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計算機仿真:全球工業(yè)“底層代碼”,中國能否重構(gòu)技術(shù)話語權(quán)?

中投網(wǎng)2025-05-26 08:42 來源:中投顧問產(chǎn)業(yè)研究大腦

中投顧問重磅推出"產(chǎn)業(yè)大腦"系列產(chǎn)品,高效賦能產(chǎn)業(yè)投資及產(chǎn)業(yè)發(fā)展各種工作場景,歡迎試用體驗!

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為什么仿真技術(shù)是工業(yè)4.0終極工具?

中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國未來產(chǎn)業(yè)之計算機仿真行業(yè)趨勢預(yù)測及投資機會研究報告》指出:

  • 技術(shù)革命:從“經(jīng)驗試錯”到“虛擬驗證”,中國“高精度物理引擎”實現(xiàn)仿真精度提升50%(傳統(tǒng)誤差率15%→國產(chǎn)引擎誤差率7.5%),研發(fā)周期縮短30%;

  • 市場碾壓2030年全球仿真軟件市場規(guī)模或達800億美元(中國占35%),顛覆航空航天、汽車制造、新能源三大萬億級產(chǎn)業(yè);

  • 國家死局:美國《芯片與科學(xué)法案》砸千億美元補貼仿真技術(shù),中國“十四五”規(guī)劃將其列為“新型工業(yè)化”核心戰(zhàn)場。

一、行業(yè)圖譜:仿真技術(shù)的“技術(shù)密碼”

技術(shù)定義與核心場景

  • 技術(shù)原理:通過數(shù)學(xué)建模(有限元分析/計算流體力學(xué))、物理引擎(剛體動力學(xué)/流體仿真)、AI驅(qū)動優(yōu)化(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)優(yōu)),實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期虛擬驗證。

  • 核心技術(shù)場景

圖表:計算機仿真核心技術(shù)場景

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

二、技術(shù)成熟度曲線:仿真技術(shù)的“技術(shù)代差”與商業(yè)化進度

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,基于Gartner模型,仿真核心技術(shù)處于成長期向成熟期過渡階段,但中美差距顯著:

圖表:計算機仿真技術(shù)成熟度研判

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

 

三、五大維度深度分析

行業(yè)發(fā)展階段

圖表:計算機仿真行業(yè)發(fā)展階段

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,技術(shù)代差集中于物理引擎內(nèi)核與AI驅(qū)動仿真,資本依賴政府主導(dǎo),商業(yè)化瓶頸為多物理場耦合標(biāo)準(zhǔn)缺失(國內(nèi)僅20%項目實現(xiàn)跨學(xué)科仿真)。

市場需求空間

圖表:計算機仿真市場需求空間

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,核心增長極為新能源汽車仿真(單車型仿真成本較傳統(tǒng)風(fēng)洞測試低60%),技術(shù)替代彈性取決于物理引擎國產(chǎn)替代速度。

技術(shù)進步

圖表:計算機仿真技術(shù)指標(biāo)對比

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,卡脖子環(huán)節(jié)為高精度物理引擎內(nèi)核與異構(gòu)算力調(diào)度算法,國產(chǎn)替代需突破SPH粒子法(進口依賴度>90%)。

資本支持

圖表:計算機仿真資本支持情況對比

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,中國資本錯配嚴(yán)重(每億美元研發(fā)產(chǎn)出僅為歐美1/3),需建立“引擎-算法-算力”全鏈條協(xié)同(如華為昇騰AI+中望仿真平臺)。

政策環(huán)境

圖表:計算機仿真國內(nèi)外政策對比

數(shù)據(jù)來源:中投產(chǎn)業(yè)研究院

中投產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為,政策紅利窗口期為2025-2030年,地緣風(fēng)險集中于物理引擎專利壁壘(ANSYS持有核心專利超1000項)。

四、投資建議:三大戰(zhàn)略方向

中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國未來產(chǎn)業(yè)之計算機仿真行業(yè)趨勢預(yù)測及投資機會研究報告》提出:

(一)優(yōu)先賽道

  • 篩選標(biāo)準(zhǔn):技術(shù)可行性(國產(chǎn)化率>70%)+政策確定性(補貼力度>$30/核時)

  • 推薦領(lǐng)域

    • 高精度物理引擎(中望軟件SPH算法突破)
      | AI驅(qū)動仿真(商湯科技訓(xùn)練效率提升至5小時/次)

(二)長期布局

  • 高壁壘賽道

    • 多物理場耦合(中科院力學(xué)所技術(shù)驗證)
      | 數(shù)字孿生實時渲染(騰訊云延遲突破5ms)

  • 產(chǎn)學(xué)研標(biāo)的:中望軟件(CAE國產(chǎn)龍頭)+ 華為昇騰(AI仿真算力底座)

(三)風(fēng)險對沖

  • 低風(fēng)險環(huán)節(jié)

    • 仿真輔助工具(毛利率>50%)
      | 工業(yè)元宇宙場景定制(國產(chǎn)替代空間>60%)

五、風(fēng)險預(yù)警:三大致命雷區(qū)

中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國未來產(chǎn)業(yè)之計算機仿真行業(yè)趨勢預(yù)測及投資機會研究報告》預(yù)警:

  1. 技術(shù)路線賭局:通用引擎 vs. 垂直領(lǐng)域引擎(前者成本低但專業(yè)精度差);

  2. 專利絞殺ANSYS持有物理引擎專利超800項,覆蓋全球70%市場;

  3. 地緣絞殺:美國EAR管制新增SPH算法出口限制(影響>80%國產(chǎn)仿真軟件)。

六、結(jié)語:中國仿真的“破局公式”

中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國未來產(chǎn)業(yè)之計算機仿真行業(yè)趨勢預(yù)測及投資機會研究報告》建議:

技術(shù)突圍 = 引擎創(chuàng)新 × 算力革命 × 全球認(rèn)證

  • 企業(yè)行動

    • 研發(fā)側(cè):綁定中科院力學(xué)所(多物理場實驗室);

    • 產(chǎn)業(yè)側(cè):收購德國SimScale(云端仿真技術(shù)全球前三);

    • 資本側(cè):避開低端內(nèi)卷,聚焦工業(yè)元宇宙(Pre-IPO估值折價60%)。

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