行研精选：CAX类软件的竞争现状与机会

Original 计世研究院计世研究院

2024-11-11

CAX类软件是工业基础软件中的核心组成部分，也是目前我国工业软件领域必须要攻克的产业高地。

基于对CAX产业的分析与判断，对标国外主流的达索、西门子、Autodesk等工业软件巨头发展路径的分析，报告归纳出如下三个推荐逻辑:

核心逻辑一:当前中国制造业从粗放式向精细化管理模式转变，百亿级全球市场看空间，中国CAX类工业软件市场增速明显高于全球。

从市场空间看，全球CAD/CAE/CAM市场空间分别为20亿美元级(2028年)、130亿美元级(2025年)和40亿美元级(2025年)。

从行业增速看，中国CAD/CAE/CAM市场复合增速均明显高于全球水平，中国市场对工业软件的需求持续加大。

核心逻辑二:无论是全球还是中国CAX软件市场，海外巨头几乎都占据垄断。在CAX细分市场中，国产替代进程由高到底分别为:2D CAD>3D CAD>CAE/CAM。

从国产替代程度看，当前国产2D CAD逐步国产替代，3D CAD实现基本可用，CAE和CAM仍处于核心技术亟待突破阶段。

从应用场景来看，国产CAD/CAE/CAM较多应用于建筑、工业工程等中低端场景，航空航天、精密制造等高端场景尚待突破。

核心逻辑三:CAX三大产品一体化发展是大势所趋，数据交互是产品无缝衔接的关键，工业软件的演进史就是行业巨头发展的并购史。

欧美已经诞生了众多综合性的工业巨头，包括西门子(1149亿欧元)、达索(501亿欧元)、Autodesk(645亿美元)、ANSYS(294亿美元)、PTC(155亿美元)，中国CAD龙头厂商中望软件(349亿元)长期成长空间巨大。

首先看CAD市场。

中国CAD市场增速明显高于全球。根据BIS Reasech数据，未来几年全球CAD市场规模增速预计保持6.5%，2028年将达到138.3亿美元。其中，同期中国CAD市场规模增速明显高于全球。

无论是中国还是全球，四大CAD巨头垄断行业:全球CAD市场仍然由海外巨头主导，四大巨头占据全球CAD市场的80%，包括达索 ( 31% )、 Autodesk(28% )、西门子( 21% )、PTC(8%)。

根据产业链调研数据，209年中国2D CAD市场规模约23亿左右，其中Autodesk收入超过18亿，市占率78%，处于绝对垄断地位。

国内CAD厂商产品覆盖面广，可选择性多样，价格优势明显于国外厂商。中望软件和数码大方同时覆盖2D CAD和3D CAD产品，价格低于海外同类产品，约为海外产品价格一半。

但是，三维几何建模内核由海外厂商主导，国内仅中望3D具备自主产权。

其次看CAE市场。

中国CAE市场增速也明显高于全球，CAE三巨头以47%的市占率主导全球市场，中国CAE市场国产化率不足5%。

中国CAE市场增速高于全球6.6个百分点。根据Credence Research数据，2020年预计全球CAE市场规模达到81亿美元，预计2025年达到 128亿美元，年均复合增速9.6%。根据赛迪顾问2016-2021年中国工业软件市场规模数据，2020年中国CAE市场规模达到18亿元，预计 2021年达到21亿元，年均复合增速为 16.2%，明显高于全球增速水平。

全球CAE市场基本被海外企业主导，中国CAE市场国产化率不足5%:2020年排名前三厂商占据全球CAE市场的47%，分别是西门子、 ANSYS和达索。在中国市场，全球CAE三巨头的市占率超过95.7%，国产化率不足5%。

海外CAE开发商起步较早、积累较深:其推出的各大CAE软件产品具有较高的通用性、稳定性和可靠性，且商业化程度较高，发展至今在下游工业制造业企业中拥有较高的知名度和影响力，以及广泛的客户资源和下游渠道。

国内CAE厂商发展较晚:至今在软件功能性、厂商整体竞争力等方面距离海外CAE厂商尚存较大差距。本土CAE厂商主要深耕于特定行业，为客户提供价格较低、专业性较强的CAE软件，并由此提升市场份额。

以中望CAE产品为例: 中望的ZWSim-EM在非高端领域已基本满足企业要求，并与中望3D无缝集成。与ANSYS旗下最受客户欢迎的HFSS性能接近，覆盖领域相似，在基础建模和设计领域，ZWSim-EM可以做到部分替代HFSS。但中望ZWSim-EM才刚刚问世，与HFSS仍有较大差距，技术方面不如ANSYS成熟，公司知名度落差较大，不能做到完全覆盖，所以我们预计实现完全替代仍需5年以上时间。

从技术上看，CAE核心技术环节，求解器是重中之重，价值链中最重要一环。

CAE 的核心开发技术分为三大块，即:前处理、求解器和后处理。前处理即对几何模型进行处理，与CAD的模型和数据结合;后处理包括可视化、GUI界面等常用功能的开发;求解器负责CAE软件中的核心计算分析，是研发价值链中最重要的一环。求解器是CAE最底层的物理、数学算法架构，其源代码是由数学、力学、材料、物理等多学科的代码组成，难度和复杂度远超计算机科学中的代码。

再看CAM市场。

中国CAM市场增速高于全球19.8%个百分点，CAM三巨头垄断全球和中国市场，国产CAM厂商核心技术亟待突破!

中国CAM市场增速26.8%，明显高于全球7%的增速水平:根据Industry Analysis数据，2017年全球CAM市场规模为20.9亿美元，预计 2025年将达到35.7亿美元，对应2017-2025年均增速为7%。根据中国研发类工业软件类型占比中CAM软件占比11%，乘上中国研发设计类工业软件市场规模，估算出的中国CAM市场规模来看，2012-2017年均增速26.8%，远远超过全球CAM市场增速。

竞争格局:无论是全球还是中国CAM市场，达索、西门子、PTC三巨头几乎占据了大部分市场，国产CAM厂商仅山大华天SINOVATION相对成熟，国产CAM厂商核心技术亟待突破。

目前CAE涵盖了结构、电磁、流体、热仿真技术，同时演进除了多物理场仿真，各场分析数据可以无缝传递，比如结构、流体、热、电磁单场分析功能可以在统一的模拟环境和数据库中进行。

当前市场中CAM软件可分为三类，功能特点各有侧重。

其一是与CAD套件一起打包的CAM工具:优点:具有相关性，由于刀具路径链接回CAD设计，因此所有更改都会立即反映在刀具路径中，不必手动将 CAD文件重新导入外部CAM软件，然后从头开始重新编程刀具路径。缺点:功能不够强大，无法为具有许多特征的高度复杂零件创建刀具路径。

其二是独立的CAM程序:优点:专用CAM软件具有强大的CAM操作功能，可以创建复杂的几何图形，如涡轮机。缺点:CAD软件本地不能导入，丧失结合性。需要CAM软件和CAD程序支持相同的文件格式，因此独立的CAM程序在处理行业标准格式的文件时比较方便，否则操作将会变得十分复杂。

其三是用于CAD程序的CAM插件:上述两种解决方案之间有一个中间地带，它具有前两种方案所有优点。既为原生CAD软件提供全面的CAM功能，使得相关性得以保留，又可以让用户从专用CAM软件中找到的大量工具获益。

全文摘自华西证券《CAX类工业软件，打破欧美数十年技术垄断》

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