仿真技術在汽車生產過程中扮演重要角色，根據汽車產品制造階段可分為CAD、CAE、CAM三種。 其中CAD用于前期產品設計，CAE用于產品性能及結構分析；CAM用于產品生產制造的落地；CAD將工業設計以數字化模型的方式，協助工程技術人員完成產品設計，從而提升產品開發效率、降低開發成本、縮短開發周期，據統計結果表明，在應用CAE技術后，開發期的費用占開發成本的比例從80%下降至8%。 頭豹預測，未來中國汽車仿真市場在下游汽車滲透率將保持平穩增長，汽車仿真將從2021年33.0億元的市場規模，以15.4%的復合增長率在2026年達77.8億元。

1.?汽車仿真技術行業定義

仿真技術是利用計算機并通過建立模型進行科學實驗的一門多學科綜合性制作，具備經濟、可靠、實用、安全、重復使用等特點。仿真技術根據產品制造階段可分為CAD、CAE、CAM三種，其中CAD用于前期產品設計，CAE用于產品性能及結構分析，CAM用于產品生產制造的落地CAD將工業設計以數字化模型的方式，協助工程技術人員完成產品設計，從而提升產品開發效率、降低開發成本、縮短開發周期。

CAE則是在CAD的基礎上進一步對現實世界進行仿真分析，實現全過程的科學化、信息化管理，不僅減少制造損耗，還能節約成本，以良好的經濟效益實現優良的工程質量。CAM是依靠CAD、CAE的數據進行產品生產，使產品快速落地CAE是三種技術的核心及仿真領域的重點發展技術，其應用于多個產業，特別是汽車、航天等制造復雜，且試驗成本高的行業。未來隨著CAE愈發成熟，仿真技術運用范圍將不斷擴大

2.?汽車仿真技術行業分類

汽車仿真技術行業分為CAE/CAD/CAM三個行業，其中CAE是三種技術的核心及仿真領域的重點發展技術，其應用于多個產業，特別是汽車、航天等制造復雜，且試驗成本高的行業。從技術2.0起，仿真技術已在汽車研發領域中扮演重要角色，求解器是CAE的核心，其價值最高，且開發難度大。

3.?汽車仿真技術行業特征

汽車仿真技術行業是利用計算機建立模型進行科學實驗的過程，在汽車設計空氣動力學分析、車輛碰撞模擬、剛度與強度分析等多個場景實現應用。由于國外技術先發優勢，行業當前仍處在國外壟斷的市場環境，但未來國產替代規模大，本土企業有望蓄勢騰飛。

4.?汽車仿真技術發展歷程

汽車研發技術按人為參與度劃分為四個階段——純人為干預的物理測試驅動的設計、計算機輔助的仿真驅動的設計、以計算機為主導的大數據驅動的設計、AI加超級大腦決策的人工智能驅動的設計。 從技術1.0到技術3.0，人均為最關鍵、最核心的要素，但在技術4.0的情況下，工程師的角色被顛覆，從研發的主要執行者變成超級大腦的監控人員，確保超級大腦準確無誤地執行任務。 自技術2.0起，仿真技術已在汽車研發領域中扮演重要角色。即使未來人為參與度逐漸降低，但是仿真技術依舊被廣泛應用。大數據驅動及人工智能驅動僅僅是省去人為操作與決策的步驟，而底層架構仍需仿真技術為超級大腦提供數據支撐，所以仿真技術在汽車制造的作用將無法撼動。 5.?汽車仿真技術產業鏈分析 中國汽車仿真產業鏈上游主要玩家是以西門子、微軟、蘋果為主的核心軟件的基礎軟件及硬件設備供應商；

中游以ANSYS、西門子Autodesk為主的汽車仿真軟件開發商及咨詢服務商，以整合行業的核心模擬技術CAE、CAD、CAM為中心向汽車領域延伸布局。

下游為汽車制造企業，需運用汽車仿真技術增加自身競爭力，以長安汽車為例，通過運用汽車仿真技術節省樣車，使動態表現及熱管理系統具備量產版本的同等效果，同時將車輛風阻大幅降低汽車仿真技術上游主要為核心軟件求解器、基礎軟件、以及硬件設備，其中因求解器基于本身開發周期長（3-5年）、開發難度高（知識產權壁壘）的特點，作為上游核心軟件價值最高，也是最難實現短期突破的“卡脖子”環節。 中游玩家以ANASYS(31.4%份額)；Mathworks（22.2%份額）西門子（10.6%份額）等國際企業占據主導地位，而以英特工程和中望龍騰為主的中國廠商市場份額不足10%，而基礎軟件及硬件設備對中游影響進一步壓榨作為中國廠商的利潤率，例如當前行業龍頭的達索和ANSYS在2021年分別有15.6%和21.3%的凈利潤率，而作為中國唯一同時掌握CAD、CAM、CAE核心技術及產品開發能力的廠商中望國際，2021年的利潤率僅為2%； 中游為汽車仿真軟件開發商及咨詢服務，主要的CAE、CAD等工業軟件涵蓋多個基礎學科門類，需要參與者長期技術沉淀。而產業下游對接汽車制造廠商，盡管一套完整的仿真系統需要高額的安裝、服務費用（以仿真行業頭部廠商Ansys為例，NASA花了3910萬美元，約2.5億人民幣買了Ansys 5年使用權），以完成在航天設計階段省去大量的驗證環節。

而下游車企更愿意節省的大量研發費用及研發時間使車企更愿意購買汽車仿真軟件，汽車仿真軟件為車企帶來巨大的經濟效益，能有效地優化產品性能，節省大量在從設計到測試環節的時間和花費成本分析師認為，未來車企將廣泛應用汽車仿真技術，中游將發揮巨大潛力帶動上游行業發展的同時，幫助下游降本增效，具有較大價值，中國汽車仿真市場規模將從2021年的33.0億元增長至2026年的77.8億元。

6.?汽車仿真技術行業規模 到2026年汽車仿真市場規模將從2021年以15.4%的CAGR達到2026年77.8億的市場規模，其中CAE在2021明年后的市場規模增速最快，CAGR接近20%，而CAM和CAD的增速則為12.7% 當前汽車仿真行業在企業往智能制造轉型以及下游客戶對仿真技術的認知度與重視度日益加強的背景下，仿真軟件對輔助企業產品研發的重要性逐步凸顯，其滲透率逐步提高，整體仿真行業市場規模將呈高速增長態勢。其中，仿真軟件在汽車制造的應用占比為31%，為下游最高占比，汽車仿真市場亦將呈現快速增長的趨勢。中國汽車仿真軟件廠商收入來源為仿真軟件銷售及仿真業務咨詢服務。其中，一套較為基礎的企業版汽車仿真軟件單價達100萬元人民幣。同時汽車仿真軟件為車企更愿意節省的大量研發費用及研發時間使車企更愿意購買汽車仿真軟件，汽車仿真軟件為車企帶來巨大的經濟效益，能有效地優化產品性能。

分析師預測：未來汽車仿真軟件技術端，將在新能源汽車以及航天航空的需求下不斷擴大，帶動更多仿真技術在汽車領域上的應用，從而加速國內廠家對CAE、CAD等技術領域國產替代，國內汽車仿真領域有望釋放巨大潛力。另一方面，政策鼓勵推動制造業向數字化轉型，提高生產效率亦會增加車企應用汽車仿真軟件推動產品研發及生產，從而帶動仿真軟件的銷售量及咨詢業務的增長

7.?汽車仿真技術競爭格局 國際企業在汽車仿真軟件上處于壟斷地位，中國企業與國際企業相比差距較大。從2020年全球3D/2D的CAD以及CAE綜合市場份額來看，業務線全部覆蓋到的企業有西門子(CAE占10.6%的市場份額，CAD占0.6%）、達索（CAE占31%,CAD為11.1%的市場份額）以及ANSYS（61.5%的份額領先在CAE市場）等國際企業，以價值量占比較高的CAE市場份額來看，國際廠商幾乎占據所有的市場份額，其中CR5份額占比高達88.9%，其中包括美國的Ansys、Mathworks、Altair，法國的達索及德國的西門子。此外，國際汽車仿真軟件巨頭不僅提供CAE軟件，還提供求解器、通用模塊等核心技術的銷售及CAE咨詢方案，而CAE咨詢業務要求極高，需工程經驗積累及物理分析能力，為客戶提供定制化服務。

相比于國際廠商在汽車仿真軟件上覆蓋范圍廣、核心技術領先、功能齊全完善的優勢，中國CAE軟件開發商關鍵技術自主可控程度低，且在產品化、集成化和規模化上與國際廠商存在非常大的差距，整體仍處于發展階段，當前。因此，在5年內以國際企業為主導的競爭格局將不會發生變化，但長期來看，基于整車企業面對智能網聯技術快速迭代的需要，汽車仿真軟件相應增加了許多維度，如持續拓展性及兼容性等，這對市場參與者而言仍是空白，為中國汽車仿真軟件廠商提供彎道超車的契機。隨著中國政策大力推動汽車仿真核心技術發展，中國企業有望實現新的突破從而打破壟斷。

編輯：黃飛