內(nèi)容概況:中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是推動CAE系統(tǒng)市場增長的主要動力。隨著智能制造和工業(yè)4.0的推進,企業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的數(shù)字化需求不斷增加。CAE技術(shù)能夠幫助企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品性能、縮短研發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本,因而在航空航天、汽車制造、電子電器等高端制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2024年,中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模為37.8億元,同比增長25.17%。從技術(shù)領(lǐng)域來看,國產(chǎn)CAE軟件在流體仿真、多物理場耦合等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。索辰科技通過收購歐洲WIPL-D電磁仿真技術(shù),打破國際壟斷;安世亞太推出支持超大規(guī)模并行計算的仿真平臺,服務(wù)C919大飛機研發(fā)。更值得關(guān)注的是,AI與CAE的深度融合催生新質(zhì)生產(chǎn)力:華為云基于盤古大模型開發(fā)的智能優(yōu)化算法,使設(shè)計迭代周期縮短50%;特斯拉通過AI加速電池包熱管理仿真,減少實車測試次數(shù)40%。
相關(guān)上市企業(yè):索辰科技(688507)、中望軟件(688083)
相關(guān)企業(yè):長城汽車股份有限公司、華為技術(shù)有限公司、三一重工股份有限公司、徐工集團工程機械有限公司、中聯(lián)重科股份有限公司。中國中車股份有限公司、中國鐵路工程集團有限公司、比亞迪股份有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、上海索辰信息科技股份有限公司、甲骨文(中國)軟件系統(tǒng)有限公司、阿里云計算有限公司、中興通訊股份有限公司
關(guān)鍵詞:計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)、計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)市場規(guī)模、計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀、計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)發(fā)展趨勢
一、行業(yè)概述
計算機輔助工程(Computer Aided Engineering,簡稱CAE)系統(tǒng)是一種利用計算機技術(shù)來輔助工程設(shè)計、分析和優(yōu)化的綜合性技術(shù)系統(tǒng)。它通過建立工程問題的數(shù)學(xué)模型,借助計算機強大的計算能力,對工程產(chǎn)品或過程進行模擬、分析和優(yōu)化,從而幫助工程師更好地理解工程問題的本質(zhì),提高設(shè)計質(zhì)量和效率,降低研發(fā)成本和風(fēng)險。按功能范圍分類,計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)可以分為通用CAE和專用CAE兩大類。
二、行業(yè)發(fā)展歷程
中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段。1970年至1980年的萌芽期,20世紀70年代初,大連理工大學(xué)研制出國內(nèi)首款有限元分析軟件JIGFEX,航空工業(yè)部開發(fā)HAJIF系列程序,標志著本土CAE技術(shù)的起步。早期軟件應(yīng)用于航空航天、土木建筑等領(lǐng)域,解決結(jié)構(gòu)強度、剛度等基礎(chǔ)工程問題。該階段,技術(shù)以有限元分析為主,軟件功能單一,通用性不足。同時缺乏商業(yè)化經(jīng)驗,市場競爭力較弱,主要服務(wù)于國家重點工程。
1980年至1990年的技術(shù)積累期,80年代,北京大學(xué)SAP84、大連理工大學(xué)JIFEX等軟件相繼推出,形成早期本土CAE軟件生態(tài)。通過引進國外技術(shù),國內(nèi)機構(gòu)開始吸收先進算法與工程經(jīng)驗。該階段,軟件功能逐步豐富,但受限于計算機性能,應(yīng)用場景仍以科研為主。市場需求有限,企業(yè)研發(fā)投入不足,行業(yè)整體發(fā)展緩慢。
1990年至2005年的調(diào)整期,國外CAE巨頭(如ANSYS、ABAQUS)大舉進入中國市場,憑借技術(shù)優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位。本土企業(yè)因資金、技術(shù)短板,商業(yè)化進程受阻,部分企業(yè)轉(zhuǎn)向代理或定制化服務(wù)。該階段,市場競爭加劇,本土CAE軟件市場份額被擠壓。行業(yè)進入低谷期,但部分企業(yè)通過技術(shù)合作與細分領(lǐng)域深耕維持生存。
2006年至今的國產(chǎn)化突破期,國家“十四五”規(guī)劃、“中國制造2025”等政策將CAE列為重點領(lǐng)域,提供稅收優(yōu)惠與專項資金支持。本土企業(yè)在有限元分析、多物理場耦合等領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破,部分產(chǎn)品性能接近國際水平。汽車、航空航天、新能源等行業(yè)對CAE的需求激增,推動市場規(guī)??焖贁U張。
三、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括軟件求解器、基礎(chǔ)軟件、硬件設(shè)備等,其中軟件求解器是CAE的核心,基礎(chǔ)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等,硬件設(shè)備包括高性能計算服務(wù)器、主機、存儲器、交換機、路由器等。產(chǎn)業(yè)鏈中游為計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)研發(fā)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車制造、航空航天、電子電器、工程機械、新能源等行業(yè)。
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場競爭態(tài)勢及投資趨勢研判報告》
以下游汽車行業(yè)為例,根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2025年1-4月,中國汽車產(chǎn)量為1017.5萬輛,同比增長12.91%;銷量為1006.0萬輛,同比增長10.81%。這既源于政策端以舊換新補貼、新能源汽車下鄉(xiāng)等刺激措施落地,也得益于芯片短缺緩解后供應(yīng)鏈韌性提升,車企產(chǎn)能利用率從2023年的72%躍升至81%。傳統(tǒng)汽車開發(fā)依賴大量物理樣機測試,周期長、成本高。CAE技術(shù)通過虛擬仿真構(gòu)建數(shù)字孿生模型,實現(xiàn)設(shè)計參數(shù)的快速迭代優(yōu)化。例如,福特汽車應(yīng)用CAE后,新車開發(fā)周期從36個月縮短至12-18個月,設(shè)計修改率降低50%。豐田開發(fā)新型花冠轎車時,通過CAE將開發(fā)時間壓縮至18個月。這種效率躍升直接加速了新車上市節(jié)奏,為產(chǎn)銷量增長提供產(chǎn)品供給保障。在新能源汽車領(lǐng)域,CAE技術(shù)解決電池?zé)峁芾?、電磁兼容等?fù)雜問題。通過流固耦合仿真優(yōu)化電池包冷卻系統(tǒng),使續(xù)航里程提升8-12%;電磁仿真技術(shù)將電機電磁干擾問題解決周期從6個月縮短至2個月。比亞迪“漢”系列車型開發(fā)中,CAE技術(shù)使熱管理系統(tǒng)能耗降低15%,助力其躋身新能源轎車銷量前列。
四、行業(yè)現(xiàn)狀
國家“十四五”規(guī)劃明確將工業(yè)軟件列為重點發(fā)展領(lǐng)域,疊加“中國制造2025”戰(zhàn)略的持續(xù)推進,為行業(yè)注入政策紅利。地方政府通過專項補貼、稅收優(yōu)惠等措施,加速工業(yè)軟件在航空航天、汽車、電子等高端制造領(lǐng)域的滲透。例如,廣東省對工業(yè)軟件采購企業(yè)給予最高30%的補貼,直接刺激了市場需求。2024年,中國工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模為3332億元,同比增長17.99%。
中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是推動CAE系統(tǒng)市場增長的主要動力。隨著智能制造和工業(yè)4.0的推進,企業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)的數(shù)字化需求不斷增加。CAE技術(shù)能夠幫助企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品性能、縮短研發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本,因而在航空航天、汽車制造、電子電器等高端制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2024年,中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模為37.8億元,同比增長25.17%。從技術(shù)領(lǐng)域來看,國產(chǎn)CAE軟件在流體仿真、多物理場耦合等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。索辰科技通過收購歐洲WIPL-D電磁仿真技術(shù),打破國際壟斷;安世亞太推出支持超大規(guī)模并行計算的仿真平臺,服務(wù)C919大飛機研發(fā)。更值得關(guān)注的是,AI與CAE的深度融合催生新質(zhì)生產(chǎn)力:華為云基于盤古大模型開發(fā)的智能優(yōu)化算法,使設(shè)計迭代周期縮短50%;特斯拉通過AI加速電池包熱管理仿真,減少實車測試次數(shù)40%。
五、重點企業(yè)經(jīng)營情況
中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)企業(yè)競爭格局呈現(xiàn)國際巨頭主導(dǎo)、本土企業(yè)追趕的態(tài)勢。國際巨頭(如安西斯、達索、西門子等)憑借深厚的技術(shù)底蘊和品牌影響力,占據(jù)高端市場主導(dǎo)地位,如Ansys的Fluent軟件在流體仿真領(lǐng)域市場份額極高。然而,國內(nèi)企業(yè)正通過技術(shù)創(chuàng)新和差異化策略逐步打破這一局面。本土企業(yè)中,索辰科技、英特仿真、上海東峻等展現(xiàn)出強勁競爭力。索辰科技在流體、結(jié)構(gòu)、電磁等多學(xué)科領(lǐng)域布局完善,產(chǎn)品精度與算力優(yōu)勢顯著,其流體仿真軟件與安西斯產(chǎn)品仿真效果相近,算力優(yōu)勢突出。安世亞太則在多物理場耦合仿真領(lǐng)域取得突破。此外,新興企業(yè)如云道智造、數(shù)巧科技通過云化CAE模式,以低成本、高精度工具吸引中小制造企業(yè)。
上海索辰信息科技股份有限公司是中國CAE領(lǐng)域的標桿企業(yè),專注于工程仿真軟件自主研發(fā)十余年,已形成覆蓋流體、結(jié)構(gòu)、電磁、聲學(xué)、光學(xué)、測控等多學(xué)科的全棧式解決方案。其核心產(chǎn)品包括流體仿真軟件Aries、結(jié)構(gòu)仿真軟件Virgo、電磁仿真軟件Polaris等八大系列產(chǎn)品,并創(chuàng)新性推出多學(xué)科仿真平臺EMT及工程仿真優(yōu)化系統(tǒng),技術(shù)性能獲中國航發(fā)、中國船舶、中科院等軍工單位及科研院所認可,廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、核工業(yè)等高端制造領(lǐng)域。2025年一季度,索辰科技營業(yè)收入為0.39億元,同比增長21.73%;歸母凈利潤為-0.16億元,同比增長26.51%。
廣州中望龍騰軟件股份有限公司是中國All-in-One CAx(CAD/CAE/CAM)解決方案的領(lǐng)軍企業(yè),也是國內(nèi)A股首家研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件上市公司。公司以自主三維幾何建模引擎為核心,打造了設(shè)計仿真一體化平臺,其CAE產(chǎn)品矩陣包括通用有限元結(jié)構(gòu)仿真軟件ZWSim Structural、低頻電磁仿真軟件ZWSim Metas、流體仿真軟件PHOENICS及網(wǎng)格處理工具ZWMeshWorks,實現(xiàn)從設(shè)計到制造的全流程覆蓋。2024年,中望軟件CAE軟件營業(yè)收入為973.84億元,同比增長36.23%。
六、行業(yè)發(fā)展趨勢
1、技術(shù)融合與智能化升級
中國CAE系統(tǒng)行業(yè)正加速與人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)深度融合,推動仿真技術(shù)向智能化、自動化方向發(fā)展。AI算法的引入將使CAE系統(tǒng)具備自動優(yōu)化設(shè)計參數(shù)的能力,例如通過強化學(xué)習(xí)實現(xiàn)材料分布的智能優(yōu)化,或利用生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)加速拓撲優(yōu)化迭代。同時,云計算平臺將打破本地算力限制,支持超大規(guī)模并行計算,使復(fù)雜工程問題的仿真周期從數(shù)周縮短至數(shù)天。此外,數(shù)字孿生技術(shù)與CAE的結(jié)合將構(gòu)建虛實映射的研發(fā)體系,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的實時監(jiān)控與預(yù)測性維護。這種技術(shù)融合不僅提升仿真精度與效率,更將推動CAE從“工具屬性”向“決策中樞”升級,重塑制造業(yè)研發(fā)模式。
2、市場需求驅(qū)動應(yīng)用場景深化
隨著新能源汽車、航空航天、智能制造等領(lǐng)域的爆發(fā)式增長,CAE系統(tǒng)的應(yīng)用場景將持續(xù)深化。在新能源汽車領(lǐng)域,電池?zé)峁芾?、輕量化設(shè)計、碰撞安全等需求將推動多物理場耦合仿真技術(shù)的突破;在航空航天領(lǐng)域,超音速飛行器、商業(yè)航天等新興賽道對氣動彈性、燃燒室仿真提出更高要求。此外,消費電子、生物醫(yī)療等行業(yè)的個性化定制需求,將催生面向微納制造、生物力學(xué)等細分領(lǐng)域的專用CAE工具。值得關(guān)注的是,中小企業(yè)對低成本、高精度CAE工具的需求增長,將推動SaaS化CAE服務(wù)的普及,形成“高端定制+普惠服務(wù)”的雙層市場結(jié)構(gòu)。
3、國產(chǎn)化替代與生態(tài)重構(gòu)
在政策扶持與地緣安全雙重驅(qū)動下,國產(chǎn)CAE軟件將加速突破核心技術(shù)瓶頸,重構(gòu)行業(yè)生態(tài)。國家“十四五”規(guī)劃明確將工業(yè)軟件列為重點攻關(guān)領(lǐng)域,疊加“信創(chuàng)工程”推進,國產(chǎn)CAE軟件在軍工、能源等關(guān)鍵行業(yè)的滲透率有望快速提升。本土企業(yè)正通過并購整合、產(chǎn)學(xué)研合作等方式構(gòu)建技術(shù)壁壘,例如索辰科技收購歐洲電磁仿真技術(shù),中望軟件聯(lián)合高校開發(fā)自主幾何內(nèi)核。同時,國產(chǎn)CAE軟件將聚焦“材料數(shù)據(jù)庫”“工藝模型”等底層生態(tài)建設(shè),打破國際巨頭對工程知識的壟斷。未來,中國CAE市場將形成“國際巨頭+本土領(lǐng)軍企業(yè)+創(chuàng)新型中小企業(yè)”的多元競爭格局,而誰能率先構(gòu)建“算法-數(shù)據(jù)-場景”閉環(huán),誰就能在這場生態(tài)重構(gòu)中占據(jù)先機。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(www.thewallstreetmoneymachine.com)發(fā)布的《中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場競爭態(tài)勢及投資趨勢研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。


2025-2031年中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場競爭態(tài)勢及投資趨勢研判報告
《2025-2031年中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)行業(yè)市場競爭態(tài)勢及投資趨勢研判報告 》共八章,包含中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)及全產(chǎn)業(yè)鏈布局狀況研究,中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)企業(yè)案例研究,中國計算機輔助工程(CAE)系統(tǒng)市場及投資戰(zhàn)略規(guī)劃策略建議等內(nèi)容。



