电极与材料
和豆腐较劲的那一层
这一章讲的是:和豆腐较劲的那一层。先记住三句话,后面再展开。
- 电极的难点不是细,是长期待在脑组织里不结疤、不腐蚀、不脱落。
- 通道数提升带来信息量,也带来封装、功耗、良率三重压力。
- 四条电极路线各有代价,没有一条在所有指标上占优。
本章问题:电极难在哪?为什么“通道数”不是唯一指标?
一句话结论:电极的真正难点不是做得细,而是在脑子里待得住——长期稳定性决定产品寿命,也决定返修成本。
5.1这是个啥:把离子电流变成电子电流的接头
神经元之间用离子传递信号,电路用电子。电极就是那个换乘站。类比:把一根温度计插进温水里,既要测得准,又不能把水搅动。脑组织比豆腐还软,硬度不匹配会持续摩擦,长出新生的胶质瘢痕,把电极包起来,信号就慢慢变弱。
它在链条的第三格上游:所有后面环节的信号质量,都从这里封顶。
5.2上中下游与价值分配
上游是材料:铂、铱、钨、硅、聚酰亚胺、石墨烯。中游是电极阵列制造:把几十到几千个电极点排在一条薄膜或一根细丝上。下游是整机厂。
电极在整机物料清单(BOM)中占多少,公开资料没有拆分,未找到可靠的BOM比例〔3〕。可以确认的是,电极的良率与一致性直接决定整机返修率,而返修意味着二次手术——这是整机厂最不愿承担的成本。所以电极环节的议价能力来自“不可替代”,不是来自占比。
首款获批产品的材料清单可以当一个参照:铂铱合金电极、钛金属外壳、医用硅胶封装,全是成熟材料,没有走新材料路线〔4〕〔2〕。这条选择说明“拿证优先于性能极限”——先用可验证的材料把产品做出来,再谈柔性薄膜与石墨烯。也正因如此,本章要讨论的两件事必须分开:实验室里的阻抗纪录,和体内十年的稳定性,不是同一场比赛。
5.3变动逻辑:通道数往上,材料往柔里走
通道数从128到256,再到1024、3000。通道越多,能采到的信息越多,解码越准,但导线更密、封装更难、功耗更高。材料则从硬质硅和钨丝,转向聚酰亚胺薄膜、激光诱导石墨烯等柔性方案。
2026年5月,深圳先进院团队在《先进功能材料》发表激光诱导石墨烯柔性电极,称界面阻抗降低98.5%〔5〕。这是实验室结果,离量产还有距离,但方向清楚:让电极更贴合脑表面,减少瘢痕组织。
5.4供需、产能与卡点
电极不是标准件,每一家整机厂的产品结构不同,电极要定制。这导致两个结果:一是规模效应弱,二是良率爬坡慢。
卡点有三个。长期稳定性:植入一年后阻抗上升多少、信号衰减多少,公开的长期随访数据很少。封装:电极与导线、导线与芯片的接点要在体液里十年不腐蚀。一致性:1000通道里坏10个,整批可能都要降级。
5.5技术路线
四条电极路线没有一条通吃,选型取决于任务与风险偏好〔1〕。
| 路线 | 代表 | 优势 | 代价 |
|---|---|---|---|
| 硬膜外贴片 | 博睿康、芯智达 | 不刺入脑组织,风险低 | 信号被膜衰减 |
| 硬膜下柔性薄膜 | 脑虎科技 | 信号好于硬膜外 | 需打开硬脑膜 |
| 皮层内细丝 | Neuralink、阶梯医疗 | 单细胞级信号 | 长期瘢痕、脱落 |
| 血管内支架 | Synchron | 不开颅 | 电极位置受限 |
来源:企业公开披露与学术论文,2026年10月;口径为电极放置位置,不含刺激类脑深部电刺激。
5.6玩家盘点
博睿康走硬膜外,配合其整机拿证。
- 芯智达:“北脑一号”为百通道以上高通量、无线全植入的半侵入式(硬脑膜外)系统〔6〕;“北脑二号”512通道处于大动物验证阶段〔6〕。截至2026年8月,已完成40余例人体植入,企业称预计2027年初申报医疗器械注册证〔10〕。
- 脑虎科技:走硬膜下柔性路线,已完成57例临床〔7〕。
- 阶梯医疗:2026年初完成国内首例256通道无线高通量系统(WRS02)临床植入,该系统已进入国家药监局创新医疗器械特别审查程序(绿色通道)〔8〕。
- 海外Neuralink:从1024通道向3000通道演进,单根电极植入时间从17秒缩短到1.5秒〔9〕。
这些只是机制的例子,说明不同路线如何取舍,不构成对企业优劣的判断。
5.7反方与不确定性
反方观点:长期稳定性可能被高估了。硬膜外电极不直接接触脑组织,胶质瘢痕问题小得多;首款获批产品正是硬膜外路线,它可能已经绕开了“电极被瘢痕包住”这个最难的问题。如果硬膜外路线能用更低的信号质量满足抓握这类任务,那么“长期稳定性决定产品寿命”的判断就只对皮层内路线成立。
这个反方有一半成立。硬膜外确实降低了组织损伤风险,但它换来了信号衰减和更高的解码难度。真正的分水岭不是“会不会结疤”,而是“在目标任务的准确率要求下,哪种路线的综合成本更低”。目前没有公开的五年期对比数据,未找到能回答这个问题的随访研究。
本章注释与口径 · 10 条(点开查看)
- 〔1〕电极路线表按电极放置位置分类,不含脑深部电刺激等刺激类产品;代表企业仅作路线举例。【自算】(本报告据企业披露与论文整理,见台账整理与自算项第23行)
- 〔2〕首款获批产品的材料为铂铱合金电极、钛金属外壳、医用硅胶封装,来自招股书技术章节。【S】招股书
- 〔3〕电极在整机物料清单中的占比无公开拆分,未找到可靠数据,正文不估算。【自算】(未找到公开数据,见台账整理与自算项第11行)
- 〔4〕博睿康招股说明书(申报稿),2026-09-29。【S】原文
- 〔5〕深圳先进院团队《先进功能材料》论文成果(界面阻抗降低98.5%,实验室结果),经百家号账号“广东科技发布”报道(2026-10-19),论文 2026-05;论文原文未取得。【B】原文
- 〔6〕新浪财经官方账号(转自新华财经),2026-10-23。【B】原文。上一版曾把账号记为不可核状态,与页面相反,本版按页面署名改正。
- 〔7〕证券时报,2026。【B】原文
- 〔8〕①临床植入事实(2026年初、256 通道、WRS02、国内首例、无线高通量):财联社(科创板日报)2026-03-15,记者李明明【B】原文;②进入创新医疗器械特别审查程序(绿色通道):国家药监局器审中心创新医疗器械特别审查申请审查结果公示名单,产品名“植入式无线脑机接口系统”,经上观新闻“上观号·浦东观察”转载(百家号入口 302 跳转至上观),页面自署 2025-11-18 09:33,公示未列型号,与 WRS02 的对应关系依企业口径【B】转载。初稿将该链接记作“证券时报”,机构名与实际发布方不符,第一轮修订已更正;第二轮修订曾把署名写反,与页面相反,上一版按页面改为“上观号·浦东观察”;本版修正登记 URL 的日期分隔符——连字符写法实开 404,斜杠写法实开 200 且为同一正文页。
- 〔9〕Neuralink 企业公开披露(1024→3000 通道、单根电极 17 秒→1.5 秒),2026,转载载体为手机新浪网自媒体“实时速报”(2026-07-11),性质为自媒体转载;官网原件与发布会文字稿均未取得,本报告未能在 Neuralink 官网找到上述工程参数的文字稿,全部取自媒体对发布会的转述。【B】转载原文
- 〔10〕北京市科委官网转北京日报《“北脑一号”累计完成40余例人体植入,力争2027年初申证》,2026-08-13:已完成40余例人体植入,北京天坛医院、宣武医院等十余家临床中心参与,预计2027年初申报医疗器械注册证,路径为半侵入式硬脑膜外植入。【B】原文。本版新增:原句的芯片通道数与注册临床例数在访谈页均 0 命中,已按本页口径替换,不再保留精确数。
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正文就地标注本章所有数字都在正文里标注了机构、时点与口径。分级符号:【S】 事件主体公告、政策原文、交易所申报文件,【B】 媒体转述、第三方机构报告或数据汇编页,【自算】 本报告自己算的数,公式与输入写在注里,可以复算。
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