CAE市场空间、竞争格局及行业趋势有哪些？

工业软件行业整体呈高速发展态势。

1.市场空间：全球百亿美元 CAE 市场，产业升级引领打开广阔空间

工业软件行业整体呈高速发展态势。2021 年我国工业软件产品收入 2414 亿元，同比 增长 24.8%，过去 5 年我国工业软件产品收入 CAGR 为 15.12%，行业整体高速发展。2021 年我国工业增加值占全球比例为 25.73%，但工业软件市场占全球比例为 7.95%，反映我 国工业软件渗透率较低的问题。随着我国经济由高速增长转向了高质量发展，工业领域发 展提质增效将提升工业软件行业的需求。CAE 软件作为设计制造阶段的核心工具，将有效 促进我国工业产品设计制造领域的原创能力，推动制造业数字化转型。公司主营研发设计 类 CAE，为研发设计类工业软件中的典型代表，未来将持续享受行业发展红利，不断扩展 市场空间。

CAE 被广泛应用于汽车、电子电气、航空航天、土木建筑等制造业领域，市场潜力 巨大。Credence Research 数据（转引自公司招股说明书）显示，2021 年全球 CAE 市 场规模达到 90 亿美元，同比上涨 11.1%，2017-2021 年全球 CAE 市场规模增长 CAGR 达到 15.3%。结合工业制造业增长速度，我们判断 2022 年全球 CAE 市场规模达到百亿美 元，相较于 2017 年的 50 亿美元市场规模实现翻倍，行业处于快速发展阶段。根据 Market Intellica 的数据，2019 年全球 CAE 应用行业分布前三分别是汽车制造业、电子电气、航 空航天与国防。

国内空间测算：从工业增加值和 CAE 软件规模占比角度对未来空间进行测算，对应 我国 CAE 软件市场规模。1）根据中国工业软件产业白皮书（2020）数据，2021 年，我 国工业软件占全球工业软件比例为 7.95%，假设 CAE 软件为同样占比，我们算 2021 年国 内 CAE 软件市场规模约为 48 亿元。2）根据工信部的数据，我国 2021 年工业增加值为 37.45 万亿元，对应 CAE 软件占比约为 0.013%，假设在 2030 年 CAE 软件渗透率达到国 际平均水平 0.05%（参考世界银行数据）。3）假设 2021-2030 年中国工业增加值年复合增 速为 4%，则我们预测到 2030 年的全国工业增加值为 53.3 万亿元。 基于以上假设，粗略估计 2030 年我国 CAE 软件市场规模有望达到 267 亿元，年复 合增速为 21%。 全国工业增加值的年复合增速为 4%的假设主要基于以下两点考量：1）2012-2021 年， 我国工业总产值年复合增长 6.7%，尽管 2020、2021 年受到疫情影响，但是两年的平均 增速同样达到近 10%；2）我国制造业由大变强的进程加快，高技术制造业对制造业的支 撑作用也在明显增强，制造业未来仍是国民经济增长发展的重要支柱。

2.竞争格局：海外巨头长期垄断，国产化替代需求迫切

海外巨头垄断国内 CAE 市场。在核心工业软件领域中的 CAE 软件市场，安西斯、 达索、西门子、MSC 等公司已形成巨头垄断的局面，在国外市场占据技术、规模和市场 的绝对优势；在国内市场，外资巨头依靠技术和先发优势占据了较大的市场份额。根据《中 国工业软件产业白皮书（2020）》（中国工业技术软件化产业联盟）的研究，国内市场目前 前十大 CAE 软件企业均为境外软件厂商。扩大到 CAx 行业，根据华经产业研究院统计数据，2020 年，占据中国 CAx（CAD+CAM+CAE）行业前三市场份额的是达索系统、Autodesk、 西门子，分别占比 22%、15%、13%，国内企业中望软件、苏州浩辰、数码大方仅占比 4%、2%、1%。

国内企业格局相对分散。我国 CAE 工业软件市场仍处于发展早期，国内企业市场竞 争格局相对分散，行业集中度低，中小企业居多，行业内虽陆续涌现了一些企业，但尚未 出现占据绝对主导地位的本土厂商。其中，安世亚太 2019 年相关产品收入达到 5.49 亿元 （安世亚太公司公告），是目前国内的行业龙头企业，索辰科技在 2022 年收入达到 2.68 亿元，位于行业前列。此外，行业内的其他代表性企业还包括：云道智造、南京天洑、英特仿真、十沣科技和中望软件等。

国内厂商差异化发展，细分领域各有所长。受限于技术和经验积累，国产 CAE 厂商 难以在短时间内实现技术的全面追赶，打造成熟且覆盖全面的产品矩阵。相关企业主要专 注部分学科核心技术，实现技术点突破，同时充分发挥本地化优势，与产业深入合作打造 服务细分行业领域的特色产品，形成差异化竞争格局。整体来看，由于市场国产化率较低， 顺应国产替代趋势，各厂商在各自优势领域均有广阔市场机会，优质的 CAE 产品仍然是 国内厂商发展的核心竞争力。 国产化、服务能力、性价比优势等多种因素共促下，国内企业份额有望持续提升。在 工业信息化高速发展的背景下，CAE 软件的重要性在我国显著提升，企业在产品设计与 生命周期各阶段对 CAE 软件的需求不断增加，在各领域的应用日益广泛。随着国内工业 软件企业技术水平的不断进步，国内企业逐渐凭借对本地化客户定制化需求的深入理解、 快速响应的服务优势、成本优势站稳脚跟。随着研发投入持续加大，国内 CAE 企业的产 品水平也正不断加速对海外巨头形成追赶，结合国内化需求给予场景打磨机会，优质龙头 厂商能力有望快速提升并加速打开市场空间。

3.行业趋势：国产化+CAx 一体化+上云+数字孪生共促行业发展

（1）国产化：大势所趋，国产化需求迫切

国内 CAE 行业面临“禁运”、“信息安全后门”问题。我国工业软件在某些关键产业 和领域过度依赖国外工业软件，存在丧失产业发展主动权和影响产业信息安全的风险。如 此前 2019 年 5 月，华为被列入“实体清单”，导致其无法使用部分海外工具；2020 年 6月哈工大和哈工程被列入“实体清单”后，其使用的美国 MATLAB 软件遭断供；再有去年 8 月 12 日美国颁布“EDA 出口禁令”，全面断供 3nm 及以下先进制程的 EDA 软件。这无 疑对我国许多高科技领域的创新有明显负面影响。 国家高度重视国产化替代进程，国产 CAE 厂商迎来重要发展机遇。2019 年以来，美 国的科技封锁导致我国多家科研机构和研究所被禁用基础工业软件。实现关键技术自主可 控，维护国家安全成为国家需求，研发设计类 CAE 软件国产化替代需求迫切。出于形势 和安全考虑，国家高度重视相关产业发展，推出一系列政策促进产业数字化发展，推动工 业软件领域的国产化替代，促进国产工业软件快速进入受制裁的科研院所和企业，并逐渐 加快融入其他大型企业生产流程。未来，实现自主可控的国产化替代将成为行业的长期发 展趋势。

（2）CAX 一体化：工业智造之源，未来是产品矩阵平台

CAX 作为工业软件的本源，贯穿产品设计至制造全流程，价值在于数据效率。CAX 是 CAD/CAE/CAM 的简称，是研发设计的基础环节。CAX 在产品研发中设计-制造中呈体 系协作，CAD 于设计环节进行产品的几何与实体建模，继而 CAE 对产品模型多方面模拟 与分析，根据 CAE 结果以 CAD 优化模型；最终得到最优化设计成果，交由 CAM 制造。 CAX 协同过程中，一体化设计避免了软件间模型衔接的数据损失，相同的数据结构与层次 有助于信息传递效率的提升，使产品的设计-制造环节无缝衔接。 CAX 一体化成为重要方向，有机集成进一步提高设计和生产的自动化程度与效率。 CAM 与 CAD 集成将极大提高设计与生产效率，而 CAE 模块满足轻度仿真分析需求，进 一步提升设计精度。CAD/CAE/CAM 三位一体，以工业软件源中之源，效率服务工业智造。

（3）CAE 上云：云平台成云 CAE 的升级形态

随着云计算与高性能计算（HPC）技术的发展，CAE 上云将成为行业未来的发展趋势。 CAE“上云”是指利用云计算平台实现 CAE 仿真求解的过程，用户无需购买本地 CAE 软 件，直接通过 Web 浏览器上传计算文件、选择求解器、确定配置参数等步骤，随后云计 算平台进行数值仿真并将结果返回给客户。 CAD 上云，核心用户价值在于降本增效。CAE 云平台可以实现云资源的“即需即用”， 企业无需负担较高的前期硬件投入和后期维护成本，降低了 CAE 的使用门槛，也帮助企 业节约开支。

（4）CAE 结合数字孪生：物理实体虚拟模型仿真验证，助力未来智能化制造

数字孪生技术是智能制造的核心技术之一，是以数据与模型的集成融合为核心的新模 式，通过在数字空间实时构建物理对象（包括资产、行为、过程等）的精准数字化映射， 基于分析预测形成最佳综合决策，实现工业全业务流程的闭环优化。 数字孪生中 CAE 可以起到“先知”作用。本质上是在传统 CAE 的基础上叠加人工智 能、大数据技术和物联网技术，将研发设计延伸到产品制造全生命流程。CAE 基于第一性 原理或称为基于物理机理的方法来预测物理世界的未来状态，这使得人们可以在数字孪生 体中提前查看产品的运行是否正常、预知故障何时发生以及故障发生的后果。根据数字孪 生体反映出的问题，调整产品设计方案或运行策略，直到对预测的结果满意后再操作物理 实体。这样会减少事故发生、降低设计和运行成本、加快产品迭代进程，提高产品质量和 可靠性。