計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)投資未來發(fā)展趨勢

計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)投資未來發(fā)展趨勢202X-XX-XXCONTENTS行業(yè)分析報告計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)定義起步階段（1970-1989年）產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈政治環(huán)境1政治環(huán)境2政治環(huán)境2經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會環(huán)境1社會環(huán)境2行業(yè)驅(qū)動因素行業(yè)驅(qū)動因素行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)熱點(diǎn)行業(yè)制約因素行業(yè)問題行業(yè)發(fā)展建議競爭格局行業(yè)發(fā)展趨勢行業(yè)發(fā)展趨勢代表企業(yè)1代表企業(yè)201計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)定義計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)定義CAE（ComputerAidedEngineering），即計算機(jī)輔助工程，是廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計過程中的一種技術(shù)工具，通過模擬產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)、剛度、運(yùn)動學(xué)等方面的工作狀態(tài)和表現(xiàn)，CAE可為產(chǎn)品功能、性能的可用性和可靠性提供依據(jù)，為企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計提供決策支持，可助力企業(yè)降低設(shè)計風(fēng)險、優(yōu)化設(shè)計方案、提升設(shè)計效率。作為實(shí)現(xiàn)計算機(jī)仿真分析功能的載體，CAE軟件具有愈加完善和強(qiáng)大的功能，已廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子裝備、國防軍工等工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域，其主要優(yōu)點(diǎn)包括:①CAE軟件可助力企業(yè)尋求理想的產(chǎn)品設(shè)計方案，為設(shè)計決策提供支持；②CAE軟件可協(xié)助設(shè)計人員預(yù)先發(fā)現(xiàn)潛在問題，將故障糾正轉(zhuǎn)變?yōu)楣收项A(yù)防，降低設(shè)計變更風(fēng)險、減少處理產(chǎn)品故障的成本；③CAE軟件可模擬多種實(shí)際情景，減少物理實(shí)驗(yàn)所引發(fā)的時間和資金成本。根據(jù)軟件的適用范圍進(jìn)行劃分，CAE軟件可以分為通用CAE軟件和專用CAE軟件兩類。02起步階段（1970-1989年）起步階段（1970-1989年）上世紀(jì)70年代初，在CAE理論研究和軟件開發(fā)工作的支撐下，中國本土涌現(xiàn)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的有限元分析軟件，如中國飛機(jī)強(qiáng)度研究所開發(fā)的HAJIF、鄭州機(jī)械研究所開發(fā)的紫瑞CAE、航空工業(yè)總公司開發(fā)的APOLANS等，這為中國CAE行業(yè)的起步奠定了重要基礎(chǔ)。盡管這一類國產(chǎn)CAE軟件具有較強(qiáng)的理論水平和技術(shù)能力，能夠解決特定領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)問題，但是軟件的通用性和適用范圍相對局限、缺乏整體競爭力，而且軟件的市場推廣、后續(xù)服務(wù)能力不足，限制了此類本土CAE軟件的市場化及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。緩慢發(fā)展階段（1990-2005年）快速發(fā)展階段（2006年至今）緩慢發(fā)展階段（1990-2005年）以ANSYS、MSC為代表的國外CAE軟件廠商進(jìn)入中國市場，對中國本土CAE軟件廠商產(chǎn)生了較大沖擊。在這一時期，國外CAE軟件的商業(yè)化運(yùn)作逐漸成熟。因?yàn)榫哂休^快的求解速度和較高的穩(wěn)定性、專業(yè)性，國外CAE軟件對于工程課題研究或者產(chǎn)品設(shè)計具有較強(qiáng)的便利性，在制造業(yè)裝備和產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用廣泛度逐漸提升，憑此競爭優(yōu)勢，國外CAE軟件迅速提升市場份額，逐漸占據(jù)領(lǐng)先的市場地位。本土CAE軟件的發(fā)展在這一時期則面臨一定的制約，受限于資金投入不足等因素，本土CAE軟件從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用、再到軟件商業(yè)化的進(jìn)程受阻，本土CAE軟件廠商的發(fā)展在此階段發(fā)展緩慢?？焖侔l(fā)展階段（2006年至今）盡管國外CAE軟件廠商在市場中具有較強(qiáng)的領(lǐng)先優(yōu)勢，但是下游各行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的龐大市場需求也為本土CAE軟件廠商的發(fā)展提供了良好的發(fā)展環(huán)境，中國工程、制造業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)、生產(chǎn)、制造、建設(shè)等環(huán)節(jié)中的仿真設(shè)計需求無法完全由國外CAE軟件滿足，市場中存在較多圍繞特定行業(yè)應(yīng)用而催生的CAE軟件二次開發(fā)業(yè)務(wù)，這為中國本土CAE軟件的市場化發(fā)展提供契機(jī)。在這一快速發(fā)展期，中國本土CAE軟件開發(fā)商數(shù)量增多、行業(yè)競爭力逐漸加強(qiáng)。與此同時，應(yīng)對于中、小、微型企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的市場需求的增長，CAE咨詢細(xì)分領(lǐng)域也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。03產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)業(yè)鏈中游產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)業(yè)鏈上游軟件求解器、基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品、硬件設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈下游汽車、工程機(jī)械、航空航天、電子、交通運(yùn)輸04產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)業(yè)鏈中游產(chǎn)業(yè)鏈下游產(chǎn)業(yè)鏈上游上游CAE軟件開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施主要由軟件求解器、基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品以及硬件設(shè)備組成。CAE軟件的求解器是軟件開發(fā)的核心，求解器的源代碼是由數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料物理等相關(guān)學(xué)科知識的代碼化而成，是CAE軟件競爭力的核心，決定了CAE軟件的求解能力。求解器源代碼的提供方以高校、研究所、CAE開發(fā)廠商的專家、科學(xué)家為代表，源代碼作為CAE軟件的核心組成，具有開發(fā)周期長、開發(fā)難度高的特點(diǎn)，因此具有較高的知識產(chǎn)權(quán)價值，在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)價值的“制高點(diǎn)”。在基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品方面，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件等組件為CAE軟件開發(fā)、運(yùn)行、集成應(yīng)用提供基礎(chǔ)運(yùn)行平臺與環(huán)境?；A(chǔ)軟件產(chǎn)品具有較高的技術(shù)成熟度，其供應(yīng)渠道較為穩(wěn)定、產(chǎn)品相對充足，對于中游CAE軟件開發(fā)商限制較??；在硬件設(shè)備方面，主機(jī)、存儲器、交換機(jī)、路由器等設(shè)備為CAE軟件開發(fā)、運(yùn)行提供物理環(huán)境，盡管硬件設(shè)備必不可少，但是在CAE軟件開發(fā)的成本占比中，硬件設(shè)備的成本占比較少，對于CAE軟件開發(fā)限制較小。此外，隨著計算機(jī)水平和規(guī)?；a(chǎn)程度的持續(xù)加深，各類硬件設(shè)備的性能和功能逐漸提升、生產(chǎn)成本逐步下降，而硬件設(shè)備市場供應(yīng)量的提升有望加劇硬件設(shè)備的市場競爭，因此對于中游CAE軟件開發(fā)商的影響將進(jìn)一步降低。產(chǎn)業(yè)鏈中游CAE行業(yè)中游是CAE軟件的開發(fā)以及應(yīng)用環(huán)節(jié)，參與主體主要由CAE軟件開發(fā)商和CAE咨詢商組成。CAE軟件開發(fā)商主要負(fù)責(zé)軟件開發(fā)、為下游企業(yè)提供技術(shù)支持服務(wù)和行業(yè)應(yīng)用解決方案等，CAE軟件開放商將核心求解器源代碼封裝于軟件開發(fā)所用的框架中，開發(fā)具有網(wǎng)格設(shè)計與劃分、流體動力分析、動力學(xué)分析、優(yōu)化分析等仿真分析功能的通用性和專用性CAE軟件，并且提供行業(yè)解決方案以滿足制造業(yè)企業(yè)用戶的應(yīng)用需求；CAE咨詢商為下游企業(yè)提供工程領(lǐng)域內(nèi)仿真工具使用指導(dǎo)、仿真流程評估與優(yōu)化、仿真軟件的部署實(shí)施以及一站式行業(yè)解決方案等服務(wù)，以助力企業(yè)解決實(shí)際工程問題。一方面，CAE軟件的開發(fā)與系統(tǒng)集成有助于刺激上游軟件產(chǎn)品、硬件設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施的市場需求、帶動上游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；另一方面，CAE軟件在下游工業(yè)制造業(yè)企業(yè)實(shí)施產(chǎn)品設(shè)計、仿真測試、功能驗(yàn)證等具體業(yè)務(wù)過程中起到重要作用，有助于提升企業(yè)工程研發(fā)設(shè)計的效率與能力。因此CAE軟件開發(fā)商在產(chǎn)業(yè)鏈中具有較強(qiáng)的議價能力。依托于規(guī)模、資金、技術(shù)水平、市場資源等優(yōu)勢，以ANSYS、達(dá)索系統(tǒng)、MSC為代表的國外CAE開發(fā)商在中國CAE行業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先且較為牢固的市場地位，其旗下的CAE軟件產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性較強(qiáng)、在下游各行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。這類龍頭企業(yè)在軟件開發(fā)、提供軟件部署實(shí)施服務(wù)、市場推廣、商業(yè)運(yùn)作等方面具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，在業(yè)內(nèi)CAE開發(fā)商中具有較高的議價權(quán)。產(chǎn)業(yè)鏈下游CAE在汽車、工程機(jī)械、航空航天、電子、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的應(yīng)用較為廣泛，CAE對于下游廣大制造業(yè)企業(yè)的重要性愈加提升，在助力企業(yè)提升產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計效率、減少設(shè)計變更成本、縮減產(chǎn)品開發(fā)周期等方面具有重要作用。以應(yīng)用成熟度而言，CAE在中國航天、汽車、航空領(lǐng)域中的應(yīng)用處于主導(dǎo)地位:CAE在中國航天領(lǐng)域中的應(yīng)用起步較早，而且由于航天領(lǐng)域的物理實(shí)驗(yàn)成本較高，大部分實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行依賴于CAE而完成，CAE在此領(lǐng)域的輔助作用突出、體現(xiàn)出最高的應(yīng)用成熟度；汽車領(lǐng)域的發(fā)展較快，CAE在此領(lǐng)域中的應(yīng)用成熟度次于航天領(lǐng)域；CAE在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用成熟度處于第三的位置，隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計、功能驗(yàn)證等業(yè)務(wù)對于CAE的應(yīng)用逐漸加深，CAE的應(yīng)用成熟度提升。從市場份額占比分析，CAE在汽車、高鐵軌道交通、電子裝備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用處于主導(dǎo)地位。以CAE在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用為例，CAE軟件功能強(qiáng)大、專業(yè)性強(qiáng)，覆蓋流體分析、多體動力學(xué)、碰撞安全、結(jié)構(gòu)耐久性等多個功能領(lǐng)域，在汽車整車開發(fā)流程中的概念階段、工程化階段和驗(yàn)證階段應(yīng)用成熟度較高，可應(yīng)用于流體分析、動力學(xué)分析、耐久性分析、防撞性分析等典型場景中，助力北美、中國、日本、德國等多個國家的汽車企業(yè)實(shí)現(xiàn)汽車零部件及整車的產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)。05政治環(huán)境1政治環(huán)境1《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見》《中國制造2025》《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出要重點(diǎn)關(guān)注工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推進(jìn)工業(yè)軟件應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，推動計算機(jī)輔助設(shè)計和輔助制造（CAD/CAM）、計算機(jī)輔助工程（CAE）、制造執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）等工業(yè)軟件在航空、航天、機(jī)械、汽車、電子等工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用?！秶鴦?wù)院關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見》提出要針對工業(yè)企業(yè)信息化、智能化的發(fā)展需求，著力提升核心業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)、大型應(yīng)用系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，加快推進(jìn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)化，以工業(yè)控制系統(tǒng)軟件的應(yīng)用促進(jìn)企業(yè)信息化進(jìn)程，提升企業(yè)集成應(yīng)用和業(yè)務(wù)協(xié)同創(chuàng)新水平《中國制造2025》提出要著力發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，大力開發(fā)安全領(lǐng)域操作系統(tǒng)等工業(yè)基礎(chǔ)軟件，加快提升智能設(shè)計仿真、制造物聯(lián)與服務(wù)等高端工業(yè)軟件技術(shù)，開發(fā)高端工業(yè)平臺軟件和應(yīng)用軟件以及推進(jìn)工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。06政治環(huán)境2政治環(huán)境2《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》提出要在現(xiàn)有制造資源的基礎(chǔ)上，推進(jìn)云制造平臺和服務(wù)平臺的建設(shè)，大力發(fā)展工業(yè)軟件，加快建設(shè)智能制造生態(tài)體系，推動傳感器、智能儀表、控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等領(lǐng)域內(nèi)配套企業(yè)的發(fā)展，深化中小企業(yè)智能化和生產(chǎn)線自動化改造進(jìn)程?！盾浖托畔⒓夹g(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》提出要大力發(fā)展高端工業(yè)軟件的研發(fā)和應(yīng)用，提高工業(yè)軟件產(chǎn)品的供給能力，強(qiáng)化軟件在支撐制造業(yè)中的基礎(chǔ)性作用，建立研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等領(lǐng)域的工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，著力推進(jìn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。07政治環(huán)境2政治環(huán)境2《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》《十四五規(guī)劃綱要及2035遠(yuǎn)景目標(biāo)》《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》提出要加快建立工業(yè)控制系統(tǒng)、高端工業(yè)軟件、云計算平臺等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)和應(yīng)用推廣，大力發(fā)展信息化基礎(chǔ)較好、轉(zhuǎn)型升級需求迫切的行業(yè)領(lǐng)域?！妒奈逡?guī)劃綱要及2035遠(yuǎn)景目標(biāo)》將著力突破CAD、CAE等工業(yè)軟件，推進(jìn)操作系統(tǒng)與芯片、數(shù)據(jù)庫、中間件及各類應(yīng)用軟件的集成、適配、優(yōu)化，引導(dǎo)企業(yè)提升產(chǎn)品化發(fā)展能力。鼓勵重點(diǎn)領(lǐng)域骨干企業(yè)先試先用，增強(qiáng)中高端軟件的供給能力。08經(jīng)濟(jì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)環(huán)境工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)成新藍(lán)海，長期存五倍增長空間。中國是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家，已經(jīng)成為全球制造業(yè)規(guī)模最大的經(jīng)濟(jì)體，2018年全年工業(yè)增加值突破30萬億，如此巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模體量，對工業(yè)軟件的需求非常旺盛。與此同時，中國工業(yè)軟件市場市規(guī)模與發(fā)達(dá)國家相比仍然很小，市場規(guī)模在全球的占比僅為個位數(shù)，工業(yè)軟件銷售額遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家。數(shù)據(jù)顯示，中國工業(yè)增加值全球占比接近30%，而同期工業(yè)軟件市場規(guī)模全球占比不足6%，兩者嚴(yán)重不相符，存在五倍的差距。長期來看，中國正在從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，不斷加快的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級進(jìn)程必將為工業(yè)軟件帶來更加廣闊的增長空間。中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)正迎來巨大的“藍(lán)?！笔袌?，長期存在五倍的增長空間。09社會環(huán)境1社會環(huán)境1010201CAE技術(shù)是企業(yè)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型的最基本手段，中國企業(yè)和國際標(biāo)桿企業(yè)的仿真條件差別并不大，但是仿真的命運(yùn)卻天壤之別。在國際標(biāo)桿企業(yè)，仿真是設(shè)計的必備手段，可以替代大多數(shù)的試驗(yàn)，在研發(fā)全程成為設(shè)計的依據(jù);而在中國企業(yè)，仿真只是設(shè)計的“選修課”，只是試驗(yàn)的“附屬品”，多數(shù)情況下是在研發(fā)后期進(jìn)行設(shè)計校核。在國際標(biāo)桿企業(yè)，“仿真驅(qū)動研發(fā)"已經(jīng)成為企業(yè)戰(zhàn)略，而在中國，仿真在很多企業(yè)的價值仍然是"錦上添花"。CAE在開發(fā)深度和使用效果方面遠(yuǎn)沒有達(dá)到應(yīng)有的程度。02信息化與智能化的發(fā)展靠硬件，更要靠軟件。國內(nèi)工業(yè)軟件研發(fā)與應(yīng)用存在的短板必須徹底解決，實(shí)現(xiàn)自主可控的工業(yè)軟件研發(fā)和應(yīng)用體系，智能制造才能持續(xù)發(fā)展。目前我國主流商用CAE軟件大多數(shù)來自歐美發(fā)達(dá)國家，其市場占有率高達(dá)97%，壟斷大多數(shù)核心技術(shù)。隨著國家對工業(yè)軟件的安全性日益重視，國內(nèi)自主CAE軟件的發(fā)展迫在眉睫。010社會環(huán)境2社會環(huán)境2在產(chǎn)品設(shè)計與改進(jìn)中，CAE可以減少式樣次數(shù)、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用、降低設(shè)計風(fēng)險、優(yōu)化設(shè)計方案、提升設(shè)計效率；工業(yè)制造已成為中美博弈的重要領(lǐng)域，工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計離不開工業(yè)軟件，中國即使自主研發(fā)工業(yè)產(chǎn)品，所需的軟件仍然被歐美壟斷。011行業(yè)驅(qū)動因素行業(yè)驅(qū)動因素1行業(yè)支持政策1CAE應(yīng)用廣泛、市場潛力大1行業(yè)支持政策1政府出臺的行業(yè)支持政策有助于推動CAE技術(shù)發(fā)展、健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系、促進(jìn)CAE軟件行業(yè)應(yīng)用、加快建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，對于助力下游工業(yè)企業(yè)智能化、信息化進(jìn)程具有重要意義。1CAE應(yīng)用廣泛、市場潛力大1CAE廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、國防軍工、電子裝備等制造業(yè)，下游行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)對于CAE具有較大的市場需求，有助于驅(qū)動業(yè)內(nèi)CAE軟件水平的提升、CAE行業(yè)解決方案及相關(guān)服務(wù)的持續(xù)完善。012行業(yè)驅(qū)動因素行業(yè)驅(qū)動因素下游制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵技術(shù)的革新推動CAE軟件水平提升下游制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級為產(chǎn)品研發(fā)的效率、成本、可控性提出了更高的要求，消費(fèi)者對于產(chǎn)品安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性等各方面性能指標(biāo)的需求也愈加嚴(yán)苛，有助于推動CAE軟件在功能性、可理解性、穩(wěn)定性、可用性等方面性能的革新以及行業(yè)解決方案的專業(yè)度和定制化程度的提升。隨著下游行業(yè)中、小、微型企業(yè)對于CAE認(rèn)知度的逐漸提升，CAE市場需求也有望持續(xù)擴(kuò)增。關(guān)鍵技術(shù)的革新推動CAE軟件水平提升計算機(jī)圖形技術(shù)、三維實(shí)體造型技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、工程數(shù)據(jù)管理技術(shù)的革新是推動CAE軟件水平提升的重要驅(qū)動力。關(guān)鍵技術(shù)的革新持續(xù)推動了CAE軟件水平的提升，主要體現(xiàn)在:（1）軟件操作界面更加用戶友好，用戶可理解性和可交互性更強(qiáng)；（2）軟件建模仿真時，模型的顆粒度更高、精細(xì)度更佳，保證了仿真分析的精確性和可參考性；（3）軟件的數(shù)據(jù)處理和求解能力愈加強(qiáng)大，可滿足愈加嚴(yán)苛的仿真需求；（4）軟件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)性提升，不同CAE軟件輸出的數(shù)據(jù)、文件格式可轉(zhuǎn)換性更強(qiáng)。013行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀中國CAE市場由國外軟件開發(fā)商占據(jù)主導(dǎo)地位，得益于較強(qiáng)的工業(yè)化程度、所在國政府的長期扶持、產(chǎn)業(yè)投資等利好因素，國外軟件開發(fā)商得以在CAE行業(yè)深耕，在關(guān)鍵技術(shù)、核心算法、軟件開發(fā)等方面積累較深，而在成熟的商業(yè)化和市場化運(yùn)作的幫助下，以法國達(dá)索系統(tǒng)、美國ANSYS為代表的國外軟件廠商的CAE產(chǎn)品具備了較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢和行業(yè)影響力。受限于政府扶持力度弱、工業(yè)制造業(yè)水平尚待提高、人才儲備有限等因素，中國本土CAE廠商競爭力不足。中國本土CAE軟件在穩(wěn)定性、功能性等方面與外資CAE軟件存在一定的差距，大部分本土CAE廠商僅針對行業(yè)應(yīng)用需求和企業(yè)研發(fā)需要，提供定制化的軟件開發(fā)服務(wù)，服務(wù)應(yīng)用覆蓋面較窄。國際制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移趨勢的加深以及中國裝備制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，為中國工業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展提供了較好的發(fā)展環(huán)境。由于CAE可幫助設(shè)計人員及時洞察產(chǎn)品性能表現(xiàn)、有效控制設(shè)計更改成本、同時有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，這些優(yōu)勢使得CAE在工業(yè)設(shè)計仿真、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計等工業(yè)制造業(yè)中的細(xì)分功能領(lǐng)域具有較為廣闊的發(fā)展前景。014行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀制造業(yè)水平有待提高、AE軟件發(fā)展未得到重視CAE應(yīng)用廣泛、市場潛力大制造業(yè)水平有待提高、AE軟件發(fā)展未得到重視本土CAE軟件研發(fā)水平較低，在與外資CAE軟件的競爭中處于下風(fēng)，這與中國工業(yè)制造業(yè)水平受限、CAE軟件發(fā)展未得到充分重視等因素有關(guān)。外資CAE軟件在業(yè)內(nèi)具有較強(qiáng)的領(lǐng)先優(yōu)勢，主要得益于美國、德國等國的工業(yè)制造業(yè)水平進(jìn)步，對于計算機(jī)仿真在國家制造業(yè)發(fā)展中的重視程度較高，以及政府主體在CAE軟件開發(fā)方面資金、時間投入高等因素，如美國將建模仿真技術(shù)視為國家制造業(yè)發(fā)展中的核心和服務(wù)于國家利益的關(guān)鍵，因而對于CAE相關(guān)的技術(shù)積累、軟件開發(fā)和行業(yè)應(yīng)用重視度較高，通過戰(zhàn)略投資和產(chǎn)業(yè)培育等舉措大力扶持CAE的發(fā)展。得益于美國較強(qiáng)的工業(yè)制造業(yè)水平、長期資金投入、持續(xù)的技術(shù)積累等因素，ANSYS、MSC等軟件在業(yè)內(nèi)擁有較強(qiáng)的影響力。CAE應(yīng)用廣泛、市場潛力大以CAE在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用為例，目前CAE在汽車整車及零部件研發(fā)的應(yīng)用成熟度較高，廣泛應(yīng)用于德國、日本、美國、中國各大汽車品牌的新品開發(fā)中。CAE可應(yīng)用于汽車研發(fā)流程中的概念設(shè)計、樣車試制、性能優(yōu)化等各環(huán)節(jié)，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、安全性能分析、多體動力學(xué)分析等具體應(yīng)用場景，能夠助力研發(fā)團(tuán)隊提升產(chǎn)品設(shè)計效率、縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本和風(fēng)險以及提升產(chǎn)品質(zhì)量。015行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀近5年來，中國CAE行業(yè)市場容量持續(xù)穩(wěn)定釋放，市場規(guī)模從2014年的24億元增長至2018年的42億元，年復(fù)合增長率為16.6%。在“智能制造”所帶動的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級以及下游行業(yè)用戶對CAE認(rèn)知度和重視度持續(xù)提升的大背景下，CAE軟件對于輔助企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的重要性將日益凸顯。此外，應(yīng)對于廣大中型、小型和微型企業(yè)的市場需求，CAE咨詢市場有望進(jìn)一步發(fā)展而逐漸成熟，CAE市場容量有望持續(xù)擴(kuò)大，到2023年將達(dá)到115億元016行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀2020年﹐全球CAE市場規(guī)模為81億美元∶到2025年﹐CAE市場規(guī)模將達(dá)到128億美元﹐年均復(fù)合增長率9.6%CAE消除了對多個原型和產(chǎn)品召回問題的需求，從而降低與原型設(shè)計和產(chǎn)品召回策略相關(guān)的成本，市場有望在預(yù)測期內(nèi)實(shí)現(xiàn)前所未有的增長運(yùn)用CFD分析電池模塊溫度的情況增多，延長了電池壽命和性能，將有效推動CAE市場發(fā)展越來越多的工程制造任務(wù)被外包給中國、印度、俄羅斯等新興經(jīng)濟(jì)體根據(jù)賽迪2016-2021年中國工業(yè)軟件市場規(guī)模數(shù)據(jù)﹐乘以其中研發(fā)設(shè)計類軟件比例﹐再乘以CAE所占比例得出中國CAE市場規(guī)模從2016年的10億元增長至2018年的14億元年復(fù)合增長率為10.4%∶2019年后﹐國產(chǎn)化加速﹐國內(nèi)廠商將逐漸占據(jù)更大份額:2021年達(dá)到21億元﹐年均復(fù)合增長率為16.2%超過全球平均增速計算機(jī)圖形技術(shù)、三維實(shí)體造型技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、工程數(shù)據(jù)管理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)革新是推動CAE軟件水平提升的重要驅(qū)動力“智能制造"帶動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，下游行業(yè)用戶對CAE認(rèn)知度和重視度持續(xù)提升，CAE輔助產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的重要性日益凸顯017行業(yè)熱點(diǎn)行業(yè)熱點(diǎn)熱點(diǎn)一計算機(jī)輔助工程(CAE)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛熱點(diǎn)二科研服務(wù)市場持續(xù)增長熱點(diǎn)三行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量整體提高熱點(diǎn)一計算機(jī)輔助工程(CAE)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛熱點(diǎn)二科研服務(wù)市場持續(xù)增長計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)具有市場空間廣闊、銷售范圍廣、用戶分散、單批數(shù)量少、銷售單價高等特點(diǎn)。熱點(diǎn)三行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量整體提高計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)技術(shù)提升，多元化科研服務(wù)平臺持續(xù)擴(kuò)張，促進(jìn)高價值服務(wù)企業(yè)品牌形成。行業(yè)產(chǎn)品化發(fā)展，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的綜合性科研服務(wù)企業(yè)逐漸增多。018行業(yè)制約因素行業(yè)制約因素本土CAE軟件市場較為零散、市場化程度低中國工業(yè)制造業(yè)水平有待提高、本土CAE軟件發(fā)展未得到充分重視市場競爭加劇本土CAE軟件市場較為零散、市場化程度低本土CAE軟件市場化發(fā)展起步較晚，市場化程度較低，造成了本土CAE軟件市場影響力和話語權(quán)較弱的態(tài)勢，對于行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生制約作用。以市場化進(jìn)程而言，相比于國外大型商業(yè)化CAE軟件公司自上世紀(jì)60年代成立繼而開始了市場化進(jìn)程，中國本土商業(yè)化CAE軟件開發(fā)落后四十余年，市場化進(jìn)程滯后、市場化程度較低。較低的市場化程度致使本土CAE軟件廠商議價能力弱于國外廠商，國外、本土廠商發(fā)展程度差異較大，市場成熟度較低，這制約了行業(yè)發(fā)展。中國工業(yè)制造業(yè)水平有待提高、本土CAE軟件發(fā)展未得到充分重視CAE軟件開發(fā)在上世紀(jì)80、90年代的發(fā)展形勢較好，中國高校、研究所等主體開發(fā)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的有限元分析軟件，比如鄭州機(jī)械研究所開發(fā)的紫瑞CAE、航空工業(yè)總公司開發(fā)的APOLANS等。然而，自90年代起，由于未得到充分重視，CAE軟件開發(fā)得到的資金支持較低，對于軟件開發(fā)產(chǎn)生了較大的限制作用，造成了目前本土CAE軟件研發(fā)實(shí)力偏弱的局面。市場競爭加劇達(dá)索、歐特克、西門子等海外競爭對手在市場競爭中總體上仍處于優(yōu)勢地位，尤其在國內(nèi)中高端巿場仍然處于主導(dǎo)地位。如海外競爭對手依靠巿場影響力強(qiáng)、品牌知名度高等優(yōu)勢改變在國內(nèi)的營銷策略，則公司國內(nèi)市場份額存在被蠶食的風(fēng)險﹔由于國產(chǎn)化加速，國內(nèi)本土競爭對手的競爭也可能加劇。019行業(yè)問題行業(yè)問題質(zhì)量參差不齊行業(yè)監(jiān)管難度大高端產(chǎn)品發(fā)展落后質(zhì)量參差不齊計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)缺乏完備的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證體系，生產(chǎn)商缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性難以保證，喪失產(chǎn)品市場競爭力。行業(yè)監(jiān)管難度大高端產(chǎn)品發(fā)展落后020行業(yè)發(fā)展建議行業(yè)發(fā)展建議2提升產(chǎn)品質(zhì)量2全面增值服務(wù)2多元化融資渠道2提升產(chǎn)品質(zhì)量2（1）政府方面：政府應(yīng)當(dāng)制定行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)生產(chǎn)流程，并成立相關(guān)部門，對科研用計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，形成統(tǒng)一的監(jiān)督管理體系，完善試劑流通環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，重點(diǎn)加強(qiáng)冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施升級，保證計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展；（2）生產(chǎn)企業(yè)方面：計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守行業(yè)生產(chǎn)規(guī)范，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。目前市場上已有多個本土計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)企業(yè)加強(qiáng)生產(chǎn)質(zhì)量的把控，對標(biāo)優(yōu)質(zhì)、高端的進(jìn)口產(chǎn)品，并憑借價格優(yōu)勢逐步替代進(jìn)口。此外，計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)企業(yè)緊跟行業(yè)研發(fā)潮流，加大創(chuàng)新研發(fā)力度，不斷推出新產(chǎn)品，進(jìn)一步擴(kuò)大市場占有率，也是未來行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。2全面增值服務(wù)2單一的資金提供方角色僅能為計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)企業(yè)提供“凈利差”的盈利模式，計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)同質(zhì)化競爭日趨嚴(yán)重，利潤空間不斷被壓縮，企業(yè)業(yè)務(wù)收入因此受影響，商業(yè)模式亟待轉(zhuǎn)型除傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)需求外，設(shè)備管理、服務(wù)解決方案、貸款解決方案、結(jié)構(gòu)化融資方案、專業(yè)咨詢服務(wù)等方面多方位綜合性的增值服務(wù)需求也逐步增強(qiáng)。中國本土計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)龍頭企業(yè)開始在定制型服務(wù)領(lǐng)域發(fā)力，鞏固行業(yè)地位2多元化融資渠道2可持續(xù)公司債等創(chuàng)新產(chǎn)品，擴(kuò)大非公開定向債務(wù)融資工具（PPN）、公司債等額度獲取，形成了公司債、PPN、中期票據(jù)、短融、超短融資等多產(chǎn)品、多市場交替發(fā)行的新局面；企業(yè)獲取各業(yè)態(tài)銀行如國有銀行、政策性銀行、外資銀行以及其他中資行的授信額度，確保了銀行貸款資金來源的穩(wěn)定性。計算機(jī)輔助工程(CAE)行業(yè)企業(yè)在保證間接融資渠道通暢的同時，能夠綜合運(yùn)用發(fā)債和資產(chǎn)證券化等方式促進(jìn)自身融資渠道的多元化，降低對單一產(chǎn)品和市場的依賴程度，實(shí)現(xiàn)融資地域的分散化，從而降低資金成本，提升企業(yè)負(fù)債端的市場競爭力。以遠(yuǎn)東宏信為例，公司依據(jù)自身戰(zhàn)略發(fā)展需求，堅持“資源全球化”戰(zhàn)略，結(jié)合實(shí)時國內(nèi)外金融環(huán)境，有效調(diào)整公司直接融資和間接融資的分布結(jié)構(gòu)，在融資成本方面與同業(yè)相比優(yōu)勢突出。021競爭格局競爭格局競爭格局1競爭格局2競爭格局1中國CAE行業(yè)的參與主體主要包括CAE軟件開發(fā)商和CAE咨詢商:CAE軟件開發(fā)細(xì)分市場的參與廠商包括以ANSYS、達(dá)索系統(tǒng)、西門子PLM、MSC為代表的外資軟件廠商，和以北京安懷信科技股份有限公司（以下簡稱“安懷信”）、英特工程仿真技術(shù)有限公司、北京?；萍及l(fā)展有限責(zé)任公司（以下簡稱“?；萍肌保榇淼闹袊就淋浖S商。受惠于美國、德國、法國等國家較高的工業(yè)化程度，海外CAE開發(fā)商在技術(shù)研發(fā)、軟件開發(fā)、商業(yè)運(yùn)作、市場推廣等方面起步較早、積累較深，其推出的各大CAE軟件產(chǎn)品具有較高的通用性、穩(wěn)定性和可靠性，且商業(yè)化程度較高，發(fā)展至今在下游工業(yè)制造業(yè)企業(yè)中擁有較高的知名度和影響力。以汽車領(lǐng)域?yàn)槔?，ANSYS的Fluent、達(dá)索系統(tǒng)的SimPACK分別在流體分析、多體動力學(xué)分析領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢，以成熟而穩(wěn)定的行業(yè)應(yīng)用和功能特性為通用、福特、本田、日產(chǎn)等大型汽車企業(yè)提供服務(wù)。海外龍頭CAE廠商在發(fā)展過程中也通過并購中、小型CAE廠商以拓展CAE產(chǎn)品線和提升市場份額，以達(dá)索系統(tǒng)為例，其早期的發(fā)展聚焦于CAD領(lǐng)域，而后通過一系列的并購逐步將產(chǎn)品業(yè)務(wù)線延伸至CAE領(lǐng)域，如2005年收購結(jié)構(gòu)仿真分析軟件ABAQUS、2014年收購多體運(yùn)動仿真軟件SimPACK，達(dá)索系統(tǒng)通過一系列并購既實(shí)現(xiàn)了從計算機(jī)建模領(lǐng)域到計算機(jī)仿真領(lǐng)域的跨越式發(fā)展、拓展了業(yè)務(wù)布局，也增強(qiáng)了其在CAD/CAE領(lǐng)域的行業(yè)影響力和市場占比。競爭格局2本土CAE廠商發(fā)展較晚，受限于上世紀(jì)80、90年代個人計算機(jī)保有量有限、市場推廣不力、研發(fā)投入較低等因素，本土CAE廠商發(fā)展經(jīng)歷了一端沉寂期，發(fā)展至今在軟件功能性、廠商整體競爭力等方面距離海外CAE廠商尚存較大差距。本土CAE廠商主要深耕于特定行業(yè)，為客戶提供價格較低、專業(yè)性較強(qiáng)的CAE軟件，并由此提升市場份額，代表廠商包括聚焦于透平行業(yè)的合肥太澤透平、深耕軍工行業(yè)的上海索辰信息科技有限公司、從事電磁仿真行業(yè)的上海東峻等。此外，本土CAE廠商也通過CAE軟件的二次開發(fā)為用戶提供定制化的軟件服務(wù)，比如深圳市有限元科技有限公司、ANSYS的代理商安世亞太科技股份有限公司（以下簡稱“安世亞太”）等。CAE軟件開發(fā)細(xì)分市場的市場集中度較高，其中外資CAE軟件的市場份額占據(jù)九成左右，優(yōu)勢明顯。本土CAE軟件方面，隨著工業(yè)制造業(yè)企業(yè)對計算機(jī)仿真分析的認(rèn)知度逐漸提升，為數(shù)眾多的企業(yè)使用CAE進(jìn)行工程、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的意愿將持續(xù)提升，因此CAE市場容量有望進(jìn)一步釋放，而本土CAE軟件廠商有望借此良機(jī)，以高性價比的軟件和定制化的服務(wù)滿足特定行業(yè)的市場需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)客戶規(guī)模的增長以及市場份額的提升。相比于CAE軟件開發(fā)細(xì)分市場，CAE咨詢細(xì)分市場成熟度不高，但得益于日益增長的市場需求而發(fā)展較快。業(yè)內(nèi)從事CAE咨詢的廠商數(shù)量較多，競爭格局相對分散，代表廠商包括以安懷信、安世亞太為代表的中國本土廠商，以及ANSYS、Altair等外資CAE軟件廠商。外資CAE軟件廠商除軟件營銷業(yè)務(wù)外，也提供CAE咨詢服務(wù)，憑借著對CAE軟件的了解和行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，外資CAE軟件廠商為客戶提供CAE相關(guān)的技術(shù)支持服務(wù)以助力企業(yè)解決實(shí)際工程問題。022行業(yè)發(fā)展趨勢行業(yè)發(fā)展趨勢CAE“上云“CAE咨詢細(xì)分市場快速發(fā)展CAE“上云“隨著CAE行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，CAE“上云”將成為行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。CAE“上云”是指借助云計算服務(wù)實(shí)現(xiàn)CAE仿真求解的過程，憑借CAE云服務(wù)，用戶可以通過上傳計算文件、選擇求解器、確定配置參數(shù)等步驟，利用云計算平臺進(jìn)行數(shù)值仿真以輔助產(chǎn)品設(shè)計分析。CAE咨詢細(xì)分市場快速發(fā)展CAE在助力企業(yè)提升產(chǎn)品開發(fā)效率、縮減產(chǎn)品開發(fā)周期等方面具有突出作用，隨著CAE在汽車、航空航天、軌道交通等行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的持續(xù)深化，制造業(yè)企業(yè)對于CAE的認(rèn)知度逐漸提升、對于CAE應(yīng)用的市場需求有望持續(xù)增長。以企業(yè)規(guī)模而言，下游中型、小型和微型企業(yè)眾多，而