脑机接口产业链逐步完善，下游应用市场潜力较大
思瀚产业研究院    2026-05-05

从脑机产业链价值分布看，上游的电极、芯片等核心器件构筑较高的技术壁垒，是产业的价值高地；中游的系统集成与解决方案是实现技术向产品转化的关键中枢；下游多元化应用是产业增长的核心引擎，随着下游应用领域持续拓展，有望释放较大的潜在市场空间，也进一步加速上游技术迭代与中游产品创新。随着下游应用环节逐步成熟，市场有望从百亿级向千亿级发展。

一、 上游主要涵盖核心元器件，电极与芯片是关键

在产业链上游，原材料供应商为脑机接口领域提供关键的生物医学材料、电子材料等原材料。器件制造商主要负责生产脑机接口所需的各种硬件设备，包括植入式和非植入式脑机接口的传感器、电极、信号放大器和信号处理器等。目前，核心元器件“卡脖子”现象仍然存在，脑电采集芯片主要依赖进口。同时，原创接口范式极少，底层技术创新能力有待加强。

上游主要涵盖核心元器件，电极与芯片是关键。上游技术和产品主要涵盖核心元器件，其中电极与芯片是关键组成部分，该技术领域尚未形成统一标准，有创电极技术各有优劣，呈现出多家企业主导不同类型电极并行发展的态势。

第一种为阵列式犹他电极，美国公司 Blackrock 研制，起步早且应用范围广，人体临床案例多，电极植入时间长，积累了深厚的技术储备和相关经验。

第二种为柔性微丝电极，美国公司 Neuralink 和中国公司阶梯医疗是典型代表，此技术难度大，采集到的信号质量好。

第三种为血管内电极，美国公司 Synchron 是典型代表，此类电极通过类似于心脏支架手术的成熟介入方法递送到大脑血管内，降低了植入风险。

第四种为皮层表面微电极阵列（ECoG），美国公司 Precision、北脑、微灵医疗等在积极研发，此类电极通常植入在大脑硬脑膜附近，未触及皮质层，植入风险相对小。无创电极主流技术为干电极和凝胶电极，此类供应商数量多，全球均有分布。

芯片是将脑信号直接转化为数字信号的核心硬件，其设计存在诸多技术挑战。脑机接口芯片也分为有创和无创两类，目前正朝向计算存储传输一体化、小型化和高通量化方向发展。脑信号采集芯片是将脑信号直接转化为数字信号的核心硬件，也是脑信号读取与解码，脑部疾病诊断与调控所依赖的工具。

针对脑部信号的生理特性以及应用场景，在定制化脑信号采集芯片设计过程中存在诸多技术挑战。精密放大器是脑信号采集芯片中的核心模块，需要满足多重技术参数要求，因为脑信号易受外界噪声干扰，采集模块的关键参数之间存在相互制约的关系，多参数的统筹优化是芯片设计的核心问题之一。

信号噪声是脑信号采集最大干扰源之一，需要对较低频率的脑信号使用斩波放大技术，将采集到的信号调制到较高频率以避开放大器的闪烁噪声。针对微弱脑信号，高共模抑制比可以保证信号不被共模扰动掩盖，从而提高信号质量。为保证采集信号质量，前端放大器电路采用共模反馈技术以及共模前馈技术以提高系统级共模抑制比。另外，芯片的微型化设计也是脑机接口系统核心技术挑战之一。

二、 中游系统集成硬件和软件，脑机产业化关键链条

中游系统集成硬件和软件，提供脑机解决方案。脑机接口产业链的中游环节，系统集成商负责将各种硬件设备和软件系统整合为一个完整的脑机接口解决方案，包括硬件设备之间的连接与集成、信号采集与处理、数据传输与存储等，主要涉及感知和分析脑神经活动的系统、软件以及平台。

在感知脑神经活动的技术手段上，主要包括电、磁、光、超声这四种方式。基于电方式感知和分析脑信号的技术发展最为成熟，脑电图机、事件相关电位仪、脑电分析仪等产品种类丰富，大多已经取得二类或三类医疗器械注册证。众多国家都有从事该领域的企业，如美国公司 COMPUMEDICS、中国公司博睿康等都是行业内典型代表，其产品为脑神经活动的监测和研究提供技术支持。基于磁方式感知脑信号的技术主要为磁共振设备和脑磁图仪。此类设备体型庞大，运维成本高昂，导致使用范围和频次相对较低，主要应用于科研和医疗等特定场景。

美国企业 Ricoh 等在该领域具有代表性，中国企业北京昆迈也正逐渐崭露头角。基于光方式感知脑信号的产品以功能近红外设备（fNIRS）为主。这类产品技术相对成熟，日本企业 Shimadzu 的产品功能丰富，在市场上占据着较高份额。丹阳慧创等中国企业也在不断进行产品创新。基于超声方式的脑信号感知技术属于前沿研究领域，但具有较大的发展潜力，值得行业高度关注。其中，超快功能超声成像（fUSI）技术能够通过检测血流动力学的微小变化来反映神经元活动，具备高时空分辨率的显著优势。

法国国立卫生与医学研究所的 Mickael Tanter 教授团队在该领域长期深入研究，取得诸多成果。美国公司 Butterfly 正在研制一款微型超声芯片，兼具采集和调控功能，还将集成音频生成、控制和记录等多种功能，有望为脑机接口技术带来新突破。

三、脑机接口下游应用广泛，医疗健康领域增长最快

1、脑机接口下游应用广泛，医疗领域占比较高

脑机接口产业链的下游技术和产品主要聚焦于特定应用场景，主要有医疗健康、娱乐、智能家居、军事和其他。其中，医疗领域是当前脑机接口产业最主要关注的下游应用行业。据前瞻产业研究院《2025 年脑机接口产业蓝皮书——未来将至，打造人机交互新范式》显示，2023 年全国脑机接口下游应用解决方案企业中医疗领域占比达到 56%，其他消费类、工业类、教育类等非医疗领域企业占比 44%。

（1）医疗健康：医疗健康领域是脑机接口最初、最直接和最主要的应用领域，也是最接近商业化的应用领域。

医疗健康领域的应用案例（研发和产品）主要集中在“监测”、“改善/恢复”、“替代”、和“增强”4 大功效上，“监测”是指通过脑机接口系统完成对人体神经系统状态的实时监控与测量；“改善/恢复”方向主要是指可以针对多动症、中风、癫痫等疾病做对应的恢复训练；“替代”方向主要针对因为损伤或疾病而丧失某种功能的患者。“增强”方向主要是指将芯片植入大脑，以增强记忆、推动人脑和计算设备的直接连接等。

除此而外，基于刺激（DBS/TMS/tDCS/tACS/TUS 等）的 BCI（以输入为主的 BCI）具有神经调控的功效，可用于帕金森疾病、癫痫、轻度认知障碍、阿尔茨海默病、焦虑障碍、抑郁障碍、创伤后应激障碍和强迫症等的治疗康复。

（2）娱乐：脑机接口在娱乐领域的应用主要集中在“补充”方向。例如，脑机接口为游戏玩家提供了独立于传统游戏控制方式之外的新的操作维度，可以用意念来控制虚拟现实（virtual reality，VR）界面的菜单导航和选项控制，提升游戏体验。

（3）智能家居：智能家居是脑机接口与物联网（Internet of things，IoT）跨领域结合的一大想象空间。例如，脑机接口可类似于“遥控器”，帮助人们用意念控制开关灯、开关门和开关窗帘等，进一步可以控制家庭服务机器人。

（4）军事：脑机接口在军事领域的应用主要集中在“替代”和“增强”方向。脑机接口系统可以协助操控各类无人装备，代替人类战士深入危险地区或高危场合执行任务，脑控武器是军事武器自动化和智能化的一个重要发展方向。脑控外骨骼是提升单兵作战能力的最有效手段之一，将机械外骨骼附着在人体外部，人脑利用想象思维控制外骨骼的运动和动作，增加单兵作战的力量、速度和准确度，是脑控外骨骼的最终目标。

动物侦察兵利用动物自身的觅食和生存能力，充分发挥其运动和侦察本领，将脑控芯片植入，由人类远程控制动物的行动和侦察路线，延伸人类侦察范围和时间。此外，还可以借助脑机接口进行更高效和更保密的军事通信以及提高作战人员的认知能力。

（5）其他：脑机接口在其他方向的应用主要针对健康人群的“增强”和“补充”，实现机能的扩展。例如，澳大利亚的 SmartCap 公司通过在棒球帽内植入电极，可以实时监测用户的疲劳状态，也有部分公司将脑机接口应用于驾驶状态监测，随时关注驾驶员的疲劳状态，以降低由于疲劳驾驶而发生事故的概率。在教育领域，脑机接口技术可对学生注意力表现实时探测，从而帮助教师及时了解课堂情况以改变教学方法。在市场营销领域，脑机接口技术可用于评价观看广告、电影和电视等媒体内容的观众情绪体验，以及评估更广义的人机交互情景下的用户体验。

2、医疗健康领域是脑机接口最大且增长最快的市场

医疗健康领域是脑机接口最大的市场应用领域，也是增长最快的领域。在医疗健康领域，BCI 技术可以跨越常规的大脑信息输出通路，实现大脑与外部设备的直接交互，通过 BCI 设备获取运动、视觉、听觉、语言等大脑区域的信息并分析，实现对疾病的监测诊断、治疗、康复、管理和预防。

神经康复与运动功能重建是当前脑机接口商业化较为成熟的应用领域。在卒中康复中，脑机接口通过非侵入式技术如“神工-神行”外骨骼装置帮助截肢患者恢复功能；翔宇医疗的脑机接口-上下肢主被动康复训练仪已在全国 150 所医院使用，该产品打破了传统康复训练的技术壁垒，患者只需佩戴轻量化脑电采集装置，即可实现脑电信号的解码，实现患者“意念”控制下的上肢及下肢运动训练。这种“意念驱动”的康复模式，大幅提升了患者康复训练的主动性与积极性，更能针对患者的个体情况实现精准训练，改善康复效果。

在脊髓损伤治疗中，2025 年 12 月，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心发布的第二例侵入式脑机接口临床试验取得新进展，患者已能通过大脑“意念”实现接近常人使用手机和电脑的操作速度。

神经系统疾病发病率上升，驱动脑机市场快速增长。BCI 市场的扩展在很大程度上受到神经系统疾病患病率上升及其对先进诊断和治疗方案迫切需求的推动。随着全球人口老龄化，帕金森病、阿尔茨海默病和癫痫等疾病的发病率显著上升，从而催生了对创新型医疗技术的迫切需求。

BCI 为这些疾病的监测、诊断和治疗提供了前景广阔的解决方案，推动脑机市场快速增长。据麦肯锡测算，全球脑机接口在医疗应用领域的 2030 年市场规模有望达到 400 亿美元，到 2040 年突破 1450 亿美元。

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