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我国CAE软件行业分析:渗透率较低 增长空间广阔 国产化率有望不断提升

CAE软件分为前处理、求解器和后处理三大模块,其中求解器为 CAE 软件的核心。随着跨学科融合能力的不断增强,我国CAE 软件行业快速发展。但目前在研发设计类软件中CAE 软件占比较小,市场渗透率仍然较低,行业增长空间广阔。随着CAE 软件在汽车、航空航天、国防军工、电子装备等高端制造业中得到更为广泛的应用,预计2026年我国CAE 软件市场规模将超70亿元。目前外资厂商处于我国CAE 软件市场头部地位,但随着相关企业不断进步和政策支持力度加大,我国CAE 软件国产化率有望不断提升。

CAE软件分为前处理、求解器和后处理三大模块,其中求解器为核心

CAE(Computer Aided Engineering)指工程设计中的计算机辅助工程,指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等,把工程(生产)的各个环节有机地组织起来,其关键就是将有关的信息集成,使其产生并存在于工程(产品)的整个生命周期。

根据观研报告网发布的《中国CAE软件行业发展趋势研究与投资前景分析报告(2024-2031年)》显示,CAE 软件分为前处理、求解器和后处理三大模块,其中求解器为 CAE 软件的核心。前处理过程中,用户在 GUI 为求解器提供/生成实际的几何模型和空间网格,选择物理模型和数值求解算法及其参数,并根据实际工况设置求解的边界条件;求解器是针对特定场景,如结构变形、液体流动等,用数字算法模型的方式实现对物理规律、数学原理的客观还原;求解结束后,后处理模块为客户提供可视化界面,对模拟结果进行提取、分析和多方式展示。

CAE 软件分为前处理、求解器和后处理三大模块,其中求解器为 CAE 软件的核心。前处理过程中,用户在 GUI 为求解器提供/生成实际的几何模型和空间网格,选择物理模型和数值求解算法及其参数,并根据实际工况设置求解的边界条件;求解器是针对特定场景,如结构变形、液体流动等,用数字算法模型的方式实现对物理规律、数学原理的客观还原;求解结束后,后处理模块为客户提供可视化界面,对模拟结果进行提取、分析和多方式展示。

资料来源:观研天下整理

我国CAE 软件行业快速发展,但渗透率仍然较低增长空间广阔

CAE 软件集成了物理学、数学、计算机科学和工程学等多领域的知识,随着其跨学科融合能力的不断增强,CAE 软件能够处理多物理场耦合问题,并提高产品研发的效率,并通过模拟和分析来优化设计来减少实际制造过程中的迭代次数。

CAE 软件集成了物理学、数学、计算机科学和工程学等多领域的知识,随着其跨学科融合能力的不断增强,CAE 软件能够处理多物理场耦合问题,并提高产品研发的效率,并通过模拟和分析来优化设计来减少实际制造过程中的迭代次数。

资料来源:观研天下整理

近年来,我国CAE 软件市场快速增长。根据数据,2021年我国CAE 软件市场规模达32.1 亿元,2022年我国CAE 软件市场规模达37.6 亿元人民币,较上年同比增长17.1%。CAE 软件渗透率仍然较低,市场发展前景广阔。2022年CAE 软件市场规模占研发设计类软件的比重仅为5.4%。随着CAE 软件在汽车、航空航天、国防军工、电子装备等高端制造业中得到更为广泛的应用,预计2026年我国CAE 软件市场规模达74.8亿元,2021-2026年年复合增长率达到 18.4%。

近年来,我国CAE 软件市场快速增长。根据数据,2021年我国CAE 软件市场规模达32.1 亿元,2022年我国CAE 软件市场规模达37.6 亿元人民币,较上年同比增长17.1%。CAE 软件渗透率仍然较低,市场发展前景广阔。2022年CAE 软件市场规模占研发设计类软件的比重仅为5.4%。随着CAE 软件在汽车、航空航天、国防军工、电子装备等高端制造业中得到更为广泛的应用,预计2026年我国CAE 软件市场规模达74.8亿元,2021-2026年年复合增长率达到 18.4%。

数据来源:观研天下数据中心整理

数据来源:观研天下数据中心整理

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外企处于我国CAE 软件头部地位,国产化率有望不断提升

外企处于我国CAE 软件头部地位。2022 年市场份额排名前三分别为Ansys(17%)、西门子(15%)和达索系统(8%),均为国外厂商。

外企处于我国CAE 软件头部地位。2022 年市场份额排名前三分别为Ansys(17%)、西门子(15%)和达索系统(8%),均为国外厂商。

数据来源:观研天下数据中心整理

但由于 CAE 软件涉及结构、流体、电磁、噪声等各类不同专业领域,头部厂商很难拥有全物理场的通用仿真产品,国产厂商加大投入,从专用领域抢占市场份额,国产化率有所提升。根据数据, 2022年CAE 国产化率为16.2%,较2016年增加 9.2 Pcts。

工信部发布的《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》提出,重点更新计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、制造执行系统(MES)、企业资源计划(ERP)等研发设计、生产制造、经营管理、运营维护相关软件。到 2027 年,完成约 200 万套工业软件和 80 万台套工业操作系统更新换代任务。CAE软件国产替代浪潮至,国产替代需求有望超 50 亿元。

国内外 CAE 厂商对比

厂商类型

CAE 厂商

成立时间

主要产品细分领域

专注 CAE 厂商

Ansys

1970

结构、流体、电磁、声场

达索系统

1981

流体、电磁、结构

海克斯康

1992

流体、结构、声场、材料

索辰科技

2006

流体、结构、光学、声场、电磁

CAD 延伸至 CAE

西门子

1947

流体、电磁、机械

西门子

1998

结构、电磁

CAE 代理厂商

安世亚太

2003

结构、流体、电磁、声场

资料来源:观研天下整理

资料来源:观研天下整理

数据来源:观研天下数据中心整理(zlj)

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