国产自主工业仿真软件发展蓝皮书

（2025-2026）

简 版

中国工业合作协会

一、蓝皮书编写背景与核心定位

新一轮科技革命与制造业数字化转型叠加，工业仿真软件作为高端制造数字底座、产业链安全关键抓手，已成为大国科技竞争核心赛道。仿真软件融合数学、物理、计算机、工程多学科，贯穿产品研发、生产、运维全生命周期，能够以虚拟样机替代大量物理试验，大幅缩短研发周期、降低试验成本、规避安全风险，是衡量一国制造业核心竞争力的核心标尺。

长期以来，全球高端工业仿真市场由ANSYS、达索、西门子等海外巨头垄断，我国航空航天、船舶、新能源汽车、半导体等关键领域持续面临软件断供、数据外泄、算法封锁、迭代受限等"卡脖子"风险。"十五五"规划明确提出突破工业软件关键技术、提升自主可控能力；工业和信息化部《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》提出，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，国产仿真产业迎来政策、市场、技术三重机遇。

在此背景下，中国工业合作协会牵头指导，中国工业合作协会仿真技术产业分会组织主编，中国科学院软件研究所、中国船舶科学研究中心、中国工程物理研究院、国家能源集团、华中科技大学、北京理工大学等64家科研院所、高校和行业领军企业联合编制，汇聚52位涵盖航空航天、汽车交通、装备制造、能源化工、电子电器等领域的资深专家，历时一年半，经过多轮专家论证研讨，共同完成了这部《国产自主工业仿真软件发展蓝皮书（2025-2026）》。该蓝皮书是当前国内覆盖全面、参与主体广泛的国产仿真领域系统性研究成果，它立足全球产业格局，剖析国内产业现状，梳理全产业链瓶颈，提出多主体协同落地对策，同时还收录部分国产仿真厂商及细分行业落地案例，面向政府、制造企业、科研院校、投资机构提供产业参考，推动行业从“跟跑”迈向“并跑”、从“能用”走向“好用”。

本次编写遵循需求导向、开放创新、生态协同三大核心原则，全文分为工业仿真软件概述、国内外发展与趋势、国产现状与核心瓶颈、发展策略与建议、部分厂商及产品案例五大章节，另附国产自主工业仿真软件名录，兼顾理论高度、产业落地性与传播可读性。

二、工业仿真软件基础定义、分类与全产业链价值

（一）核心定义与细分品类

工业仿真软件核心是依托数值算法构建数字化虚拟模型，模拟实体设备、生产线、材料在真实工况下的力学、流体、电磁等响应，核心子集为CAE（计算机辅助工程），也是当前国产替代攻坚核心领域。按照仿真物理场与应用场景，主流细分赛道如下：

1.结构仿真：行业应用最广，依托有限元法模拟强度、疲劳、冲击、非线性变形，适配高铁、风电、航空结构，海外标杆ANSYSMechanical、LS-DYNA；国内安世亚太PERASIM、英特INTESIM-Structure已实现批量落地。

2.流体CFD仿真：模拟流动、传热、燃烧，覆盖航发、电池热管理、船舶水动力，国际产品Fluent、STAR-CCM+，国内索辰流体、神工坊仿真平台形成差异化优势。

3.电磁仿真：面向天线、电机、射频、雷达隐身，霍莱沃为国内细分龙头，对标CST、HFSS，支撑北斗、嫦娥等国家重大工程。

4.多物理场耦合仿真：同步计算流-热-电-结构多场交互，是高端装备刚需，国际以COMSOL、ANSYSMultiphysics为主，云道智造Simdroid、同元软控MWORKS为国产代表。

5.多体/系统/工艺仿真：多体动力学适配机器人、车辆悬架；系统仿真面向电控整车；工艺仿真覆盖铸造、焊接、3D打印，是新能源、工程机械刚需。

除单学科仿真外，新一代仿真正向AI融合、云仿真、数字孪生三大方向迭代，也是我国实现弯道超车的核心赛道。

（二）四大产业核心价值

1.大幅压缩研发周期，削减物理样机成本

仿真通过虚拟迭代替代重复试制，大型航空装备可减少90%的物理样机，航天单次热试车成本超200万元，仿真渗透率每提升10%，研发成本下降5%—8%；空客仿生隔板通过仿真减重45%，每年节约巨量燃油，国内多款新能源车型依托整车碰撞仿真减少数十次实车测试。

2.优化生产流程，实现精益制造

工艺、产线仿真可精准定位产线瓶颈，优化物流、节拍、换线流程。国内车企通过焊装车间仿真使产能提升30%以上，化工、制药企业依托流程仿真降低能耗40%，预测性仿真可将设备非计划停机降低60%。

3.全链路成本管控，拉长产品生命周期

覆盖研发、制造、运维全链条优化，风电叶片疲劳仿真可延长8年服役周期；芯片电磁仿真减少流片次数，单项目节约数百万研发投入；循环冷却水仿真可实现工厂年节水达千万吨级别。

4.前置风险防控，筑牢产业安全底线

化工爆炸、自动驾驶、船舶海工等高风险场景可通过仿真模拟极端事故，提前优化安全布局；地缘冲突背景下，国产仿真软件可规避境外软件数据跨境传输、授权封锁风险，保障军工、能源等关键领域数据自主可控。

（三）全产业链全景格局

1.上游基础层－产业短板集中区

硬件：国产神威、飞腾、鲲鹏异构超算逐步普及，但仿真专用算力调度、HPC并行适配工具不完善。

底层核心：几何引擎、网格生成器、数值求解器、三维图形引擎高度依赖海外Parasolid、ACIS、Unity，是国产最大技术堵点。

开发工具：并行框架、离散算法库、AI加速引擎成熟度不足，国产通用底层工具链尚未形成标准化体系。

2.中游软件层——国产突围主力

分为通用多物理场仿真平台、行业专用仿真软件、云仿真平台三类。国内已诞生安世亚太、索辰、云道智造、霍莱沃、十沣科技、英特仿真、北太振寰等头部企业，覆盖结构、流体、电磁、系统仿真全赛道，但产品多聚焦单一学科，全耦合一体化平台稀缺。

3.下游应用层——需求庞大但渗透率分化

核心应用行业市场规模（2024年国内）：汽车19.7亿元（40%）、航空航天14.3亿元（29%）、土建7.4亿元（15%）、船舶4.4亿元（9%），其余电子、能源、医疗、农业仿真市场稳步增长。

行业分化明显：军工、央企受政策驱动替换意愿强；中小企业受成本、使用习惯制约，国产软件落地难度更高；高端航空、芯片领域国外软件仍占据90%以上市场。

4.配套生态层——发展薄弱

包含系统集成服务商、行业协会、标准化组织、培训认证机构、算力平台、开源社区。国内缺少统一的仿真数据交换标准和完整的人才培训认证体系，仿真知识库、行业专用模板积累远少于海外厂商，第三方测评、咨询服务产业规模偏小。

三、全球仿真产业格局与前沿技术趋势

（一）全球市场规模与区域竞争

全球仿真软件2024—2030年复合增速为12.1%—14%。2030年市场规模突破2500亿元人民币，三大核心市场特征鲜明：

1.北美市场（全球技术制高点）

占全球34%—36%的市场份额。依托航空、国防、芯片回流政策驱动，CFD、工厂数字孪生、EV仿真需求旺盛，ANSYS、Altair总部集聚，算力与底层算法专利壁垒极高，高端仿真标准由美国主导。

2.欧洲市场（法规+工业双驱动）

市场规模超75亿欧元，汽车、航空、精密机械为核心需求，达索、西门子两大巨头深耕本土，欧盟碳排放、设备安全法规倒逼企业大规模投入仿真，产学研协同体系成熟。

3.亚太市场（增速第一，中国为核心增量）

亚太CAE增速13.2%，显著高于欧美；中国CAE市场2024年达49.2亿元，连续多年增速14%以上，新能源汽车、商业航天、半导体成为增量核心。但高端市场ANSYS、西门子、达索合计占据55%份额，国产替代空间巨大。

（二）国际巨头核心壁垒构建逻辑

海外企业依靠三重壁垒长期垄断市场：

1.专利壁垒：数十年持续布局底层算法、几何内核、多物理耦合专利，形成严密保护网，单巨头核心专利数千件；

2.并购整合壁垒：通过持续收购细分赛道龙头（ANSYS收购Fluent、Ansoft；西门子收购Altair）补齐全学科产品矩阵，打造一体化平台；

3.生态标准壁垒：主导STEP、FMI等全球工业数据交换标准，配套海量行业材料库、仿真模板、全球培训服务网络，用户迁移成本极高。

（三）三大前沿技术变革方向（国产超车机遇）

1.AI深度融合仿真

AI重构仿真全流程：智能划分网格、预测流场/应力初值、优化迭代求解参数，将传统数小时仿真压缩至分钟级；物理信息神经网络PINN修正传统模型误差，降低复杂工况仿真偏差。海外推出SimAI、TwinAI系列产品，国内索辰“物理AI平台”、神工坊HPC+AI数值引擎同步落地，这是国内差异化竞争的核心优势。

2.仿真全面云化转型

传统单机高价工作站模式门槛高，云仿真采用订阅按需付费、弹性算力调度，大幅降低中小企业使用成本。国际推出AnsysCloud、3DEXPERIENCE云平台。国内华为SIMSpace、安世亚太PERASimCloud、云道智造Simdroid实现国产化云仿真闭环，适配国产芯片与操作系统，数据安全优势突出。

3.数字孪生+实时仿真、量子仿真、云原生三维引擎。

数字孪生打通虚实数据闭环，实现设备在线预测、产线虚拟调试；量子仿真大幅提升流体、新材料计算效率；云原生三维引擎解决大规模场景实时渲染痛点，以上领域国内外起步差距较小，是国内重点突破赛道。

四、国产工业仿真软件发展现状与核心瓶颈

（一）国内产业发展现状

1.市场规模稳步增长，但国产化率偏低

2022-2024年国内CAE市场37.6亿元→43.2亿元→49.2亿元，增速持续保持14%左右；整体国产化率不足20%，航空、船舶、高端芯片领域不足15%，仅轨道交通、通用机械、教育领域国产软件渗透率较高。细分赛道中电磁、结构仿真国产进展最快，多物理场、大规模非线性求解短板最突出。

2.六大产业集群差异化布局

京津冀：安世亚太、云道智造、中发伊萨、飞箭软件等，依托航天、汽车央企资源，通用多物理平台优势明显。

长三角：索辰、霍莱沃、天洑软件等，流体、电磁仿真龙头集聚，军工电子市场优势突出。

珠三角：中望软件、十沣科技等，面向新能源、消费电子轻量化仿真。

东北：大连英特仿真、大工星派等，依托大连理工力学学科，结构、多体动力学积累深厚。

中部：湖南迈曦、合肥太泽透平等，叶轮、传动专用仿真突破。

西部：中国飞机强度研究所、西安前沿动力、北太振寰、重庆励颐拓等，航空气动、系统仿真特色显著。

3.本土企业分层发展格局

第一梯队（全平台龙头）：安世亚太、索辰科技，营收3亿—8亿，覆盖多学科，服务军工、大型车企，完成规模化商业化；

第二梯队（细分单项龙头）：霍莱沃（电磁）、云道智造（多物理云平台）、英特仿真（通用结构流体），细分领域可全面替代进口。

第三梯队（行业专用软件）：北太振寰、西安前沿、迈曦软件，聚焦系统、气动、传动等垂直场景，适配细分行业特殊工况。

4.典型企业生存状态

1）安世亚太科技股份有限公司

安世亚太科技股份有限公司是中国最早从事CAE仿真与研发信息化服务的企业之一，属国家级高新技术企业。主营业务涵盖工程仿真软件研发、工业软件平台集成、数字化研发解决方案及工业互联网云生态建设，产品广泛应用于机械、航空航天、汽车、石油化工、电子电器和船舶等高端制造领域。

2）上海索辰信息科技股份有限公司

上海索辰信息科技股份有限公司是国家级高新技术企业及上海市“专精特新”中小企业，主营工程仿真软件和AI技术，覆盖流体、结构、光学、声学、电磁、测控等多学科，广泛应用于航空航天、能源动力、船舶海洋等领域。

3）上海科梁信息科技股份有限公司

上海科梁信息科技股份有限公司致力于为新型电力系统与高端装备电气系统的规划、设计、建设、运行全生命周期提供仿真测试类专业软硬件工具产品与定制化综合解决方案。依托电磁暂态仿真、机理－数据双驱动建模、数模混合仿真、频域稳定性分析等核心能力，构建体系化数字能源技术框架。

1. 北京世冠金洋科技发展有限公司

北京世冠金洋科技发展有限公司（简称“世冠科技”）成立于2003年，是一家专业从事工业软件与系统仿真技术研发及应用的国家级高新技术企业、专精特新“小巨人”企业，是工业AI与系统仿真软件领军者、MATLAB/Simulink国产替代者、复杂装备数字孪生解决方案专家。公司在西安、沈阳、上海、深圳设有子公司，在成都、武汉设有办事机构。

公司以工业AI和系统仿真技术为核心，自主研发GCAir系统仿真测试验证一体化平台、GCKontrol系统设计与仿真软件，打造覆盖设计、仿真、测试与验证全流程的新一代复杂装备系统研发平台，已广泛应用于航空航天、兵器、船舶、核工业、轨道交通、汽车、机器人等领域。公开资料显示，公司累计获得上百项发明专利和软件著作权，已服务4个院士团队、200余家行业头部客户和1000余家工业企业用户。

5）北京中发伊萨科技发展有限公司

北京中发伊萨科技发展有限公司是中国航发集团制造工艺仿真的支撑单位。公司主要围绕工业数字孪生解决方案提供国产化的建模仿真和虚拟现实等相关软硬件产品，核心研发团队参与了国家大型工业软件复合材料仿真软件专项、港珠澳大桥专项、工信部金属材料多尺度数字化研发系统、中国航发集团工艺仿真专项等重大专项研发项目。

6）中国船舶科学研究中心

中国船舶集团下属国家级科研机构，是我国船舶力学领域核心研发基地，国际ITTC、ISSC重要成员单位。长期承担国家级CAE软件攻关项目，核心自研产品：MarineFlow船舶水动力学CFD软件、SAM海洋结构分析通用软件、CabinNoise船舶舱室噪声预报软件、SAM‑Shock爆炸冲击动力学仿真软件、SAM‑PrePost船舶CAE前后处理平台。软件源代码自主率高，船舶领域功能对标STAR‑CCM+、Nastran、Abaqus，牵头制定船舶CAE相关团体与行业标准。客户覆盖中船集团各院所、大型船厂、船级社、海军研究院等，同步向核工业、航空航天领域拓展；依托下属控股子公司中船奥蓝托无锡软件技术有限公司开展市场化销售与技术服务，是国内船舶海工仿真第一梯队科研机构。

7）上海霍莱沃电子系统技术股份有限公司

上海霍莱沃电子系统技术股份有限公司是国家级高新技术企业和专精特新“小巨人”企业，拥有“算法创新－软件自主－工程应用”全链条能力，业务涵盖三维电磁仿真软件、复杂电磁环境仿真软件及微系统等，核心算法和产品已广泛应用于雷达散射截面仿真、天线设计和电磁兼容，长期服务嫦娥探月、北斗导航、高分卫星等国家重大项目。

8）西安前沿动力软件开发有限责任公司

西安前沿动力软件开发有限责任公司主营业务为高性能CAE仿真软件与数字孪生技术研发，提供覆盖结构、流体、声学和系统仿真的综合解决方案，在气动仿真、气动噪声分析及流固耦合等细分方向具备较强竞争力，为运载火箭、高超声速飞行器、航天器等装备提供仿真与测算保障，为主机所及企业交付定制化软件和技术服务。

9）北京云道智能科技有限公司

北京云道智能科技有限公司是国家级高新技术企业、北京市“专精特新”中小企业和国家专精特新“小巨人”企业。主营业务涵盖通用多物理场仿真PaaS平台研发、专业工程仿真模块设计及基于云的工业仿真APP商店运营，覆盖固体力学、流体力学、电动力学等领域。公司服务于电子散热、芯片制造、能源化工等行业，助力数字化设计与制造升级。

10）深圳十沣科技有限公司

深圳十沣科技有限公司成立于2020年，致力于工业仿真软件的自主研发和产业化，是国产自主的数智化研发解决方案提供商。2024年9月被评为专精特新“小巨人”企业。十沣在多物理场求解器领域拥有完全自主知识产权，已获授权专利40余项，登记计算机软件著作权220余项。公司已发布覆盖流体、结构、传热、声学、电磁等多物理仿真与优化的近20款产品，构建起“核心通用软件”“行业专用软件”“数字智能化平台”三层产品体系。目前，公司产品和服务已在航空航天、汽车交通、船舶与海洋工程、电子电器、装备制造和能源动力等9大行业的500余家企业中得到广泛应用，并与10余家行业领军企业达成深度战略合作，加强自主工业软件应用，助力科技创新和产业创新融合。

11）北太振寰（重庆）科技有限公司

北太振寰（重庆）科技有限公司聚焦科学计算与系统仿真软件研发，对标MATLAB/Simulink，核心产品涵盖16个核心工具箱的完整体系，广泛应用于教育科研、智能汽车、航空航天等领域。

（二）产业三大核心瓶颈

1.上游底层技术生态空心化（最核心“卡脖子”问题）

几何内核、自动化网格生成、大规模并行数值求解器、工业图形引擎四大基础工具高度依赖海外。国产几何内核在复杂曲面、上万件装配体处理稳定性不足；网格工具处理薄壁、微小间隙需大量人工干预；非线性、千万网格并行求解效率较国外低30%—60%；可视化渲染依赖Unity/Unreal，存在断供风险。同时底层算法、材料本构模型、极端工况数据库数十年工程积累缺失，仿真结果置信度难以匹配进口软件。

中游产业协同碎片化：国内70余家CAE企业大多“小而散”，单一厂商仅覆盖1-2个物理场，软件接口不统一，无通用数据交换标准，跨软件仿真需手动转换模型，误差高、效率低；产学研转化断层，高校先进算法难以工程化落地，企业无力长期投入底层基础研究，重复研发现象严重。

下游配套服务薄弱：缺少标准化行业仿真模板、完整培训认证体系；二次开发API接口不完善，第三方集成服务商稀缺；云仿真平台数据安全、异构算力调度能力仍需优化。

2.应用生态恶性循环

一是用户使用惯性强，国内工程师长期学习国外软件，企业切换国产软件需重新培训、重构仿真流程，替换成本高昂；二是国产软件工程验证场景不足，高端复杂工况案例积累少，企业担心仿真精度影响产品研发，不敢核心项目试水；三是反馈闭环断裂，企业试用问题难快速传递至研发端，产品迭代速度远慢于海外厂商，陷入“用得少→案例少→不敢用”循环。

3.复合型人才与商业化资金双重短缺

人才端：仿真需要数学、力学、计算机、工程交叉复合型人才，国内高校多只教授国外软件操作，底层算法、工业软件开发课程稀缺；互联网行业薪资虹吸效应显著，工业软件人才薪资差距大，高端求解器研发人才缺口巨大。

资金与商业化端：海外巨头年研发投入数十亿美元，国内头部企业年研发不足2亿元；工业软件8-10年才能实现稳定盈利，风险资本偏好短期回报项目，企业长期现金流承压；中小企业付费意愿弱，高端国产软件定价空间受限，难以持续反哺底层技术攻关。

五、多方协同破局发展：全套落地策略

（一）政府层面：完善政策、算力、人才、标准支撑

1.分层设立专项攻关项目

设立自然科学基金底层算法专项、工信部求解器“揭榜挂帅”项目、科技部行业集成专项，对多物理耦合、几何内核等“卡脖子”技术给予30%—50%研发补助；开放国家超算中心免费仿真算力配额，优先供给国产软件适配验证。

2.重构产教融合人才体系

在力学、计算机、机械开设工业软件交叉微专业，增设数值计算、国产仿真开发核心课程；推行校企双导师制，设立工业软件青年人才专项，降低论文权重，侧重代码开发与工程落地成果评价；搭建全国统一的仿真工程师职业认证体系。

3.推动场景开放与标准建设

央企、军工每年开放5%—10%非涉密仿真场景用于国产软件验证；出台首版次软件补贴、采购贴息政策；牵头制定国产仿真数据交互、网格质量、结果验证统一团体标准，建立第三方权威测评机制。

4.培育开源与长效产业机制

组建国家级工业仿真开源基金会，开放基础求解器、网格工具源代码；设立工业软件永续发展基金，企业技术转化收益按比例反哺基础研究；开辟海外高端人才引进绿色通道。

（二）仿真软件企业：差异化创新，构建可持续商业模式

1.技术路线：放弃全面对标，走垂直深耕+底层突破双线

短期深耕新能源、航空、半导体等高价值细分行业，封装行业工艺模板、专用模型，打造进口替代差异化优势；中长期联合高校攻坚几何引擎、AI加速求解器等底层共性技术，共建开源组件库；全面推进云原生架构改造，推出轻量化SaaS订阅版本降低中小企业门槛。

2.商业模式分层运营

核心军工、大型央企采用永久授权+定制开发；中小制造企业推行云端订阅按需付费；提供配套咨询、仿真培训、产线集成等增值服务；组建产业联盟，统一数据接口，实现多厂商软件互通协同。

3.完善服务与国际化布局

搭建全国本地化技术服务网点，建立4小时问题响应机制；搭建线上知识库、仿真案例库；在国内成熟后，面向东南亚、中东制造市场输出国产化仿真整体解决方案。

（三）制造应用企业：主动参与迭代，分步国产替代

1.定期向国产厂商开放真实工况、测试数据，建立软件对标验证机制，形成“需求－开发－试用－优化”闭环；

2.采用渐进替换策略，先在非核心零部件、工艺仿真试点，同步与进口软件交叉验证，逐步向整车、整机核心场景拓展；

3.优化采购评标体系，摒弃低价中标，将国产化适配、长期迭代服务、底层自主可控纳入核心打分项；

4.联合高校、软件厂商共建联合实验室，内部开设国产仿真专项培训，培育自有仿真工程师团队。

（四）高校科研院所：打通科研产业转化链路

1.重构跨学科课程，搭建云仿真教学试验平台，推行企业双导师，项目制培养工程化开发人才；

2.科研重心向工业刚需底层算法倾斜，联合企业开展重大装备仿真攻关，将工程案例纳入科研评价标准；

3.创新知识产权分配机制，允许科研团队持股转化成果，建立开源代码贡献激励机制，推动实验室算法快速产品化。

（五）第三方机构与资本市场配套举措

第三方协会、标准化组织：统一测评规范，举办产需对接会、仿真技术峰会，运营开源社区，搭建供需信息桥梁；资本端：加大硬科技VC/PE投入，推出知识产权质押、研发信用贷；发挥科创板、北交所通道作用，支持优质仿真企业上市，鼓励产业基金并购整合细分厂商，做大产业集群。

（六）行业展望

当前国产自主工业仿真软件正处于政策红利、产业需求、技术变革三重叠加的战略机遇期。我国在云计算、人工智能、国产算力硬件领域具备全球独有优势，能够与传统数值仿真深度融合，走出区别于海外巨头的差异化发展路径。

短期（3-5年），依托首版次补贴、央企场景开放，细分领域电磁、通用结构、行业专用仿真软件将实现大规模国产替代，中小企业云仿真渗透率快速提升；中期（5-8年），国内有望突破几何内核、大规模并行求解器等底层核心技术，诞生具备全多物理场耦合能力的综合性仿真平台；长期，依托产学研金用全生态协同，我国将建成完整自主可控工业仿真产业链，形成可参与全球竞争的软件产品与标准体系，支撑制造强国、数字中国建设，牢牢守住制造业数字安全生命线。

编委会成员：

名誉主任 李伯虎 陈十一 田玉萍 张 霖

主 任 杨晓晖

副 主 任 缪炳荣 杨新铁 李鸿彪 田 锋

委 员

朱文海 张 桥 晏春海 朱小武 任 虎 金建海

曹金凤 李晓锋 喻高远 高旭亮 胡光初 张捷俊

何小伟 史万里 张文超 俞瑞霞 王利民 张 硕

崔向阳 冯利平 杨灿群 王 哲 侯文彬 何绍清

刘 锋 赖宇阳 徐 岗 韩立膑 廖汉卿 王 平

冯志强 孙 琪 高 翔 廖祜明 葛 蔚 谢文锋

盖 孟 董素艳 钱华山 李孟光 高成路 王 超

李 皑