2023年索辰科技研究报告 专注CAE仿真软件17年

1、产业升级需求叠加自主可控政策推动，CAE国产化进程不断加速

1.1、CAE：多学科融合铸就行业高壁垒，研发设计环节降本增效价值显著

研发设计基础工具软件，自主可控下成长空间广阔。CAE 软件仿真方法是与理论方法、实验 方法并列的人类认识世界的三大方法。CAE（Computer Aided Engineering 计算机辅助工程） 是指在产品/工程设计阶段用计算机软件对产品/工程项目的工作状态、行为进行基于物理模 型的模拟，来预测其功能可用性、可靠性、效率和安全性等，实现产品/工程的设计优化，保 证产品/工程达到预期功能并满足各种性能指标。CAE 可广泛应用于机械、航空航天、汽车、 船舶、石化、电子、土木、电力等行业，属于核心的研发设计基础工具软件。根据 Credence Research 数据，2021 年全球 CAE 市场规模预计为 90 亿美元；根据观研天下数据，2020 年国 内 CAE 市场规模为 61.8 亿元。

CAE 软件开发依赖多学科融合，市场由通用型和专用型软件两大类构成。CAE 是物理、数学、 计算机及工程学结合而形成的软件应用，以有限元法、有限差分法及有限体积法等为数学基 础，用计算机辅助求解并优化复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热 传导、三维多体接触、弹塑性等性能的近似数值分析方法。因为其发展依赖于多学科融合， 因此该领域产品的研发有着很高的壁垒。CAE 可以分为通用型和专用型软件，主要应用在机 械、流体、电磁和其他领域。1）通用型 CAE 适用范围广，可针对多种类型的产品的物理力学 性能进行模拟仿真、评价和优化，典型的产品有：Ansys、CFX 等。2）专用型 CAE 能够针对 特定类型的产品提供较好的性能分析、预测以及设计优化等功能，典型的产品有：Matlab、 Motion 等。

CAE 核心三个环节，求解器体现行业底层 Know-how。CAE 软件包含前处理、求解计算与后处 理三个过程。1）前处理：将产品设计形态进行离散化处理后，选择物理模型和数值求解算法 及其参数，再根据实际工况设置求解的边界条件，如边界条件、载荷、约束等。该阶段核心 在于将产品整体进行离散化，并且将产品情况尽量调制为真实使用环境，从而更好的对每个 离散点进行计算及仿真。2）求解计算：求解计算即运用求解器对离散点进行仿真结果计算。 求解器是 CAE 软件的核心底层架构，直接决定仿真的精度，其将 CAE 软件底层的物理、数 学算法用计算机语言展示并计算求解。其源代码是由数学、力学、材料、物理等多学科的代 码组成，难度和复杂度高。3）后处理：处理和显示 CAE 求解器生成的结果数据，提供可视 化的画面。

CAE 仿真可大幅减少物理实验次数，对于研发环节的增收降本效果显著。产品的生命周期通 常包括构思、设计和分析、制造、运维，CAE 仿真覆盖研发全流程，主要在设计和分析环节 发挥作用。1）降本：CAE 软件可模拟多种实际情景，大幅减少实验次数，减少物理实验所引 发的时间和资金成本，2）增效：CAE 软件可协助设计人员预先发现潜在问题，助力企业寻求 理想的产品设计方案，为设计决策提供支持，提升研发设计效率；3）增收：CAE 软件可以推 动产品更快的发行，促进企业与行业的发展。4）效果：根据 Aberdeen 调查报告表示，集成 的CAE平台能够节约 22%的时间。根据 Ansys 发布的《5G 白皮书》数据显示，其提供的电磁 模拟与仿真领域的 5G 解决方案能够提供显著的竞争优势：1）能够降低 60%的成本；2）提升 3 倍的开发时间；3）减少 70%的闲置功率；4）降低 80%的天线重量。

研发设计类软件是工业软件重要组成部分，CAE 基础工具软件属于核心一环。工业软件主要 包括研发设计、生产制造、运维服务、经营管理四大类，CAE 与 CAD、EDA 同属于工业软件中 的研发设计类软件，处于工业软件的上游，是最能体现工业属性和底层物理原理的部分。CAE 处于 CAD（设计软件）与 CAM（制造软件）的中间环节，1）传统产品开发流程：每做一次设 计均需要进行试验，再不断地进行设计调整和相应试验，直到找出最优解，才能进行产品的 制造；2）CAE 驱动的产品开发流程：由 CAD 进行设计，设计过后使用 CAE 代替大部分的试验， 从而进行最后的产品定型，再由 CAM 帮助制造，CAE 作为基础工具软件是连接 CAD 和 CAM 的 核心一环。可以看出，在 CAE 软件的配合下，诸多依靠经验进行调试的环节转化为数据驱动 的产品设计方式，整体流程更加高效。

海外厂商起步早、收入体量大，头部企业集中度高。美国于上世纪五六十年代起投入开发 CAE， 之后在工业和信息业发展的背景下，促生了大量细分领域 CAE 企业，并于 21 世纪掀起的并 购热潮中不断被集成，最终形成数家产品矩阵全面、商业体量庞大的 CAE 巨头。以 Ansys 为 例，其旗下通用及定制型 CAE 软件覆盖结构、流体、机械等多领域功能模块，在汽车、航空、 机械等行业充分应用，22 年营收达 20.66 亿美元，收入体量大。目前 CAE 市场已经形成高集 中度的市场格局。根据 IDC 数据，2021 年全球 CAE 前三大供应商 Ansys、西门子和达索系统 市占率总计 77%，行业集中度非常高。国内 CAE 软件起步较晚且发展缓慢，20 世纪 90 年代 引入海外厂商后始终被其占据主要市场。根据 IDC 数据，2021 年中国制造业 CAE 市场中，前 三大厂商均为海外 CAE 厂商，共占 45.8%的份额。

高技术壁垒、高成本投入、先发企业优势明显。1)技术壁垒：从 CAE 所需要的知识结构来看， CAE 软件开发需要更多数学、物理相关知识。CAE 软件本质上是把复杂的物理公式写到软件 里，再运用有限元分析、数值计算等数学方法，借助计算机技术快速实现运算。尤其在流体 力学与多物理场耦合领域，以流体力学为例，其中各分子受各自影响形成的波动较大，若没 有特别契合的物理公式，需要先推导公式，具有较高的技术壁垒。

2)投入成本：CAE 技术研 发需要很高的时间与成本。通常大型 CAE 软件的研发周期需要 3-5 年的时间，培养生态并得 到市场认可则需要 10 年左右。3)客户粘性高及生态：生态培养对于研发设计类工业软件至 关重要，投入足够的研发经费打磨产品之后，使用者生态、算例积累会大幅影响产品的迭代 以及精确度，CAE 软件往往需要丰富的算例积累，使其不断地迭代，产品精确度才会越来越 高，也会形成较大的先发优势。此外，CAE 软件客户的数据积累、使用习惯等会形成较高的 客户粘性，也是 CAE 软件的重要护城河。

1.2、研发设计工业软件核心环节，国产替代需求强、空间大

海外 CAE 发展早，政策加持加速产业成熟。以美国为例，其 CAE 行业发展经历了四个阶段， 1）早期探索期：20 世纪 60 年代，在国家资金支持下，NASA 支持推出首套有限元分析软件 Nastran，同时期 MSC、SDRC 和 Ansys 先后成立。2）蓬勃发展期：70-80 年代，CAE 进入蓬勃 发展期，美国国家科学基金会资助“计算机科学工程和研究”等计算科学项目，国防部推进 构造数据集成环境的 CALS 计划，为这一时期的 CAE 发展提供了技术和环境支持。3）成熟壮 大期：90 年代，CAE 软件向各细分领域发展，市场规模强劲增长。这亦得益于 1995 年美军建 模仿真主计划给基于仿真的采办构建了框架，为 CAE 产业发展提供稳定的市场需求。

4）并购 扩张期：21 世纪以来，大软件公司为提升分析技术、拓宽应用领域和市场范围，不断加强对 中小 CAE 软件企业的并购。这一时期美国政府依然重视 CAE 发展，美国国防部 2010 年提出 ManTech 计划，新设先进制造企业(AME)专栏，将 MBE 纳入“制造企业建模和仿真”板块。我 们认为，CAE 行业发展在特定阶段需要政策方面的引导和加持。

国内 CAE 产业在波折发展中持续积累，回归自研国产化进程加速发展。1）我国 CAE 的研发 最早可追溯至上世纪50-60年代，国内数学家冯唐提出有限元方法的基本思想，基本与国外 时间同步。2）70 年代开始，国内早期 CAE 产品陆续推出，然而其均针对特定领域，相对更 专业，一般工程师难以掌握，后续推广和服务较难，限制了市场化进展。3）90 年代开始， 海外CAE成熟软件进入中国市场，其通用性更强、使用感更优，快速占据了国内 CAE 市场， 导致国内CAE软件自研发展出现一定的停滞。4）2006 年左右开始，国内 CAE 厂商逐渐从二 次开发，回归自研为主的技术和产品路径上，叠加政策不断推动，陆续形成了一批有代表性 的国产CAE厂商。

国产替代趋势确定，国产化远期空间大。国外厂商凭借多年来积累的市场口碑和技术优势在 军工领域，以及汽车、电子电气、医疗设备等民用领域占据较大份额。在四大类工业软件中， 目前经营管理类工业软件的国产化率最高，达到 70%,对于面向研发设计环节的工业软件仍依 赖进口，国产化率约 5%,容易出现“卡脖子”的现象，实现自主可控的迫切性强。从远期替 代空间来看，假设达到和目前生产控制类工业软件同等的国产化率，就有 10 倍的增长潜力。近些年相关政策密集出台，国产替代进程有望加速。CAE 由于技术壁垒较高、前期投入较大， 产业发展需政策投入及补贴进行推动。近年来产业政策支持力度加大，相关政策密集出台。

自主可控下的国产化需求景气度高，叠加产业升级下研发设计类软件渗透率不断提升。1） 中国软件市场规模可观。根据工信部披露的软件和信息技术服务业统计快报数据，2022 年市 场规模为 108126 亿元。2）工业软件占比持续提升。根据《中国工业软件产业白皮书 2020》 统计的中国工业软件市场规模/中国软件行业规模，2018-2021 年工业软件在中国软件行业的 市场规模占比分别为 2.39%/2.39%/2.42%/2.53%。

3）研发设计类工业软件占比接近两成。2020 年国内研发设计类工业软件市场规模占国内工业软 件规模比重为 18%，考虑到国内产业结构升级，从中国制造走向中国创造，更多的公司采用 正向研发流程进行设计，研发设计类软件需求不断增长，占比有望持续提升。4）CAE 是研发 设计类工业软件重要组成。CAE 软件主要用于仿真环节，国产化率低，自主可控需求迫切。 根据数据化企业研习社数据,我国 CAE 渗透率仅为 50%，仍有较大提升空间，叠加目前较低的 国内国产化率。我们认为，目前国内 CAE 行业的发展具备国产替代与产业结构升级渗透率提 升的双重逻辑。

1.3、行业面临技术和产品形态变革，国内CAE产业生态渐兴

行业持续迭代，多物理场耦合、全流程协同、云化为 CAE 发展趋势。1）多物理场耦合：仿真 场景日渐复杂，需要在多物理场、化学场耦合的情况下进行仿真。在真实工况下，各个物理 参数往往会互相影响，原先 CAE 仿真软件需在多个单一学科软件中进行多次往返计算，计算 结果的精确性无法满足需求，多物理场耦合仿真将底层求解公式进行融合，计算结果更精确、 仿真效率更高。此外，除多物理场耦合，CAE 有望实现材料、化学、生物等多学科结合，如 2014 年达索收购 acclrys，现更名为 BIOVIA，BIOVIA 主要侧重生物科学。2020 年西门子收 购了计算化学公司 Culgi，Culgi 软件可以提供量子化学和分子模拟功能。

2）全流程协同： 未来 CAE 软件将向仿真、测试、材料、反馈优化环节全流程进行协同发展，实现仿真结果辅 助设计参数的优化。3）云仿真和 SaaS 化：解决 CAE 求解对企业带来的算力、硬件成本投入 大问题，提升工业流程效率，易于储存备份以及用户之间的协作。SaaS 交付的产品首次付费 的价格更友好，软件部署及更新便捷，中小企业接受度高。

国内 CAE 产业生态渐兴，政策鼓励下公司成长有望加速。目前国内 CAE 行业主要包括三类厂 商，1）专注 CAE 软件厂商：其主营业务主要围绕 CAE 软件展开，该类厂商目前可进一步分为 两类，①经典 CAE 仿真软件公司：如索辰科技、英特仿真、上海东峻等，其专注于通用型及 定制化的本地部署 CAE 软件，目前在逐步向云化、数字孪生等领域进行拓展；②新兴商业模 式 CAE 厂商：如云道智造、数巧科技等，其主要以云化的 CAE 为主要产品方向。2）CAD 厂商 衍生至 CAE 软件业务：如 Autodesk、达索横向拓展 CAE 业务，若实现设计/仿真一体化，软 件效率将提升。

3）以海外 CAE 产品代理为主的厂商：如安世亚太，其最早将仿真技术和 TRIZ 体系引入中国，与欧美最大仿真技术咨询服务公司 CADFEM 和全球最大仿真技术公司 Ansys 建立了紧密的合作关系，目前开启自研 CAE 软件道路。总体来看，国内厂商在产品方面已实 现一定程度的突破，并且在探索新的商业模式，未来核心在于产品供给持续迭代下，如何积 累更加丰富的算例，以及打破海外厂商沉淀的客户生态。

2、索辰科技：国内CAE仿真软件龙头企业

2.1、专注CAE仿真软件17年，产品矩阵丰富、成熟度高

聚焦 CAE 仿真软件十余载，军工领域自主可控取得阶段性成果。索辰科技成立于 2006 年， 秉承“仿真引领未来，成就客户创新”的理念，专注于 CAE 仿真软件核心技术的研发与开发、 产品的销售和服务。我们认为，公司的发展历程可为两个阶段：1）产品体系丰富阶段（2006- 2018 年）：期间，公司持续进行自主研发，推出电磁、声学、光学、测控、多学科等仿真软 件产品，基本完成主流 CAE 软件方向产品布局，成为国内 CAE 自主可控领域产品涉猎范围最 广的厂商之一。2）加大市场拓展力度期（2018 年-至今）：公司目前产品主要应用于航空航 天、国防装备、船舶海洋、核工业等国防科技领域，以及工业装备等 CAE 民用领域，未来将 持续加大民用市场拓展力度，丰富下游领域。

公司产品涵盖通用型仿真软件及定制型仿真软件，产品矩阵相对较全。公司目前产品包括通 用型的工程仿真软件和定制化的仿真产品开发。 1）工程仿真软件：通用型的仿真纯软件产品，其中主要包括单一学科仿真软件、多学科仿真 软件和工程仿真优化软件，是公司目前主要的收入来源。①单一学科及多学科仿真软件均基 于相应的物理学科。②工程仿真优化系统在产品/工程需求分析、概念设计、详细设计、原型 及验证、评估与试生产、正式生产等阶段引入仿真分析方法，实现生产全生命周期的仿真驱 动，提升整体仿真的参数准确性。 2）仿真产品开发业务：根据客户特定的仿真需求，提供定制化设计的仿真解决方案，包括仿 真-试验融合验证系统，高性能计算平台，工业仿真云平台，以及定制化仿真软件开发，主要 面向军工单位及科研院所。

公司产品应用场景广泛，实用性强。以航空发动机内部零件为例，其工作在高温、高压、高 频振动、高旋转速度和复杂多变的恶劣环境下，零件工作的温度和压力超过正常工作允许的 温度和压力，就会导致航空发动机零件设计失效。并且，内部的气体流动属于三维、粘性、 跨声速和非定常可压缩流动，对航空发动机内部的温度和压力的实验测试相当困难，常用的 温度和压力传感器无法承受如此高的温度和压力，应用公司的流体仿真软件 Aries 能准确模 拟航空发动机工作时内部的流场、温度和压力，实用性强。

多学科仿真平台提升仿真精确度、提升仿真效率。公司 EMT 多学科仿真平台将单一学科的某 几项仿真领域集成在一个软件中，从而进一步探测单一产品中多个相互关联性较强的物理学 领域对产品的影响。如飞行器在服役过程中，其更快的速度意味着与大气层产生更剧烈的摩 擦，产生的气热动量较高，会影响飞行器的结构，热-结构耦合的多学科仿真优化在航空航天 领域广泛使用。多学科仿真平台也能够更好地发挥公司产品在多个领域积累的优势。

2.2、股权结构相对集中，高管行业积累深厚

股权结构相对集中，激励体系完善。公司股权结构清晰，股东主要由公司创始人、员工持股 平台与投资公司组成。1）实控人为董事长兼总经理陈灏先生，其直接持股 26.62%，并通过 宁波辰识、宁波普辰、上海索汇分别持有 10.72%、9.38%、2.02%的股份，共间接持股 1.55%， 合计持股28.17%。2）宁波辰识、上海索汇分别是公司于 2015 年、2017 年设立的员工持股平 台，分别占公司 8.04%、1.51%的股份，主要用以实现对公司高管、核心技术人员的股权激励。 整体来看，公司股权结构集中，有助于公司实现高效决策；公司针对高管与核心技术人员的 激励机制完善，有利于提升公司核心成员的凝聚力和团队的长期稳定性。

行业积累深厚，专业技术背景强。公司管理层及核心人员行业与技术背景丰富，1）核心高管 团队多出身于海外龙头：公司管理层人员曾就职于海外 CAE 龙头公司 Ansys，及 Ansys 在国 内最大的合作伙伴安世亚太，行业积累及产业资源丰富；2）核心技术人员科研背景深厚，成 果产出丰富：公司核心技术人员包含机械、力学、软件算法等专业背景，累计发表专业论文 发表共计 22 篇。公司优质的管理层与核心人员的背景经历奠定公司以科技创新为根基的主 调，同时统筹兼顾研发与销售，为公司持续发力打下有力基础。

2.3、营收保持较快增长，收入结构呈现多元化

国产替代背景下产品供给持续迭代，营收保持较快增长。收入端，2019-2022 年公司营业收入 由 1.16 亿元增长至 2.68 亿元，四年 CAGR 为 32.27%，维持高增长，主要由于 1）国防军工领 域软件国产化趋势加速，军工集团及科研院所加大对国产工业软件的采购力度；2）公司加大 客户拓展力度，国有企业与民营企业客户数量持续增长。利润端，公司归母净利润自 2020 年 回正，2020-2022 年公司净利率分别为 20.17%、26.13%、20.06%，盈利水平较高。

毛利率保持 60%以上高位，随营收结构变化出现一定波动。分产品来看，1）工程仿真软件为 纯软件产品，毛利率较高且较为稳定，常年维持在 95%以上，其中单一学科仿真软件、多学 科仿真软件、仿真软件优化系统 2021 年毛利率为 95.44%/97.23%/97.42%，均保持高位；2） 公司仿真产品开发业务为客户提供软硬件一体化的解决方案，涉及模块及硬件采购，受各项 目性质影响，毛利率在 15%-40%波动。总体来看，公司近几年毛利率出现一定波动，但维持 高位。其中 2022 年为 63.41%，主要由于毛利率较低的仿真产品开发业务营收占比提升。伴 随着高性能计算平台及云仿真平台项目收尾，公司毛利率有望回升。

2.4、持续高强度研发投入，积累多项CAE核心专利

费用率随规模效应逐年下降，研发保持高强度投入。公司费用率逐年下降，主要受益于①营 收高增②公司整体经营效率提升。具体来看，1）公司销售费用率较低，主要由于公司目前 客户较为集中且粘性较大，销售拓展费用低。2）公司注重研发投入，研发费用率常年维持在30%以上，2022年研发费用率上升主要由于公司扩招研发人员、研发人员平均薪酬上升。

研发成果显著，人均创收持续提升。从人员结构来看，公司重研发性质显著，成立以来对研发 的投入的重视程度较高，截至 2022H1，公司研发人员/销售人员占比分别为 63.9%/12.4%。从 研发结果来看，截至 2022H1，公司形成 13 项 CAE 核心技术，取得 21 项发明专利、196 项软 件著作权，在流体、结构、声学、电磁求解器以及前处理与高效计算方面均有相关的专利沉淀， 研发投入成果显著，目前处于行业领先地位。从人均创收来看，2019-2021 年公司人均创收分 别为 75.71/111.63/122.74 万元，提升显著。

3、通用型CAE全领域布局，多重驱动力保障业绩持续增长

3.1、重大科研项目深化公司地位，高性能+云化+算力平台提升产品优势

参研科研项目众多、涉及范围广，处于国内领先地位。公司多次承担国家级、省级重大科研 项目，目前已参研 3 项国家重点研发计划“高性能计算”重点专项，并作为牵头承担单位研 发 3 大项国家重大科研项目专项，科研领域地位深厚。具体来看，公司参与的科研项目涉猎 范围广泛，包括流体、结构、声光电、热能、多学科等物理领域，并且还包括新兴 CAE 创新 技术以及云服务平台建设项目。上述分析显示公司技术实力强、产品矩阵全，在国内 CAE 行 业中处于领先地位。

公司产品性能强，局部领域可对标海外龙头厂商。以公司流体软件 Aires 为例，其包含笛卡 尔网格 CFD 求解器、非结构网格 CFD 求解器、直接模拟蒙特卡洛（DSMC）求解器，能够做 到全速域和全流域整体的气动模拟，应用领域广泛，可完成汽车外气动、航空航天卫星、空 间站相关的机动模拟。

其与 Ansys Fluent 对比情况如下，1）算法：Fluent 使用有限体积算 法，该算法需要对整个模型进行相关的简化，简化的效果不一样，其结果也有所区别。公司 流体软件使用基于气体动理学的 GKS 算法，该算法基于高性能来设计，可以无需简化，直接 利用计算机的能力进行求解和结算。相较于 Fluent，公司软件更具有先进性，计算结果更为 精准，未来应用拓展性也更强，2）功能模块：功能模块上，公司主要的功能已接近全面覆盖， 并且拥有独有的稀薄气体流动模块。3）计算效率：公司软件具备大规模并行能力，运行效率 高，计算效率方面具有优势。4）仿真精度：公司软件仿真精度达到了行业的国际标准，公司流体软件 Aires 的计算结果和 Fluent 计算结果或理论解的差异较小，仿真精度较高，产品 具有先进性。

云化+算力平台布局，产品优势不断深化。公司积极进行研发投入，钻研高性能计算、云平台 等技术，解决下游客户算力资源不足带来的产品性能瓶颈，提升公司产品竞争力以及下游客 户粘性。1）工业仿真云平台：工业仿真云平台包括私有云服务（对接客户本地部署的高性能 计算平台）和公共云服务（对接外部的计算资源）两种部署，以云服务方式提供仿真分析所 需的 CAE 工具软件、网络资源等，可在本地及云端分时运行大量并行任务，促进资源充分利 用、提升仿真效率、实现快速处理复杂模型、降低成本的效果。

2）高性能计算平台：通过聚 合结构，使用多台计算机和存储设备以极高速度处理大量数据，使多个节点以集群的形式协 同作业，一方面经过处理合并为原问题的最终结果，从而缩短问题的处理时间，在短时间内 执行海量计算从而解决复杂的性能密集型问题；另一方面能够为客户构建领先的仿真计算环 境，为下游客户带来更好的使用体验。

3.2、军工数字化景气度高，CAE国产化率有望提升

国防预算温和上扬，军工数字化景气度高。根据国防部数据，2023 年中国国防支出预算约为 15537 亿元，同比增长 7.2%，呈现温和上扬趋势。2020 年国防支出预算中用于装备方面的支 出占比 37.2%，并且我国国防建设逐渐从“以武器平台为中心”转向“以网络体系为中心”， 装备的费用向国防信息化方向倾斜，充分发挥武器平台的效能。国防信息化涵盖雷达、卫星 导航、信息安全、军工通信与军工电子五大领域，C4ISR 是其应用载体，其中核心是 C4，包 括 comand（指挥）、control（控制）、communication（通信）、computer（计算）。CAE 软 件作为研发基础工具软件，属于受益方向，同时在国防科技领域的国产化需求确定性高，因 此在该领域 CAE 软件中长期的需求有保障。

前五大均为国防科技和国企客户，受益 CAE 国产化率提升带来增长确定性。公司目前客户主 要为中国航发、中国船舶、航天科技、航天科工、航空工业、中国兵工等军工集团，以及超 算、中科院等国企客户，2019-2021 年前五大客户分别占公司 74.41%、67.94%、73.14%。公 司向相关客户提供包括工程仿真软件（单一学科仿真软件、多学科仿真软件 EMT、工程仿真 优化系统）、仿真软件开发，应用方向涵盖流体、结构、声学、电磁等细分领域。这些产品 和解决方案在军工数字化领域都有着广泛的潜力，未来持续增长的确定性强。根据公司募投项目的披露信息，未来年产 260 台 DEMX 水下噪声测试仪项目建成后将通过仪器销售、检测 数据及实验服务和工程技术软件的销售与技术服务三部分形成稳定业务来源，拓展公司现有 产品线。

航空国防领域 CAE 市场国产替代空间可观。根据海外龙头 Ansys 年报，其 2022 年航空国防 营收占比为 24.2%，根据观研天下数据，2020 年国内 CAE 市场规模为 62 亿，2016-2020 年航 空国防领域的增速中枢在 12%-25%区间内，以该增速中枢作为 2020-2022 年增速假设，测算 得 2022 年国内 CAE 市场约为 78-97 亿，因此航空国防领域的市场规模约为 19-23 亿，目前 研发设计类软件的国产化率在5%左右,国产替代的市场规模预计在18-22亿左右，空间可观。

军工领域国产替代持续推进，定制产品本土优势显著。在通用型软件方面：1）功能覆盖全 面，根据招股说明书与公司投资者关系活动记录表，公司产品与军用领域主要替代对象 Ansys 通用力学软件对比，公司在超 80%功能模块上可实现完全替代，并且在瞬态求解功能上具有 优势。2）迁移成本优化，公司求解器包含 Ansys 主要使用的稳态有限元算法，客户可实现数 据继承；使用界面对标 Ansys 等军工客户常用软件进行调整，契合使用习惯。在定制化产品 方面：CAE 软件需要与实际工况条件紧密结合，军工领域客户普遍存在专业化、定制化需求， 公司基于本土化优势，根据招股说明书，公司已与中国航发、中国船舶、航天科工等军工集 团合作完成多个标杆项目，形成了良好的口碑积累和客户粘性。

3.3、销售渠道建设+云仿真平台新品，有望进一步打开民用市场

特种领域技术和产品积累在民用市场有望得到复用。CAE 软件本身具有广泛的应用领域，包 括机械、航空航天、汽车、电子、建筑等。基础技术具有通用性，同时适用于军用和民用领 域的工程问题。近年来军用领域的 CAE 分析需求呈现精细化、大规模、复杂多物理场耦合模 拟的发展趋势。特种领域工况物理现象极端，比如超高音速、超高温度、超高压力，难度较 高。1）以火箭发动机为例，为分析火箭发动机内部的湍流燃烧的复杂多尺度现象和声学效应 而开发的高性能 CFD 计算方法和湍流燃烧模型，其对于使用甲烷等清洁能源的汽车发动机的 设计也有非常大的帮助。

2）另一方面，在国家《军用技术转民用推广名录》中，经常出现的 新型材料也是一个典型的军转民技术切入点。对于 CAE 结构仿真软件，为实现面向采用新材料、新构型的设备的结构仿真分析，也需要开发和改进相应的宏观力学算法。这些技术与新型材料的军转民应用强相关，也是对应的民用产品设计仿 真时不可或缺的工具。

升级并推出仿真平台新品，加强销售渠道建设。根据公司招股说明书募投项目的情况，1）公 司对现有声学、结构、电磁、光学以及多物理场仿真软件、CAD for CAE Plexian 进行研发 优化，进一步升级目前产品性能。对于工业仿真云建设，包括云端CAE仿真软件研发和平台 生态体系建设两部分，通过实现云计算与设计仿真核心技术的融合降低仿真应用在经费、人 才和技术上的要求，做到远期成本的降低，进一步扩大潜在客户群，中小企业可通过购买服 务的方式进行仿真设计。2）渠道建设包括在上海、北京等 7 个城市增设营销中心，帮助公司 进行市场拓展，在更好地服务国防科技和国企领域客户的同时，进一步开拓民用市场。

民用市场逐渐打开，新客户拓展情况良好。2019-2021 年公司来自民营企业的客户销售收入 分别为 841.07/1907.78/3078.05 万元，营收占比持续提升。公司目前的民营客户主要包括两 类，一类是航空航天、船舶、机械等领域的高端制造企业，另一类是专注于工业软件开发或 工业应用系统集成的企业。公司目前新客户拓展情况良好，2019-2021 年公司新客户贡献的 工程仿真软件业务营收占比分别为 60.63%、48.89%、56.30%。伴随着公司云仿真平台新品的 推出，以及销售渠道的进一步铺开，公司有望在民用市场进一步拓展。

云仿真平台项目助力公司 CAE 软件全产业链生态提升。CAE 软件系列产品云化后更为便利地 针对个人用户、企业用户、企业管理员等不同类型的用户随时随地提供设计建模、仿真分析、 数据存储、专家支持及面向特定场景仿真应用等服务。1）公司端，为订阅式付费提供技术基 础，推动商业模式 SaaS 化，有助于提升可持续收入、盈利能力和客户粘性，并抑制盗版使 用。2）服务端，云平台针对个人用户、企业用户、企业管理员等不同类型的用户提供不同的 仿真云门户，提高需求匹配效率，构建良好的平台生态体系。3）用户端，云化与模块化提高 仿真服务灵活度，大大降低其在设备、场地、时间等方面的限制，满足用户各类使用场景； 将核心仿真软件部署至云端，降低用户的硬件与人力成本，并通过订阅制避免一次性大额支 出，契合中小企业需求。

4、海外CAE巨头成长路径带来哪些启示？

4.1、Ansys：仿真软件龙头，下游行业与客户分布广泛

依靠长期技术沉淀成为行业巨头，利用高校卡位市场加速产品推广。Ansys 成立于 1970 年， 前身为 SAS，致力于工程模拟软件技术研发，是目前全球 CAE 领域的龙头企业。公司的发展 历程具备两大特点：1）产品矩阵扩展阶段：公司以温度压力的结构仿真起家，逐渐通过自研、 集成与收购扩充产品矩阵，以及完善产品使用体验，形成了拥有前处理-仿真求解-后处理的 CAE 软件模式，覆盖电磁、流固、热分析学模拟等众多领域的仿真软件产品。2）利用高校和 实验室进行生态卡位和培养用户使用习惯：从 1997 年开始，Ansys 开始向美国高校与实验室 推送面向教育客户的产品版本，推广 Ansys 品牌，形成市场卡位。

横/纵收购打造 CAE 仿真平台，对外合作产业生态不断扩大。2006 年至今，公司的收购方向 进行了一定的变化，前期的收购主要聚焦于各物理细分领域的仿真软件，目前转为纵向收购， 如收购前处理、化学材料及下游细分应用的仿真软件公司。通过与 Ansys 的多物理场耦合仿 真能力的整合、软件整体使用流程的体验感进一步提升，并且通过收购下游专用仿真软件， 公司的应用领域持续拓展，目前在航空航天、电子、汽车、国防军工、能源、医疗设备、生 物、工业设备、消费品等都有运用。此外，公司与各大巨头充分合作，例如使用 SAP 的企业 资产管理（EAM）软件进行预测性维护、融合 PTC 的 CAD 技术，在扩展产品功能的情况下，形 成巨头之间的产业生态，商业壁垒进一步加深。

下游行业与客户分布广泛，高科技/航空国防/汽车贡献主要收入。在过去十年中，科研/消 费电子/半导体始终是公司的最大收入来源，根据 Ansys 年报，2022年其高科技行业营收占 比 33.3%；航空国防占比变化较大，在 2014 年实现收入 1.12 亿美金，占比为12%，在 2022 年实现收入 5 亿美金，占比达到 24.2%，2014-2022 年 CAGR 超过 20%，远高于公司整体增速。 我们认为，高科技/航空国防/汽车行业合计为 Ansys 收入的贡献超过七成，对于全球 CAE 仿 真软件市场，航空国防已经成为其重要下游之一，并保持较高景气度。

4.2、围绕Ansys Workbench打造仿真平台

推出 Ansys Workbench，优化使用体验。通过多年的并购整合，Ansys 形成了非常齐全的仿 真软件产品，包含各大物理领域仿真、细分下游场景仿真及新兴领域仿真，目前涵盖包括电 子、流体、结构、3D 设计、光学与虚拟现实、光子学、材料、半导体、声学、自动驾驶、数 字孪生等 CAE 产品。

1）功能集成：此外，公司推出集成化仿真平台 Ansys Workbench，其作 为前后处理平台，求解器计算调用各细分领域仿真软件，可以方便地实现多物理场耦合仿真 和数据交换，并与电路和系统工具相结合，进行多域协同设计，满足各个行业的仿真需求。 Ansys 多物理场仿真解决方案覆盖了流体、热、结构、电磁场、电路/系统等完备的仿真能力， 实现了全工程化的自动耦合仿真，广泛应用于感应加热（电磁-热），焦耳加热（电磁-热-结 构）、MEMS 器件（静电-结构）、音响设备（结构-声学）等领域的设计中，解决多域多物理 场的耦合设计难题。2）使用体验优化：Ansys Workbench 平台通过将各类细分软件功能进行 模块化整合，使建模流程更加清晰，使用步骤更简化。

Fluent 领先流体动力学（CFD）模拟软件：包括计算流体流动和热传导模型、辐射模型，相 变模型、离散相变模型、多相流模型及化学组分输运和反应流模型等各种优化物理模型。可 应用于从可压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混 合等几乎所有与流体相关的场景，广泛应用于航空航天，汽车、能源、医疗、生物技术、建 筑工程、石油天然气等领域。

Ansoft 电磁仿真软件：Ansoft 拥有一整套用于移动通信、互联网服务、宽带联网组件系统、 集成电路、印刷电路板和机电系统高性能电子设计仿真的产品，针对三个应用领域提出专业 的解决方案：1）高频领域：应用于无线技术、宽带通信网络、天线系统、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、物联网(IoT)、航空航天电子等领域，进行系统分析、电路设计、电磁仿真和物理设 计。2）信号完整性领域：应用于复杂印刷电路板分析(PCBs)、IC 封装、高性能互连系统和 电磁干扰(EMI/EMC)。3）机电一体化领域：应用于电力电子和传动系统、汽车部件和系统、 工业设备、电机、继电器及各类电磁设备。

Ansys Granta 系列材料资讯管理软件：1）Ansys Granta MI 企业材料数据智能管理，将可 靠的材料数据与高级研究人员所拥有的材料知识、讯息、经验结合，构建具有竞争力的材料 数据库，控制和储存公司材料资料，并与领先市场的 CAD、CAE 和 PLM 系统顺畅整合，实现公 司上下数据统一。2）Ansys Granta Selector 材料特性可视化，针对材料选择和材料特性实 现可视化，透过全面的资料库权衡材料属性，选择最合适的材料，提升模拟准确度。3）AnsysGRANTA MDS 模拟材料数据库,涵盖超 4000 种商业工程材料的完整可比数据，并作为标准存入 Ansys Granta MI 和 Ansys Granta Selector。

Ansys SPEOS 光学仿真：用于光学设计、环境与视觉模拟、成像仿真等，提供可视化光学系 统和直观的人机交互平台，内嵌 ISO 和 CIE 国际标准，可整合结构进行光机系统的设计，依 据人眼视觉特征和物体真实光学属性进行场景仿真，广泛应用于航空航天、高科技、汽车、 轨道交通、通用照明等领域。

4.3、营收体量超过20亿美金，净利率保持在25%左右

产品和需求持续共振，近 16 年保持连续增长。从总体收入来看，Ansys 在 2006 年的收入为 2.64 亿美金，在之后的 16 年中都连续实现了正增长，剔除个别年份，增速始终保持在 7%- 15%区间内。尤其近五年营收增速，始终保持在 10%以上，主要是公司对新兴应用领域的投资 开始取得成效，收入伴随着 5G、工业互联网、航天国防、自动驾驶等行业新需求的兴起实现 回升。

软件许可和维护服务共同贡献营收，可持续性收入达70%。从营收结构来看，软件许可与维 护服务是 Ansys 的两大收入来源。21世纪初，公司软件特许权在营收收入中占比较大，达 60%以上。近年来维护及其他服务收入营收占比逐渐上升，2022年软件特许权/维护及其他服 务占比分别为 47.87%/52.13%。软件特许权业务包括一次性License与软件订阅收入，维护 及其他服务包括维护费（软件升级、维护、实施等）收入与服务费；其中，软件订阅收入与 维护费为可持续性收入，占比持续上升，营收结构不断优化，2019年约占营收的 70%。

毛利率持续提升，软件升级维护毛利率持续提升。分产品来看，1）软件特许权业务毛利率常 年维持在 95%左右，2）维护及其他服务业务近年来毛利率持续提升，主要由于维护方面的续 签以软件升级为主，技术服务占比降低，人工成本减少。2022 年软件特许权/维护及其他服 务收入毛利率分别为 96.66%/86.24%。总体盈利能力来看，1）毛利率：伴随着维护及其他服 务营收占比和毛利率的持续提升，公司毛利率得到优化，近年来均维持在 80%以上的水平， 2022 年达到 87.87%。2）净利率：也基本保持在 25%以上的水平，盈利能力强。

4.4、并购合作行业不断向头部集中，SaaS化是远期商业趋势

高壁垒下丰富的应用场景，催生细分领域的优势企业。CAE 软件应用领域广泛，针对不同物 理现象，其物理原理、模型构建、求解算法等均有很大差异。以流体仿真与结构仿真为例， 流体仿真软件涉及气体动力学、水动力学相关物理原理，多采用 CFD 求解器；结构仿真软件 则基于结构静力学、结构动力学等原理，求解器也更为多样。因此，某一成熟细分类型的仿 真工具，其求解器在开发另一细分类型时可被复用部分的占比较低。此外，差异性也广泛存 在于同领域软件内，例如材料仿真软件中，MultiMechanics 专注于固体材料属性和行为的预 测，Culgi 则着眼于软材料领域。广泛的应用场景促生了大量小型 CAE 公司，其在细分领域 占有较大的优势。

并购合作为行业趋势，行业不断向头部公司集中。各细分领域间存在的壁垒增加了开发的成 本与时间投入，单一企业很难通过完全的自研将所有细分领域产品补齐，而并购合作可以迅 速整合各学科能力。复盘海外龙头厂商来看，其均通过并购等方式进行产品矩阵的快速扩张。 以西门子为例，其自 2006 年起，通过并购 LMS、CD-adapco、Infolytica、Nextflow 等软件， 整合搭建了多领域综合型 CAE 旗舰产品 Simcenter；达索早年致力于 CAD 发展，通过收购大量仿真软件企业，在十多年内迅速建立起成熟完备的 CAE 体系。随着龙头企业不断并购完善 自身的 CAE 产品矩阵，行业集中度不断提升。

行业需求长期向上，SaaS 化商业模式兴起。CAE 行业最早诞生于 20 世纪 60 年代美国的航空 航天领域，受益于信息技术的发展和制造业自动化趋势，市场规模迅速增长。进入 21 世纪 后，CAE 软件的通用性及性能持续提升，应用场景进一步拓展，各下游领域的渗透率达到较 高水平。伴随着 CAE 产品的持续升级迭代、下游不断拓展、以及 SaaS 化商业模式的兴起，海 外成熟市场仍保持较高增速，根据 Grand View Research 数据，2021 年全球 CAE 市场规模为 90 亿美元，2016-2021 年 CAGR 为 12.47%。随之而来的工业 4.0 和数字化转型浪潮则推动 CAE 行业走向云端，西门子、达索、安西斯等龙头企业纷纷推出云平台，SaaS 模式成为 CAE 行业 全新增长驱动因子。

5、盈利预测

重点业务盈利预测假设： 1、工程仿真软件：营业收入方面，我们预计 2023E-2025E 公司工程仿真软件营收分别为 1.94/2.53/3.11 亿元，对应增速 43.70%/30.41%/22.92%。1）公司市占率方面：我们假设军 工领域国产替代需求扩张后，军工行业集中度将有所下降；2）产品平均单价方面：我们假设 公司多物理场产品占比逐渐上升，产品平均单价将呈现小幅提升态势，2023-2025 年平均单 价增速均为 5%。盈利能力方面，我们假设公司毛利较高的多物理产产品占比上升，带动公司 综合毛利率小幅优化，2023E-2025E 公司工程仿真软件毛利率分别为 95.98%、96.09%、96.07%。

2、仿真软件开发：营业收入方面，我们预计 2023E-2025E 公司仿真软件开发营收分别为 1.66/2.13/2.88 亿元，对应增速 24.81%/28.31%/35.21%。1）产品销量方面：我们假设公司 推出面向民用领域的云仿真平台推出后，销量将加速提升；2）产品平均单价方面：考虑到公 司销售单价较高的高性能计算平台及工业仿真云平台项目结束，我们预计 2023 年平均单价 将下滑；并且，考虑到公司面向民用中小客户单价较低的工业仿真云平台推出，我们假设公 司仿真软件开发业务平均单价将持续下降，2023-2025 平均单价降幅分别为 20%、10%、10%； 此外，考虑到公司工业仿真云平台新品不涉及硬件采购，毛利率将有所提升。盈利能力方面， 我们假设 2022E-2025E 公司仿真软件开发业务毛利率分别为 30.27%/30.95%/34.66%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）