯片依赖进口，中游设备商与下游场景协同不足；3）伦理与监管风险：数据隐私、黑客攻击、意念控制等安全问题，社会公平性（如“脑际鸿沟”）可能引发争议，我国近期虽出台数据安全标准，但全球统一监管框架尚未建立。n相关海外企业：NeuraLink, Synchron, Blackrock Neurotech, Paradromics, Neurabale, Kernel, BrainGate, NeuroPace等；n相关国内企业：强脑科技（BrainCo），博睿康，宁矩科技，脑虎科技，阶梯医疗，优脑银河，脑陆科技，柔灵科技等；n相关上市公司（医药生物板块）：三博脑科，创新医疗，爱朋医疗，伟思医疗，翔宇医疗，复旦复华，迈普医学。华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 3目录证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 脑机接口的定义与分类脑机接口市场分析脑机接口的核心技术与挑战脑机接口的产业趋势预判上市公司梳理风险提示123456华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 4证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 脑机接口的定义与分类脑机接口市场分析脑机接口的核心技术与挑战脑机接口的产业趋势预判上市公司梳理风险提示123456华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 51.1 脑机接口：一种将大脑与外部设备连接的通讯系统证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 资料来源：《脑机交互神经调控前沿进展白皮书》，中商产业研究院，《Medicine in Novel Technology and Devices》，华安证券研究所n脑机接口是一种软件和硬件结合的通讯系统，是神经科学和科技的融合。脑机接口可以将大脑（人或动物）与外部设备连接起来，通过使用脑电活动产生的控制信号与周围环境互动，无需外周神经和肌肉的参与。n根据脑机接口与大脑的相互作用方式，可将脑机接口分为：侵入式、半侵入式和非侵入式三大类。类别描述特点侵入式脑机接口通过手术将电极植入大脑皮层或大脑内部优点：信号质量高、精确性好，能直接记录大脑内部神经元活动，提供高分辨率信号。缺点：手术风险大，可能引发感染、出血等并发症；长期使用可能导致免疫反应或组织损伤。半侵入式脑机接口通过手术将电极植入颅骨下方，贴合硬脑膜，但未直接穿透大脑皮层优点：信号质量优于非侵入式，手术风险相对较小，避免直接穿透大脑皮层。缺点：仍需开颅手术，对患者身体和心理有一定影响；电极与大脑组织接触可能引起免疫反应或组织损伤。非侵入式脑机接口电极放置在头皮上，无需手术优点：操作简单、成本低廉、风险小，适用于广泛人群和场景。缺点：信号质量受头皮、头发等因素干扰，空间和时间分辨率受限；但随着技术进步，应用前景广阔。三种不同类别脑机接口的比较脑机接口系统组成华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 61.2 脑机接口发展历程：2020年以来，脑机接口应用逐步增多证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明 资料来源：头豹研究院、创业邦、《Medicine in Novel Technology and Devices》、天津日报、华安证券研究所脑机接口发展关键里程碑n脑机接口的发展主要分为：学术探索、科学论证和应用实验三个阶段。n1）学术探索阶段，主要在20世纪20年代至70年代，1924年脑电波首次被记录，为后续脑机接口的研究奠定了基础；2）科学论证阶段，主要在20世纪70年代至2000年，1973年脑机接口的概念正式被提出，1988年John Donoghue教授带领团队发明可将人脑与电脑芯片连接的技术，1998年PR Kennedy 和 RA Bakay 完成了首个脑机接口植入，是侵入式脑机接口研究的突破；3）应用实验阶段，主要从2000年至今，脑机接口的各种应用被陆续开发，2004年，在巴西世界杯上，一位截肢残疾者通过脑机接口和机械外骨骼开球，2020年，我国浙江大学完成中国首例植入式脑机接口临床研究。1875年，通过将检流计应用于兔子和猴子的灰质（大脑最外层），观察到了电流的存在18751924197319881998200820142020比利时学者Jacques Vidal首次正式提出“脑机接口”概念John Donoghue教授带领团队发明可将人脑与电脑芯片连接的技术。PR Kennedy 和 RA Bakay 完成了首个脑机接口植入。高位截瘫青年在巴西世界杯中，凭借脑机接口的帮助首开一球2024中国航天科工集团脑机一体化创新中心在国际智能产业博览会上展示了脑机接口的应用与发展趋势匹兹堡大学利用脑机接口技术让猴子能操纵机械臂进行自我投食，标志着生物大脑可直接与外部设备连接浙江大学完成中国首例植入式脑机接口临床研究脑机接口技术的发展起点，首次记录到脑电波，脑电图被发明华安证券研究所华安研究• 拓展投资价值 7证券研究报告敬请参阅末页