2023 年深度行业分析研究报告 内容目录内容目录 1.线控制动：自动驾驶执行层技术高地.5 1.1 高阶自动驾驶法规逐步落地，线控制动加速渗透.5 1.2 技术趋势：中期 One-Box 的 EHB.

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汽车行业供应链全链数智化白皮书汽车行业供应链全链数智化白皮书 京东集团汽车行业协同工作组 2023 年 11 月 目录 1、百年变局：从汽车行业变革的不确定性中寻找确定性.-1-1.1、汽车行业百年未有之大变局.-1-1.2、数智化技术降低汽车行业成本、提升运营效率.-2-1.3、构建合规体系、打造绿色供应链实现可持续发展.-3-2、价值重塑：汽车行业供应链全链数智化.-3-2.1、汽车行业传统供应链模式的痛点.-3-2.2、汽车行业数智供应链特点和框架体系.-4-2.3、行业转型新范式：数智供应链 2 4 X 架构.-6-3、关键要素：京东在汽车供应链数智化转型要素积累.-7-3.1、商品供应链：一体化解决方案助力车企采购数智化转型.-8-3.2、服务供应链：京东汽车“全渠道、全链路、全生命周期服务”模式创新.-17-3.3、物流供应链：上下游高效协同，构筑全链路基石.-24-3.4、金融供应链：整合金融资源，提供一站式的金融服务.-26-3.5、供应链基础设施：数智化基础设施&绿色供应链基础设施.-31-4、行业实践：京东数智化供应链在汽车行业的探索和实践.-38-4.1、东风日产:“以实助实”服务汽车制造，共建工业品数智化供应链.-38-4.2、沃尔沃：乘用车售后备件数字化一体化供应链案例.-39-4.3、长安汽车：通过数字化采购平台和智能前置仓等，提高供应链韧性和敏捷性-39-4.4、北京汽车-助力汽车产业云平台建设，实现跨云异地灾备和高可用性.-40-5、展望将来：数智供应链助力汽车行业高质量增长.-41-2023 年 11 月 -1-京东集团汽车行业协同工作组 汽车行业供应链全链数智化白皮书 1、百年变局：从汽车行业变革的不确定性中寻找确定性 1.1、汽车行业百年未有之大变局 中国汽车行业在能源变革和智能技术的推动下，正在经历一个百年来前所未有的大变局。自 20 世纪 50 年代开始，中国的汽车工业经历了从无到有，再到腾飞的历程。自长春第一汽车制造厂第一批解放牌汽车成功下线以来，中国的汽车产销规模不断扩大，2022 年产销量超过 2700 万辆，汽车产销总量连续 14 年稳居全球第一，新能源汽车市场连续 8 年保持全球第一。在自主品牌方面在自主品牌方面，中国的自主品牌汽车在近年来展现出了明显的竞争优势。随着新能源周期的开始，自主品牌的市占率从 2020 年中期开始触底反弹，到 2023 年一季度已提升至50%。这个趋势表明，自主品牌在中国汽车市场上的地位正在不断加强，也预示着电动智能的结构性变化将为行业带来新的增长。在对外出口方面在对外出口方面，中国的汽车出口数量也在逐年突破，2021 年，中国汽车出口数量首次突破 200 万辆，同比增长 103%。到 2022 年，汽车企业出口数量达到 311 万辆，同比增长 54%，使中国成为仅次于日本的第二大汽车出口国。而到了 2023 年上半年，中国汽车整车出口数量达到了 234 万辆，同比增长 76.9%，其中新能源汽车出口 79.5 万辆，同比增长 112.7%。这意味着中国在半年度汽车出口量上首次超过日本，跃居全球第一。在汽车后市场方面在汽车后市场方面，随着汽车产销量的增加，中国的汽车维修与保养市场规模也在不断扩大。据统计，2021 年中国汽车维修与保养市场规模为 1.3 万亿元，较上年增长 5.69%。预计到 2025 年，该市场规模将达到 1.9 万亿元。汽车后市场的价值正在逐渐显现，并且成为各类玩家争夺的重要领域。在这个领域中，传统模式下的竞争已经难以满足市场需求，因此全新的行业拉锯战已然拉响。在新的消费场景和数智化技术的推动下，汽车后市场下游客户的话语权越来越大，催生了以客户为中心的服务模式。在这个模式下，大量的客户群体开始从线下转向线上平台。从集中度来看，不管是配件分销还是终端零售服务，头部 CR5 的集中度均未超 5%，市场依然高度分散，“下沉”、“多元”、“电动化”成为全国连锁平台的关键词，在此模式下，全国连锁平台需具备强大的数字化能力、供应链整合能力、物流仓储网络和门店运营能力。2023 年 11 月 -2-京东集团汽车行业协同工作组 在营销体系方面在营销体系方面，中国的汽车营销模式正在进入深度变革期。随着乘用车市场由卖方市场转变为买方市场、由增量市场逐渐转变为存量市场，新兴电动车企的崛起以及直营模式的兴起为汽车营销注入了新的灵感。同时，5G、AI、大数据等前沿技术以及数字化、智能化等新浪潮也赋予了汽车营销更多的方式与工具。中国汽车行业正在经历一个充满机遇与挑战的大变局。从产销规模到自主品牌的崛起，从对外出口到后市场的繁荣发展，再到营销体系的深度变革,展示了中国汽车行业的强大潜力和无限可能性，然而在利润水平上仍需进一步提升和国际品牌竞争。譬如，财报显示，特斯拉单车盈利从 2019 年三季度开始进入稳定增长通道，2022 年特斯拉全年交付 131 万辆，同比增长 40%，对应单车收入为 5.12 万美元（约 36.96 万元人民币），单车净利润为 0.96 万美元（约 6.93 万元人民币）。作为对比，比亚迪 2022年单车收入约 16.9 万元人民币，单车净利增为 0.82 万元。1.2、数智化技术降低汽车行业成本、提升运营效率 在数字经济时代背景下，数字技术对双循环的畅通和经济的发展起到关键性支撑作用，云计算、物联网、大数据、人工智能、区块链等数智技术汽车行业中的生产、流通、服务的各个环节的应用，将有效降低汽车行业成本、提高运营效率。数数智智化技术提升生产效率化技术提升生产效率，数智化技术在汽车生产制造环节渗透率较高，工厂生产制造过程自动化率超 90%，特斯拉上海超级工厂冲压、焊装车间已经基本实现了 100%的自动化率，几乎不需要人工干预，由机械臂按照规划路线自动完成工作，不到 40 秒就可以下线一台整车。通过机械臂、AGV、物联网技术实现设备的实时监测和预警，减少了故障率；利用大数据分析技术对生产过程进行实时监控和优化，大幅提高生产效率和产品质量。数数智智化技术优化供应链化技术优化供应链，汽车行业的供应链复杂且庞大，涉及原材料采购、零部件制造、整车装配、物流运输等多个环节。传统的供应链管理难以实现信息的实时共享和各环节的高效协同，导致成本高昂且效率低下。数智化供应链可以大幅减少上下游供需波动而产生的“叠加效应”，形成基于数据驱动的供应链协同。借助数智化供应链可以更加精确估计和前瞻预测，利用智能算法对供应链各环节进行优化，可以更好地适应外部环境变化。通过数字平台、网络、物联网进行数据接入和交互，依托“链主”企业构建起具有强大共生关系的供应链网络生态。数智化技术提升销售效率数智化技术提升销售效率和服务和服务体验体验，利用人工智能和机器学习技术对线索数据进行 2023 年 11 月 -3-京东集团汽车行业协同工作组 挖掘和分析，了解客户需求、家庭情况、购买车型、品牌偏好等，为消费者提供更准确和个性化的推荐方案，通过广告投放平台和社交媒体等渠道，向目标客户群体推送个性化的广告和促销信息，引导到店体验和试驾，进而提高营销效果和投入产出比。汽车行业作为国民经济的重要支柱，其成本和效率问题备受关注，借助数智化技术，优化研发、生产、供应链、销售、服务全链路，降低行业成本、提高整体运营效率。1.3、构建合规体系、打造绿色供应链实现可持续发展 汽车制造及配套产业作为制造业的重要分支，一直被视为制造业皇冠上的明珠，不仅涉及多个产业，而且配套产业之间关联度高，要求严，因此汽车行业的供应链管理被公认为是最复杂、最专业的领地。任何一家出了问题都会影响企业整体的利益，更不要说这么庞大的体系会带来的潜在风险。这就要求采购企业充分重视供应商链条的打造和供应商的选择，如果因供应商信息不透明等问题导致误判，将不仅令企业损失不必要的成本，更会遇到贸易风险，影响交付成果，甚至对合法合规管理和企业声誉造成负面效果。运用数智化供应链能力，建立采购平台，梳理采购规则，将业务规则交给系统，减少人为干预，构建合规体系，进而实现透明、阳光采购。面向未来，汽车行业应建立绿色供应链，从工厂布局规划、节能减排、资源回收利用到原材料采购、零部件制造、整车装配、物流运输等环节，都应该尽可能减少对环境的污染。通过绿色工厂和绿色供应链体系建设来实现环境的可持续发展。2、价值重塑：汽车行业供应链全链数智化 2.1、汽车行业传统供应链模式的痛点 虽然我国大量产业的供应链数智化从采购切入，进入快速发展的阶段，但整个市场目前的渗透率还不高，起步阶段较晚，许多企业的供应链管理仍处于转型过程甚至传统的模式，整体还是存在着需要解决的痛点，从相关分析总结来看汽车行业供应链，特别是传统采购存在以下痛点：1 1)链路太长，成本之痛链路太长，成本之痛 成本高：汽车行业的设备、材料和人力成本高，维修和保养服务价格高；链路长：传统渠道层层代理，导致价格透明度及市场对标可视化程度低；环节多：汽车行业涉及采购、生产、物流运输等多个环节，易造成仓储占用和呆滞库存，进一步拉高成本。2023 年 11 月 -4-京东集团汽车行业协同工作组 2 2)数据不通，效率之痛数据不通，效率之痛 协同难：从产到销需要多个企业多个环节参与，没有链条贯穿，协同效率低；互通难：汽车行业数字化转型的切入点众多，信息系统、采购管理、仓储物流等，每个服务商提供单一产品，造成管理的“信息孤岛”，数据无法互通；响应慢：市场、需求的变化难以快速传导至企业的设计、研发端。3 3)体系体系复杂，复杂，运营运营之痛之痛 商品多：品类繁杂，规格参数不统一，长尾商品多，供应商管理费时费力；场景多：汽车行业分子公司众多，地域覆盖广，履约时效差，涉及场景多，运营难度大；要求高：供应链与计划、排产环环相扣，对管理精度、时效性要求高。2.2、汽车行业数智供应链特点和框架体系 2.2.1 数智供应链的主要特点：1 1）数字化：）数字化：数智供应链能够利用大数据、人工智能、区块链等技术，将研发、生产、供应商管理、采购、销售、服务等供应链各个环节中的规则、过程、主体等转变为数据信息，利用这些动态数据来实时监控供应链的真实运行状态，有利于供应链上下游的各主体实现数据共享和业务协同，从而提升供应链的响应速度和运行效率。2 2）可视化可视化：一般意义上的供应链可视化，是指利用信息技术提升供应链管理能力的重要环节，通过采集、传递、存储、分析、处理供应链中的订单、物流以及库存等相关指标信息，基于供应链的需求，以图形化、虚拟现实等方式最终展现出来。数智供应链的可视化，不再局限于仅仅“可视”，而是可利用人工智能、区块链等技术对供应链进行业务流程的系统仿真和模拟，是在现实供应链的基础上再造一个“数字孪生供应链”，从而能够更好地预测和发现供应链运行中的实际困难，实现供应链风险的实时捕捉和预警，最终提高供应链决策的科学性和前瞻性。3 3）柔性化柔性化：柔性化供应链的核心是能够更快、更灵活地适应市场需求，将传统供应链的流水线生产变为柔性生产。数智供应链的柔性化主要体现在三个方面：一是数据运营的精细化，以汽车门店数据做支撑，有效洞察需求，根据订单制定合理的生产计划，最大限度地减少产能浪费和闲置；二是用户需求的精准度，通过数据精准分析用户偏好，并把这种用户偏好细分到具体的轮毂尺寸、车体颜色、座舱内饰等，提升参与感和购车体验；三是供应链 2023 年 11 月 -5-京东集团汽车行业协同工作组 流转的精确性，通过数据分析降低库存水位，减少物流仓储压力，降低库存周转天数，提升库存周转率和资金利用率，柔性化增强了供应链的弹性和适应性。4 4）生态化生态化：传统供应链模式中上下游是相对割裂的，各主体只能与自己的上游和下游产生直接联系，缺乏整体链上的协同和联动。数智供应链利用人工智能和区块链等技术，将消费者、生产者、供应商和其他互补机构连接成有机整体，将传统供应链由“链式”拓展成“网络式”，使所有主体都能进行实时动态无间隔的交互，有效避免了传统模式下人为制造的供应链堵点和断点，有助于建立共治共促共荣的供应链新型生态。5 5）智能化智能化：智能化是数智供应链区别于传统供应链的又一重要特征，即利用人工智能和云计算等技术，实现供应链数据的智能化采集。智能化技术应用到整个供应链链条中，已经从单点，单维度向全链延伸，从原材料采购到生产、物流、销售等各个环节，可以实现更高效、更精准的数据处理和决策支持。比如，智能化技术可以优化供应链的库存管理、订单处理、物流配送等。通过对历史数据的分析和预测，可以制定更加合理的库存计划和采购策略，减少库存积压和缺货现象提高订单处理的效率和准确性，减少人工操作错误，通过智能化的物流配送系统，可以优化配送路线和调度，提升物流效率，提高客户满意度。2.2.2 数智化、全链路、社会化三层框架支撑的数智供应链体系 面对千变万化的行业需求，为响应供应链效率提升需求、数字经济下供需发展新格局的形成，以及数智化社会进一步发展的反向推动，“数智供应链”这一新型供应链概念应运而生，通过模块化的能力组合与定制，以及开放的集成与被集成模式，促进面向行业和领域的持续创新。数智供应链通过数智创新（数据与智能、数字与实体的深度融合）、产业链接（需求与供给、单点到联网的广泛链接）、可持续发展（竞争到共生、企业到社会的更高维度）实现“更高效”的核心目标，是产业数字化“最大公约数”。借助数智供应链战略，能够帮助行业客户在数字化转型过程中“以不变应万变”。数智供应链体系由数智化、全链路、社会化数智供应链体系由数智化、全链路、社会化 3 3 层框架组成：层框架组成：数智化：数智化：旨在通过数字协同和网络智能，持续优化行业供应链的成本、效率与体验，包括混合多云、大数据、人工智能、物联边缘、区块链等数字技术，以及业务中台、数智采购、企业管理、协同办公等数字应用，构建数智化的新基础设施。全链路：全链路：旨在实现从消费端到产业端价值链各个环节的整体优化与重构，拉通消费互联 2023 年 11 月 -6-京东集团汽车行业协同工作组 与产业互联，实现价值流、物流、信息流、资金流 4 大链接，促进以供应链一体化为基础的采购、研发、生产、营销、服务等价值链路的深度协同。社会化：社会化：旨在通过开放平台，有效调动各价值链环节的社会化资源，提升敏捷响应与匹配效率，通过产业平台、产融合作、双碳治理、综合园区、国际业务等领域，实现模式、生态、社会层面的可持续发展与创新。目前数智供应链已经在众多领域应用验证，可助力产业客户高效转型落地，助力客户实现数智驱动的精细化运营、实体业务的融合高效创新、以及更有责任的产业生态链接。2.3、行业转型新范式：数智供应链 2 4 X 架构 数智技术包括但不限于大数据、人工智能、区块链等，它将研发、生产、营销、采购、供应商管理、服务等供应链全链路各个环节中的规则、过程、主体等转变为数据信息，利用这些动态数据来实时感知和自动调节供应链的运行状态，加速主机厂与供应链上下游配件商、物流服务商等各主体之间实现数据共享和业务协同，通过参与主体之间的自组织和最优组合，从而实现了供给端的生产和服务降本增效，提高消费端用户的用车、养车服务体验。通过数智供应链的建设，企业不仅能够从产业链的视角来优化产业效率，选择最优供应链组合，更长链条的联通，也将促进产业模式和数字创新，另外企业通过数智供应链的建设，将与产业链上的企业建立更深、更长久的、开放共生的生态关系，因此，综合考虑企业、产业和生态的发展和创新，数智供应链可用 2 4 X 来定义和描述其架构与内涵。图一：“2 4 X”服务体系 数智创新，将通过数据与智能的融合、数字与实体的融合实现数字经济时代商业模式的 2023 年 11 月 -7-京东集团汽车行业协同工作组 创新；产业链接，从需求到供给，从单点到链网，实现供需匹配和产业链升级，助力统一大市场形成；生态融合，重塑市场合作模式，从竞争到共生，从企业到社会，构建开放共生的高效经济增长生态。“2”即 2 个基础设施，以混合多云、大数据、物联网、人工智能及各类中台构成，是数智供应链基础设施；在高标仓物理基础设施，以绿色基础设施 减碳技术创新”绿色低碳智能产业园生态体系；”4“即 4 大供应链能力，以涉及到商品供应链、服务供应链、物流供应链和金融供应链。“X”即围绕汽车上中下游展开的丰富业务场景。以京东为例，基于在生产物料、生产辅料、设施设备、MRO；供应链计划、履约服务、仓储配送、技术平台、自动化应用；供应链金融、数字营销、营销物资采购、专有云、定制化绿色厂区；以及员工福利、健康体检、海外员工险等众多行业场景，初步探索出了数智供应链发展的一般路径。3、关键要素：京东在汽车供应链数智化转型要素积累 京东作为新型实体企业，致力于提供以供应链为基础的技术与服务，一直秉承长期主义发展的理念。不管是 2004 年将业务从线下转入线上，解决了交易效率提升的问题，还是2007 年开始在供应链上持续投入，通过打造自有物流体系，解决了产业效率提升的问题，都是京东在业务持续创新发展上的探索和实践。“数智数智化社会化社会供应链供应链”是京东 20 年来高效、创新、可持续、跨越式发展的经验总结，是新型实体企业转型能力体系的最佳实践，无论是京东零售与京东物流的持续创新，还是京东工业与京东健康的孵化发展，还是京东科技大规模全栈云的对外服务，都以这一模式作为基础。通过数智化技术连接和优化社会生产、流通、服务的各个环节，降低社会成本、提高社会效率。基于技术、产业、生态的新增长飞轮“TIE”，在内生增长的基础上，发展能力生态、业务生态和平台生态来实现可持续的增长。数智化社会供应链包含了商品供应链、服务供应链、物流供应链、金融供应链和数智供应链。面对汽车行业百年变局和结构性变化，以数智化社会供应链基础设施为基础，通过数字协同和网络智能，持续优化汽车行业供应链的成本、效率与体验，助力汽车行业全链各环节的整体优化与重构，并通过开放平台有效调动各价值链环节的社会化资源，提升敏捷响应与匹配效率。2023 年 11 月 -8-京东集团汽车行业协同工作组 3.1、商品供应链：一体化解决方案助力车企采购数智化转型 3.1.1 京东工业：一体化解决方案，链接供需两端实现端到端数智化 图二：京东工业一体化方案框架 随着技术的发展进步，数字化、智能化已然成为了汽车行业发展的主流趋势。伴随着如今汽车市场“价格战”的愈演愈烈，降本增效已成为车企发展的当务之急。作为中国领先的供应链技术与服务解决方案提供商，京东工业率先提供“一体化解决方案”助力企业实现采购数智化转型，方案由战略咨询和规划、全链技术和交付、商品供应链以及运营和增值服务四部分组成。首先，基于企业数智转型的战略及目标，结合京东工业多年在采购数智化领域的经验沉淀，京东工业能提供数智化采购的战略咨询和规划，全方位帮助企业开展顶层规划、路线设计、蓝图设计、系统设计、运营设计和项目转型落地等，主要包括：采购数智化战略规划、采购数智化运营咨询和采购数智化转型实施辅导。其次，在全链计划和交付方面，主要通过数字技术精准链接供需两端，推动工业品采购实现端到端数智化转型升级。供应端，主要通过商品数字化、采购数字化、履约数字化和运营数字化将制造商、分销商及代理商等分散的产业链环节连接起来，建立一个“万仓合一、万单合一”的供应网络。2023 年 11 月 -9-京东集团汽车行业协同工作组 图三、全链路数智化产品分布全景图 具体来看：商品数字化商品数字化，主要聚焦传统工业品规格参数不统一、商品类别不全的问题，通过推动海量 SKU 参数的标准化及统一化，建立工业供应链上的统一“话语体系”，为产业协同构建数字基础；采购数字化采购数字化，则重点为全量企业提供工业品一站式数智化采购解决方案，解决传统线下采购模式流程繁琐与合规性不强的问题；履约数字化履约数字化，主要通过智慧决策大脑实现供需最优匹配，推动社会化资源的高效协同；运营数字化运营数字化，主要通过全链路数字化运营管理体系，实现流程自动化、运营智能化、服务品质化，驱动数字化供应链体系高效运转。在需求端，京东工业结合大量头部企业实践及京东自建供应链的成功经验，帮助企业打破传统经营管理模式中的数据孤岛，从点到线、从面到网、从内到外地构建安全稳定的数智化供应链体系。例如在采购环节，一体化打通了计划、寻源、合同、订单、对账、付款等采购全流程，切实做好“管好采购流程一个点”；在内部管理环节，会将采购计划与企业的生产计划、物流计划、供应商管理计划、资金计划对接形成数据闭环，“打通内部协同一条线”；在外部供应链协同环节，能够贯穿研发、库存管理、质量协同、备件预测等环节，“对接外部供应商一个面”；最终帮助企业以采购为出发点，实现以集成供应链为中心的多级价值链协同,助力企业实现采购数字化转型。2023 年 11 月 -10-京东集团汽车行业协同工作组 在商品供应链方面，京东工业整合海量商品（超过 40 个品类的工业品，超过 4000万 SKU），包括：通用 MRO、专用 MRO、BOM（元器件、紧固件等）和备品备件等，从大数据、供应链服务、金融服务（信用融资、应收融资和票据融资等）等方面，实现供采双方的精准对接和需求直达，满足汽车制造业企业一站式全链路工业品采购。在履约交付方面，数字化链接供需两端，实现从采购计划、采购订单、履约交付以及库存管理全链路交付信息的数字化流转、企业上下游部门的高效协同。新一代 ToB 末端基础设施企配中心，实现智能决策、万单合一、一站式交付服务，满足汽车企业入厂物流最后一公里的定制化履约需求，末端 SaaS 版小易来了实现最后一百米的电子化签收，并打通ERP 系统，实现无纸化出入库作业，提升企业的运营效率；SaaS 版智能前置仓和京工柜，链接企业的计划系统，并通过京东工业 B 端物流承运平台智能决策分单上门揽收，满足企业入厂物流的 VMI 循环补货、以及厂内物流到线边仓库的 JIT/JIS 波次配送，真正实现端到端全流程贯通，从客户需求到客户满意，带给企业全新的履约交付体验。最后，为给企业电商化转型带来极佳的用户体验，京东工业还提供商品运营辅导和服务赋能。商城运营辅导包括：供应商运营、品类运营、商品运营、交易流程运营、数据运营、平台客户运营、整合营销运营和对账结算运营等；服务赋能包括合规风险治理、绿色供应链、双向供应链和工业服务等。京东工业依托丰富的企业市场技术、资源、经验以及完善的零售基础设施，结合合作伙伴优质的商品能力、线下渠道和运营能力，已建立业内最全的工业品数字化标准库，并针对汽车制造业企业的行业特性，打造出云寻源服务、原厂服务、驻场服务、本地化服务等完备的服务体系，打破工业品采购各环节壁垒，带动整个产业链的全方位智能化发展，满足汽车制造业企业用户的多行业多场景的采购需求，使工业品采购实现真正的阳光、高效、低成本。京东工业定位于工业供应链技术与服务解决方案提供商，支持客户实现-采购数字化转型基础之上，实现“供应链全链路数智化及应用”的综合解决方案。“供应链全链路”包括的不仅仅是采购数字化，也包括商品数字化、履约数字化、合规数字化等供应链链路中的待解决痛点。助力客户实现技术与业务的深度融合应用，真正实现数智化转型带来的业务价值。与传统的线下贸易不同，京东做为供应链技术和服务解决方案的提供商在以下几个方面为客户创造价值和差异化的服务体验：2023 年 11 月 -11-京东集团汽车行业协同工作组 1、信息共享程度：数字供应链是动态的，能够快速适应不断变化的环境。它们实时运行，是具有集成系统和流程的高度敏捷的“价值网络”，能够实现共享数据。2、全链路体验：数字化供应链不仅仅是以交易方式将产品带给客户，它还涉及提供价值和建立长期的客户关系。此外，数字供应链不只关注单个节点、发货或订单优化。相反，他们把整个供应链作为一个整体评估，以实现尽可能高的效率，服务水平和客户体验。3.实现智能化：数字供应链可以减少人工干预，以节省时间，提高质量，降低成本和营运资金需求，并帮助制造企业提高利润，而这些都是采用手工处理、基于个体企业流程的传统供应链无法在同一水平上提供的优势。3.1.2 营销物资：汽车行业营销物资及商品定制解决方案 数字时代，车企在快速地从传统以网点为中心的销售，转向以消费者为中心的业务模式。随着数字商城、智能门店、全渠道营销等渠道的快速发展，当前的汽车零售正在通过各种数字化技术打通数据壁垒，在重构线上线下零售场景的同时，优化消费者全渠道购物体验，通过将消费者数据转化为效率，成功实现汽车零售。现阶段，汽车行业营销数智化升级过程中，通过多样化互联网营销渠道拓展企业声望和获取用户流量资产时，面临营销物资商品选择度低、批量采购库存积压、多供应商评选管理、用户流量数据线下汇总、营销物资对账结算工作量大等困扰。1 1）营销物资采购痛点和解决方案：营销物资采购痛点和解决方案：（1）营销物资采购痛点分析：营销物资采购痛点分析：从管理端来看，针对招采流程长、供应商管控难、合规管控难、采购成本高、结果复盘难、仓储成本高等问题；从执行端来，看业务效率低、执行不灵活、选品维度窄、质量难把控、效果不理想、需求配置难等问题；从用户端看，用户参与度低、体验感和满意度差。从营销场景出发的营销物资采购管理，将物资采购与实际场景相结合，实现精准采购和精准营销，对营销物资采购支出进行科学管理，保证各项支出的科学性、合理性以及实用性。同时，推动采购数字化深化转型，为业务不断创造价值。（2）市场营销场景地图和市场营销场景地图和物品应用场景物品应用场景：2023 年 11 月 -12-京东集团汽车行业协同工作组 图四、营销物资应用全场景 营销物资线下实物使用场景营销物资线下实物使用场景 营销物资线下实物使用，需要在特定场景（如 4S 店，造车新势力体验店等），通过发放实物，来达到营销目的。将分散集采升级为线上式集中管控，采购全流程阳光透明，总部可直接掌握门店的采购需求、数据，缩短采购链路和财务报销链路，便于集团化管控。图五、营销物资线下实物使用场景 2023 年 11 月 -13-京东集团汽车行业协同工作组 2 2）汽车行业营销汽车行业营销物资物资定制品方案定制品方案 新技术爆发时代，依托京东的技术优势和供应链优势，整合国内优秀的供应商资源，结合车企品牌特点、结合线上线下场景打造符合消费者需求的展示与体验形式，将会更加赢得消费者的认可。通过定制带有车企文化特色的礼盒、IP、印刷包装等产品，打造车企品牌，将体验与品牌服务相结合的方式，会让体验释放出更大价值。图六、营销物资定制品方案 京东汽车行业营销场景定制品案例：图七、汽车行业营销场景定制品场景 2023 年 11 月 -14-京东集团汽车行业协同工作组 3 3）汽车行业营销场景）汽车行业营销场景-积分商城积分商城 汽车行业建立积分商城的主要目的：传递品牌价值、品牌文化，提升用户品牌忠诚度，提升客户/经销商忠诚度。图八、“积分商城”全场景广域营销场景方案 3.1.3 企业采购：员工综合服务场景解决方案 图九、员工综合服务场景解决方案 1 1）企业企业员工员工福利福利采购采购场景场景 员工年节、劳保、即使关怀、内购等福利场景下，员工最核心的需求=关注实用性 多品类 价值感 刚需品类&知名品牌爆品（福利价值/预算不变的情况下，员工希望发放知名品牌爆品，不希望发放小品牌或白牌网红品）。图十、员工福利场景需求 2023 年 11 月 -15-京东集团汽车行业协同工作组 京东的价值点：员工福利作为企业人力资源管理重要的一环，京东企业业务在端午节、中秋节、春节等大节日具有不同特色的福利方案，在提升福利管理效能、优化福利运营成本的同时，最大程度满足了员工的多样性需求及优质个人体验，通过弹性福利的方法来满足不同人的需求，促进员工对企业的认同感和归属感。500w 京东自营商品随心挑选，福利商品京东物流全国配送，一人福利全家享，涵盖年节福利、员工激励、生日福利、司龄积分等典型福礼场景，提供实物、卡劵、内购等多种福礼形式。一人即可完成全体员工福利发放，轻松掌控福利发放进度及员工兑换状态。图十一、员工福利场景解决方案 2 2）企业餐补消费解决方案）企业餐补消费解决方案 国内大型企业及事业单位在数智化转型升级趋势下，也正在加强对员工福利相关场景的智能化、体验化等优化改造，力求提升企业品牌形象、降低企业运营管理成本、提升员工工作生活体验。图十二、企业餐补消费解决方案 2023 年 11 月 -16-京东集团汽车行业协同工作组 京东餐补福利消费数字化解决方案助力企业搭建专属餐补福利商城，打通围绕员工餐补线上线下消费一账通，充分挖掘企业餐补余额价值，提高企业行政效率和员工幸福指数。3 3）员工健康）员工健康体检和保险服务体检和保险服务 京东健康企业健康致力于为企业客户提供健康管理一站式解决方案，为企业员工提供定制化、数字化的健康管理解决方案，帮助企业提升员工及其用户的健康获得感和体验；为合作伙伴提供全场景的健康能力、医用物资支持方案。图十三、企业健康管理一站式解决方案 由于职场人士亚健康问题的频发，健康保险越来越受到企业及员工的重视，员工福利保险已成为企业员工福利体系的重要构成，成为企业打造雇主品牌，吸引优秀人才，提升员工归属感及忠诚度的重要手段。汽车行业作为劳动密集型产业，一线员工数量大，核心技术人才资源稀缺、招聘竞争激烈，福利保险可作为保障一线员工满意度、留存优秀人才的补充手段。图十四、企业员工福利保险多场景解决方案 2023 年 11 月 -17-京东集团汽车行业协同工作组 京东安联可结合企业福利预算、人才管理政策、用工场景，定制普惠产品与高端医疗相结合的综合福利方案；同时，企业全球化过程中派驻海外的员工面临着复杂的境外风险，京东安联全球医疗及救援服务网络，可满足外派员工在境外对人身、财产保障的需求。3.2、服务供应链：京东汽车“全渠道、全链路、全生命周期服务”模式创新 3.2.1 京东汽车全生命周期服务体系 作为一家涵盖车辆全生命周期、全渠道布局的一站式汽车服务平台，京东汽车致力于为用户提供线上线下一体化整车及车品销售、车辆养护、用车服务等全方位服务。为了实现这一目标，京东汽车在B2C商品供应链、养车服务以及新能源等创新业务领域进行了全面突破。在在商品供应链方面商品供应链方面：京东汽车与合作伙伴共同构建了差异化的供应链，以共赢全渠道价值创造。通过汇聚自有品牌、KA品牌京东专属以及行业爆款，京东汽车对产品线布局进行了全线升级，打破了传统的“渠道”印象，升级为全方位、全渠道、全供应链的深度合作，为终端门店降低成本、提高效率。在终端服务体系方面在终端服务体系方面：京东汽车以全品类一站式服务为基础，构建了具备终端服务能力的服务体系。京东汽车持续推进与合作伙伴共建服务市场一张网，整合京东汽车供应链能力、原京东京车会服务门店以及第三方服务网络进行品牌升级，打造了一体化养车服务体系。目前，京东养车门店已在全国160 城市开设了高标准店，同时携手超过3万 第三方合作门店为车主提供专业养护服务。在新能源在新能源服务服务领域领域，京东汽车的布局已经初具规模。从顶级整车品牌的入驻、新能源车品、新能源车养护服务、售后服务等多个方面，京东汽车已经形成了强大的资源体系和差异化竞争力。京东汽车一方面促进与天能集团、壳牌、浦林成山等头部品牌实现全渠道战略合作；另一方面，凭借数智化供应链能力助力合作伙伴降低成本、提高效率。通过完善的线下服务网络加速基础设施普及化进程，京东养车部分门店已具备新能源汽车的服务能力，可为新能源车主提供放心、便捷和有保障的产品与服务。京东汽车体验中心线下店京东汽车体验中心线下店，是一个兼具新销售、新体验、新服务的“超级场景”，可为消费者提供一站式的看车、选车、购车服务。该中心完善了京东汽车线上线下全链路闭环，完成了京东汽车“全渠道、全链路、全生命周期服务”的模式创新，并且已成为可复制的行业案例。2023 年 11 月 -18-京东集团汽车行业协同工作组 3.2.2 京东汽车：“商品 服务”的一站式消费模式及服务体系：线上平台：京东汽车持续完善构建新能源相关的线上服务产品体系。京东汽车“新能源频道”,能够一站式满足新能源相关消费需求。针对有车一族,新能源频道精准推荐适配商品，并可基于地理位置服务推荐附近充电桩,方便车主充电。对于想购买新车的消费者，频道支持当日线上预约多款试驾车型,满足用户一站式跨品牌、多车型试驾需求。图十五、京东汽车一站式消费模式及服务体系 线下服务网络：为提升消费者的购车体验，京东汽车超级体验中心打造一站式销售服务平台。超级体验中心提供丰富的车型选择，用户能够一站式体验试驾不同品牌的新能源汽车，把曾经繁琐的选车过程变得像逛超市一样方便；另一方面，门店提供汽车全生命周期优质服务，用户可以同步购买来自京东的品质车品，享受京东养车用户专属权益以及三方售后等服务，走进覆盖选购、试驾、养护等全流程的沉浸式汽车生活。超级体验中心正是京东汽车布局新能源“下半场”的关键一环，京东汽车将为消费者提供多元化的服务，构建全链路、全场域布局和更加完善的用户服务路径。京东汽车开创的超级体验中心，成为新能源下半场高质量增长的超级场景。例如，在京东汽车位于沈阳的超级体验中心，就集合了比亚迪、上汽奥迪、奇瑞、五菱、长城欧拉、特斯拉等主流品牌，并为消费者提供试驾体验、精品配件、售后衍生等多元化的服务。而且，超级体验中心也开创了“超体联营”模式，实现了汽车品牌与京东线上线下车源和营销场域的深度互通，“汽车超体”未来将在全国更多地方落地。3.2.3 京东养车：全渠道一体化供应链实践 京东养车作为京东汽车旗下专业汽车服务连锁品牌,秉承“正品、透明、专业、无忧”的服务理念,打造“线上线下一体化”服务网络。截至目前,京东养车在全国超过 160 个城市开出高 2023 年 11 月 -19-京东集团汽车行业协同工作组 标店,与超过 30000 家三方直连门店、4000 家 4S 店达成合作,构建了完善的线下服务网络。图十六、京东养车 京东养车拥有全渠道一体化供应链能力，发力核心品类（油电轮/发动机养护）及开放平台业务的供应链大中台，强化汽车车品品类全渠道的供应链优势，提升终端运营效率和盈利能力，拓展线上线下网络，从全渠道货到全渠道人，与行业共建差异化供应链。京东养车承接京东数智化供应链能力，与国内外包括嘉实多、邓禄普、博世等头部机油、轮胎、配件企业达成全渠道战路合作，共同打造养护供应链服务。京东养车通过构建全方位、全链路的服务网络，为用户搭建全场景的一站式汽车服务平台，实现基于城市类似医疗分级体系的车后服务体系。图十七、京东养车一站式汽车服务平台 为了更好地满足京东车主的需求,京东养车推出了专业性的京东养车 APP。该 APP 专注于汽车后服务领域,通过优越的专业服务流程,记录车主车辆的全生命周期服务和保养维修数据。这一独立运营的服务平台,使京东车主可以更便捷地进行日常养护。京东养车一直将 2023 年 11 月 -20-京东集团汽车行业协同工作组 用户体验放在首位，通过丰富的服务网络和专业的 APP 平台，京东养车为车主提供了更便利、更贴心的汽车服务体验。无论是日常保养还是突发状况，京东养车都以高效、专业的态度为车主解决问题。京东汽车在 2022 年 8 月份上线“汽车医生”。京东汽车医生建立在京东强大的数智化供应链、标准化服务及智能化技术等基础上，通过高效、合理的资源配置能力，让技术得到更好的运用。京东汽车医生目前拥有上百位专业技术服务人员，精选 5 年以上维修技师全天免费解答车主用车、养车、故障维修等相关问题，所有用户可以直接打开京东搜索“汽车医生”即可立即咨询，依托于背后整个服务网络体系和供应链能力，不仅能解答用户问题，而且可以一站式提供解决方案真的帮车主解决问题；同时基于汽车医生背后的技术专家和沉淀的经验数据，还可以为加盟京东养车的汽服门店带来更多的技术服务支持，也能给广大的独立汽服门店提供强大的技术辅助，为门店技师在汽车故障问题诊断、技术路线问题解决、全链路的解决方案等带来新思路。图十八、京东汽车全品类一站式服务能力 京东养车通过全渠道数据应用、智慧供应链、店内智能设备应用等多种能力的输出，不断拓宽线上业务，同时借助持续的商务合作拓展，不断扩充合作商家、门店的数量，夯实近场触点和社会履约网络。目前京东养车在门店运营的供应链和售后层面，依托京东数智化社会供应链，能够理清门店的供应链逻辑，提升盈利空间；通过做门店预测、智能分单，做好全渠道服务的底层，这些数据资产可以全部沉淀给京东养车的商家合作品牌。2023 年 11 月 -21-京东集团汽车行业协同工作组 3.2.4 数智化实践：全域营销 数智化运营平台（车管家 翼龙）1 1）全域全域营销营销：海量用户深度链接：海量用户深度链接，精准化的营销和运营精准触达，精准化的营销和运营精准触达 京东汽车全域营销聚焦线上 线下，公域 私域的全域营销模式，专注于更优势的合作机会领域，利用京东业务生态和线下车后服务加持，实现更全面的汽车用户触达。京东精细化全域营销方案从用户运营开始，京东主站活跃用户超 5.8 亿，汽车保有量渗透率近 30%，超 1.5 亿车主用户，京东拥有国内电商首创行业 PLUS 付费会员，当前超3000 万在籍会员，具有高消费、高活跃、高粘性、高忠诚，通过隐私计算方式联通需求方和京东端数据联动，实现精准触达。通过多维度的价值分析进行用户分群活动管理，从而实现汽车企业和京东会员及注册用户的价值量化。图十九、全域营销 全域营销离不开汽车企业对自身会员的应用，基于消费者运营报表实现客群洞察，挖掘运营问题所在，结合人群画像分析，制定运营目标和策略，以此圈选目标客群进行营销活动，实现运营目标。从一方数据入手的人群的标签分层和 RFM、4A 模型分层方式，助力快速精准人群分层筛选，结合京东的 4A、RFM 和全域画像、显著性标签分析等多维度补全人群认知，探索触达策略，基于一方分层和京东补全认知，结合场景，加持增长引擎机器学习算法模型，从而实现渐进式的数字化精准营销优化管理。当前的汽车营销已经进入全域媒介深度融合新时代，需要契合时代发展、环境变化的新营销路径，京东已经拥有面向全域营销链路模型，基于消费者决策链路的营销解决方案。结合用车场景，提供了与线下体验连接的机会，提升用户到店体验和购车的闭环。在数字化营销生态方面，京东汽车布局全渠道触点，依托数字化能力实现精准营销，整 2023 年 11 月 -22-京东集团汽车行业协同工作组 合京东主站的站内 站外流量，为合作品牌实现高效数据资产沉淀。2023 年，京东汽车实现了生态体系分层与营销策略的升级，利用主站全年 6 大营销窗口，京东 618、京东11.11、京东 818 汽车生活节、年货节等 6 大大促活动节点的流量支持，以及门店周边社区地推等，通过全域营销，为合作伙伴创造更大的商业价值。2 2）“车管家车管家”数智化应用，精准推荐，智能”数智化应用，精准推荐，智能适配车辆商品，提高用户购买适配车辆商品，提高用户购买体验体验 在京东 APP、京东养车 APP 给用户提供绑车功能，并可以通过车牌自动识别车型，简化用户操作路径。下图是京东汽车“车管家”数智化应用场景：图二十、“车管家”数智化应用场景 下图是京东汽车“主站交易链路的车型及适配”数智化应用场景：图二十一、“主站交易链路的车型及适配”数智化应用场景 在汽车类目下的购物黄金链路中，增加车型适配能力，帮助用户精确选择适配自己车辆的商品，简化用户购买流程，提高用户购买效率。2023 年 11 月 -23-京东集团汽车行业协同工作组 3 3）“）“翼龙系统翼龙系统”汽配数据汽配数据服务平台，助力多场景，多业务发展服务平台，助力多场景，多业务发展 在汽车后市场领域，随着汽车保有量的不断增长和新的车型及配件品牌的涌现，数字化的最大的挑战在于信息不透明、信息质量不高，以及缺乏统一的数据标准。尽管众多行业内的公司付出了巨大的努力，但仍未能解决配件数据基础设施不完善的问题。为了应对这一挑战，京东汽车构建了汽配数据服务平台（翼龙系统），该系统以解决多场景的汽配数据应用需求为基础，同时与零售中台系统进行耦合，实现了数据同步、数据映射和数据应用。目前该系统服务了线上整车、线下超级体验中心、线上车品销售、京东养车服务、第三方服务网络门店等，同时为京东科技和京东安联提供数据服务。翼龙系统采用大数据和算法作为基础，经过多年的搭建、开发和迭代，为京东在汽车行业各个业务场景提供标准化的应用，帮助提高业务效率、实现突破。3.2.5 模式共创：社会化库存共享，打造行业新型供应模式 2023 年 10 月，京东养车与固特异双方将进一步整合优势资源,通过社会化库存共享合作打造新型供应关系，为消费者带来更加便捷的服务体验。具体来说,在履约效率方面,双方将通过线下服务网络与仓配网络上的深化合作建立业务解决方案,通过社会化库存共享模式进一步缩短履约链路,在多个重点城市实现当日达;在货品选择方面,此前受制于仓配物流影响,双方也将通过共享更多商品,满足消费者的多元需求;此外,双方还将加强在新品方面的合作,消费者可以第一时间在京东养车的线上及线下渠道买到更多的固特异新品轮胎。与此同时,借助双方资源共享的优势,京东养车也将与固特异共享轮胎类目的数据罗盘,共建更精准消费者洞察,助力固特异在新形势下不断根据消费者需求调整和优化产品线,进一步带给客户更好的驾乘体验。在新能源领域，汇集了全产业链上下游主机厂、电池厂、汽车后连锁门店等的行业内各细分赛道企业合作伙伴。京东汽车与品牌供应商共建全渠道，与品牌经销商共建供应链，与主机厂共创解决方案，以及与合作直连门店、4S 店一起共建覆盖核心城市和下沉市场的仓配履约体系。承接京东数智化供应链能力，京东汽车与国内外包括嘉实多、邓禄普、博世等头部机油、轮胎、配件企业达成全渠道战路合作，以及自有品牌京安途,共同打造养护供应链服务。2023 年 11 月 -24-京东集团汽车行业协同工作组 3.3、物流供应链：上下游高效协同，构筑全链路基石 3.3.1 行业挑战：新市场环境下，汽车行业供应链面对的挑战 国内汽车市场发展已经进入存量市场的新阶段，在中美贸易战、移动互联网普及、新冠疫情等多种因素影响下，市场环境更加复杂多变。汽车整体销量增速放缓，保有量持续增加，中国汽车保有量 3.8 亿辆，已成为全球第一大保有市场，汽车销售竞争加剧，新车利润缩减明显。万亿级汽车后市场成为各大主机厂新的增长点，后市场收入规模占比不断增加。车龄延长使汽车维修保养需求增加，同步叠加车龄延长延缓车辆退市，进一步提升汽车保有量水平。图二十二、新市场环境下，汽车行业供应链面对的挑战 新生消费群体对服务体验更加敏感，年轻消费群体更注重服务等待时长、网点布局等因素，消费渠道下沉对服务网络能力提出更高要求。新能源车普及改变备件市场格局，偶发性维修需求比例上升，对库存计划及备件服务满足率提出更高要求；物流网络覆盖及履约时效将大幅影响客户修车等待时长及体验；维修门槛降低，服务时效需求高，维修服务费竞争等因素，催生互联网快修平台新业态的快速成长 3.3.2 技术驱动：数智技术助推一体化供应链提升 在当前新发展阶段下，加快发展现代产业体系，形成强大国内市场，需要供应链和物流进一步提高协同整合程度，以增强服务能力，从而帮助企业提升运营效率和竞争能力。因此，供应链和物流服务开始进入数智技术驱动的一体化供应链物流服务阶段。数字能力是一体化供应链物流服务实现的基本前提，也是一体化供应链物流服务企业跨界融合的基础。一方面，保持高研发投入，借助海量数据和丰富应用场景优势，基于新一 2023 年 11 月 -25-京东集团汽车行业协同工作组 代数字技术推动供应链和物流服务技术研发、经营管理、市场服务等关键环节的自动化及数字化；另一方面，通过开放服务系统，充分发挥数智技术在企业经营管理和资源整合协同等方面的巨大潜力，促进行业上下游资源整合，提升客户供应链预测能力，助力企业降本增效，推进产业行业企业数智化转型。图二十三、汽车配件一体化供应链解决方案 3.3.3 仓网资源：从供应链视角对上中下游各物流环节进行整合，实现服务提升、高效协同和降本增效 JDL（京东物流）在全国有丰富的物流资源，覆盖全国的仓库资源及配送网络，是一体化供应链执行履约的基础。全国的仓储资源分布为 JD 在全国做供应链网络规划提供了丰富的选点依据和支撑，基于 AI 大数据算法的供应链模型可以基于客户全国及全球的供应链网络优化，从仓网选址、商品布局、网络优化及模拟仿真等方面，为客户输出供应链数字化和智能化咨询服务。图二十四、仓储网络资源&供应链优化链路 2023 年 11 月 -26-京东集团汽车行业协同工作组 JDL 基于自身的供应链仓储配送能力、大数据计算能力、平台系统能力相结合，在汽车售后备件领域打造了汽车备件的数字一体化供应链模式。基于该模式为主机厂客户提供从供应商到终端客户的端到端解决方案。通过一体化供应链模式，可以帮助客户实现总体供应链结构的优化，实现基于优化的结构性降本；通过 JD 的供应链服务优化和需求预测，进一步提升订单满足率和缩短订单交付周期，提升客户体验；通过去中心化的库存策略和柔性的网络结构，可以有效的提升供应链的抗风险能力。图二十五、汽车备件的数字一体化供应链模式 3.4、金融供应链：整合金融资源，提供一站式的金融服务 汽车产业供应链复杂且漫长，属于资金密集、技术密集、人才密集，投资回报周期长，需要庞大且多元的金融解决方案来满足产业链上各个参与主体的资金诉求。京东科技在汽车产业供应链领域，凭借京东物流、京东安联、京东零售、京东工业等业务，为保险、支付、融资租赁、采购融资、商票、银票等金融产品提供了丰富的场景和对产业的认知。3.4.1 行业需求：汽车行业供应链金融覆盖上中下游多环节 1 1）从汽车上中下游来看，供应链金融是不可缺少的组成部分）从汽车上中下游来看，供应链金融是不可缺少的组成部分 制造环节：上游主要是交通生产所需的原材料、零部件组成的产业集群，主要为制造业，完成生产出货后，急于盘活应收回笼资金。初次级原材料及零部件生产商非标准化程度高，需要非标式提供定制综合化解决方案；流通环节：传统燃油车一般通过 4S 店体系售卖，银行、整车厂等金融方案较为完善，新势力整车厂不设置 4S 店，加盟商进入门槛低，中小加盟商资金需求旺盛，围绕核心企业对销售端科技 金融赋能，有较大需求；2023 年 11 月 -27-京东集团汽车行业协同工作组 后服务市场环节：汽车销售以后，围绕汽车使用过程中的各种服务，主要包括维修保养、二手车交易、汽车保险、汽车用品等。近年来，我国汽车后服务市场发展迅速，受益于汽车保有量的不断增长以及消费者对汽车服务质量要求的提高，汽车后服务市场在近年来得到了快速发展。汽车金融是汽车后服务市场的重要组成部分，包括汽车消费贷款、汽车抵押贷款、汽车租赁等业务。如现在的网约车市场，网约车运营公司回款周期较长，具有车辆采购资金需求及存量资产盘活需求，下游金融需求旺盛，车辆租赁公司提供车辆租赁服务是强金融需求场景；图二十六、汽车产业供应链生态 汽车产业大致分为三种供应链生态，一种是针对主机厂上游的配件供应链生态，一种是主机厂生产出新车后流通供应链生态，还有一种是后服务市场配件供应链生态，这三种生态也分别对应了生产、销售、服务三个关键环节。而随着这三个环节的供应链金融介入，各方均能提高产业协同效率，提升业务发展速度。2 2）通过供应链数字化系统，通过供应链数字化系统，发挥供应链金融效能发挥供应链金融效能 主机厂是最为核心的企业主体，他们与生产中上游供应链的合作密不可分，同时也负责新车的销售及流通，基于这两个供应链生态所产生的供应链金融服务也分为生产环节供应链金融模式和销售流通环节供应链金融模式。（1 1）在生产环节供应链金融模式中在生产环节供应链金融模式中：汽车产业链的上游，也就是汽车零部件及配件的汽车配件产业 核心材料产业 整车制造 燃 油 车 制 造燃 油 车 制 造 业业新能源商用新能源商用车制造业车制造业 新能源乘用新能源乘用车制造业车制造业 上游 中游 下游 新能源专用新能源专用车制造业车制造业 轴承产业轴承产业 轮胎产业轮胎产业 内饰产业内饰产业 玻璃产业玻璃产业 锂、镍、钴、石墨锂、镍、钴、石墨 正、负极材料正、负极材料 电池电机产业电池电机产业 电控产业电控产业 汽车汽车 销售销售 充换电充换电 汽车汽车 租赁租赁 二手车二手车交易交易 网约车网约车 商用车商用车 2023 年 11 月 -28-京东集团汽车行业协同工作组 制造企业需要购买原材料及设备进行生产，这部分成本在全部生产成本中所占比重较大。然而，由于其议价能力较弱，整车厂的回款账期较长，影响到企业的现金流，需要进行融资来补充流动资金的正常周转，因此比较适合开展以应收账款为基础的融资。其中的金融业务模式包括：应收融资（反向保理）：指在赊销付款条件下，基于汽车生产商及零部件供应商的货物销售合同，将汽车零部件供应商的应收账款转让给保理商，由保理商为其提供包括贸易融资、销售分户账管理等服务，为供应商解决部分流动资金需求，同时也为生产商争取更为优惠的付款条件。商票贴现：指资金方在事先审定的额度内，承诺为零部件供应商持有的、汽车生产商承兑的商业承兑汇票办理商票质押融资业务。加强商业票据的变现能力，帮助零部件供应商快速获取资金，提高了资金使用效率，减少的资金占用。订单融资：即购销双方签署订单合同后，资金方应汽车零部件供应商的申请，依据其真实有效的交易合同，以订单项下的预期货款作为主要还款来源，向供应商提供满足该订单的原材料采购、生产和运输等资金需求的短期融资。电子债权凭证：上游零部件供应商履行了基础交易合同后，应收账款债务人向其签发的可在其系统平台内进行结算、拆分、流转、融资或持有到期的电子债权凭证。电子债权凭证持有人，可以通过该凭证向为核心企业提供授信的资金方申请兑现资金。这个平台具有基础交易的审核、电子合约的签署、电子债权凭证的交付和流转、资金清算等主要功能。（2 2）在流通环节供应链金融模式中在流通环节供应链金融模式中：采购及融资方主要是汽车经销商，并通过质押、信用融资等方式获得资金，向主机厂销售公司支付汽车货款。比如存货质押融资，也就是将汽车经销商拥有的存货作为质押物，向资金方出质，同时将质物交给第三方监管机构进行保管，资金方对其进行授信，并按销售回款逐步释放质物。再比如网约车租新场景中，汽车租赁公司在日常运营过程中，需采购大量新车采购依赖外部资金支持，汽车租赁公司可以使用合格证电子版及发票申请融资租赁，同时办理车辆质押登记。汽车主机厂构建数字化供应链金融业务平台，将会对汽车产业链的供应链金融服务提供业务功能的支持，还能提升针对上下游企业提供相关的数据风控识别能力。供应链金融业务平台也是一个金融生态的重要载体，它通过对合规金融业务的辅助、支持和改进作用，改善信用风险和操作风险，帮助金融机构实现“三升两降”，提升资产规模、管理效率、服务体验，同时降低金融机构运营成本和风险。2023 年 11 月 -29-京东集团汽车行业协同工作组 3.4.2 金融科技：供应链金融科技平台在汽车供应链金融发展中的探索和实践 京东科技供应链金融科技平台本地化部署的供应链金融服务平台不仅仅与企业内部复杂的各类系统实现打通，更是实现了五个统一的平台功能，并能够与银行等金融机构完成全线上的操作和业务处理。通过系统直连方式，对车企中的各业务系统进行数据对接，包括ERP、业务系统、财务系统、CRM 系统等，也可以从车企的数据中台进行数据获取，然后对数据进行治理清洗，形成金融业务可用的标签。图二十七、京东科技供应链金融平台示意图 供应链金融平台的业务中台形成的五个统一是由统一的风控评估、统一的客户服务、统一的产品门户、统一的资产管理、统一的增信管理构成。统一的风控服务是利用好核心企业已有的数据，进行数据价值挖掘，对贷前贷中以及贷后监测处置形成风控识别的辅助，能够给金融机构对链属企业提供供应链金融服务业务实现上风控的支持。统一的客户服务主要是通过平台为车企繁杂的上下游客户统一提供金融服务，包括客户的组织管理、综合评估、贷款监测等，以实现生产环节供应链企业和流通环节企业都能在统一平台上获得相应的服务内容。统一的产品门户是对不同环节所产生的金融产品的汇集，这个门户可以根据客户属性为其呈现不同的金融产品，链属企业可以从这个产品门户选择符合其场景需求的融资服务。统一的金融资产管理是整个供应链金融业务中台的核心模块，它将与金融机构提供的金融产品形成供应链金融系统的资产管理模块，其包括应收融资、票据、电子债权凭证、订单融资、采购融资等。统一的增信管理，由于汽车产业链涉及资金规模大，除了传统的授信模式外，需要通过 2023 年 11 月 -30-京东集团汽车行业协同工作组 增信手段降低金融风险，提升金融机构的业务参与度，并实在提升了链属企业的金融可获得性。所以通过统一的增信管理，也将有效的提升资金融资效率。除此以外，供应链金融业务平台会和各类金融机构、增信机构进行合作，通过系统数据直连的方式，为金融机构获客以及风控提供了数据基础，由此提升了业务效率，从而对产业链的高度协同提供了最坚实的基础。3.4.3 一体化方案：供应链金融科技“四个一体化”助力行业发展 京东科技打造的供应链金融业务平台，融合供应链金融科技“四个一体化”，即内场 外场、科技 金融、上游 下游、B 端 C 端的一体化，助力汽车产业链供应链金融发展的。“内场外场”一体化是指要继续做深做透核心企业自身场景，并创新出更多、更匹配需求的产品，从核心企业自身场向产业链上下游企业服务延申。“科技金融”一体化是指要用科技能力打通金融与产业的有效信息连接，充分激发金融机构的服务潜力。京东供应链金融科技平台在一年时间里已落地了数十个产业链，融资规模快速增长，信用风险一直保持低位，已验证了“科技 金融”模式的可行性与必要性。未来还要不断提升产品体验和运营能力，为更多产业链提供全方位的金融服务。“上游下游”一体化是结合汽车产业链的实际运营特点和场景需求，对行业规律和需求进行精细化洞察和管理，无论是上游或者是下游客户，均能通过供应链金融平台提供专业化解决方案，更具针对性和适配性。这种上下游产品一体化服务，可以形成彼此的正向反馈，提高供应链整体运行效率和资金效率。“端端”一体化是指打通底层数据，提供包括供应链金融、支付科技以及消费金融高度融合的 B 端 C 端一体化解决方案。通过支付和消费金融创造的终端消费杠杆效应，解决商品销售最后一公里的难题，实现以需求牵引供给、供给促进需求，进而提升供应链的整体效率，真正实现 B2B2B2C 的全链路、端到端金融服务。汽车供应链金融平台是以满足汽车行业上下游企业的资金需求为主要目标，通过整合各类金融资源，提供一站式的金融服务的平台。它不仅服务于汽车制造商，还包括零部件供应商、物流服务商等全产业链的企业，也提供了包括但不限于融资、支付、保险、投资等多元化的金融服务。在汽车产业的实践中，通过供应链金融平台，企业可以更方便地获取所需的资金，降低融资成本，提升资金使用效率。通过实时的供应链信息，企业可以及时调整运营策略，优化 2023 年 11 月 -31-京东集团汽车行业协同工作组 供应链管理，提升企业竞争力。3.5、供应链基础设施：数智化基础设施&绿色供应链基础设施 3.5.1 数智平台：敏捷创新的数智化基础设施 随着汽车市场的高速发展和消费者心智的成熟，消费者对汽车的认知从一种资产转变为了一类消费品，在观念上从希望拥有汽车转变成了使用汽车，对产品的需求上从满足代步向智能终端的需求转变，对汽车产品的关注点从自身性能而转变到生态服务上。总体上，消费者对于汽车的考量从产品本身转向了体验和服务，从硬件转向了软件，在这样的背景下，汽车行业逐步走进了软件定义汽车的时代，更多的汽车企业会通过软件为用户提供价值。同时，交通体系的关键要素也在向一体化融合方向转变。车路协同、自动驾驶、单车智能正在逐渐形成互补，原来相对独立的人、车、路等要素，通过人工智能、大数据等技术逐步形成一体化的数字交通体系。在这样的背景下，软件和数据已逐渐成为汽车企业的核心生产力和竞争力，而能够支撑软件稳定高效运行、数据安全合规并充分应用的数智化基础设施则是重中之重。数智化基础设施是汽车供应链数智化转型从理论走向实践的基础，以技术赋能业务、产业和生态，实现汽车企业、产业链和生态的开放共生及高效协同发展。汽车行业新一代数智化基础设施应重点关注算力、数据、智能三个层面：1 1）算力算力：混合多云，全球一体化数字底座混合多云，全球一体化数字底座 中国汽车出口市场近两年表现超强增长。出口增长重要原因是新能源车出口暴增，而且出口数量和均价均强势增长。海关数据的中国汽车 2023 年上半年出口 234 万台，出口增速 73%的持续强增长。在此背景下，越来越多的汽车企业开始进行供应链全球化布局，全球混合多云采用和一体化数字基础设施构建趋势明显。混合多云（Hyrbrid-Multi Cloud）正逐渐成为企业 IT 基础设施演进和布局的新常态。据Flexera 2021 云状态报告，企业平均使用 2.6 朵公有云和 2.7 朵私有云，此外还有不断拓展的各类边缘云和边缘计算形态；在思科发布的2022 全球混合云趋势报告中，82%的受访者目前使用混合多云架构来支撑其应用程序。此种情况正是云技术发展演进、业务敏捷弹性需求、多业态多地域经营、客户服务体验优化、开放化产业协同、业务连续性、安全合规、降本增效、避免绑定等众多因素导致的必然结果。由于地缘政治等因素，混合多云是汽车企业在全球范围内构建基础设施必将采取的模 2023 年 11 月 -32-京东集团汽车行业协同工作组 式，其能给汽车企业带来在当地合规、多元化、生态开发等价值，但越来越复杂的混合多云场景也给企业在运维运营、安全治理、成本管理等 IT 管理工作方面带来了巨大的挑战。同时，在数字化转型背景下，云原生技术发展迅速、应用广泛，成为云计算领域，尤其是应用开发和运行领域的新热点。Gartner 预测，到 2025 年，云原生平台将成为 95%以上新数字化项目的基础，而 2021 年这一比例还不到 40%。云原生带来新的容器化平台能力、新的组件化业务负载与新的敏捷化协作模式，使得云计算从过去更关注底层基础资源提供，逐步转化到更关注上层业务应用转型。另外，在人工智能的浪潮下，自动驾驶快速发展，其所需的 GPU、NPU 等高性能计算资源在云原生环境下的高效使用未来也将会是汽车企业数字化转型中应该关注的。如何在复杂的混合多云环境基础上，实现云原生的大规模、体系化、融合化的应用和落地，是汽车企业遇到的重大挑战。当前，众多汽车企业正在寻求资源高效利用、统一安全防护、云原生架构治理、应用管理迁移、全球业务连续性保障等各个方面的解决方案，希望构建全球一体化的数字底座，在降低混合多云带来的管理负担的同时，发挥混合多云真正的价值，让企业更专注自身业务发展。全球一体化数字底座的打造可为汽车企业从多云提效和统一管控两个方面带来八大应用价值。多云提效多云提效：多云一致应用运行时多云一致应用运行时 通过对多云环境的一致逻辑抽象，融合混合多云环境，屏蔽多云差异，形成面向应用一朵云，降低底层依赖。多云统一技术平台多云统一技术平台 基于多云资源池形成统一的云原生技术平台，统一技术标准，沉淀通用服务，加速应用构建。多云容灾及应用多活多云容灾及应用多活 应用通过可以实现基于多云、多地域、多数据中心的跨地域多活容灾，提高业务连续性。多云敏捷研发多云敏捷研发 2023 年 11 月 -33-京东集团汽车行业协同工作组 全球各地有研发团队进行一致的研发全生命周期管控，以及标准化的研发效能度量，实现研发效能可视化，加强研发全球协同。统一管控统一管控：统一应用全生命周期管理统一应用全生命周期管理 通过统一平台实现应用从开发态、运行态、运维态的灵活管理，降低应用管理复杂度。统一成本治理统一成本治理 通过一致化进行多云服务的计费计量及统计分析，提升资源利用率，有效进行成本控制和优化。统一运维运维统一运维运维 通过统一的管理界面，进行全球资源的统一申请、分配、运维操作、计量计费等管理工作，降低管理门槛及成本。统一安全管控统一安全管控 通过统一安全管控平面，实现统一的全球化多云的安全可视、可管、可控。2 2）数据数据：数据中台，供应链数智化转型基石数据中台，供应链数智化转型基石 数字时代来临，数据量的剧增为企业数字化转型提供了数据的同时也提供挑战，尤其对于汽车行业更是数据膨胀的主力行业之一。在自动驾驶场景，每天每辆车数 TB 甚至数十TB 的数据；汽车智能化后带来的数百万甚至数千万终端用户的使用数据；新能源汽车研发过程产生的各种研发数据；全球化多地域、多品牌、多产线产生的大量生产数据；新型汽车营销和运营模式所带来的丰富的在线商城数据、充电桩数据等，都将会为汽车企业的数据量带来指数级的增长。如何使用海量业务数据创造经济效益，如何量化数据价值并与传统生产要素融合，驱动产业智能化转型升级，已经成为汽车数字经济发展的关键问题，加快推进数据价值化进程已成为汽车企业发展的本质要求。基于大数据的数据中台技术是企业发挥数据价值驱动业务发展的有效方案之一，是企业级的数据共享、能力复用平台，是数字化转型的数据基础和中枢平台，为数字经济时代用技术解决商业领域问题提供数据资源和能力的支撑。数据中台可实现不同数据资产的集成、存储、开发、管理、服务、应用的全数据流程场景，帮助各业务团队专注数据价值的探索与 2023 年 11 月 -34-京东集团汽车行业协同工作组 挖掘，满足各类复杂业务应用场景的计算任务，充分发挥数据价值。图二十八、大数据平台的一般范式 数据采集方面，通过对结构化和非结构化数据的采集，可以实现各类异构数据库、数据来源的数据汇集到大数据平台，支持数据接入和数据推送数据同步方式。数据存储方面，采用分布式存储技术可满足数据高效可靠的存储需求，具备高可用和高可靠的特点，支持水平扩展至 EB 级存储容量。数据开发方面，提供包含数据建模、数据开发、调度服务在内离线开发的组件，为离线数据设计、开发、调试、运维提供的全流程的工具服务；同时，也提供高性能低延迟处理实时流式大数据的计算服务，计算能力上可以支持 PB 级毫秒级别的处理延迟。数据服务方面，平台为数据转服务提供了便捷工具，可基于数据平台数据、业务应用表数据快速配置化生成接口，同时也提供数据接口注册、管理、监控、治理、网关服务等涵盖数据服务全生命周期的能力，实现数据的快速应用。大数据智能不仅实现了千人千面的用户个性化推荐，同时在商业分析和精准投放等领域也在全方位赋能各汽车企业；物流方面，在大数据技术的支撑下，人与物流设备之间、设备与设备之间形成更加密切的结合，形成一个功能庞大的智慧物流系统，实现物流管理与物流作业的自动化与智能化；在供应链领域，大数据集成采销知识、经验和思维决策，结合人工智能深度学习算法驱动选品、定价、采购、结算各个供应链环节，为业务提供全供应链的智能解决方案。3 3）智能智能：人工智能，汽车行业全链路转型创新大脑人工智能，汽车行业全链路转型创新大脑 人工智能已经成为新一轮科技革命的核心驱动力，技术的进步为经济、社会、生活带来 2023 年 11 月 -35-京东集团汽车行业协同工作组 积极影响。随着人工智能技术的不断进步，世界已经进入新的“智能化”阶段，中国各行各业的企业在经过了的“数字化”转型后，已经为智能化升级打下了一定基础。当前数字化背景下，人工智能几乎影响了汽车行业的所有领域，通过利用人工智能，汽车行业可以改变营销策略、加强生产控制、优化驾驶体验、提高用户粘性。汽车企业都在积极调整各自的工作和业务策略，充分将人工智能引入，以加强整个供应链上各环节的智能化程度，争取领跑市场，抓取用户心智。AI 中台作为人工智能技术快速研发、共享复用和高效部署管理的智能化基础底座，具备专业、自动、智能的特点和优势。平台提供专业的数据管理、开发训练、模型管理和部署工具，预置大量行业内先进模型和最佳实践，提升算法研发和应用的质量；具备基于持续训练、持续集成、持续交付的 MLOps 理念构建机器学习算法训练和应用流水线，加快算法研发和应用速度，实现算法模型的快速迭代更新；能够实现数据智能、训练智能、监控智能，降低算法开发和应用难度。图二十九、一站式 AI 开发平台 覆盖数据管理、数据标注、开发训练、模型管理、模型部署全流程的工具，支持数据、实验和模型全方位的管理，支持数据预处理、特征工程、统计分析、分类、回归、聚类、时间序列、文本分析、网络分析、深度学习等算法及相应的模型评估算法，支持三种形式的算法模型开发：基于 Web 的可视化建模：用户可通过拖、拉、拽方式完成算法实验流程的搭建，系统将内置大量常用的机器学习和深度学习组件；基于脚本建模：用户可创建 Notebook，进行算法实验的开发和训练。系统将支持多种常用的训练框架镜像，并支持用户根据自己的需求自定义镜像。2023 年 11 月 -36-京东集团汽车行业协同工作组 AutoML 建模：提供 AutoML 自动调参引擎，可在无人工介入情况下，根据用户设定的数据集和目标，自动完成对算法模型的训练。自动驾驶是当前汽车行业智能化应用最广泛的场景。它是人工智能、大数据、混合多云和高性能算力资源的综合应用，如何将数智化的基础设施能力进行合理的结合，发挥各自的特点价值以助力自动驾驶的不断迭代，是各汽车企业都在探索的方向。服务于自动驾驶的平台应该具备以下模块能力：基础技术资源：通过混合多云提供的高性能计算、存储、网络等资源，结合 HPC相关管理能力，为自动驾驶提供数据管理、算法训练、仿真服务等方面的基础能力底座；数据管理平台：进行车辆、天气、路况、导航、传感、视频等自动驾驶相关海量数据的采集、传输、存储及管理；算法训练平台：自动驾驶算法的一站式开发训练，自动驾驶相关模型和算法管理；仿真服务平台：自动驾驶场景库管理、仿真软件运行管理 应用能力平台：自动驾驶相关专业应用软件的承载 图三十、自动驾驶云端服务平台 2023 年 11 月 -37-京东集团汽车行业协同工作组 3.5.2 基础设施：绿色供应链基础设施 京东产发依托京东数智化社会供应链，打造新一代物流基础设施；以运营服务为导向，科技驱动助力产业升级，打造辐射带动能力强、现代化运作水平高、互联衔接紧密的供应链基地网络。京东产发始于 2007 年京东自建物流体系的深远战略，在业内率先设计并开发专有的“亚洲一号”超大型智能仓库，依托京东强大的供应链生态系统，凭借对商流及物流的深入洞察，快速积累了广泛的现代基础设施资产组合。覆盖国内 29 个省级行政区以及海外 4个国家，旗下园区已覆盖国内所有核心流通节点，并布局东南亚及欧洲市场，凭借核心地段的物流基础设施与智能一体化解决方案，可满足客户全网供应链布局需求，助力企业运营降本增效。图三十一、京东产发新一代物流园区 京东产发为 BMW 建立了在华首个绿色零件配送中心。这是为宝马量身打造的区域配送中心(RDC)，落户京东(合肥)智能产业园，建造仅用时 12 个月。合肥零件配送中心是BMW 在中国第一个符合 LEED 认证级标准的售后零件“绿色配送中心”；优质的室内空气质量，充足的自然采光、通风，营造出更为舒适、自然的办公和生产环境；选购节能风机、水泵、LED 照明以及动作感应系统优化能源利用，将减碳节能落实到每一个建造细节。京东产发在汽车行业持续深耕，目前为宝马在全国范围内建成了三个 RDC（两个获得 LEED 认证），并且不断地深化合作。此外，今年年初，京东产发也为某汽车公司定制拿地建设物流仓储项目，该项目为双层坡道库并靠近客户生产基地。该项目从取得施工许可到完成竣备验收只花 7 个月时间，建设标准处在行业第一梯队。2023 年 11 月 -38-京东集团汽车行业协同工作组 图三十二、低碳化服务保障 京东产发正在积极推进越来越多的智能产业园通过“绿色基础设施 减碳技术创新”实现零碳排放。从屋顶光伏发电到碳中和园区建设，我们构建了先进的绿色低碳智能产业园生态体系，让绿色赋能园区可持续运营，打造全价值链的可持续发展体系。4、行业实践：京东数智化供应链在汽车行业的探索和实践 4.1、东风日产:“以实助实”服务汽车制造，共建工业品数智化供应链 东风日产与京东工业联合共建工业品数智化供应链，共同推动东风日产工业品供应链数智化转型。双方聚焦采购寻源、履约交付、入库管理等工业品供应链核心环节，以智能供应链决策体系构建适配东风日产制造的工业品履约流程。京东工业的智能供应链决策体系对传统的履约交付模式进行数智化升级，通过系统打通品牌厂商、三方供应商以及属地服务商现货及期货库存，实现数字化统一调度，缩短交付周期。同时，为了解决传统履约模式中“分批收货效率低”“包裹信息不完整、入库难”等问题，京东工业在东风日产全国 7 家工厂周边搭建了企配中心。为东风日产提供覆盖售前选型、咨询，售中履约交付，售后维护的全方位支持。联合品类专家深入到东风日产的冲压、焊装、涂装、总装车间，针对现场的实际需求整理了覆盖上下料机械手、焊接机器人、热风系统等场景的标准采购目录，并在持续完善目录中所有工业品的寻源，后续能够大大降低选品难度。东风日产与京东工业联合打造的“供应链服务型”合作模式，是汽车行业供应链服务升级的模式探索。京东工业依托扎实的基础设施、高效的数智化社会供应链、创新的技术服务能 2023 年 11 月 -39-京东集团汽车行业协同工作组 力打造一体化服务方案，服务汽车制造业供应链数智化转型。4.2、沃尔沃：乘用车售后备件数字化一体化供应链案例 京东物流和沃尔沃合作的一体化供应链模式，为客户提供了全国售后备件网络规划、物流系统以及仓配服务。图三十三、乘用车售后备件数字化一体化供应链 在该项目中，京东物流为客户提供了四大核心能力的服务：通过供应链规划帮助客户优化了供应链网络结构，将客户的全国备件按照快中慢流进行分类和商品布局重构，在维持全国服务满足率的前提下，帮助客户实现了库存水平下降和履约时效缩短的效果；通过供应链协同平台系统，实现了 CDC-RDC，RDC-DLR 之间各环节的打通协同，将供应链中的各个节点的环节订单做到统筹协同，提升供应链的执行效率；应用京东物流的系统能力为客户提供了供应链监控大屏服务，通过大屏实现全国运营状态的一站式监控，可以从库存、服务、履约等各个维度对全国、局部、具体订单的执行情况进行监控，极大提升了供应链管理效率；京东物流运用自身丰富的仓配资源为客户提供了覆盖全国的仓储和配送的物流履约服务，在保障服务品质的前提下，实现了供应链履约成本的下降。4.3、长安汽车：通过数字化采购平台和智能前置仓等，提高供应链韧性和敏捷性 为了应对不确定环境下的供应链管理挑战，长安汽车联合京东工业，根据车企的供应链管理特点，通过京东工采数字化采购管理平台构建全国寻源能力，创新打造新一代基础设施 2023 年 11 月 -40-京东集团汽车行业协同工作组 智能前置仓，率先在数字化采购模式中实现敏捷响应，初步探索出精益生产与供应链韧性的平衡点。智能前置仓是京东工业在工业领域的创新应用，能够直接部署在长安汽车厂区附近，配备专人专车进行管理和服务。前置仓占地面积约 600 平米，覆盖长安汽车的 8 个厂区，与各厂区的平均距离仅在 10 公里左右。它们将每月所需的物料提前送至前置仓进行暂存，待生产线发起采购需求后，由专人专车第一时间配送到厂。这种模式保证了小时级别的快速交付，并满足“叫料”模式的管理需求。京东工采数字化采购管理平台可以整合全国范围内的商品资源，形成相互交织的网状结构，这样即便某一个环节出问题也能够快速找到替代方案，从而提升供应链的弹性。通过数字平台能够实时提供完整的企业物流管理流程和财务管理信息，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现仓储信息的数字化管理，大幅降低管理成本。通过智能前置仓和京东工采数字化采购管理平台模式创新，现小时级别的快速交付和精益生产库存管理、物料管理的需求，更好地应对不确定环境下的挑战。4.4、北京汽车-助力汽车产业云平台建设，实现跨云异地灾备和高可用性 北汽蓝谷信息技术有限公司承接整个北汽 IT 系统的建设和运营，帮助北汽集团战略2.0 落地。北汽蓝谷一方面希望采用成熟稳定的商业化云平台替换现有的开源架构的云平台，实现北汽蓝谷信息混合云架构的蓝图，加强基础设施稳健性以及业务连续性。另外，希望发挥自身优势，与内外部合作伙伴一起，助力政府和企业实现“智慧”发展同时，面向制造行业和其他行业提供工业云、大数据等 IT 解决方案和服务，并力争 2-3 年内成为国内一流的产业信息化服务商。北汽集团主要面临 3 方面业务挑战：北汽集团基础架构是混合 IT 架构，建设多个专有云资源池，分布在全国的各分公司自有传统物理机资源池，且各分公司自行引入多个公有云厂商资源池，资源管理松散，IT维护成本高，资源利用率低 北汽集团业务种类丰富，业务场景非常复杂，原有开源方案云平台商用部署实践少，研发与运维成本过高，严重影响上云迁移稳定性 随着越来越多的业务上云，平台上汇集越来越多的产业链信息和数据资源，亟需对 2023 年 11 月 -41-京东集团汽车行业协同工作组 资源进行打通和统一管理，同时解决数据安全问题 京东云协助北汽蓝谷信息，以专有云的形式，提供计算、存储、网络、数据库、缓存、互联网中间件、安全、混合云管理和流量接入等云产品和服务，构建安全可靠、稳定高效的汽车产业云平台。平台采用“1 N”模式来实现灵活部署，“1”是最小化云平台底座，“N”是其它可选装产品集合，为应用架构提供高可用、可扩展、弹性的基础设施；通过多云管理平台，纳管多朵公有云和私有云，确保相互隔离又可安全访问，共享云上资源；通过全栈安全产品保障系统安全，内部安全防护机制保障系统间隔离和安全访问。依托京东云全面技术赋能，北汽蓝谷汽车产业云平台已有效助力北汽集团及多家行业单位实现应用的全面投产上云，覆盖研产供销服多个环节，降低了企业总体约 50%的 IT 成本，并通过两地三中心的跨云异地灾备架构，提高了可用性和业务访问能力。5、展望将来：数智供应链助力汽车行业高质量增长 从现在看未来，充满了不确定性。但能确定的是新科技变革是世界百年未有之大变局的重要突破口。从中长期看，决定未来世界变局的重要因素，就是以数字化、智能化为中心的科技革命，智能化、数字化引领的产业数智化不但开启了经济发展的新变局，而且将改变整个社会结构和人类生产生活思维方式，并将进一步引发世界格局的时代性变化。而深入应用数字化、智能化技术，具备“实体性”“科技性”“生态普惠性”和“网络外部性”，四特性于一身的新型实体企业，以及其基于自身禀赋和特点，融合先进的数字化生产力，所打造的链接产业和社会生态的数智供应链，都将成为未来不确定中那确定的生力军。预计到 2030 年，企业无论是自建技术，还是借助生态的力量，其发展都离不开技术的加持，以人工智能、大数据、云计算、物联网等技术为代表的产业数智化变革是当前最大的机遇。未来供应链在数智化技术的推动下，必将走向智能化、社会化、全链路的方向。数智化技术将实现供应链生产、流通、服务各个环节的连接，促进供应链上下游信息、资源匹配与协同，助力企业运营、生产的降本增效，成就数智供应链。面向未来，产业数智化时代将成为未来汽车供应链的重要支撑，通过数智化技术与汽车产业深度融合，可以实现供应链的高效协同和优化，推动汽车产业的转型升级。数智供应链是推进产业基础高级化、产业链现代化的有力抓手，是发展社会数字化的坚实基础设施，也是企业数字化转型的新范式。借助产业数智化的东风，深入社会生产、流通、服务的各个场景，充分发挥数智供应链这个基础设施的能力，在未来必将持续赋能实体经济、提升社会效率、促进环境友好，成就新型实体企业，最终创造更大的社会价值！

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敬请参阅末页重要声明及评级说明 证券研究报告 十年磨剑，谋而后动：十年磨剑，谋而后动：小米小米汽车业务汽车业务解读与解读与战战略预测略预测 明星主机厂产业链系列深度之二明星主机厂产业链系列深度之二 .

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2 中国汽车工业软件发展建设白皮书 指导顾问 钟志华 中国工程院院士、车辆工程专家、中国工程院副院长 李克强 中国工程院院士、汽车智能化专家 陈十一 中国科学院院士、东方理工高等研究院院长 何积丰 中国科学院院士、计算机软件专家 总编 王 耀 中国汽车工业协会 秘书长助理、技术部部长 副总编 韩 昭 中国汽车工业协会 技术部总监 尤 强 中国汽车工业协会 技术部副主任、软件分会执行副秘书长 王卫瑛 中国汽车工业协会 软件分会副秘书长 李成蹊 上海汽车工业软件创新中心 3 中国汽车工业软件发展建设白皮书 参编人员 蔡勇、陈晓、陈援军、陈志杨、崔向阳、董鲁军、杜兵兵、方文华、高建华、郭海斌、何彦田、侯觅、胡晨辉、黄嵩、惠满庆、姜博文、姜添泰、姜艳超、蒋超军、金钰、敬伟峰、冷韦韦、李建军、李建勋、梁浩、梁永、林管、刘矗、陆申荣、莫莽、聂春文、秦保栓、秦民、屈亚宁、唐凯、唐现琼、万建华、王松滨、王跃建、肖红雨、熊凯、杨晔、杨一峰、尹可杰、于清莲、张军、张实展、张永生、张渊、郑茂宽、周政海、庄天然（按照拼音首字排序）编写单位 国家工业信息安全发展研究中心 上海智能汽车软件园 国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司 中国第一汽车集团有限公司 中汽创智科技有限公司 山东山大华天软件有限公司 武汉天喻软件有限公司 4 中国汽车工业软件发展建设白皮书 上海新迪数字技术有限公司 上海适途科技软件有限公司 上海浦东软件平台有限公司 上海同星智能科技有限公司 北京科思诚科技有限公司 芯华章科技股份有限公司 参研单位 普华基础软件股份有限公司 大唐融合通信股份有限公司 上海仆勾山科技有限公司 湖南迈曦软件有限责任公司 武汉工学智联科技有限公司 依柯力信息科技(上海)股份有限公司 上海流程智造科技创新研究院有限公司 北京圜晖科技有限公司 上海庭田信息科技有限公司 倍睿软件（上海）有限公司 戴西（上海）软件有限公司 深圳十沣科技有限公司 5 中国汽车工业软件发展建设白皮书 目录 第 1 章 汽车工业软件概述.10 1.1 汽车工业软件定义.11 1.2 汽车工业软件主要分类.11 1.2.1 研发设计类.12 1.2.2 生产制造类.31 1.2.3 测试验证类.37 1.2.4 运维服务类.43 1.2.5 经营管理类.49 1.2.6 其他.56 1.3 汽车工业软件的重要意义.72 1.3.1.汽车工业软件保证汽车工业的经济和安全稳健.72 1.3.2.汽车工业软件赋能汽车工业的发展和创新蓬勃.73 1.3.3.汽车工业软件促进汽车工业的数字化和智能化高效.73 第 2 章 汽车工业软件现状及其生态环境.75 2.1 政策生态环境：汽车工业软件相关政策.75 2.1.1 国家发展战略.75 2.1.2 国家智能网联汽车政策.76 2.1.3 国家工业软件相关政策.78 2.2 产业生态环境：汽车“新四化”带来新机遇.79 2.2.1 汽车自动驾驶仿真测试.80 2.2.2 基于数字孪生的汽车产品全生命周期管理.82 2.2.3 汽车全域仿真测试验证.83 6 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.2.4 基于新 EE 架构的汽车电子仿真测试.84 2.2.5 基于 AIGC 的自动代码生成和自动测试用例生成.85 2.3 汽车工业软件现状.85 2.3.1 研发设计类.85 2.3.2 生产制造类.93 2.3.3 测试验证类.94 2.3.4 运维服务类.96 2.3.5 经营管理类.97 2.4 汽车工业软件工具链分析.98 2.4.1 汽车机械结构工具链.98 2.4.2 汽车电子电气工具链.100 2.4.3 汽车软件工具链.102 第 3 章 中国汽车工业软件面临的痛难点问题.104 3.1 汽车行业工业软件需求侧痛难点问题.104 3.1.1 标准不统一、集成复杂度高.106 3.1.2 现有工业软件工程化严重，易用性差.107 3.1.3 主流工具多来自国外企业、容易出现卡脖子情况.107 3.1.4 主流工业软件定制能力差.107 3.2 汽车行业工业软件供给侧痛难点.108 3.2.1 国产高端工业软件产品能力差.108 3.2.2 没有真实场景的用户使用，产品难以打磨成熟.109 3.2.3 工业软件产业生态生态不健全.109 3.2.4 汽车行业工业软件人才培养体系不健全.110 3.3 汽车工业软件亟需解决的问题.110 7 中国汽车工业软件发展建设白皮书 3.3.1 工具链缺口的补链，降低汽车工业软件供应链风险.110 3.3.2 工具链功能的强化，提高汽车工业软件的竞争力.112 3.3.3 工具链接口标准化，促进汽车工业软件生态建设.113 3.3.4 工具链整合云化平台化，实现汽车工业全域数字孪生.114 第 4 章中国汽车工业软件产业发展整体思路及发展路径.116 4.1 汽车工业软件产业发展整体思路.116 4.1.1 制定战略规划.116 4.1.2 推动技术创新.116 4.1.3 加强产学研合作.117 4.1.4 培养专业人才.117 4.1.5 加强标准和规范建设.117 4.1.6 推动产业协同发展.118 4.2 汽车工业软件产业发展路径.118 4.2.1 汽车工业软件发展步骤.118 4.2.2 汽车工业软件关注要素.122 4.2.3 汽车工业软件侧重面.123 4.3 汽车工业软件生态建设思路.125 4.3.1 政府构建汽车工业软件生态.127 4.3.2 构建汽车工业软件供需生态.128 4.3.3 构建汽车工业软件人才生态.128 4.3.4 构建汽车工业软件平台生态.130 4.3.5 构建汽车工业软件应用生态.130 4.3.6 构建汽车工业软件上下游生态.131 4.3.7 构建汽车工业软件投融资生态.131 8 中国汽车工业软件发展建设白皮书 4.3.8 构建汽车工业软件国际标准与合作生态.132 第 5 章 中国汽车工业软件未来发展建议.134 5.1 强化政策导向，多方协作推动产业发展.134 5.2 加强标准引领，达成共识建立行业规范.135 5.3 加快场景应用，串珠成链构建自主生态.135 5.4 重视人才培养，校企联动夯实发展根基.136 附录 1 缩略语对照表.138 附录 2 汽车特色工业软件工具链分类.140 附录 3 名录案例.145 1.国内工业软件厂商名录.145 2.国内工业软件产品及应用案例.146 2.1 上海新迪数字技术有限公司.146 2.2 山东山大华天软件有限公司.148 2.3 湖南迈曦软件有限责任公司.151 2.4 工禾工业软件（上海）有限公司.155 2.5 上海仆勾山科技有限公司.157 2.6 芯华章科技股份有限公司.160 2.7 上海适途科技软件有限公司.163 2.8 北京科思诚科技有限公司.165 2.9 武汉天喻软件有限公司.168 2.10 中汽创智科技有限公司.171 2.11 北京圜晖科技有限公司.174 2.12 上海同星智能科技有限公司.177 2.13 戴西（上海）软件有限公司.180 9 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.14 深圳十沣科技有限公司.184 2.15 依柯力信息科技（上海）股份有限公司.186 2.16 普华基础软件股份有限公司.190 10 中国汽车工业软件发展建设白皮书 第 1 章 汽车工业软件概述 工业软件（Industrial Software）是专门应用于工业领域的软件，是推动我国智能制造高质量发展的核心要素和重要支撑，其主要目的是促进工业企业智能化发展和提高生产效率。工业软件在现代工业领域扮演着关键角色，代表新一代信息技术的核心，并构成国民经济和社会全面发展的基础性、战略性产业。随着云计算、物联网、数字孪生、大数据、人工智能等前沿技术融合，工业软件正塑造着我们对工业领域的崭新认知。汽车工业软件是工业软件的重要分支，其巧妙地将工业技术数字化与汽车工业的独特特质融为一体，涵盖汽车制造业各个关键环节。汽车工业软件既是研究汽车产业产品的关键工具和生产要素，也是驱动汽车产业创新和更新迭代的关键要素。汽车工业软件持续为汽车产业提供新的功能和解决方案，从而推动汽车产业“新四化”的蓬勃发展。汽车工业软件通过优化研发设计、测试验证和生产经营等环节，汽车制造商进一步提高产品质量、降低成本，从而在市场竞争中占据优势。发展汽车工业软件，既是我国汽车产业走向智能化、网联化的重要推力，也是我国汽车产业提高国际竞争力的重要抓手，是确保我国汽车工业产业链安全与韧性的根本所在。11 中国汽车工业软件发展建设白皮书 1.1 汽车工业软件定义汽车工业软件定义 本白皮书对汽车工业软件的简明定义是：汽车工业软件是对汽车设计、制造、运营和管理等领域的技术、流程的程序化封装和复用，用于汽车研发制造的各个方面。更全面的描述是：汽车工业软件是专门针对汽车制造业而开发的软件，承载汽车工程领域的专业技术、流程和最佳实践，以数字化方式定义和管理汽车的全流程，包括设计、质量控制、生产计划、车辆性能和安全等，推动汽车制造企业提高生产效率与降低生产成本，是现代汽车制造工业的“灵魂”。汽车工业软件的关键特点在于：一是实际内容汽车工业软件是汽车领域工业技术/知识和信息技术的结合体；二是最终作用软件直接为汽车工业过程和产品增值。1.2 汽车工业软件主要分类汽车工业软件主要分类 就汽车工业软件本身而言，由于涉及交叉工业门类复杂，汽车工业软件种类繁多，分类维度和方式一直呈现多样化趋势，目前国内外均没有公认、适用的统一分类方式。在汽车特定领域的工具型软件已从狭义概念向工具链上下游和端到端的全生命周期软件方向演进，进而发展到汽车智能智造软件平台。本白皮书认为，分类越简明越有利于理解和传播，分类越细致越有利于各类软件发展。总体上，在编写本白皮书过程中兼顾以上两者，从汽车产品全生命周期特性和电动化、12 中国汽车工业软件发展建设白皮书 网联化、智能化、共享化新发展的角度，再分为研发设计类、生产制造类、运维服务类、经营管理类的基础上，结合汽车产品对质量、安全的极高要求，独立引出测试验证类，并顺应汽车工业新背景和新时代发展的工业软件需求，新增新型架构类、基础支撑类和人工智能算法类。需要说明的是，采用上述的分类方法，并不是这种分类多么准确和科学，而恰恰是因为目前找不到非常准确和科学的分类方法，但是本白皮书的内容又要求必须使用分类来进行内容阐述，不得已而按照如下原则词语相对简明，内涵容易理解，业界经常使用而采用的。1.2.1 研发设计类研发设计类 研发设计类的汽车工业软件是指用于汽车制造企业在研发和设计阶段进行车辆设计、模拟、分析、优化和管理的各类软件工具和平台。这些软件旨在帮助汽车制造企业和工程师进行车辆设计、模拟、分析、优化和管理。这些软件的功能覆盖了汽车研发的各个方面，包括设计、工程分析、动力学仿真、制造过程模拟、声学和振动分析等。研发设计类的汽车工业软件在汽车设计制造过程中起到至关重要的作用。这些软件提供了丰富的功能，使工程师能够更高效地进行车辆设计研发工作，从而缩短研发周期和上市时间。通过使用软件进行设计评估、结构仿真、动力学分析等，工程师可以优化车辆的性能。除此之外，软件中的 13 中国汽车工业软件发展建设白皮书 分析工具可以帮助工程师进行碰撞仿真、流体力学分析等，从而预测和解决潜在问题，提高车辆质量和安全性。软件也提供了强大的建模和可视化工具，使设计师能够实现创新的设计理念，定制和优化车辆的外观和内部布局。研发设计类的汽车工业软件可以分为系统设计软件、结构设计软件、工业仿真软件、电气设计软件、电子设计软件、软件开发工具、多学科联合仿真优化、产品生命周期管理软件等。系统设计软件（系统设计软件（MBSE）MBSE 的全称是“基于模型的系统工程（Model-Based Systems Engineering）”。系统设计指的是从利益攸关者需求到具体专业领域设计之间的设计活动，主要包括利益攸关者需求的捕获、分析、定义和验证确认，功能架构、逻辑架构和物理架构的建立，以及在此过程中各领域的分析设计，比如通用质量特性，经济性和技术管理等方面。汽车行业的系统设计既有通用系统设计的特点，也有汽车行业的独特性，主要是从客户和市场需求出发，到具体的软件、结构和电子电气设计之前的所有设计活动的总和。在过去汽车整体架构非常稳定的情况下面，汽车的系统设计主要就是需求工程的工作，创新架构的活动几乎不需要，因此系统设计的架构设计被简化和忽略。系统设计软件按照使用场景来看，主要包含以下几个应用方向：14 中国汽车工业软件发展建设白皮书 需求管理需求管理：需求管理软件可以帮助团队收集和整理各种需求，包括用户需求、业务需求、技术需求等。提供一个集中的平台，方便团队成员提交和查看需求。需求管理软件可以帮助团队对需求进行分析和评估，包括需求的可行性、优先级、风险等方面。提供一些分析工具和模型，帮助团队进行需求评估和决策。需求管理软件可以帮助团队追踪需求的状态和进展情况，包括需求的完成情况、变更历史等。提供一些跟踪和管理功能，帮助团队及时了解需求的变化和影响。需求管理软件提供一个共享和沟通的平台，方便团队成员之间交流和讨论需求。提供一些协作和通知功能，帮助团队成员及时了解和参与需求的讨论和决策。需求管理软件可以帮助团队生成和维护需求文档和报告，包括需求规格、需求变更记录、需求跟踪报告等。提供一些文档和报告模板，帮助团队规范和统一需求的文档输出。功能分析功能分析：功能分析帮助团队明确系统的功能需求，即系统需要实现的功能和特性。通过对需求进行分解和细化，可以确保团队对系统的功能需求有清晰的理解，并避免需求的模糊和不明确。帮助识别和确定系统中的关键功能，即对系统成功至关重要的功能。通过对关键功能的分析和评估，可以优先考虑和保证这些功能的实现，从而降低系统风险并提高系统的成功率。帮助分析和理解不同功能之间的依赖关系和交互关系。通过对功能之间的关联和依赖进行分析，可以帮助团队更好地规划和设计系统架构，确保功能之间的协 15 中国汽车工业软件发展建设白皮书 调和一致性。帮助评估各个功能的优先级，确定功能的实现顺序和重要性。通过对功能的优先级进行评估，可以合理分配资源和时间，确保系统按照最重要的功能进行开发和交付。提供了对系统设计和验证的支持。通过对功能的分析和评估，可以帮助制定系统设计方案，并验证系统是否满足功能需求。这有助于减少设计错误和风险，并提高系统的可靠性和性能。架构设计架构设计：帮助团队对系统进行全面的理解和把握。通过建立系统的结构和组成部分之间的关系，架构设计提供了一个清晰的系统视图，使团队成员能够共享和理解系统的组成和功能。架构设计帮助团队将系统的功能分配给不同的组成部分，并定义它们之间的接口和交互。通过合理的功能分配和接口定义，架构设计支持系统的模块化和分工，提高系统的可维护性和可扩展性。架构设计提供了对系统设计和开发的决策支持。通过对不同的设计方案和决策进行建模和分析，架构设计可以帮助团队评估不同方案的优劣，从而做出合理的决策和选择。架构设计帮助团队管理和跟踪系统的需求。通过将需求与系统的结构和组成部分进行关联，架构设计可以确保系统的设计和实现满足需求，并支持需求的变更管理和追踪。结构设计软件（结构设计软件（MCAD）MCAD 的全称是“机械计算机辅助设计（Mechanical Computer Aided Design）”。在汽车的结构设计环节，MCAD软件是应用最广泛也是最重要的结构设计工业软件，其主要 16 中国汽车工业软件发展建设白皮书 承担汽车概念设计、工程设计阶段的设计建模、工程标注、运动仿真等具体的设计工作。汽车研发设计 CAD 软件一般可划分为二维 CAD 和三维 CAD，三维 CAD 主要用于汽车的实体及特征造型，承担整车布置、零部件设计、大装配设计、工程图输出等工作，二维 CAD 则主要用于特定场景下的汽车工程制图和看图。整体上，我国的汽车研发设计已基本实现了全三维化，以三维 CAD 软件应用为主。在汽车研发设计的不同阶段需要使用不同类别的 CAD软件来进行辅助设计，以下为各阶段具体的应用场景。汽车概念设计阶段：草图与概念：草图与概念：此项工作要求设计师输出汽车新产品的一系列外观草图，包括形象草图、概念草图、彩色效果图等。过去，许多设计师直接用笔在纸上构思、速绘草图来记录灵感，但随着汽车 CAD 软件的出现，大部分设计师会选择专用 CAD 软件来进行汽车外观的概念草绘和三维转换。造型设计造型设计：此项工作要求设计师基于概念草图，输出汽车新产品的三维造型设计数模，包括外形造型和内饰造型两个部分，用于后续制作汽车新产品的小比例和全尺寸油泥模型。仿真驱动概念设计仿真驱动概念设计：随着优化设计技术在汽车行业应用的不断扩展，仿真驱动设计的理念也从详细设计阶段向前延伸到了概念设计阶段。在汽车新产品开发的早期，部分具备条件（人才、技术）的车企会应用“隐式参数化建模技术”来 17 中国汽车工业软件发展建设白皮书 进行汽车白车身结构或更大汽车结构的多学科仿真优化，在短时间内自动构建大量概念设计的几何变体模型来进行功能对比，从而快速得到一种最优拓扑结构、几何形状的轻量化方案。建模与可视化建模与可视化：此项工作要求设计师对汽车新产品的三维造型设计数模进行可视化处理（动画、特效、渲染等），明确车漆材质、渲染角度、灯光布局等内容，输出高清渲染的图片或动画 CG，支持后续的汽车产品设计、市场营销等工作。汽车工程设计阶段汽车工程设计阶段：二维设计二维设计：汽车行业在工程设计阶段所应用的二维设计主要作用是对三维 CAD 软件输出的工程图进行二次标注，部分数字化水平较低的整车厂（改装车、专用车等）会直接使用二维CAD软件进行产品结构设计甚至是电气设计工作。这种情况的出现通常是因为该类整车厂主要面向订单进行非标设计（底盘、发动机等为外购），但非标部分的改动又比较小，使用二维 CAD 反而更加方便快捷。三维设计三维设计：整车厂在研发新车型时，通常按照不同专业方向分工开展详细三维结构设计工作，如整车设计、传动设计、动力设计、车身设计、电控设计等方向；部分整车厂还存在与供应商进行联合研发的情况，还会涉及模具设计方向。校核分析校核分析：在汽车新产品的详细结构设计过程中，时常需要对研发设计的结果提前进行校核分析，以验证设计方案 18 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的可制造性，避免到了样车试制阶段才发现问题从而浪费时间和成本。这类校核分析工作包括整车/部件运动校核分析、整车/部件尺寸公差分析、人机工程分析等，可能需要在多个设计环节多次重复开展，对相应的计算机辅助校核分析工具十分依赖。设计资源库设计资源库：汽车行业的产品通常具备较高的标准化、模块化、系列化水平，各大汽车厂商均会搭建相应的产品平台和技术平台，支持基于标杆产品的系列化车型开发。相应的，研发设计人员需要在产品平台上搭建相应的标准件、通用件、采购件等零部件的三维设计资源库，以独立软件形式存在，通过三维 CAD 软件集成调用，也可直接以插件形式嵌入到三维 CAD 软件中。工业仿真软件（工业仿真软件（CAE）工业仿真 CAE 软件指的是用于工业仿真的计算机辅助工程软件，其中，CAE 即（Computer Aided Engineering）计算机辅助工程的缩写，是指利用计算机和数值模拟方法来解决工程问题的技术。工业仿真 CAE 软件可以进行各种仿真和分析，包括结构强度分析、流体流动分析、热传导分析、振动分析、优化设计等，并且通过提供用户友好的图形界面，以便工程师可以通过输入模型参数、设定边界条件和加载条件等，进行仿真分析，并获得结果和可视化展示。工业仿真 CAE 软件在汽车行业中有广泛的应用。通过工业仿真 CAE 软件，汽车制造商和研发机构可以进行虚拟 19 中国汽车工业软件发展建设白皮书 验证和优化设计，减少物理实验和成本，缩短开发周期，并提高汽车的安全性、性能和品质。这有助于加速创新、提高竞争力，并满足日益严格的法规和客户需求。工业仿真 CAE 软件在汽车中的主要应用方向总结如下：结构分析结构分析：工业仿真 CAE 软件可以进行结构仿真和分析，评估汽车组件和车身结构的强度、刚度和耐久性。这有助于优化设计、减轻重量、提高安全性和降低材料成本。碰撞仿真碰撞仿真：工业仿真 CAE 软件可用于模拟和分析车辆在碰撞和撞击情况下的动态响应和破坏行为。这对于评估车辆的安全性能、优化车身结构和碰撞安全特性至关重要。空气动力学设计：空气动力学设计：工业仿真 CAE 软件可以对汽车外形进行气动性能分析，优化车辆的空气动力学特性、减小空气阻力、提高燃油经济性和稳定性。振动和噪音控制振动和噪音控制：工业仿真 CAE 软件可用于模拟和分析车辆的振动行为和噪音传播，找到引起噪音和振动问题的原因，并优化车辆的设计、隔音和减振措施。动力总成仿真动力总成仿真：使用工业仿真 CAE 软件中的系统仿真软件，可以对整车动力总成进行建模和仿真，包括发动机、传动系统、悬挂系统等。这有助于优化动力总成的性能、燃油经济性和排放。电池系统仿真电池系统仿真：CAE 软件可以用于模拟新能源汽车电池的电化学性能、热管理、电池寿命等方面的分析，以优化电池设计和管理策略。20 中国汽车工业软件发展建设白皮书 电动机和电力传动系统仿真电动机和电力传动系统仿真：CAE 软件可以用于模拟新能源汽车驱动电动机的性能、效率和热特性，以及电力传动系统的能量转换和传输过程。充电和储能系统模拟充电和储能系统模拟：CAE 软件可以模拟新能源汽车和充电过程、储能系统的容量和效率，以及充电基础设施的规划和布局。能量管理和优化能量管理和优化：CAE 软件可以帮助模拟和优化新能源汽车的能量流、能量回收和能量分配策略，以实现更高的能源利用率和行驶里程。三维尺寸链计算与公差分析三维尺寸链计算与公差分析：以汽车产品各类几何精度为目标，在方案阶段、设计阶段以及投产阶段，综合考虑零件公差、装配顺序、装配方法以及装配夹具等对装配偏差影响的综合因素，通过仿真产品的制造和装配过程，分析评估零部件的制造和工艺偏差，合理进行公差分配，明确测量要求，评估零件过程控制能力。除此之外，部分特定的场景可能需要特定的专业仿真软件，它们被用于模拟和分析各种汽车系统和组件的行为，包括车辆动力系统、悬挂系统、制动系统、控制系统、车身结构、空气动力学等，其强大的功能和分析能力帮助工程师们进行设计、优化和验证。电气设计软件（电气设计软件（ECAD）ECAD 的全称是“电气计算机辅助设计（Mechanical Computer Aided Design）”。ECAD 是电气工程师用来对未来 21 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的系统进行建模、文档化和评估，或者在遵守行业标准的同时重新组织当前的系统。还可创建和优化电气控制系统，软件包含完备的符号库和工具，能够实现电气设计任务的自动化，提高生产效率，减少错误并遵从行业标准。涵盖电气原理图设计、线束设计、自动布线、PCB 设计、PLC 编程等功能模块。电气系统布置设计电气系统布置设计：在电气系统布置设计中，设计师需要考虑电气设备的布置位置和安装方式。这包括确定设备的最佳位置，以确保其能够有效运行并满足安全和操作要求。此外，还需要考虑电缆走向，以确保电缆的正确布置和连接。电气线路设计电气线路设计：在电气线路设计中，设计师需要确定电气线路的拓扑结构和电缆规格。这包括确定电气设备之间的连接关系，选择适当的电缆类型和规格，以满足电流、电压和功率要求。此外，还需要设计保护装置，如断路器、保险丝等，以确保电气系统的安全和可靠运行。控制系统设计控制系统设计：在控制系统设计中，设计师需要设计控制逻辑和编写程序，以实现对电气系统的控制和监控。这包括确定控制策略、选择控制设备（如 PLC、DCS 等），编写控制程序，并进行调试和测试。控制系统设计旨在实现对电气系统的自动化控制，提高系统的效率和可靠性。电气设备选型电气设备选型：在电气设备选型中，设计师需要根据项目需求选择合适的电气设备。这包括变压器、发电机、开关设备等。设计师需要考虑电气设备的容量、效率、可靠性和 22 中国汽车工业软件发展建设白皮书 成本等因素，以确保选型的设备能够满足项目要求。电气安全设计：电气安全设计：在电气安全设计中，设计师需要考虑电气设备的安全性。这包括接地设计，以确保电气设备的安全接地和防止电击风险。此外，还需要考虑过电压保护，以保护设备免受过电压的损害。电气安全设计旨在确保电气系统的安全运行，减少事故和损坏的风险。电子设计软件（电子设计软件（EDA）EDA 全称电子设计自动化（Electronic design automation）是指利用计算机辅助设计（CAD）软件，来完成超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等流程的设计方式。在车载数字芯片的设计和开发过程中，通常会使用多种 EDA 软件来完成不同的任务。EDA 工具在车载芯片中可以发挥芯片的设计和芯片仿真两大功能，其中芯片设计流程中通常可以分为三个主要阶段：前端设计、中端设计和后端设计。每个阶段都有特定的任务和工具集合。以下是这三个阶段及其相关的工具分类：前端设计（前端设计（Front-End Design）：前端工具主要集中在芯片设计的早期阶段，从概念和规划到高层次逻辑设计。这些工具有助于构思和定义芯片的功能以及验证设计的准确性 工具分类：设计规划工具设计规划工具：这些工具帮助设计人员明确芯片的目标、23 中国汽车工业软件发展建设白皮书 规格和整体架构。设计规划包括确定设计的目标市场、应用场景、性能要求等。逻辑设计工具逻辑设计工具：逻辑设计工具用于创建电路的高层次逻辑结构。设计人员可以绘制逻辑图，指定逻辑门、寄存器、时钟等元件，构建电路的基本逻辑组成。高层次综合工具高层次综合工具：高层次综合工具将高级硬件描述语言（如 VHDL、Verilog）编写的设计转换为门级网表，为后续的物理设计和布局做准备。功能验证工具功能验证工具：功能验证工具用于验证设计的功能是否符合预期。设计人员可以通过提供不同的输入模式来模拟电路的行为，确保其功能的正确性。中端设计（中端设计（Middle-End Design）：）：中端设计阶段位于前端和后端之间，主要涉及物理设计、布局和初步验证，将逻辑设计映射到物理布局，进行布线，验证物理布局和连接。这些工具在逻辑设计完成后、物理设计前使用。工具分类：物理综合工具物理综合工具：物理综合工具将逻辑综合结果映射到物理布局和布线。在此阶段考虑电路的面积、时序和功耗等关键因素。布局工具布局工具：布局工具用于确定电路元件在芯片上的物理位置。设计人员需要根据性能和约束来安排元件的布局。布线工具：布线工具：布线工具负责将电路元件连接起来，确保满 24 中国汽车工业软件发展建设白皮书 足电路的时序、电容和电阻等约束。后端设计（后端设计（Back-End Design）：）：后端设计工具主要关注物理验证、制造准备和测试等后期任务，确保设计可以顺利进入生产阶段后端设计阶段。工具分类：物理验证工具：物理验证工具：检查布局和布线是否满足设计规范，避免潜在的物理问题。功耗和时序分析工具：功耗和时序分析工具：分析功耗、时序和时钟特性，优化电路性能，确保电路在预定的电能消耗和时序约束内运行。测试生成工具：测试生成工具：生成用于芯片测试的测试模式 test pattern，以检测故障，确保设计在制造阶段可以被准确地测试。这些工具在整个芯片设计流程中起到关键作用，帮助设计团队完成不同阶段的任务，从概念和规格到最终制造和测试准备。不同阶段的工具都有其专门用途，帮助优化芯片的性能、功耗和可靠性。EDA 工具在汽车电子行业发挥的另外一个关键作用是芯片仿真，简称 PIL（Processor in Loop），借助 EDA 行业专属芯片硬件仿真器，能够在芯片没有流片之前，提前对芯片在车辆智能化，功能化，安全化，软件化等方面进行全方位的仿真和验证。构建芯片公司，Tier1，主机厂之间的无缝沟通桥梁，让现款车用上下一代芯片。创造更高的价值和服务体验。25 中国汽车工业软件发展建设白皮书 软件研发工具（软件研发工具（IDE）IDE 的全称是集成开发环境（Integrated Development Environment）是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件服务套。所有具备这一特性的软件或者软件套（组）都可以叫集成开发环境。该程序可以独立运行，也可以和其它程序并用。IDE 多被用于开发 HTML 应用软件。IDE 的作用之一是提高开发效率。IDE 提供了丰富的功能和工具，如代码自动完成、语法高亮、代码重构、调试器等，可以帮助程序员更快地编写和调试代码。而且，IDE 还可以自动管理代码库、构建工具和文档等，从而减少手动操作的时间和错误。IDE 可以帮助程序员避免一些常见的编程错误，如语法错误、拼写错误、类型不匹配等。此外，IDE 还可以执行静态代码分析和代码重构等操作，帮助程序员优化代码结构和逻辑，从而提高代码质量。IDE 还可以支持多人协作开发，例如通过版本控制系统、代码审查工具和任务管理工具等。这些工具可以帮助团队成员协同工作，共同完成项目。而且，IDE 还可以自动执行构建和测试等任务，以确保代码的一致性和质量。多学科联合仿真及设计优化（多学科联合仿真及设计优化（MDO）MDO全 称 是“多 学 科 联 合 仿 真 及 设 计 优 化 26 中国汽车工业软件发展建设白皮书 （Multidisciplinary Co-Simulation&Design Optimization）”。多学科联合仿真及设计优化软件通过采用数字技术、推理技术和优化探索技术和最新的机器学习技术，为产品设计人员提供仿真流程自动化、多目标优化的工具平台。主要包含多学科联合仿真和设计优化两部分内容，总结如下：多学科联合仿真是基于仿真任务驱动，利用体系任务仿真模型、系统工程仿真模型、专业设计仿真模型及工具，贯通体系任务仿真、系统工程仿真、专业设计仿真，从而基于多学科模型支撑精准化的体系仿真、精准化的系统模型仿真以及产品多专业联合仿真，有效提升体系仿真、系统仿真以及设计仿真质量。多学科设计优化提供了工业工程设计过程中需要的：试验设计、近似模型、优化设计、质量工程（可靠性分析）、多方案权衡等功能，并提供与多种主流 CAD/CAE/数值分析等软件的专有集成接口，使用户可以在设计阶段实现多个学科的联合仿真，通过充分利用各个学科或子系统之间的相互作用所产生的协同效应，实现不同阶段、不同范围和不同复杂程度的多学科优化设计以及多方案对比分析。从而大大缩短产品的仿真、设计、评估周期，显著提高新产品的性能，为新产品探索和已有产品改型提供严谨的科学依据。汽车的总体设计是一个复杂的工程系统。多学科联合仿真优化用于汽车产品总体设计、各子系统、零部件设计、改进阶段的多学科权衡和优化，详细设计阶段的敏度分析、模 27 中国汽车工业软件发展建设白皮书 型标定、参数优化和质量控制等方面。产品生命周期管理（产品生命周期管理（PLM）PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）是一种先进的产品开发管理模式和管理理念，已经逐渐成为汽车产品协同开发的新模式。PLM 以协同过程管理技术为核心，把人、过程和信息有效地结合，使产品从设计一直到报废的整个生命周期中都能支持与产品相关联的过程与系统，如支持 MES、ERP 等。PLM 系统以项目形式管理产品设计、工艺设计等业务，支持设计工艺一体化数据组织模式，即基于统一的模型组织设计与工艺数据，并行管理产品设计、工艺设计数据，产品设计、工艺设计过程，实现了设计、工艺数据的无缝交互，使产品开发过程更加顺畅、高效，同时支持产品型谱和平台配置管理、超级 BOM 管理、FMEA 管理、需求管理、竞品管理等环境的业务管理，实现产品全生命周期的数据管理。PLM 系统的核心功能模块如下系统的核心功能模块如下：需求管理：需求管理：支持完整的需求开发过程和需求管理过程，采用科学的需求分类和结构化的需求编制能力对产品需求进行准确的定义，通过流程化方式进行需求确认与发布，并跟踪需求在整个生命周期中的传递和验证。需求开发过程：定义需求、捕获需求、编辑需求；拆解需求，细化需求（分析需求）；需求规格化（转化为设计规格说明书）；需求的确认与验证。需求管理：需求追踪管理、需求变更管理、需求 28 中国汽车工业软件发展建设白皮书 覆盖分析、需求基线管理等功能。通过需求开发过程和需求管理过程的管控，确保需求的可追溯性、重用性、有效性和一致性。竞品分析：竞品分析：基于产品研发设计管理平台，融入竞品数据分析管理理念，实现竞争车型分析数据集中的、有效的存储和管理，支持数据统计研究分析方法，最终实现对数据综合应用和多层的信息知识挖掘；为产品规划、技术设计、质量改善、市场营销等提供建议，最终形成从需求-分析-知识-决策-结论-创新的全竞品分析的闭环过程。产品型谱管理产品型谱管理：产品型谱是产品发展规划的核心内容，其列出企业已有的和将来要发展的全部产品并能满足可预见到全部使用要求的产品系列。它是产品通用性和系列化两种标准形式的结合与发展。它是关于资源配置、项目选择、企业业务策略操作的方法。产品配置管理产品配置管理：以企业通用的语言表达某一产品系列的多样性，以变量值和约束为基础，计算出可以形成唯一产品的技术可能。在设计产品过程中，尽量考虑未来产品扩展、变化的可能性，能够快速搭建可配置产品结构，以体现现有设计的各种设计可能。基于可配置产品结构，快速完成产品的“订单/计划”设计过程。如果现有产品结构变型能够满足订单（客户）需求，则不需要设计人员的完全参与。产品配置有概念配置、工程配置、生产配置、销售配置，不同的配置方案和使用的人员是不一样的。支持超级 BOM 管理，实 29 中国汽车工业软件发展建设白皮书 现车型的快速选装配置，并支持车型设计 BOM 到工艺 BOM转换，实现多形态 xBOM 管理，以及产品和车型关联输出。提供颜色配置方案，通过颜色件和颜色方案的定义，能够根据订单进行颜色选配，输出符合订单要求的颜色件清单BOM。研发研发项目项目过程过程管理管理：支持汽车集成产品开发 IPD 全业务过程（从产品规划、概念设计、产品开发、试制验证直至批量生产）管理，以项目计划信息为纽带，基于数据驱动、过程透明、知识共享、全价值链协同，实现跨专业、跨部门、跨地域的协同设计，实现研发设计全过程、全要素的有效组织和管控。研发项目管理主要功能有项目计划管理、项目任务及交付物管理、项目状态管理、项目进度执行和跟踪监控、项目资源管理等，有助于企业合理调配人力、设备、资金等资源，提高工作的计划性，并加强对计划执行的监控，实现组织内的扁平化沟通，能够大幅提高产品开发的效率，并有效推动管理的持续改进。产品设计数据管理产品设计数据管理：支持产品 3D 设计数据管理，规范设计流程，保证产品数据本身和数据更改过程的准确性、完整性和一致性。支持模块化设计，以产品结构为中心，将企业产品设计开发过程数据和结果数据进行统一管理和有序共享，实现产品设计开发过程的优化，从而有效提升产品设计开发质量、缩短产品设计开发周期、为下游业务部门提供准确、一致的产品数据、缩短生产准备周期、降低成本，使企业赢得主动权和竞争优势。30 中国汽车工业软件发展建设白皮书 软件管理：软件管理：支持汽车软件的需求、设计、编码、测试等软件过程管理，软件设计和开发过程遵循 ASPICE 汽车软件过程改进及能力评定要求，实现对软件产品及软件组件的分类管理。对于每个软件产品及组件以软件 BOM 组织进行管理，通过软件版本及其状态，实现软件产品的物料化，实现软件物料和其它物料的有机结合；软件版本更清晰，软件代码按照基线进行归档管理；防止软件可执行代码包使用错误。工艺设计：工艺设计：支持可视化的、直观生动的、全三维的工艺设计。对于装配工艺设计来说，可在三维环境下定义装配工序工步，以及装配工序配套件 BOM 的分配和资源的分配，还能自动检测 BOM 中已分配使用的零件及数量，避免错装漏装，支持三维装配路径及装配精度、装配性能等的规划，提供三维装配过程仿真功能，可以通过装配过程的动画仿真实现数字化产品的预装配、验证产品的装配工艺。对于加工工艺设计来说，可在三维环境下定义加工工序工步，提供推理方案辅助选择较优加工方案，以及典型工艺复用，提高工艺设计效率。支持 NC 代码的输出，并可进行加工路径的仿真优化，可视化的加工过程提高加工艺设计的质量。工艺数据管理工艺数据管理：建立数字化制造的工艺设计和工艺部署模式，快速、准确的实现产品设计到工艺设计无缝衔接，建立工厂模型、数字化工艺模型 BOP、工艺资源模型，用于结构化的工艺管理，支持冲压、焊装、涂装、装配、发动机、变速箱、车桥等七大工艺管理，支持多工厂、多工艺路线管 31 中国汽车工业软件发展建设白皮书 理等，实现工艺从设计到部署的流程化、信息化、系统化，提高工艺设计效率，缩短工艺设计周期。FEMA 的支持的支持：支持系统 FMEA、设计 FMEA、过程FMEA等的定义，融入FMEA分析“七步法”，将企业在FMEA实际落地过程中所需的团队协作、知识管理，以及问题经验管理等融为一体，在早期设计阶段，协助选定设计替换之方法以提高产品可靠度与安全性，以便生产顺利作业。知识库知识库的的构建构建：建立产品研发、工艺、流程规范、标准、经验教训、FEMA 等知识库，减少设计、工艺环节中的低水平重复设计，提高产品数据准确率、重用率，从而提高研发效率。1.2.2 生产制造类生产制造类 汽车生产制造类工业软件是指在汽车生产、加工、装配等各个环节所应用的工业软件，帮助提高汽车制造的生产效率、质量控制、资源管理等整体水平。汽车整车企业目前都已开始向电动化、网联化、智能化、共享化转型，经过之前多年的积累，汽车整车企业的信息化、数字化建设水平，目前在制造业各行业中属于相对较好的。一般来说，整车企业以高质量、低成本、短交期为中心，制造类工业软件按两个维度同步部署：纵向以少人化的数字车间为核心，围绕冲、焊、涂、总四大车间，构建起从自动化到控制层、执行层、决策层的闭环管理体系；横向以订单 32 中国汽车工业软件发展建设白皮书 交付和生产组织为核心，以 OTD（On-time Delivery，及时交付率）为核心拉通工艺、计划、物料、质量、设备等业务，最终实现生产业务的全链接、全数字、全在线。生产制造类软件可以通过不同业务及应用场景划分为制造执行系统、仓储管理系统、物流执行系统以及试制管理等系统。制造执行系统（制造执行系统（MES）制造执行系统（MES，Manufacturing Execution System），是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，是根据汽车生产的业务需求和流程而发展起来的一个关键应用系统。它秉持了“即时生产”（Just-in-Time，JIT）的理念，经过长期的实践和不断的发展而成，贯穿于整个整车制造工厂的运作。整车制造 MES 系统需要对整个生产过程进行监视控制，为制造生产线提供指令、指导，同时获取生产实绩状况，提供必要信息给生产管制人员，以对生产过程进行决策，保证生产的信息流完整。根据业务需求，整车 MES 以生产制造为功能主线，物流配套和质量管理为业务支撑，主要划分为生产计划、现场物流、质量管理、生产控制、物料计划五大业务模块。以数据库和现场管理模块为核心，通过数据接口模块和车辆数据维护模块对订单数据、车型数据等生产数据进行管理；通过数据采集模块、现场设备接口模块、流程控制模块进行生产流 33 中国汽车工业软件发展建设白皮书 程控制；以生产计划管理模块、耗能统计模块、决策分析模块等实现网络化车间生产管理与监控。MES 具体功能包括基础数据管理、工艺管理、计划管理、生产管理、看板管理、试制生产管理、拉动管理、质量管理、设备管理、能源管理、报表管理等。仓储管理系统（仓储管理系统（WMS）仓储管理系统（WMS，Warehouse Management System），即对仓库及仓库内的物资所进行管理，是仓储机构为了充分利用所具有的仓储资源提供高效的仓储服务所进行的计划、组织、控制和协调过程。具体来说，仓储管理包括仓储资源的获得、仓储商务管理、仓储流程管理、仓储作业管理、保管管理、安全管理多种管理工作及相关的操作。当前以整车生产主机厂为代表的离散型加工装配行业，通常具有多个仓库，并且多个仓库之间存在物料交互。因此在对仓储管理时不仅仅包括仓库本体本身的管理，还包括对仓库与仓库、仓库与车间之间的物流管理。在设计汽车行业WMS 时要遵循“三定”原则，即定置、定容、定量。定置定置：不仅仅要实现按照物品进行划区定点，还要实现定人管理，最终实现“在最短的时间内找到所需要的物品并实施下一步操作”的目标；定容定容：即指使用什么样的器具存储，也就是指包装管理。而合理的包装对仓储面积的节约、高效的码垛运输、质量防护等带来较大的收益。34 中国汽车工业软件发展建设白皮书 定量定量：指供应链管理体系建设过程中的库存当量设计，包含三部分：最小库存、最大存和采购订货点。汽车行业 WMS 除了包含正常的出入库、盘点等库存管理基本功能，还需重点关注将仓储管理与物流管理有效的融合在一起，以信息流驱动实物流，并以实物流反馈信息流的执行进度，真正将仓库内、仓库与仓库之间、仓库与车间之间的业务实现高效的统一，打造企业精益仓储物流体系。并且通过条码及 PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助手/掌上电脑）等技术手段，对仓储物流中作业动作及过程进行指导和规范，自动采集及记录相关数据，提高作业的准确性、速度，增加仓库管理的效率、透明度、真实度，降低仓储管理成本，从而提高企业的生产力和物流效率。汽车行业 WMS 具体功能包括基础数据管理、到厂预约、收/发货业务管理、盘点管理、拉动管理、仓储作业管理、不良品管理、外检管理等。物流执行系统（物流执行系统（LES）物流执行系统（LES，Logistics Execution System），是以物料拉动为核心，统筹考虑物料在不同仓储单元的交互，实现物料从入库、库内管理、出库、拉动、转移到最终装配的物流管理系统。精益智能物流模式是一种以智能化、精益化管理为核心的物流管理理念。通过结合各类信息系统和物流新技术，构建一个跨越时间和地域的高度联通的物流系统，实现制造企 35 中国汽车工业软件发展建设白皮书 业全产业链、产品全生命周期的物流一体化运作。物流执行系统是精益智能物流的重要体现形式，系统采用一个基于物联网的智能管理系统平台来对生产物流系统进行管理控制，将供应商、三方物流、配送中心、车间超市、线边库等仓储单元有机整合在一起，结合条码技术、PDA、车载终端等技术手段，对物流中作业动作及过程进行指导和规范。消除包括原材料库存、厂内线边库存、成品库存等物流各环节的浪费，最大限度的提高物料拉动和配送等物流环节的效率。汽车行业 LES 是融合推式物流、拉式物流模式的混合体。以物料拉动为核心，通过智能化物料的拉动模式，在收、发、存环节实现物流精细化、精益化管理。通过平台分析计算和业务优化，对工厂收货，存货，订货拣选，准时出货，按序出库，动态拉动等一系列物流过程进行智能调度与控制，将内外物流的复杂环节无缝衔接，达到提高整个工厂物流效率的目的。汽车行业 LES 具体功能包括 PFEP(为每个物料做计划，Plan for Every Part)、入厂物流管理、物流拉动管理、转运管理、自动立库对接管理、自动投料管理、异常管理等。试制管理（试制管理（TMP）试制管理（TMP，Trial production management platform），是面向样车试制过程的信息化管理系统。样车试制是新产品从设计到正式投产的必要步骤，是汽车产品研发一个重要环节，是把产品开发方案变成为具有使用价 36 中国汽车工业软件发展建设白皮书 值的实体产品过程。汽车制造是一个复杂庞大的工程，工程样车试制需要反复进行，少则 2-3 轮，多则 3-5 轮，样车数量从几十到上百辆（台）不等，试制周期约为整个开发周期的 20-30，试制费用约占开发费用的 30-50。试制业务，其项目式的试制计划体系、非流水线的试制车间组织、非成熟供应商配套的样件采购等特点，它与量产模式存本质性的不同。另外，它除了对生产计划、执行、物流仓储、质量方面的需求外，还存在对技术准备管理方面的需求。整车试制本身是一个特殊形态下的整车生产，处于从研发到量产过渡的阶段，具备研发数据管理及生产制造管理的双重业务特性，因此整车试制在整体的业务蓝图方面与量产存在类似性，从生产资源准备，到物流执行，再到生产执行，整体业务模型有较高的一致性。差别在于细节的差异，包括试制 BOM 的不确定性、试制计划的多样性、试制物料的唯一性、试制质量管理的工艺验证与分析等等。汽车行业整车试制系统功能包括：基础数据管理、试制项目管理、试制计划管理、试制 BOM 管理、试制物料管理、试制生产管理、试制质量管理、设备管理、样机样件全生命周期管理、报表及看板管理。根据试制车间的实际需求不同还可以规划，能源管理、数采平台、人员绩效管理等内容。37 中国汽车工业软件发展建设白皮书 1.2.3 测试验证类测试验证类 测试验证是汽车工业中至关重要的环节，用于确保汽车的质量、性能和安全性。测试验证类软件是指用于验证汽车产品是否达到设计的目标，或者是否满足客户的使用要求的软件。测试验证类软件用于对汽车整车和零部件中的软硬件设计进行各种类型的测试和验证，发现汽车软硬件产品中的错误和缺陷,保证被测目标的功能、性能、可靠性和安全性达到设计要求。同时，测试验证类汽车工业软件也可以帮助汽车企业满足相关法规和标准，提高产品的竞争力。在完成测试目的后，软件通常支持与需求管理类软件对接，完成从需求到验证过程的闭环反馈，保障设计流程完整性。按照被测对象，测试验证类软件可以分为如下几类：整车、电子电气架构、零部件、自动驾驶。其中自动驾驶因其技术新，更新迭代快，系统复杂度高，故在此单列出来。整车测试验证工具整车测试验证工具 汽车整车测试验证项目较多，如可靠性试验，噪声、振动和舒适性（Noise、Vibration、Harshness，NVH），整车道路性能等。这些项目又进一步可分为实车和仿真两种。比如评价车辆驾驶性能与操控性，可以使用特定工具配合配套软件，测量、监控并录制车辆的速度、加速度等 38 中国汽车工业软件发展建设白皮书 运行状态以及发送机转速等车辆内部零部件运行状态，结合工具软件内的评估体系模型得出工具给出的评价结果。而车辆仿真软件允许工程师通过虚拟模型和仿真环境来模拟车辆的行为和性能。它可以用于研发阶段的功能验证、性能评估和优化，以及测试阶段的系统集成和验证。这些软件通常提供先进的物理和数学模型，以模拟车辆的动力学特性、悬挂系统、刹车系统、车辆稳定性等。工程师可以通过调整参数和运行不同的测试场景来评估车辆的性能、安全性和操控特性。电子电子/电气架构测试验证工具电气架构测试验证工具 汽车 EE 架构是指汽车的电气/电子（Electric/Electronic，EE）架构，是基于多个总线通信协议连接的电子系统组成的架构，包括了汽车内部的各种电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）、传感器、执行器，以及它们的连接和通信方式，用于描述车辆电子系统的整体设计。汽车 EE 架构测试验证旨在确保车辆电子系统的稳定性、可靠性、安全性和可升级性，从测试内容上可分为总线通信、诊断刷写、网络管理、信息安全和空中下载技术（Over The Air，OTA）测试等。这些测试内容常常通过车辆网络模拟软件进行。车辆网络模拟软件用于模拟和验证车辆内部的网络通信和数据传输。现代汽车中存在许多不同的电子控制单元和通信总线，如控制器局域网络（Controller Area Network，39 中国汽车工业软件发展建设白皮书 CAN）、局域互联网络（Local Interconnect Network，LIN）、FlexRay 等。车辆网络模拟软件可以模拟这些通信总线上的数据交换，并提供监测、记录和分析功能。它可以帮助工程师检测和解决网络通信问题，确保车辆内部的模块之间可以正确地传递信息和指令。总线通信测试，通常包括开放式系统互联（Open System Interconnection，OSI）模型中的物理层、数据链路层、网络层、传输层的测试，主要用于验证总线通信系统的电气特性、通信报文格式、报文路由和传输时序以及数据内容是否符合行业规范和企业标准。诊断刷写在现代汽车的 EE 架构中，用于给整车进行问题检查和解决，是车辆故障排查的主要手段。其测试内容通常包括：诊断消息传输、消息的组包和解包、收发时间参数、会话时间参数、故障信息读取、车辆数据读写、软件刷写、安全校验等功能。因此，能应用于诊断刷新的测试软件需要能够支持多种诊断协议、解析诊断数据库、解析 ECU 软件镜像文件、诊断刷新客户端仿真、自动化诊断刷新流程以及测试用例脚本等功能。在现代汽车的 EE 架构中，网络管理负责协调车内网络节点的通信和工作状态，是整车网络的主要管理者。网络管理将网络节点分成不同状态管理角色（主动/被动），来实现多个 ECU 的状态协同管理。网络管理的测试，其目的是确认ECU 是否符合协议规范，以及能否满足整车需要的功能要求。40 中国汽车工业软件发展建设白皮书 信息安全测试可以分为两个大类，即正向测试和负向测试。正向测试：测试软件或系统是否能够按照预期的行为进行工作，即符合需求，行业规范或企业标准等。正向测试中，常常利用总线工具进行数据通信层面的测试/验证。负向测试：测试软件或系统能够处理无效或非预期的输入。如进行渗透测试、模糊测试等。渗透测试通过模拟黑客进行恶意攻击，来评估系统信息安全性的一种测试方法。模糊测试通过生成大量异常的随机数据来作为软件或系统输入，监视是否出现异常来发现程序中可能存在的漏洞或缺陷。零部件测试验证工具零部件测试验证工具 在开发过程中，测试工具应用场景变化较大，需要多款通用测试软件介入，例如对于关键 ECU 嵌入式代码，需基于静态/动态代码测试工具，基于白盒/黑盒方法测试验证代码逻辑正确性、运行鲁棒性、可移植性、运行性能、编码规范性等；对于零部件，则需在单件、台架和实车等不同级别，针对其功能正确性、通信一致性、环境适应性等进行测试验证。汽车行业标准对代码质量有着明确要求。在代码静态测试中，可以使用静态分析工具验证代码是否符合 MISRA C/C ,AutoSAR C 14 等常用编码规范。在代码动态测试中，可以使用动态测试工具对软件单元模块的可靠性和正确性进行验证。除了车载 ECU 软件测试，随着汽车电动化、网联化、智 41 中国汽车工业软件发展建设白皮书 能化发展，还引入了车载以太网等高带宽通信技术，支持车辆域控划分，出现了整车控制域、自动驾驶域和智能座舱域等，因此也需对应测试工具，例如各示波器厂商的物理层测试套装，如网络 2-7 层一致性和安全性测试套件，可以测试网络性能、一致性，并保障信息安全。汽车 ECU 软件开发 V 模型的测试，主要是针对软件的功能和性能，由 MIL、SIL、PIL 和 HIL 测试组成,具体介绍如下:模型在环模型在环(Model in the Loop，MIL)MIL 测试属于 V 模型的单元测试阶段，其目的是验证控制算法模型的功能和性能是否满足需求。这是最早期的 ECU软件测试环节，由建模工具对 ECU 软件模型进行功能和性能测试。该测试的特点是测试人员可在建模工具中实时暂停仿真，读取和修改仿真数据，以进行详细的分析和评估。一般情况下，MIL 测试实际执行时间远小于假想的真实执行时间。软件在环软件在环(Software in the Loop，SIL)SIL 测试属于 ECU 软件集成测试阶段，除了验证模型的功能和性能外，其更重要的目的在于等效性测试，即验证算法由模型变为 C/C 代码后，该代码的执行是否还能和原模型一致。在此阶段,ECU 算法模型已经通过代码生成适用于测试执行计算机 CPU 架构的 C/C 代码，而非目标硬件平台的嵌入式代码。可通过计算机中的本地编译器编译为可执 42 中国汽车工业软件发展建设白皮书 行文件以运行测试。一般情况下，SIL 测试实际执行时间远小于假想的真实执行时间，且支持 MIL 测试的工具通常支持将配置直接切换为 SIL 进行测试，即 SIL 测试可借用 MIL 的测试用例。处理器在环处理器在环(Processor in the Loop，PIL)PIL 测试也属于 ECU 软件集成测试阶段，目的是验证软件在目标 MCU 中是否也能正确运行。PIL 把 ECU 的实际处理器硬件连接在测试环中，通过向目标硬件传递测试数据，触发软件在目标 MCU 中的运行，并将实际运行结果上传至计算机中，与 SIL 的运行结果进行比对，若两者之差在容许范围内，则测试通过。PIL 测试可获得算法在目标硬件中的真实性能。其测试速度受限于上位机与嵌入式系统之间的数据交换速率。PIL 测试用例通常来自于 MIL/SIL 测试，且与SIL 测试同步进行。硬件在环硬件在环(Hardware in the Loop，HIL)HIL 测试属于集成测试阶段，其目的是对被测 ECU 软硬件整体进行全方面的系统测试。HIL 测试需要 ECU 连接实际的传感器和执行器,收集汽车状态的数据,并控制执行机构，使其认为自身处于真实的汽车运行环境中。与 MIL 和 SIL 相比，HIL 测试环境的仿真时间永远是实时的，无法暂停，这是因为仿真过程依赖真实的 ECU 运行，这对测试环境的实时性提出了很高的要求，同时测试依赖众多硬件，测试系统的搭建也更加复杂。汽车 HIL 测试需要搭建测试台架，并 43 中国汽车工业软件发展建设白皮书 使用专业的测试工具才可实现。自动驾驶测试验证工具自动驾驶测试验证工具 随 着 自 动 驾 驶 技 术 的 发 展，先 进 驾 驶 辅 助 系 统（Advanced Driving Assistance System，ADAS）和自动驾驶仿真软件变得越来越重要。这些软件用于模拟和验证具有自动驾驶功能的车辆在各种场景和情况下的行为和决策。它们可以模拟交通环境、道路条件和其他车辆的行为，并评估自动驾驶系统的性能、安全性和可预测性。这些仿真软件通常使用先进的算法和传感器模型，如雷达、摄像头和激光扫描仪等。1.2.4 运维服务类运维服务类 汽车运维服务软件是一种专为汽车管理和维护而设计的应用程序和软件系统，旨在帮助车主、车队管理员和汽车维修专业人员等相关利益方更有效地监控、维护和管理汽车。汽车运维服务类工业软件拥有丰富的功能和特点，以满足不同用户的需求，以下是一些常见的行业用途：实时监测与诊断：实时监测与诊断：这类软件能够实时监测车辆的各种参数，如发动机温度、油耗、轮胎压力等，从而帮助用户随时了解车辆的状态。一旦发现异常，软件可以自动进行诊断，提供可能的原因和解决方案。远程控制：远程控制：部分软件允许用户通过手机应用或网络界面对车辆进行远程控制，如启动引擎、解锁/上锁、调整座椅等。44 中国汽车工业软件发展建设白皮书 这种功能在特定情况下非常有用，比如预热车辆或分享车辆给他人使用。维护提醒与预测：维护提醒与预测：软件可以根据车辆数据和维护历史，提醒用户进行常规保养和维护。此外，基于数据分析，软件还可以预测可能出现的故障，帮助用户采取预防措施。行驶数据分析：行驶数据分析：软件可以记录并分析行驶数据，如驾驶习惯、行驶距离等。这对于车主来说是一个提高驾驶效率和安全的机会，也有助于降低燃油消耗。车队管理：车队管理：对于企业拥有车队的情况，软件可以帮助管理车辆调度、维护计划、运营成本等，提高整体效率。汽车运维服务类软件已经在不同领域、面向不同的利益相关主体得到广泛应用，主要的用户对象包括：个人车主：个人车主：个人车主通过这类软件可以随时掌握自己的车辆状态，合理安排维护计划，提高驾驶安全和舒适度。汽车租赁公司：汽车租赁公司：租赁公司可以通过软件实时监测租赁车辆的运行状况，及时发现问题并派遣维修人员，保证租客的出行体验。物流公司：物流公司：物流公司通过车队管理功能，可以优化车辆调度，降低运营成本，提高送货效率。出租车公司：出租车公司：出租车公司可以利用软件追踪车辆位置，进行行驶数据分析，为驾驶员和乘客提供更好的服务。汽车运维服务软件向平台化发展，一般通过车载终端实时获取新能源车 CAN 总线上的车辆状况数据和故障状态，结 45 中国汽车工业软件发展建设白皮书 合 GPS 传感器获取的定位信息，最后通过 GPRS/3G/4G 网络传输到平台。可以实现对车辆的安全监控，同时可以为新能源汽车用户提供充电服务、车况查询、远程诊断等服务。汽车运维服务平台由公共平台、企业平台和车载终端三部分组成。公共平台是国家、地方政府或指定机构建立的、对管辖范围内电动汽车进行数据采集和统一管理的平台。企业平台是整车企业自建或委托第三方技术单位，对服务范围内的电动汽车和用户进行管理，并提供安全运营服务与管理的平台。车载终端是指安装在电动汽车上，采集及保持整车及系统部件的关键状态参数，并发送到平台的装置或系统。车载终端车载终端 也叫做数据采集终端，能够与整车控制器（VCU，Vehicle Control Unit）通过 CAN 总线进行通讯，服从 VCU 的控制命令，获取整车相关信息。车载终端采用“行程长度编码”压缩机制，对 CAN 数据进行数据压缩，以减少存储空间的占用，同时节约网络宽带资源与流量，加快数据传输速度。主要功能如下：车载终端能够利用 GPS 对车辆进行定位，并能够准确提供时间和日期，精确到秒，与标准时间误差 24h 内5s。车载终端能够将大量数据（最大 8G）存储到本地移动存储设备 SD 卡中，经存储的数据可由分析处理软件读取和分析。车载终端能够将信息按照规定的时间和数据量，以无线 46 中国汽车工业软件发展建设白皮书 通信 GPRS 的方式发送到服务平台。在此信息传输的过程中，要保证信息的正确性，并且不能将信息丢失，还需要做到信息的保密，使无线通信的信息不被他人窃取。车载终端将在本地保存车辆最近一段时间的运行数据，作为“黑匣子”提供车辆故障或事故发生前的数据信息。盲区补传盲区补传，车载终端支持在通讯网络不畅的情况下，自动将数据保存至采集终端 flash 存储区域，待网络正常后，自动/人工将数据上传至服务平台。自检功能自检功能，当检测到 GPS 模块、主电源等故障时，会主动上报警情至监控中心，辅助设备进行检修。远程升级远程升级，支持远程自动升级功能，自动接收来自服务平台的升级指令完成软件升级，必要情况下，借助车载终端可对车辆通过 CAN 协议进行软件升级。监控平台监控平台 企业平台企业平台应与车载终端进行通信，具备车辆故障监控和安全报警功能，根据可能对车辆造成的安全隐患严重程度，对故障进行分级管理，并设置相应的处置措施。企业平台定期将故障和报警的处置措施、处置进度和结果上报至公共平台。公共平台公共平台具备整车企业使用的信息录入及维护功能，并对企业录入信息进行审核。公共平台从企业平台获取车辆行驶、充电等运行数据，进行相应的监管和数据分析，还具备故障报警和报警处置措施、处置进度和结果的统计与分析功 47 中国汽车工业软件发展建设白皮书 能，公共平台之间还具备信息交换的功能。监控应用监控应用 车辆远程监控系统实时监控车辆的运行数据信息，由客户端根据设置的策略进行数据上传，信息平台将收集到的数据进行分类实时显示。主要包括以综合信息、整车信息、极值信息、电压报表、温度报表、电压状态图、温度状态图、总电压电流状态图以及卫星定位信息等内容。综合信息综合信息。综合信息是指常用监控数据的集合。监控数据主要包括档位、充放电状态、总电压、总电流、电池荷电状态（SOC，State of Charge）、电池组平均温度、电机控制器温度、最高电压、最低电压、电机控制器温度、电机电压、电机电流、电机转速以及运行模式等信息。整车信息整车信息。整车信息监控数据包括档位、充放电状态、总电压、总电流、SOC、电池组平均温度、电机控制器温度、电机电压、电机电流、电机转速以及运行模式等内容。极值信息极值信息。极值信息监控数据主要包括最高电压电池组序号、最高电压单体蓄电池序号、单体电池最高电压、最低电压蓄电池组序号、最低电压单体蓄电池序号、单体电池最低电压、最高温度蓄电池组序号、最高温度探针序号、最高温度、最低温度蓄电池组序号、最低温度探针序号、最低温度、剩余能量以及电池绝缘电阻等内容。电压报表电压报表。电压报表监控数据为各组电池的实时电压情况。48 中国汽车工业软件发展建设白皮书 温度报表温度报表。温度报表监控数据为各组电池的实时温度情况。电压状态图电压状态图。电压状态图以实时图形的方式展示各组电池的电压状态。温度状态图温度状态图。温度状态图以实时图形的方式展示各组电池的温度状态。总电压电流状态图总电压电流状态图。总电压电流状态图以实时图形的方式展示总电压和总电流的变化趋势。卫星定位信息卫星定位信息。卫星定位信息监控数据为车辆 GPS 卫星定位信息，主要包括经度、纬度、速度、方向、定位状态以及地图显示车辆当前位置等信息。历史数据历史数据。历史数据提供对车辆运行历史数据的查询检索，主要包括整车信息、极值信息、蓄电池电压、蓄电池温度以及卫星定位等历史数据。统计图表统计图表。统计图表是指根据车辆运行数据形成各类统计图表，协助用户进行数据比对和分析工作。主要包括电池电压对比统计图、电池温度对比统计图、电池包电压对比统计图、电池电压电流对比统计图、总电压变化情况统计图、总电流变化情况统计图以及 SOC 变化情况统计图等内容。报警信息报警信息。报警信息用来查询车载终端上报的报警信息，包括实时报警信息监控和历史报警信息查询两项内容。实时监控能够实时在线诊断，主动识别车辆的潜在故障，向客户发出人性化保养提示。历史报警信息能够按指定时间段查询 49 中国汽车工业软件发展建设白皮书 车载终端的历史报警记录。报警信息根据故障的严重程度分为警告、一般、重要和严重四个报警等级。1.2.5 经营管理类经营管理类 经营管理类软件的汽车工业软件是指用于辅助汽车制造和管理领域进行各种业务和生产活动的各类软件工具和平台。这些软件旨在提高汽车制造和管理的效率、生产质量、资源利用率和综合性能。经营管理类的汽车工业软件与国外的差距仍然较为明显，高端客户服务能力与国外厂商存在差距，国产化进度较为缓慢，中低端产品约为 70%，高端产品约为 40%。当前我国侧重于工业企业的全生命周期的运营管理，并且鼓励对经营管理类软件实施高端产品突破，在本土管理运营类工业软件已经出现代表厂商，诸如用友、金蝶、神州数码等，这些代表厂商已经具备较大的规模和实力。经营管理类工业软件可以分为传统的企业资源计划软件、供应链管理软件、企业资产管理软件、人力资源管理软件、客户关系管理软件等。企业资源计划企业资源计划：ERP（Enterprise Resource Planning）ERP 的全称是“企业资源计划（Enterprise Resource Planning）”。在汽车的运营管理环节，主要面向制造行业进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化管理的企业信息管理系统，是一种信息物理系统，通过集成各个企业部门 50 中国汽车工业软件发展建设白皮书 和流程的数据和功能，为企业提供全面的资源管理和业务流程支持。其目的是通过协调和整合企业的各个资源，包括人力资源、财务、物流、生产计划和供应链等，以提高企业的效率、生产力和竞争力。企业资源计划涵盖了多个关键方面，包括以下几个方面：人力资源管理人力资源管理：ERP 系统可以整合和管理企业的人力资源信息，包括员工档案、工资和福利、绩效评估、培训等。它可以帮助企业实时跟踪员工信息，提高人力资源管理效率。财务管理财务管理：ERP 系统能够集成财务数据和流程，包括会计、成本控制、预算管理和财务分析。它可以实时监控企业的财务状况，生成财务报表并支持决策制定。物流与供应链管理物流与供应链管理：ERP 系统可以跟踪和管理企业的物流和供应链活动，包括采购、库存管理、销售订单处理和物流配送。它可以协调供应商和客户之间的关系，优化物流运作，提高供应链的效率和响应能力。生产计划与控制生产计划与控制：ERP 系统可以帮助企业规划和控制生产活动，包括生产计划、工艺流程管理、生产调度、质量控制等。它可以协调不同部门之间的协作，优化生产资源利用率，提高生产效率和产品质量。客户关系管理客户关系管理：ERP 系统可以整合客户信息和销售流程，实现客户关系管理。它能够帮助企业跟踪客户需求、销售机会、客户服务等，提高客户满意度和保持长期关系。在市场上有多个知名的 ERP 软件供应商，提供企业资源 51 中国汽车工业软件发展建设白皮书 计划解决方案。以下是一些相关的软件：SAP ERP：SAP 是全球领先的企业应用软件供应商，其SAP ERP 系统具有广泛的功能覆盖和可定制性，适用于各种规模和行业的企业。Oracle ERP Cloud：Oracle 提供了一套云端 ERP 解决方案，支持各个模块和业务流程的集成，具有强大的数据分析和即时报告功能。Microsoft Dynamics 365：微软的 Dynamics 365 是一套综合的云端 ERP 解决方案，集成了财务管理、供应链管理、销售和客户服务等功能。Infor ERP：Infor 提供了一系列专业化的 ERP 解决方案，涵盖不同行业的特定需求，包括制造业、零售业、物流和医疗行业等。NetSuite：NetSuite 是一种云端 ERP 软件，适用于中小型企业，具有全面的财务、采购、库存和客户管理功能。这些软件都有各自的特点和适用范围，在选择和实施ERP 系统时，企业需要综合考虑自身业务需求、规模和预算等因素。同时，ERP 系统的成功实施也需要与企业的组织结构和流程相匹配，并进行合适的培训和变革管理。供应链管理：供应链管理：SCM（Supply Chain Management）SCM的 全 称 是“供 应 链 管 理（Supply Chain Management）”。供应链管理（Supply Chain Management，SCM）是一种涉及从原材料采购到最终产品交付的全球性业 52 中国汽车工业软件发展建设白皮书 务流程管理方法。它旨在使供应链中的各个环节协同工作，实现资源的高效利用、成本的最小化以及产品的快速传递。供应链管理软件按照其功能特点来看，主要包括以下几个应用方向：采购与供应商管理采购与供应商管理：包括选择合适的供应商、建立良好的供应商关系、协商采购合同、跟踪供应商绩效等。计划与预测计划与预测：通过分析市场需求和销售趋势，制定合理的生产计划和采购计划，以最小化库存和降低生产成本。生产与制造生产与制造：确保生产过程的高效运作，包括生产资源的合理配置、生产进度的控制和质量的管理。物流与运输管理物流与运输管理：安排产品的运输方式和路线，管理物流服务提供商，优化运输网络，确保产品能够及时准确地到达目的地。仓储与库存管理仓储与库存管理：有效管理仓库，确保库存的准确性和及时交付，最小化库存持有成本和货物损失。售后服务与逆向物流售后服务与逆向物流：管理产品的售后服务和退货处理，包括客户支持、维修和退款等。供应链管理的优势包括：成本优化成本优化：通过实施供应链管理，企业能够更好地控制和管理供应链中的各个环节，从而降低成本并提高效率。资源优化：资源优化：供应链管理可以确保资源的合理利用，减少浪费并提高生产能力。顾客满意度提升：顾客满意度提升：供应链管理帮助企业更好地理解客户 53 中国汽车工业软件发展建设白皮书 需求，并通过优化供应链流程来提供更好的产品和服务。灵活性和响应速度灵活性和响应速度：供应链管理使企业能够更快地响应市场需求和变化，提供更快速、可靠的产品交付。合作伙伴关系加强合作伙伴关系加强：供应链管理鼓励企业与供应商、合作伙伴之间进行密切合作和信息共享，从而提高整个供应链的效率和竞争力。SCM 软件解决方案可帮助组织优化其供应链流程，提高可见性，并增强与供应商和合作伙伴的协作。常见的 SCM 软件选项包括 SAP Supply Chain Management、Oracle SCM Cloud 和 JDA software。企业资产管理：企业资产管理：EAM（Enterprise Asset Management）EAM 的全称是“企业资产管理（Enterprise Asset Management）”。EAM 软件是一种综合性的管理方法，旨在最大化企业资产的价值、延长其使用寿命并降低整体拥有成本。它涵盖了对企业内部所有资产的全周期管理，包括设备、机械、设施、车辆等。在企业资产管理中，重点关注以下几个方面：资产采购与投资决策资产采购与投资决策：根据企业的需求和战略目标，进行资产采购规划和决策，确保选择最适合的资产类型和规模，从而实现最佳投资回报。资产维护与保养资产维护与保养：制定维护计划和保养策略，定期检查和维修资产，以确保其正常运行和延长使用寿命。这包括预防性维护、计划性维护和故障修复等。54 中国汽车工业软件发展建设白皮书 资产追踪与管理资产追踪与管理：建立详细的资产台账和管理系统，跟踪资产的位置、状态、价值等信息，以便及时查找和管理资产，准确评估资产价值和使用情况。资产处置与报废资产处置与报废：根据资产的使用寿命、价值变动和业务需求，制定资产处置和报废计划，确保合规处理资产的废弃物，同时最大化回收和再利用价值。风险管理与合规性风险管理与合规性：识别和评估资产管理中的风险，包括安全风险、法律合规性和环境影响等，采取相应的措施降低风险，并确保符合相关法规和标准。数据分析与决策支持数据分析与决策支持：利用数据分析和信息技术工具，对资产管理的各个方面进行监控和分析，为决策者提供准确可靠的数据支持，优化资产管理策略和效率。EAM 软件可帮助跟踪和维护资产，安排预防性维护，管理工作订单，跟踪库存和备件，并支持资产性能分析。常见的EAM软件解决方案包括IBM Maximo、Infor EAM和Oracle EAM Cloud。人力资源管理：人力资源管理：HRM（Human Resource Management）HRM 的全称是“人力资源管理（Human Resource Management）”。人力资源管理是指企业对人力资源进行规划、招聘、培训、发展、激励、绩效管理和福利管理等一系列活动的综合管理过程。它旨在合理利用和发展企业内部的人力资源，以支持企业的战略目标和业务运营。人力资源管理的主要内容包括以下几个方面：55 中国汽车工业软件发展建设白皮书 人力资源规划人力资源规划：根据企业的业务需求和战略目标，进行人力资源需求的预测和规划，确保企业在人力资源方面具备足够的实力来实现业务目标。招聘与选拔招聘与选拔：确定招聘需求，制定招聘渠道和策略，进行招聘广告发布、简历筛选、面试、背景调查等环节，最终选择合适的候选人加入企业。培训与发展培训与发展：为员工提供必要的培训和发展机会，提升其工作能力和职业素养，使其适应企业的需求和不断变化的工作环境。绩效管理绩效管理：制定明确的岗位目标和绩效评估体系，跟踪和评估员工的工作表现，进行绩效考核和奖励激励，促进员工的工作动力和发展。薪酬与福利管理薪酬与福利管理：制定薪酬体系和福利政策，确保员工的薪酬合理、公正，同时提供一系列福利待遇，如医疗保险、退休金、假期等，以提高员工的福利和满意度。劳动关系管理劳动关系管理：维护企业与员工之间的劳动关系，包括与工会或员工代表进行沟通和协商，处理劳动纠纷和调解，确保员工的权益得到保护。员工关怀与离职管理员工关怀与离职管理：关注员工的福祉，提供员工支持和关怀，同时管理员工的离职流程，并进行离职面谈和知识转移，以保持组织文化的连续性。人力资源管理软件解决方案支持招聘和入职、员工数据管理、绩效管理、培训和发展、工资单、福利管理和劳动力 56 中国汽车工业软件发展建设白皮书 分析等活动。客 户 关 系 管 理：客 户 关 系 管 理：CRM(Customer Relationship Management)CRM 的全称是“客户关系管理（Customer Relationship Management)）”。客户关系管理是指用于管理与客户的互动和关系的一套实践、策略和技术。CRM 软件旨在通过提供客户信息的整体视图并实现个性化营销、销售和客户服务活动来提高客户满意度、忠诚度和忠诚度。CRM 软件帮助组织集中客户数据，跟踪客户互动和活动，自动化销售流程，并为客户洞察提供分析。1.2.6 其他其他 随着工业互联网和人工智能的发展，在汽车工业软件中还有一些其他的工业软件，旨在帮助汽车制造企业提高生产效率、质量和可持续性，实现数字化转型，向智能化和数字化方向发展。比如新型架构类、基础支撑类和人工智能算法类等。新型架构类新型架构类 新型架构类的汽车工业软件是指用于辅助汽车制造企业向数字化、网络化、智能化发展的基于全新架构和理念开发出来的工业 APP。新型架构类汽车工业软件旨在帮助汽车制造企业从设计、制造到销售和售后服务的所有相关数据、流程和操作都可以以数字化形式存在，从而提高协作效率、57 中国汽车工业软件发展建设白皮书 减少错误，加速开发和交付过程。这些软件在汽车工业领域的作用也越来越明显，可以分为许多不同的细分类型，以满足汽车制造和运营的各种需求。新型架构类工业软件为工业软件的研制、应用与发展提供了更好的技术路径与应用实践。据中国工业技术软件化产业联盟据统计，2020 年 12 月底，我国工业技术软件化率达到 50%，面向特定行业、特定场景的工业互联网 APP 培育数量超 30 万个，繁荣工业互联网平台应用生态、促进工业提质增效和转型升级的支撑作用初步显现。新型架构类的汽车工业软件在汽车的在汽车制造和运营中具有革命性的作用。这些软件不仅仅是传统功能的延伸，更是借助先进的技术和架构，推动了汽车产业的数字化转型和创新。这些软件使汽车变得更加软件化和可编程化，许多功能和特性可以通过软件更新进行升级，从而延长汽车的生命周期，提供新的功能和体验，甚至在汽车已经出售后改进性能。初次之外，通过云端连接，车辆可以与互联网和其他车辆进行通信，提升汽车的智能化、安全性、维护效率以及用户体验。这种连接性为数据收集、分析和共享创造了机会，使制造商能够更好地了解车辆性能、驾驶行为和用户偏好，从而改进产品和服务，包括更好的维护、更智能的驾驶体验、更高效的能源管理和更安全的驾驶。新型架构类汽车工业软件主要可以分为以下几个方面：车辆控制软件：车辆控制软件：VC（Vehicle Control）58 中国汽车工业软件发展建设白皮书 VC 的全称是“车辆控制（Vehicle Control）”。车辆控制软件是一类用于管理和控制车辆各种系统的应用程序，它们负责监控、协调和控制车辆的各个组成部分，以确保车辆的正常运行、性能和安全性。这些软件与车辆的机械、电子和传感器系统紧密配合，使车辆能够以高效、安全的方式运行。用于控制车辆的各种系统，包括发动机控制、悬挂系统、制动系统、转向系统等。这些软件确保车辆的安全性、性能和效率。驾驶辅助系统软件：驾驶辅助系统软件：DAS（Driver Assistance System）DAS 的全称是“驾驶辅助系统（Driver Assistance System）”。驾驶辅助系统软件是一种设计用于帮助驾驶员操控车辆、提升驾驶安全性和便利性的应用程序。这些软件利用传感器、摄像头、雷达等技术来监测车辆周围的环境和情况，并根据收集到的数据提供驾驶员警告、辅助和控制功能。驾驶辅助系统软件的目标是减少驾驶中的人为错误，提高驾驶的安全性和舒适性。包括自动驾驶功能、自适应巡航控制、自动泊车等。这些软件帮助驾驶员在驾驶过程中增加安全性和便利性。车联网软件：车联网软件：V2X（Vehicle-to-Everything）V2X 的全称是“车联网（Vehicle-to-Everything）”。车联网软件是一类专门设计用于连接车辆与外部世界、实现车辆互联和数据交换的应用程序。通过使用传感器、通信技术和互联网连接，车联网软件使车辆能够与其他车辆、基础设 59 中国汽车工业软件发展建设白皮书 施、云服务器以及移动设备进行通信和数据交换。这样的互联使得车辆能够获得实时信息、提供服务，并且能够更智能地适应不同的驾驶和交通情境。这些软件支持诸如远程诊断、实时交通信息、远程控制等功能。车辆诊断与维护软件：车辆诊断与维护软件：VDM（Vehicle Diagnosis and Maintenance）VDM 的全称是“车辆诊断与维护（Vehicle Diagnosis and Maintenance）”。VDM 软件用于监测车辆状态，进行故障诊断，并提供维护建议。这有助于减少停机时间并提高车辆的可靠性。车 内 娱 乐 与 信 息 系 统 软 件：车 内 娱 乐 与 信 息 系 统 软 件：IVI（In-Vehicle Infotainment）IVI 的全称是“车内娱乐与信息系统软件（In-Vehicle Infotainment）”。IVI 软件包括娱乐、导航、多媒体连接等功能。这些软件提供了与驾驶相关的信息和娱乐体验。电池管理系统软件：电池管理系统软件：BMS（Battery Management System）BMS 的全称是“电池管理系统（Battery Management System）”。BMS 软件用于电动和混合动力车辆的电池管理，包括充电控制、电池健康监测等。生产流程管理软件：生产流程管理软件：PM（Production management）PM 的全称是“生产流程管理（PM）”。PM 软件在汽车制造过程中用于管理生产流程、质量控制、物流等。这些 60 中国汽车工业软件发展建设白皮书 软件有助于提高生产效率和产品质量。供应链管理软件：供应链管理软件：SCM（Supply Chain Management）SCM的 全 称 是“供 应 链 管 理（Supply Chain Management）”。SCM 软件用于协调零部件供应商、制造商和分销商之间的流程。这有助于确保零部件的及时供应以及整个供应链的顺畅运作。车辆安全软件：车辆安全软件：VS（Vehicle Safety）VS 的全称是“车辆安全（Vehicle Safety）”。随着现代汽车的智能化和互联化，车辆安全软件变得愈发重要，可以应对各种威胁，保障车辆的安全性。包括防盗系统、远程停用引擎、车辆追踪等功能，以提高车辆的安全性。车辆数据分析与优化软件：车辆数据分析与优化软件：VDAO（Vehicle Data Analysis and Optimization）VDAO 的全称是“车辆数据分析与优化（Vehicle Data Analysis and Optimization）”。VDAO 软件用于收集、分析和解释车辆性能和使用数据，以优化车辆设计、制造和运营策略。是一种专门设计用于收集、处理、分析和优化车辆相关数据的应用程序。这些软件在汽车工业中起着关键作用，可以提供深入的洞察，帮助制造商、车主和运营商更好地管理和改善车辆性能、效率和使用体验。这只是新型架构类汽车工业软件细分类型的一小部分示例。随着技术的不断进步，这个领域将继续发展，可能会涌现出更多的创新和细分领域。61 中国汽车工业软件发展建设白皮书 基础支撑类基础支撑类 基础支撑类的汽车工业软件指的是在汽车研发、制造以及运营过程中提供支持、管理和基础平台保证的的软件或软件系统。基础支撑类汽车工业软件在汽车研发、制造和运营中起着重要的作用。这些软件提供了多种功能，帮助汽车制造商和相关从业者可以更高效地设计、生产、测试、维护和管理汽车。操作系统操作系统 在汽车工业软件领域，操作系统的定义与通用操作系统类似。操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在硬件上的最基本的系统软件。操作系统的功能包括管理计算机或嵌入式系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，为应用软件提供支持，以及为软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。不同的操作系统，其设计理念和实现方式也各不相同。目前在汽车领域，操作系统主要可以分为两类。一类是嵌入式操作系统，主要应用于自动化和控制系统，另外一类属于桌面或服务器操作系统，主要应用于 IT 管理等。以下是一些常见的应用领域：车用控制器车用控制器：目前智能汽车中主要有三类控制器，分别为智能车控、智能座舱和智能驾驶。智能车控控制器，主要使用 CP AUTOSAR 或者 OSEK 等；智能座舱控制器上，主要使用安卓和 QNX 等；智能驾驶控制器，主要使用 Linux 和 62 中国汽车工业软件发展建设白皮书 QNX 等。工厂自动化控制工厂自动化控制：作为智慧工厂的重要组成部分，操作系统主要应用在两部分，一类是产线中各种设备上搭载的实时操作系统，如 freeRTOS、Vxworks 等；另一类是 IT 管理或控制端使用的桌面/服务器操作系统，如 Windows、Linux等。云端控制平台云端控制平台：主要用于汽车生产、制造等过程中的数据存储和管理、远程监控和控制、车联网服务等。使用的操作系统主要有 Windows Server、Linux 等。数据库数据库 数据库是存储、管理和组织数据的系统。它是一个长期存储在计算机上的数据集合，具有一定的结构化和组织性。数据库技术的发展对于汽车产业的发展至关重要，一方面因为它们可以提高数据管理效率、降低存储成本、提高数据安全性并支持快速访问和处理大量数据；另外一方面，基于大量数据的分析，可以不断地挖掘客户需求、提升车辆性能、通过 OTA 技术，形成数据闭环，引发技术革新。根据数据结构、架构模型、业务负载特征的不同，数据库可划分为不同类别。根据数据结构类型：可分为关系型数据库、NoSQL 数据库、NewSQL 数据库；根据架构模型：可分为集中式数据库、分布式数据库；根据业务负载特性：可分为 OLAP 数据库（分析型数据库）、OLTP 数据库（事务型数 据库）、HTAP 数据库（混合型数据库）。63 中国汽车工业软件发展建设白皮书 在汽车领域，主要应用于：整车软件开发数据管理整车软件开发数据管理：分为两类：一是，整车软件开发过程中产生的研发效率、软件品质等相关数据。二是，车辆传感器、导航系统等设备产生的大量数据，可用于提升车辆性能、用户习惯分析以及训练智能驾驶系统。车辆诊断、维修和售后服务数据管理车辆诊断、维修和售后服务数据管理：用于管理车辆故障、维修和售后服务的数据管理，可以提升维修速度和售后质量以及提升车辆品质。车辆生产和质量管理车辆生产和质量管理：作为智慧工厂的组成部分，协助整车厂实现精益管理，提升产线生产效能。车辆销售和客户关系管理：用于管理车辆销售和客户信息，协助整车厂进行市场分析和销售预测。中间件中间件 根据国标 GB/T 33847-2017信息技术 中间件术语定义，中间件（middleware）指位于系统软件之上，用于支持分布式应用软件，连接不同软件实体的支撑软件。简单来说，中间件是对应用软件起到支撑、连接作用的一种基础软件。主要功能可以用一个等式来表示：中间件=平台 通信。按信创工委会白皮书的分类，中间件可继续分为应用服务器、消息中间件、服务代理中间件、企业服务总线等。在汽车领域，中间件主要应用于车用控制器和 IT 管理平台。在车用控制器领域，主要应用的中间件有 CP AUTOSAR、AP AUTOSAR、OSEK、DDS 等。这些中间件主要用于连接 64 中国汽车工业软件发展建设白皮书 各控制器操作系统和应用软件，实现各个电子控制单元之间的通讯和协调。虚拟机虚拟机 虚拟机是一种在物理服务器和操作系统之间的抽象层。虚拟机通过虚拟化技术，可以模拟一个完整的计算机系统，包括处理器、内存、硬盘和网络接口，从而让用户可以在同一台物理服务器上运行多个不同的操作系统和应用程序。在汽车领域、虚拟化技术可以应用在：车用控制器车用控制器：在域控制或中央计算平台中，往往会使用高算力芯片。在高算力芯片上运行虚拟机，可支撑多个操作系统运行，实现座舱系统中的一机多屏、舱驾融合等功能；仿真测试仿真测试：通过虚拟机实现控制器仿真、整车仿真等，从而降低测试成本，提升测试自动化程度，实现软件品质的提高；整车软件开发整车软件开发：通过虚拟机在云原生技术中发展出的容器技术，实现整车软件的多团队协同开发，降低软件集成难度，提升软件开发效率和质量；此外，虚拟机技术还可以应用在服务器的快速部署和迁移、计算机资源管理和优化等方面。算力芯片算力芯片 算力芯片指的是支撑上层各级软件运行的芯片硬件载体，它本身不属于软件，却是软件运行的最基本的支撑。车载算力芯片在汽车领域起着关键作用，用于支持智能驾驶、65 中国汽车工业软件发展建设白皮书 智能驾驶辅助系统以及车内娱乐等功能。以下是一些常见的车载算力芯片类型：智能驾驶芯片智能驾驶芯片：这些芯片专门设计用于支持智能驾驶功能，如感知、决策和控制。它们通常包括多个处理单元，用于处理传感器数据、生成地图、规划路径等。NVIDIA 的 Drive平台和 Mobileye 的 EyeQ 系列芯片就是智能驾驶领域的代表。视觉处理器：视觉处理器：这些芯片用于处理来自摄像头和其他视觉传感器的数据。它们能够执行图像处理、目标检测、识别和跟踪等任务。这对于智能驾驶的环境感知至关重要。NVIDIA的 GPU 和专门的视觉处理单元都属于这一类。雷达信号处理器雷达信号处理器：雷达在智能驾驶中用于检测周围物体和障碍物。雷达信号处理器能够处理并解释来自雷达传感器的数据，提供环境感知和障碍物检测所需的信息。感知处理器感知处理器：这些芯片负责处理来自多种传感器（如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等）的数据，以创建车辆周围环境的精确表示。它们可以整合不同类型的传感器数据，从而提供全面的环境感知。通信处理器通信处理器：车辆需要高效的通信系统来与其他车辆、基础设施和云服务器进行通信。通信处理器负责处理车辆间的通信以及与外部世界的数据传输。辅助驾驶处理器辅助驾驶处理器：用于支持辅助驾驶功能，如自适应巡航控制（ACC）、车道保持辅助（LKA）等。这些芯片可以 66 中国汽车工业软件发展建设白皮书 处理传感器数据，实现车辆在车道内的自动控制。娱乐和信息处理器娱乐和信息处理器：除了驾驶功能，车载芯片还可以支持车内娱乐和信息系统。这些芯片用于处理音频、视频、导航和互联网连接等。总的来说，车载算力芯片的种类多样，它们的功能和应用范围也各不相同，但都在为汽车领域的智能化和自动化提供关键支持。人工智能算法类人工智能算法类 人工智能（Artificial Intelligence，AI）算法类工业软件是指辅助人工智能技术在汽车产品中部署应用的或利用人工智能技术赋能汽车产品的研发、生产、经营等活动的汽车工业软件。人工智能是开启汽车行业未来价值的关键所在。汽车依赖人工智能，可以像人类一样思考和行动，使汽车转变为更安全、更舒适、更智能化和人性化的交通工具，开启汽车产业新阶段。要实现这个目标，需要三个关键要素：传感器数据和数据管理；处理数据的嵌入式人工智能算法；执行算法的车载电控单元 ECU。而数据的训练和优化、算法的实现、算法模型的部署乃至汽车人工智能的全生命周期都依赖各类专门的汽车工业软件的支持。另一方面，人工智能技术也能反作用于汽车工业软件，使其不论从开发、测试还是部署，都可以持续演化，减少维 67 中国汽车工业软件发展建设白皮书 护工作量，从而实现功能和性能的不断突破。开发汽车工业软件的企业也必然要采用人工智能技术以保持竞争力。人工智能的发展给汽车工业软件的开发带来了巨大的需求，汽车工业软件的发展促成了人工智能在汽车中的落地。正是基于汽车领域中，人工智能与工业软件这种密不可分、相辅相成的关系，本章节从汽车工业软件辅助人工智能应用开发和人工智能赋能汽车工业软件两个角度来阐述人工智能算法类的汽车工业软件。汽车工业软件辅助人工智能应用开发汽车工业软件辅助人工智能应用开发 辅助人工智能技术在车载软件中开发部署，常见的相关工具软件可以分为数据工具、模型训练与评测工具、车端部署工具这几大类。数据相关的软件包括数据库设计、数据采集、数据清洗、数据标注、数据质检等功能，为模型提供输入。模型训练与评测常常在在服务器上运行特定训练任务，进行分布式训练，并在云端进行评测。模型训练结果最终需要在目标机上进行部署，往往借助工具进行模型到软件的转换并进行测试，从而完成车端部署。以自动驾驶为例，自动驾驶开发平台是辅助人工智能算法在自动驾驶领域应用的重要工具。自动驾驶开发平台可以用于生成丰富的模拟数据并记录车辆的状态、行为和传感器数据。这些数据可用于设计数据库模式和定义需要存储的数据类型和结构。在数据采集方面，自动驾驶开发平台提供了一个基于实物或仿真环境的数据采集平台，可以采集或模拟 68 中国汽车工业软件发展建设白皮书 不同的交通场景和道路条件。开发人员可以使用实车或仿真收集各种驾驶场景下的数据，包括图像、视频、激光雷达、位置等，用于进一步分析和开发自动驾驶系统。数据标注上，生成的数据通常需要进行标注，以提供监督学习、训练模型等应用。根据生成的场景数据，可以使用自动或半自动的方式进行数据标注。例如，可以使用生成的图像数据，结合自动标注工具或半自动标注工具，为图像中的目标物体添加标注框、类别等信息。数据质检上，通过生成的数据，可以进行数据质检和验证。这包括检查标注数据的准确性、一致性和完整性。通过自动分析和比对数据，可以发现潜在问题并进行修复和验证，确保数据质量符合标准要求。在模型训练的环节，工具可以根据数据对该模型的有效性来帮助构建训练数据集，然后使用该数据集对选定的模型进行训练，并使用验证数据集对模型进行评估和调优。最后，使用测试数据集对最终的模型进行评测。通过将测试集数据输入模型，并比较模型的预测结果与测试集中的真实标签，可以评估模型在实际场景中的性能和准确性。对于全链路的工具，还提供仿真测试功能，提供场景库、仿真测试，以及指标的评估服务。在服务器中训练中的模型最终需要部署在车端上，在实际场景中，对模型的性能和安全性进行持续监测和评估，以确保系统的稳定性和可靠性。人工智能赋能汽车工业软件人工智能赋能汽车工业软件 随着人工智能技术的快速发展，其在汽车工业软件的应 69 中国汽车工业软件发展建设白皮书 用也愈发广泛。基于汽车行业专业知识和数据的人工智能技术在研发设计、生产制造、业务管理等方面都得到了应用。研发设计研发设计 在零部件设计上，一些应用了人工智能技术的 CAD 设计软件已经具备生成式设计的功能。这些软件能够基于设计目标和约束自动生成若干备选设计方案并进行评估，帮助工程师更高效的进行设计。此外，也有 CAD 软件通过采用 AI技术来预测下一条可能使用的命令，大大简化了 CAD 系统操作的复杂性。一些设计软件，基于人工智能技术在设计阶段就可获得模拟的反馈结果。如评估产品可持续性上，通过结合准确的3D 数据与人工智能驱动的材料推荐引擎，可以在产品初期评估环境影响。企业可以根据多种环境影响的数据集和生成的影响报告，评估和优化产品的材料选择。此外，一些软件在产品设计解决即具备性能预测功能，可以在设计工具中直接交付基于具体材料和满足载荷条件的实时仿真结果。AI模型可以代替大部分重复性工作,降低软件使用门槛，提升研发效率。比如集成开发环境借助大模型，可以实现从代码注释到可运行代码的转换，自动补全代码块、重复的代码、以及整个方法或函数。此外在车辆设计上，软件还可以根据工业场景的特征，提出基于规则的小模型与大模型相结合的策略，使用大模型通过学习海量车辆数据生成近似设计，然后通过经典算法来将近似设计优化为精确的工程文件，从 70 中国汽车工业软件发展建设白皮书 而符合工业场景的制造需求。AI 模型可以在产品研发的早期阶段支持测试验证,提升产品性能和质量。比如利用丰富的现有碰撞数据和实验数据构建了自学习和数据驱动模型，工程师可以在设计过程的早期优化碰撞性能，减少对耗时、昂贵的测试的依赖，同时使历史输入数据变得更加有价值。生产制造生产制造 一些软件使用人工智能对零部件进行智能检测，如通过对零部件图像进行分析，利用机器视觉与深度学习等技术，从而实现对零部件缺陷的判断。比如有些零部件装配过程中外观（如纹理或形变）和螺栓紧固程度，传统方式通过人工装配完成，质检则由人工目检。而通过使用基于人工智能与机器视觉的检测系统，则能够减少检测过程中的人工干预，提高生产效率。汽车制造厂商可以使用基于人工智能和数字孪生等技术的虚拟工厂，来为工厂和仓库搭建 AI 虚拟环境。其使得汽车制造商进行预测性分析从而提高运营效率。工厂规划人员也可以利用此系统，对工厂进行审查和改进。规划人员需要调整工厂规划时，可先在虚拟环境中修改并得到快速评估和验证，从而提高在现实世界部署的效率。业务管理业务管理 在供应链软件方面，使用数字孪生与人工智能技术构建供应链运营的副本，从而对资产、交易、第三方供应商以及 71 中国汽车工业软件发展建设白皮书 其他运营流程进行监控，进而预测产出或提前发现问题，并快速响应。此外，工程人员能够提前预估设备状态，提前发现设备问题，管理人员能够借此评估工厂效率并通过提前进行设备维护从而减少设备故障带来的损失。人工智能还可以通过对车辆数据的分析和处理，进行智能预测和优化。例如，通过分析车辆的数据，可以预测车辆的故障和维修需要，提高车辆的可靠性和维修效率；通过分析车辆的使用数据和驾驶行为，可以优化车辆的性能和驾驶体验，提高车辆的燃油效率和续航里程。智能网联汽车面临严重的信息安全问题，为了确保智能网联汽车的安全使用和合规运营，车企必须要组建一个功能完善、技术先进和具备快速响应能力的车联网安全运营中心来持续监控、识别和响应车辆网络安全威胁。软件平台可以整合并标准化多种数据来源，结合数字孪生和人工智能技术构建整车安全威胁全景视图，通过机器学习模型辅与车辆基础行为画像，进一步分析从而发现新型威胁攻击；可以基于机器学习的网络流量分析可以帮助安全运营人员发现隐藏的攻击者，这种攻击者常常利用了 0 day 漏洞，让传统的边界防御方式失效，AI 技术了减少人工的介入，为企业节省成本的同时提高检测准确率，降低误报率。72 中国汽车工业软件发展建设白皮书 1.3 汽车工业软件的重要意义汽车工业软件的重要意义 1.3.1.汽车工业软件保证汽车工业的经济和安全稳健汽车工业软件保证汽车工业的经济和安全稳健 根据国家统计局数据，我国汽车产销总量已经连续 14 年稳居全球第一，2022 年汽车产销分别完成 2702.1 万辆和 2686.4 万辆；2022 年，规模以上汽车制造业工业增加值比上年增长 6.3%，完成营业收入 92899.9 亿元；汽车类零售总额累计完成 45772 亿元，比上年增长 0.7%，占社会消费品零售总额的 10.4%。汽车工业无疑是我国经济的重要支柱产业，汽车工业的健康发展直接影响我国经济的稳定发展，人民安全乃到国家安全。汽车工业软件是汽车关键核心技术的载体，也是汽车关键核心技术的不断优化的智慧结晶，发展汽车工业软件是汽车工业智能化的前提，是汽车工业实现要素驱动向创新驱动转变的动力，是推动我国由汽车生产大国向汽车智能强国转变的助推器，是提升汽车工业国际竞争力的重要抓手，是确保汽车工业产业链安全与韧性的根本所在。习近平总书记曾在中国科学院第二十次院士大会、中国科协第十次全国代表大佬的讲话中指出：“实践反复告诉我们，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”在新形势下，推动汽车工业高质量发展，维护国家安全，必须下苦功夫掌握关键核心技术。73 中国汽车工业软件发展建设白皮书 全球二维和三维设计和工程软件公司欧特克限制俄罗斯使用 AutoCAD 系列产品的案例，启示我们如果工业软件没有掌握在自己手里，势必受限于人，严重阻碍汽车工业的发展进程。1.3.2.汽车工业软件赋能汽车工业的发展和创新蓬勃汽车工业软件赋能汽车工业的发展和创新蓬勃 全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展的背景下，汽车与能源、交通、信息通信等领域有关技术加速融合，电动化、网联化、智能化成为汽车产业的发展潮流和趋势。中国汽车工业正在迈向高质量发展的新阶段，提升中国汽车品牌价值和影响力，扩大中国汽车市场份额，实现品牌向上突破，是“十四五”时期中国汽车工业发展最为紧迫的任务之一。汽车工业软件是中国汽车工业高质量发展和占领汽车工业新高地的核心。汽车工业软件已经渗透和广泛应用于汽车工业领域的核心环节，汽车工业软件是现代汽车产业体系之“魂”，是汽车制造强国之重器。失去汽车工业软件市场，将失去汽车产业发展主导权，而掌握汽车工业软件市场，则会极大地增加中国汽车工业体系的韧性和抗打击性，为汽车制造强国打下了坚实基础。1.3.3.汽车工业软件促进汽车工业的数字化和智能化高汽车工业软件促进汽车工业的数字化和智能化高效效 汽车工业软件在汽车工业电动化、网联化、智能化的发展进程中朝着新型架构和汽车人工智能方向汇聚，是占领汽 74 中国汽车工业软件发展建设白皮书 车工业新高地的利器。德国大众汽车和小鹏汽车牵手是一个具有代表性的例子，2023 年 8 月德国大众汽车和小鹏汽车达成技术合作框架协议，并以 7 亿美元参股小鹏汽车，而小鹏汽车提供电动车平台和智能座舱、智能驾驶系统软件。智能座舱、智能驾驶系统软件作为汽车工业软件的一种具体形式，小鹏汽车以先进的技术平台与软件推动着老牌汽车厂商的发展，对于国内新能源车和智能驾驶产业的发展来说，这项合作具有重要意义，同时进一步促进中国新能源汽车技术的创新和全球推广，在推动整个汽车产业链的协作和共享起到领头作用。75 中国汽车工业软件发展建设白皮书 第 2 章 汽车工业软件现状及其生态环境 2.1 政策生态环境：汽车工业软件相关政策政策生态环境：汽车工业软件相关政策 2.1.1 国家发展战略国家发展战略 国务院于 2015 年 5 月印发了全面推进实施制造强国的战略文件中国制造 2025，中国制造 2025是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。如图 1 所示“节能与新能源汽车”是“中国制造 2025”的十大领域之一。智能制造工程是五大工程之一，智能制造涉及到工业软件，与汽车工业软件息息相关。图 1 中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领 76 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.1.2 国家智能网联汽车政策国家智能网联汽车政策 近年来，从中央到地方，智能网联汽车创新、测试、准入、使用等方面的法律、法规、规范、标准不断出台，智能网联汽车产品监管体系逐渐完善，中国自动驾驶层级治理框架初步建立。智能网联汽车政策促进了中国汽车行业的发展，也给汽车工业软件带来新机遇。在中央层面上，强化自动驾驶顶层设计，先后出台了 车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划 智能汽车创新发展战略 关于促进道路交通自动驾驶技术发展和应用的指导意见等文件，推动自动驾驶技术发展和应用；陆续发布了自动驾驶封闭测试场地建设技术指南（暂行）智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见等文件，规范自动驾驶汽车测试与应用。2022-09-16 征求对 国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）（2022 年版）（征求意见稿）的意见。到2025 年，系统形成能够支撑组合驾驶辅助和自动驾驶通用功能的智能网联汽车标准体系。制修订 100 项以上智能网联汽车相关标准，涵盖组合驾驶辅助、自动驾驶关键系统、网联基础功能及操作系统、高性能计算芯片及数据应用等标准，满足智能网联汽车技术、产业发展和政府管理对标准化的需求。2022-03-07 车联网网络安全和数据安全标准体系建设 77 中国汽车工业软件发展建设白皮书 指南。到 2023 年底，初步构建起车联网网络安全和数据安全标准体系。重点研究基础共性、终端与设施网络安全、网联通信安全、数据安全、应用服务安全、安全保障与支撑等标准，完成 50 项以上急需标准的研制。到 2025 年，形成较为完善的车联网网络安全和数据安全标准体系。完成 100 项以上标准的研制，提升标准对细分领域的覆盖程度，加强标准服务能力，提高标准应用水平，支撑车联网产业安全健康发展。2021-09-16 关于加强车联网网络安全和数据安全工作的通知。加强车联网网络安全和数据安全管理工作。2021-07-27 关于印发 智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）的通知。加快制造强国、科技强国、网络强国、交通强国建设，推动汽车智能化、网联化技术发展和产业应用，推进交通运输转型升级创新发展，规范智能网联汽车道路测试管理。2021-03-17 关于印发 国家车联网产业标准体系建设指南（智能交通相关）的通知。发挥标准在车联网产业生态环境构建中的引领和规范作用，加快制造强国、网络强国和交通强国建设步伐。2020-10-20 关于印发新能源汽车产业发展规划（20212035 年）的通知。推进智能化技术在新能源汽车研发设计、生产制造、仓储物流、经营管理、售后服务等关键环节的深度应用。加快新能源汽车智能制造仿真、管理、控制等核心 78 中国汽车工业软件发展建设白皮书 工业软件开发和集成，开展智能工厂、数字化车间应用示范。加快产品全生命周期协同管理系统推广应用，支持设计、制造、服务一体化示范平台建设，提升新能源汽车全产业链智能化水平。2.1.3 国家工业软件相关政策国家工业软件相关政策 工业软件在“八五”及“九五”期间，主要以引进先进技术及开发符合国际标准的基础软件和应用软件为主。“十五”到“十二五”时期，工业软件政策较少，主要还是集中在大力发展软件产业、高端软件方面。“十三五”时期是我国工业软件相关政策密集出台的时期，其中提到需重点突破高端工业和大型管理软件。到“十四五”时期，根据“十四五”规划和 2035年远景目标纲要，积极稳妥发展工业互联网、加快补齐基础软件等瓶颈短板成为“十四五”时期的主要任务之一。十四五规划纲要中明确规定，要积极稳妥发展工业互联网、加快补齐基础软件等瓶颈短板，这无疑为工业软件的进一步发展和应用赋予了新动能。“十四五”规划中对工业软件行业的具体要求主要集中加强产业基础能力建设、加强关键数字技术创新应用和加快推动数字产业化三个方面。2020 年末工信部发布了 工业互联网创新发展行动计划(2021-2023 年)，在该规划中，对工业互联网、工业软件的发展做出了更为具体的规划。其中提到应进一步提升平台技术供给质量，突破研发、生产、管理等基础工业软件。同时 79 中国汽车工业软件发展建设白皮书 以新技术带动工业短板提升突破，加强新技术对工业软件的带动提升。在该规划的影响下，工业软件的产品种类将进一步增加，同时工业软件的技术将得到进一步的发展。近五年，国家工业软件相关政策如表 1 所示。表 1 国家工业软件相关政策 发布时间发布时间 发布部门发布部门 政策名称政策名称 2017 年 11 月 国务院 关于深化“互联网 先进制造业”发展工业互联网的指导意见 2018 年 5 月 工信部 工业互联网 APP 培育工程实施方案（2018-2020 年）2018 年 5 月 工信部 工业互联网发展行动计划（2018-2020 年）2018 年 9 月 国务院 关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见 2019 年 8 月 工信部等十部门 加强工业互联网安全工作的指导意见 2020 年 8 月 国务院 新时期促时集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策 2020 年 12 月 工信部 工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）2021 年 3 月 发改委 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要 2021 年 11 月 工信部“十四五”工业绿色发展规划 2.2 产业生态环境：汽车“新四化”带来新机遇产业生态环境：汽车“新四化”带来新机遇 汽车行业正在经历快速的变化和发展，汽车行业正往着电动化、网联化、智能化、共享化的“新四化”发展：自动驾驶技术自动驾驶技术：随着自动驾驶技术的不断发展，汽车行业正面临着技术革命。未来的汽车将不再是简单的交通工具，而是需要具备高度智能化、自动化和安全性的高科技产品。80 中国汽车工业软件发展建设白皮书 汽车制造商需要研发和生产自动驾驶汽车，以满足消费者对安全、舒适和便利性的需求。共享出行共享出行：共享经济模式的不断发展，正在改变人们的出行方式。汽车制造商需要适应这一趋势，提供共享出行服务，包括共享汽车、网约车、公共交通等。同时，汽车制造商还需要与共享出行平台合作，提供汽车租赁、分时租赁等服务，以满足不同用户的需求。电动化趋势电动化趋势：随着环保意识的不断提高和能源结构的调整，电动汽车市场正在迅速发展。汽车制造商需要加大在电动汽车领域的研发和生产力度，推出更加节能、环保的电动汽车产品，以满足市场需求。智能网联智能网联：智能网联技术的发展，将使汽车成为互联网的一个重要节点。汽车制造商需要研发和生产具备智能网联功能的汽车，以满足消费者对智能、互联和个性化的需求。汽车“新四化”对汽车工业软件提出新需求，带来了新的发展机遇。特别是新技术的应用，带来了汽车工业软件的新赛道，如：汽车自动驾驶仿真测试、基于数字孪生的汽车产品全生命周期管理、汽车结构的全域仿真验证、基于新 EE架构的汽车电子仿真测试、基于 AIGC 的自动代码生成和自动测试用例生成等。2.2.1 汽车自动驾驶仿真测试汽车自动驾驶仿真测试 自动驾驶技术的发展为汽车行业带来了全新的赛道和 81 中国汽车工业软件发展建设白皮书 机遇。汽车制造商需要紧跟技术发展趋势，不断进行技术创新和业务模式探索，以适应市场的变化和满足消费者的需求。同时，也带来了自动驾驶仿真测试的新需求。自动驾驶系统需要能够在各种道路和交通条件下运行，同时保证安全、高效和舒适；需要处理复杂的感知、决策和控制任务，这需要高效的仿真环境来测试和验证其性能。这些要求仿真工具能够提供复杂场景仿真、高精度传感器模拟、大量数据回放和分析、动力学模型、交通流模型、安全性和道德规范、多智能体仿真和实时性、准确性等功能。这将有助于提高自动驾驶系统的性能和安全性，推动自动驾驶技术的发展。以下是自动驾驶发展带来开发仿真新需求的几个方面：复杂场景仿真复杂场景仿真：自动驾驶系统需要处理复杂的交通场景，包括各种道路类型、交通规则、行人和其他车辆的交互等。这需要仿真工具能够提供复杂场景的构建和测试功能，以便测试自动驾驶系统的各种性能。高精度传感器模拟高精度传感器模拟：自动驾驶系统依赖于多种传感器（如摄像头、雷达、激光雷达等）来获取环境信息。仿真工具需要能够模拟这些传感器的行为，提供高精度的传感器数据，以便测试和验证自动驾驶系统的感知模块。大量数据回放和分析大量数据回放和分析：自动驾驶系统需要处理大量的数据，包括传感器数据、地图数据、交通规则等。仿真工具需要提供数据回放和分析功能，以便测试和验证自动驾驶系统 82 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的数据处理模块。动力学模型动力学模型：自动驾驶系统需要能够模拟汽车的动力学行为，包括加速、制动、转向等。仿真工具需要能够提供精确的动力学模型，以便测试和验证自动驾驶系统的控制模块。交通流模型交通流模型：自动驾驶系统需要与其他的车辆和行人进行交互。仿真工具需要能够模拟交通流的行为，包括车辆的行驶速度、密度、交通信号等等，以便测试和验证自动驾驶系统的决策和控制模块。安全性和道德规范安全性和道德规范：自动驾驶系统需要遵守各种安全性和道德规范，如不撞人、不闯红灯等。仿真工具需要能够模拟这些规范，以便测试和验证自动驾驶系统的安全性和道德规范。多智能体仿真多智能体仿真：自动驾驶系统需要与其他车辆、行人和其他交通参与者进行交互。这需要仿真工具能够支持多智能体仿真，以便测试和验证自动驾驶系统的决策和控制模块。实时性和准确性实时性和准确性：自动驾驶系统需要在各种情况下做出快速和准确的反应。这要求仿真工具具有高实时性和高准确性，以便测试和验证自动驾驶系统的实时性和准确性。2.2.2 基于数字孪生的汽车产品全生命周期管理基于数字孪生的汽车产品全生命周期管理 汽车数字孪生可以帮助汽车制造商和供应商在产品开发、制造、测试和运维等各个环节中，进行汽车产品全生命周期管理，包括对零部件溯源进行质量管理，利用数字孪生 83 中国汽车工业软件发展建设白皮书 指导汽车维修，对汽车进行仿真、分析和优化。2.2.3 汽车全域仿真测试验证汽车全域仿真测试验证 新车上市周期的缩短促进仿真测试验证发展随着汽车市场的发展，新车上市周期不断缩短，这给汽车仿真测试验证带来了新的机遇和挑战。一方面，缩短的新车上市周期要求汽车制造商在更短的时间内完成产品的研发和测试，这给仿真测试验证提供了更紧迫的需求。另一方面，缩短的新车上市周期也要求汽车制造商在产品研发阶段更快地发现和解决问题，这给仿真测试验证提出了更高的要求。为了应对这些挑战，汽车制造商需要不断改进和创新仿真测试验证技术。例如，利用更先进的仿真软件和测试设备，可以提高仿真测试的精度和效率。同时，采用更高效的测试方法，例如利用云上模拟测试来取代部分的实物测试，可以缩短测试周期并降低成本。此外，随着汽车电动化、智能化和网联化等新技术的不断发展，汽车产品的复杂度不断增加，这也给仿真测试验证提出了新的挑战。例如，对于电动汽车的电池管理系统，需要建立更复杂的仿真模型来进行测试验证，以确保产品的安全性和可靠性。对于智能网联汽车，需要进行更全面的网络仿真测试，以确保其网络安全性。因此，汽车制造商需要不断创新和完善仿真测试验证技术，以适应市场的变化和满足消费者的需求。同时，也需要加强与高校、科研机构等的合作，共同研发更先进、更高效 84 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的仿真测试验证技术，以推动汽车行业的发展。2.2.4 基于新基于新 EE 架构的汽车电子仿真测试架构的汽车电子仿真测试 汽车 EE 架构的变化带来了设计仿真工具的新需求。随着汽车电子化程度的不断提高，EE 架构变得越来越复杂，这也给设计仿真工具带来了新的挑战和需求，要求设计仿真工具提供更高的仿真精度、更快的仿真速度、更好的协同性和更好的敏捷性。这将有助于提高汽车开发效率和开发质量，满足日益增长的市场需求。以下是汽车 EE 架构变化带来设计仿真工具新需求的几个方面：更高的仿真精度更高的仿真精度：随着汽车 EE 架构的复杂度不断提高，对仿真精度的要求也越来越高。设计仿真工具需要能够提供更精确的仿真结果，以便更好地预测和验证汽车在实际运行中的性能和可靠性。更快的仿真速度更快的仿真速度：汽车 EE 架构的复杂度增加，导致仿真计算量的大幅增加。设计仿真工具需要提供更快的仿真速度，以缩短开发周期，提高开发效率。支持多领域仿真：汽车 EE 架构的变化不仅涉及硬件设计，还涉及到软件、通信、电源等多个领域。设计仿真工具需要支持多领域仿真，以便更好地模拟汽车在实际运行中的各种情况和性能。更好的协同性更好的协同性：汽车 EE 架构的变化涉及到多个领域和多个团队，各团队之间的协同性要求越来越高。设计仿真工 85 中国汽车工业软件发展建设白皮书 具需要提供更好的协同性功能，以便各团队之间更好地协作和交流。支持敏捷开发支持敏捷开发：汽车 EE 架构的变化要求开发流程更加灵活和敏捷，设计仿真工具需要支持敏捷开发流程，以便更好地适应快速变化的需求和市场变化。2.2.5 基于基于 AIGC 的自动代码生成和自动测试用例生成的自动代码生成和自动测试用例生成 自动代码生成和自动测试用例生成。未来的汽车工业软件将使用神经网络等人工智能技术,根据高层设计自动生成部分系统代码。并使用强化学习等方法自动生成测试案例，覆盖各种复杂的场景，使用正向工程验证安全性。2.3 汽车工业软件现状汽车工业软件现状 2.3.1 研发设计类研发设计类 汽车结构设计汽车结构设计 CAD 软件软件 在汽车行业，主流的 CAD 软件包括 CATIA、AutoCAD、NX、Creo、SolidWorks 和 SolidEdge。国内 CAD 产品包括中望 CAD、中望 ZW3D、华天 CrownCAD、浩辰 CAD、CAXA、新迪天工云 CAD、数码大方 CAXA3D、圆方、天喻、华途、艾克斯特、尧创、桂能等。国内 CAD 与国外 CAD 相比，有以下优势：价格相对较低价格相对较低：国内 CAD 软件的价格相对较低，对于一些预算有限的用户而言，更具有吸引力。86 中国汽车工业软件发展建设白皮书 更好的本地化支持更好的本地化支持：国内 CAD 软件通常能够更好地满足国内用户的需求，比如在界面、操作习惯、文件格式等方面更加贴近用户，同时也更能够适应国内的网络环境和硬件配置。更好的售后服务更好的售后服务：国内 CAD 软件通常能够提供更好的售后服务，比如技术支持、培训等方面，能够更好地解决用户在使用过程中遇到的问题。然而，国内 CAD 与国外 CAD 相比也存在一些劣势：技术成熟度较低技术成熟度较低：国内 CAD 软件的技术成熟度相对较低，与国外软件相比还存在一定的差距。功能完善度不足功能完善度不足：国内 CAD 软件在功能完善度方面相对不足，一些高级功能或者特殊功能可能还没有得到很好的支持。市场份额较小市场份额较小：国内 CAD 软件的市场份额相对较小，用户数量和用户黏性都相对较低。总体而言，国内 CAD 软件在价格、本地化支持和售后服务等方面具有相对优势，但在技术成熟度、功能完善度和市场份额等方面存在一定的劣势。汽车结构仿真分析汽车结构仿真分析 CAE 软件软件 在汽车行业应用的主流 CAE 软件包括 NASTRAN、Abaqus、Ls-Dyna、Ncode、Hyperworks 等。这些软件具有强大的工程仿真和分析功能，可以用于汽车结构的刚强度分析、振动分析、非线性分析、接触碰撞分析、耐久性分析等。87 中国汽车工业软件发展建设白皮书 国内 CAE 软件主要有迈曦软件的 MxSim、十沣科技的TF 等。与国外主流 CAE 软件相比，国内 CAE 软件在算法开发、软件开发平台、数值计算方法等方面存在一定差距。同时，国内 CAE 软件在应用范围和可靠性方面也存在不足。但是，国内 CAE 软件具有本土化优势，能够根据国内市场需求和工程实际进行开发和优化，具有更好的适用性。汽车装配尺寸链计算与分析汽车装配尺寸链计算与分析 CAE 软件软件 汽车三维装配尺寸链计算与分析软件主要功能包含：CAD 模型导入及识别、装配功能特征定义、基准特征定义、尺寸及公差定义、装配操作定义、测量操作定义、基于蒙特卡洛的装配偏差仿真分析、可视化仿真结果等。TolSim：北京科思诚科技有限公司自主开发的具有完全自主知识产权的一款三维尺寸链计算与公差分析软件。VisVSA：西门子公司的一款尺寸链计算与公差分析工业软件。3DCS：美国 Dimensional Control Systems 公司的一款三维公差分析软件。多学科联合仿真及设计优化多学科联合仿真及设计优化 MDO 软件软件 多学科联合仿真及设计优化软件功能主要包括：优化流程设计、常用 CAD/CAE/应用程序集成专用组件，通用集成（支持所有仿真计算程序的集成）、试验设计、近似模型、优化设计、可靠性设计、蒙特卡洛模拟、稳健性设计、多方案评估、运行监控和后处理、多学科优化策略模 88 中国汽车工业软件发展建设白皮书 板（CO、CSSO、BLISS）快速构建、分布式并行计算、MBSE 工具集成插件等。MOSIM：MOSIM 是北京科思诚公司完全自主可控的多学科联合仿真和设计优化工具，集成主流的 CAD 和 CAE 工具，进行多学科协同设计优化。MxDesign：MxDesign 是湖南迈曦软件完全自主开发的以工作流为导向的多学科优化设计软件，支持在线和离线方式实现多学科协同设计优化。Isight：达索系统公司的 Isight 是一个仿真分析流程自动化和多学科多目标优化工具。Heeds：HEEDS 是西门子的一款优化软件,它可以集成主流 CAD 与 CAE 软件进行多学科协同优化仿真,可以自动执行和加快工程设计空间探索流程。ModelCenter：是一个集成化的工程设计和分析软件。它可以自动化执行多个工具和模型，并提供高效的工作流程管理和数据管理。汽车动力学仿真汽车动力学仿真 CAE 软件软件 主流的汽车动力学仿真软件有 Mechanical Simulation Corporation 的 Adams、CarSim、TruckSim、Bikesim。这些软件在汽车行业得到了广泛应用，具有强大的仿真功能和精确的模型库，能够模拟汽车在不同工况下的运动状态，为汽车设计和研发提供重要的支持和帮助。国内汽车动力学仿真软件的发展相对较晚，但也有一些 89 中国汽车工业软件发展建设白皮书 软件在汽车行业得到了应用。国内汽车动力学仿真软件有湖南湖大艾盛科技有限公司的 HDSim 车辆动力学仿真软件、北京宇航时代科技有限公司的 VTD 车辆动力学仿真软件等。这些国内汽车动力学仿真软件在功能和性能方面与国外主流软件存在一定差距，但也在不断发展和提升。它们在汽车行业的应用主要集中在汽车设计、研发和测试等方面，为汽车制造商和供应商提供重要的支持和帮助。汽车气动仿真汽车气动仿真 CAE 软件软件 国外汽车气动仿真软件有 AVEVA 公司的 AMESim、ANSYS 公司的 Fluent、CD-adapco 公司的 STAR-CCM 、Bentley 公司的 Flowmaster 等。开源汽车气动仿真软件有微软公司开发的 AirSim、Udacity 公司开发的 Udacity 等。这些软件在汽车行业得到了广泛应用，能够模拟汽车在空气动力学方面的性能，为汽车制造商和设计师提供重要的支持和帮助。国内气动仿真软件较少应用到汽车气动仿真，有中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所的 NNW-FlowStar、迈曦软件的 MxCFD、熙流数字科技有限公司的气动咖（Aerocae）等。汽车声学仿真汽车声学仿真 CAE 软件软件 主流的汽车声学仿真软件有 Bayerische Motoren Werke AG（宝马公司）和 Chalmers University of Technology 共同开发的 AUTOSEA 和 LMS International 的 LMS Virtual Lab，90 中国汽车工业软件发展建设白皮书 具备声学建模、噪声预测、多目标优化、流固耦合分析等功能，能帮助汽车制造商进行车辆的声学性能优化和设计。国外汽车声学仿真软件还有 CFD、Fraunhofer Institute for Digital Media Technology 的 FEMM 等。国内暂未找到汽车声学仿真软件。汽车电气设计汽车电气设计 CAD 软件软件 汽车电气设计软件可以帮助设计师和工程师更有效地规划和设计汽车电气架构、电气线路。常见的汽车电气设计软件有德国 Aquintos 公司的 PREEvision、Catia、SolidWorks Electrical、西门子的 SystemWeaver、Catelectre、Capital 等。国内的汽车电气设计软件有浙江中望软件有限公司的ZWCAD Electrical、芯神匠架构设计软件。这些工具各有特点，选择适合的工具需要根据具体需求和项目规模来评估。汽车电机设计软件汽车电机设计软件 用于电机设计的软件有很多种，常见的软件有 Ansys、Maxwell、Flux、JMAG、开源软件 Elmer 等。国内有机电博士、电机行、电机设计大师、湖南科益科技有限公司的MyPMCAD 等。电机电磁场专业计算软件有 Maxwell、Jmag、MotorXP、Speed、Emdtool、Motorsolve、Femag、Motorwizard、Opera、Fluxmotor、QuickField、Motor-cad、Rmxpert 等。此外，还有Feko、Coventor、Comsol 等商业电磁场仿真软件，以及开源的有限元分析软件 Femlab 等可以用于电磁场仿真。这些软 91 中国汽车工业软件发展建设白皮书 件的功能和特点各有不同，可以根据具体的需求选择合适的软件进行电磁场仿真。汽车汽车电子自动化设计电子自动化设计 EDA 软件软件 电子自动化设计 EDA 软件是指用于电子系统设计、分析和仿真的工具软件。常见的国际EDA软件主要是Synopsys、Cadence、西门子 EDA 等。国内有华大九天、芯华章、概伦电子、芯和半导体等。这些国产电子设计 EDA 软件在电路设计、仿真、验证等方面都有一定的功能和应用，但与国际主流的 EDA 软件相比，还存在一定的差距。不过，随着国内半导体产业的发展，这些国产电子设计 EDA 软件也在不断进步和完善。此外，还有SPICE、EWB 等电子设计软件，可以根据具体需求选择合适的软件进行电子系统设计、分析和仿真。汽车电子电气仿真软件汽车电子电气仿真软件 汽车电子电气仿真工具可以用于设计和分析汽车电子电气系统，包括电机、电池、充电系统、电气线路等。常用的汽车电子电气仿真工具有 Ansys、SkyEye、dSPACE、MATLAB/Simulink 等。汽车软件需求分析工具汽车软件需求分析工具 常用的汽车软件需求分析工具有IBM Requisite Pro、IBM的 DOORS、Siemens 的 Polarion、PTC Integrity、Axure RP、开源的 StarUML 等。国内的汽车软件需求分析工具厂商有爱码科技、码特软件科技、上海帆软软件等。92 中国汽车工业软件发展建设白皮书 这些工具在功能、使用方式和适用场景等方面各有不同，用户可以根据具体需求进行选择。此外，还有一些针对汽车软件需求分析的开源工具和自定义开发工具，用户可以根据实际情况进行选择或开发。汽车软件建模汽车软件建模 MBSE 工具工具 主流的 MBSE 工具有 Enterprise Architect、Modelio、I-Logix公司的MagicDraw、MathWorks公司的Matlab/Simulink。国产的 MBSE 工具有迪捷软件的 SkyEye、广州智睿思维科技有限公司的 MBSES 软件，国产 MBSE 工具在功能和使用上与国际主流的工具类似，而且更加符合中国的应用需求。他们提供了一种有效的方法来建立和可视化复杂系统的模型，有助于更好地理解和控制系统的设计和行为。汽车软件集成开发环境汽车软件集成开发环境 汽车软件集成开发环境（IDE）是一种专为汽车电子控制系统设计的开发环境，它支持从硬件抽象层到应用层的开发过程。IDE 可以集成多种开发工具，如编译器、代码编辑器、调试器、仿真器等，以提供全面的开发支持。主流的软件集成开发环境（IDE）有开源的 Eclipse、微软的 Microsoft Visual Studio、飞思卡尔公司的 CodeWarrior。国产的软件集成开发环境（IDE）有华为 CodeArts IDE、统信UOS Studio、麒麟信安 Kylin Cloud Studio、华为 HarmonyOS Dev Eco。93 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.3.2 生产制造类生产制造类 注塑成型仿真注塑成型仿真 CAE 软件软件 注塑成型仿真软件是用于模拟注塑成型过程和预测注塑产品性能的工具。常用的注塑成型仿真软件有 Moldflow、Autodesk Moldflow Insight、SYSWELD、SolidWorks Simulation Altair 公司的 Inspire Mold 等，国产有华中科技大学的 HsCAE。这些软件通常基于有限元分析方法，能够模拟塑料熔体的流动、传热和相变过程，以及模具的应力、应变和热响应等。通过这些软件的模拟分析，可以减少试模次数，缩短生产周期，提高产品质量和生产效率。汽车结构制造汽车结构制造 CAM 软件软件 CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）是一种利用计算机技术对制造过程进行管理和控制的系统。它主要用于生产制造过程中，通过与 CAD（计算机辅助设计）数据的集成，生成制造指令，如 NC（数控）代码，以控制机床和工具的自动化操作。国外有 Autodesk 的 CAM 软件、Mastercam、NX CAM、CATIA CAM 以及 Work NX 等。国内有金益数控、领航数控、德高数控、新代数控等。国外汽车 CAM 软件在全球市场占据主导地位，很多 CAM 可以无缝与 CAD 软件对接。汽车生产过程控制软件汽车生产过程控制软件 汽车生产过程控制软件是用于管理和监控汽车制造过程的软件系统。这类软件可以协助制造商跟踪和控制生产流 94 中国汽车工业软件发展建设白皮书 程的各个方面，包括计划、调度、资源分配、质量控制等。汽车生产过程控制软件通常与 CAD 软件、CAM 软件、CAE软件和 PLM 软件等其他汽车软件开发工具集成，以实现全面的汽车生产管理和控制。这些软件可以帮助汽车制造商提高生产效率、降低成本、优化流程，并确保产品质量。国外有 SAP、Oracle、西门子、Plex、Oracle JD Edwards等。国内有华大基因 MES 系统、思迈特 MES 系统等。2.3.3 测试验证类测试验证类 汽车碰撞仿真汽车碰撞仿真 CAE 软件软件 主流的碰撞模拟软件有 AM-CRASH 和 ANSYS LS-DYNA。国 外 汽 车 碰 撞 仿 真 软 件 还 有 Altair 公 司 的HyperWorks、ESI 集团的 AM-CRASH、李斯特公司的 AVL-CRUISE、MDC Tech 公司的 crash MDC-CRTL、Mechanical Simulation Corporation 的 Carsim。SIL 测试验证工具测试验证工具 SIL 测试是一种用于验证软件代码在安全关键系统中的正确性的测试。常用的 SIL 测试验证工具有 VectorCAST、Parasoft 等。国内有同星智能的 TSMaster SIL 工具箱等。PIL 测试验证工具测试验证工具 PIL（Processor in Loop)处理器在环仿真，透过对芯片级别的虚拟仿真，帮助主机厂无需拿到芯片公司样片，同步开发软件生态，关注功能安全机制，进行 HIL、SIL 等同步 95 中国汽车工业软件发展建设白皮书 测试。同时反向输入测试激励给到芯片设计公司优化设计，调整算法，共创最具有性价比的系统级芯片解决方案。美国EDA 公司 Synopsys 在 2023 年 8 月 23 日宣布对德国 PikeTec公司进行收购，就是为了完善这一解决方案的闭环。PikeTec 公司提供的嵌入式系统测试工具 TPT 可以与 PLS 公司的调试软件 UDE（Universal Debug Engine）集成来提供 PIL 测试功能。这种集成使得 PIL 测试能够自动化地进行，并且可以支持多种处理器的测试以及调试。中国 EDA 公司芯华章公司在 2023 年年初也同样提出了同样的战略布局，并且成立了汽车电子事业部来专门完善解决方案，在中国主机厂进行项目落地。HIL 测试验证工具测试验证工具 国外有Vector的CANoe、vTESTstudio，NI的Veristand、dSPACE 的 TargetLink、ETAS 的 ASCET 等。国内有同星智能的TSMaster、昆易的VCAR DAS、经纬恒润的VBA、VDE、VCM 等。自动驾驶仿真测试工具自动驾驶仿真测试工具 自动驾驶仿真测试工具有百度的 AADS、腾讯的TADSim、阿里的混合式仿真测试平台、华为的 Octopus、天行健的PanoSim、五一视界的51Sim-One、津发科技的ANSYS、芯驿电子的 ADStationW100、中电金信的自动驾驶虚拟仿真测试平台、德国 Simens 的 PreScan、德国 IPG 的 Carmaker、德国 VIRES 的 VTD、美国 Mechanical Simulation 的 CarSim、96 中国汽车工业软件发展建设白皮书 美国Waymo的Carcraft、西班牙巴塞罗那自治大学的CARLA、德国 PTV:PTVVissim、德国国家宇航中心的 SUMO、德国沛岱（上海）的 Pilot-DGaiA、美国 NVIDIA 的 NVIDIA Drive Constellation、美国微软研究院的 AirSim、韩国 LG 的硅谷实验室的 LGSVL Simulator。自动驾驶仿真软件企业有传统仿真软件企业、初创企业两大类。传统仿真软件企业由于技术积累比较深厚，进入自动驾驶仿真具有先天优势，而且合作伙伴较多，二次开发具有优势。初创企业由于起步晚，技术积累较弱，但依靠雄厚的资金和人才集聚力，创业公司在自动驾驶仿真软件研发方面有望迅速崛起。在全球主流自动驾驶仿真软件企业中，美国和德国占据全球企业总数一半以上。2.3.4 运维服务类运维服务类 汽车溯源管理软件汽车溯源管理软件 汽车溯源管理软件是一种用于追溯汽车全生命周期信息的软件系统。这类软件通过采集、存储和分析汽车生产、销售、维修保养等各个环节的数据，帮助汽车制造商、经销商、维修厂商等企业实现产品质量追溯、零部件溯源、销售管理等功能。汽车溯源管理软件通常与汽车生产过程控制软件、汽车配件管理软件等其他汽车软件开发工具集成，以实现全面的汽车管理与追溯。这些软件可以帮助汽车制造商、经销商、97 中国汽车工业软件发展建设白皮书 维修厂商等企业提高管理水平、降低成本、提升服务质量，同时增强企业市场竞争力。国外汽车溯源管理软件有 SAP、Oracle、西门子等。国内汽车溯源管理软件有车音智能、成都富驰、广州艾迪迅等。汽车运维管理软件汽车运维管理软件 汽车运维管理软件充分考虑汽车行业的特点和用户需求，满足汽车经营管理者在销售、维修、配件、财务等多个方面的需求。这类软件能够提高工作效率、优化业务流程，是汽车行业用户不可或缺的经营管理工具。国内有易卡汽车、车牛、v8、谷富帝等。国外有 MotorMate、Dealer Principal、Dealer Dynamics、F&H Solutions、Global the Car wash Group、Grove Automotive、Cox Automotive、Autel等。2.3.5 经营管理类经营管理类 经营管理软件经营管理软件 在汽车经营管理中，供应链管理是一个重要的方面。汽车供应链管理软件是一种专门针对汽车行业的供应链管理而设计的软件，旨在提高供应链的效率、降低成本、增强灵活性。国内汽车供应链管理软件市场还处于发展初期，主要有车音智能、成都富驰、广州艾迪迅等。国外汽车供应链管理软件市场相对较为成熟，主要有 SAP、Oracle、西门子等。汽车数字孪生软件汽车数字孪生软件 98 中国汽车工业软件发展建设白皮书 汽车数字孪生软件帮助汽车制造商和供应商在产品开发、制造、测试和运维等各个环节中，利用数字孪生模型进行仿真、分析和优化。常见的汽车数字孪生软件有 Apriori、PTC Creo、Autodesk 系列软件工具、Dassault Syst mes。国内研发的汽车数字孪生软件有山海鲸可视化、翔翎、汉唐数字孪生等。这些国内研发的汽车数字孪生软件在功能和使用上与国外同类产品类似，能够提供全面的数字孪生解决方案，帮助汽车制造企业提高生产效率和降低成本。2.4 汽车工业软件工具链分析汽车工业软件工具链分析 汽车工业软件涉及种类繁多，如何梳理它们之间的关系，更好地分析汽车工业软件现状，对标国外找差距，打造汽车工业软件产业链，培育汽车行业信创工业软件生态圈。本章节从产业或企业发展的关注核心点和技术角度梳理、细分汽车工业软件产业链，并进行分析。汽车产品力是汽车研发制造的技术能力，是汽车产品的价值体现，表现为汽车的使用价值、性能和质量，涉及汽车的研发、生产制造、仿真检测等过程。从技术特点角度，产品力体现在机械结构、电子电气、汽车软件三方面，仿真检测保障产品的质量，对应的细分工业软件工具链分别为汽车机械结构工具链、汽车电子电气工具链、汽车软件工具链。2.4.1 汽车机械结构工具链汽车机械结构工具链 汽车机械结构工具链情况如表 2 所示。在汽车结构设计 99 中国汽车工业软件发展建设白皮书 CAD 软件方面，国产比较多；在汽车声学仿真 CAE 软件、汽车碰撞仿真 CAE 软件方面，未查到相关的国产软件。表 2 汽车机械结构工具链情况 序号序号 类别类别 类型类型 国内产品国内产品/厂商厂商 国外产品国外产品 1 研发设计 汽车结构设计 CAD 软件 中望 CAD 浩辰 CAD CrowCAD 云 CAD CAXA 新迪天工云 CAD 圆方 天喻 华途 艾克斯特 尧创 桂能 AutoCAD CATIA Pro/E SolidWorks SolidEdge UG 2 汽车结构仿真分析CAE 软件 迈曦软件 MxSim 十沣科技 TF NASTRAN Abaqus Ls-DYNA Hyperworks 3 汽车装配尺寸链计算与分析 CAE 软件 科思诚 TolSim VisVSA 3DCS 4 多学科联合仿真及设计优化 MDO 软件 科思诚 MOSIM 迈曦软件 MxDesign Isight Heeds ModelCenter 5 汽车动力学仿真 CAE 软件 湖大艾盛 HDSim 宇航时代 VTD Adams CarSim TruckSim Bikesim 6 汽车气动仿真 CAE 软件 NNW-FlowStar 迈曦软件 MxCFD 熙流数字 Aerocae AMESim Fluent STAR-CCM 100 中国汽车工业软件发展建设白皮书 序号序号 类别类别 类型类型 国内产品国内产品/厂商厂商 国外产品国外产品 Flowmaster AirSim Udacity 7 汽车声学仿真 CAE 软件 AUTOSEA LMS Virtual Lab CFD FEMM 8 生产制造 注塑成型仿真 CAE 软件 华中科技 HsCAE Moldflow Autodesk Moldflow Insight SYSWELD 9Inspire Mold 9 汽车结构制造 CAM 软件 金益数控 领航数控 德高数控 新代数控 SAP Oracle 西门子 Plex Oracle JD Edwards 10 汽车生产过程 控制软件 华大基因 MES 系统 思迈特 MES 系统 SAP Oracle 西门子 Plex Oracle JD Edwards 11 测试验证 汽车碰撞仿真 CAE 软件 AM-CRASH ANSYS LS-DYNA HyperWorks AM-CRASH AVL-CRUISE Crash MDC-CRTL Carsim 2.4.2 汽车电子电气工具链汽车电子电气工具链 汽车电子电气工具链情况如表 3 所示。在电子电气的 101 中国汽车工业软件发展建设白皮书 生产制造、测试验证环节，未查到相关的工业软件；在汽车电子电气仿真软件方面，未查到相关的国产软件。表 3 汽车电子电气工具链情况 序序号号 类别类别 类型类型 国内产品国内产品 国外产品国外产品 1 研发设计 汽车电气设计 CAD 软件 ZWCAD Electrical 芯神匠架构设计软件 PREEvision Catia SolidWorks Electrical 西门子的SystemWeaver Catelectre Capital 2 汽车电机设计软件 机电博士 电机行 电机设计大师 科益 MyPMCAD Ansys Maxwell Flux JMAG 开源软件 Elmer 3 汽车电子设计 EDA 软件 华大九天 芯华章 概伦电子 芯和半导体 Synopsys Cadence 西门子 EDA 4 汽车电子电气仿真软件 Ansys SkyEye dSPACE MATLAB/Simulink 5 生产制造 6 测试验证 102 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.4.3 汽车软件工具链汽车软件工具链 汽车软件工具链情况如表 4 所示。在自动驾驶仿真测试工具方面，国内比较多厂商介入；在 SIL 测试验证工具、PIL测试验证工具方面，未查到应用到汽车软件的相关国产软件。表 4 汽车软件工具链情况 序序号号 类别类别 类型类型 国内产品国内产品 国外产品国外产品 1 研发设计 汽车软件需求分析工具 爱码科技 码特软件 帆软软件 IBM Requisite Pro DOORS Polarion PTC Integrity Axure RP StarUML 2 汽车软件建模 MBSE 工具 迪捷 SkyEye 智睿思维 MBSES Enterprise Architect Modelio MagicDraw Matlab/Simulink 3 汽车软件 集成开发环境 华为 CodeArts IDE 统信 UOS Studio 麒麟信安 Kylin Cloud Studio 华为 HarmonyOS Dev Eco 开源 Eclipse Microsoft Visual Studio CodeWarrior 4 生产制造 5 测试验证 SIL 测试验证工具 同星智能 TSMaster SIL 工具箱 VectorCAST Parasoft 6 PIL 测试验证工具 芯华章 Synopsys Piketec 7 HIL 测试验证工具 同星智能 TSMaster 昆易 VCAR DAS 经纬恒润CANoe vTESTstudio Veristand 103 中国汽车工业软件发展建设白皮书 VBA/VDE/VCM TargetLink ASCET 8 自动驾驶仿真测试工具 百度 AADS 腾讯 TADSim 阿里的混合式仿真测试平台 华为 Octopus 天行健 PanoSim 五一视界 51Sim-One 芯驿电子ADStationW100 PreScan Carmaker VTD CarSim Carcraft CARLA PTVVissim Pilot-DGaiA AirSim LGSVL Simulator 104 中国汽车工业软件发展建设白皮书 第 3 章 中国汽车工业软件面临的痛难点问题 汽车工业软件是汽车工业的“大脑”，是实现汽车行业新型工业化的核心要素，是我国汽车工业数字化转型升级的关键支撑。在新一轮科技革命和产业变革迅猛发展、国际力量对比深刻调整的世界大变局下，推进中国汽车工业软件的发展迫在眉睫。从供给侧来看，目前国产高端工业软件尤其是研发设计类软件（三维 CAD、CAE、EDA 等）产品能力差，尚不成熟，与国外同类产品相比落后 15-20 年以上。希望通过大量企业实际应用和反馈，帮助国产软件不断成熟起来。从需求侧来看，工业软件国产替代就像给高速公路上奔跑的汽车换轮子。车子已经在高速公路上行驶，也即企业己经在其研发体系中使用国际一流的高端工业软件；在国产替代过程中，要求业务不能停、质效不能降、成本还不能高。要真正实现国产替代，企业需要能用、好用的国产高端工业软件。3.1 汽车行业工业软件需求侧痛难点问题汽车行业工业软件需求侧痛难点问题 从汽车的从汽车的行业趋势行业趋势来看来看：汽车,是现代人们旅行、出行不可缺少的交通工具。它的诞生,改变了人们的移动方式,极大地方便了人们的生活。现如今,汽车已经演变为一种极为智能、科技化的机器,拥有一系列高科技的功能，在“软件定义汽车”发展趋势下，汽车整体供应链生态模式进行了新的变革，由 105 中国汽车工业软件发展建设白皮书 传统的以零部件为核心的“供应链”升级为以软件服务为核心的全生命周期“生态圈”，原有供应链模式导致的功能汽车产品同质化严重已无法满足汽车产业内卷，在汽车市场消费升级的前提下，要想真正从内卷的洪流中破圈而出，从根本上还是要靠打造产品的差异化竞争力。与其关注竞争对手，天下文章一大抄，不如更多的关注用户消费者的需求变化和使用场景的需求，最终实现千人千面的个性化需求，各大OEM 基于 SDV 重新构建 OEM 与 Tier1 的生态关系，OEM 通过深化自主开发的方式实现汽车产品的差异化定义，在此种生态模式下，OEM 完成汽车整体设计、由 Tier1 基于各自核心技术完成关键零部件的设计跟生产。此种模式 OEM 在工业软件的需求仅关注零部件的基础信息管理、结构性设计、测试验证，同时关注整车对应的物流、营销、生产，而 Tier1在工业软件的需求则以软、硬相结合的全体系化需求。新的生态模式下，OEM 需要覆盖现有 Tier1 工业软件的需求。仅从研发体系则将覆盖整车 V模型相关的上百种以上的各类工具。涉及到整体汽车行业最全品类的工业软件链。从从企业企业的的数智化转型趋势数智化转型趋势来看来看：企业数智化转型是当前主旋律，从宏观上整个社会环境在变化，企业发展面临更多的不确定性，主要特点是实体经济增长趋缓，数字经济方兴未艾，中观层面，行业竞争加剧，同时还面临跨界竞争冲击，例如近期颠覆整个汽车行业的“互联网造车”风潮，微观层面，用户的需求越来越个性化、场景持续迁移、急需更高效 106 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的沟通方式，从企业自身层面，大公司病阻碍企业发展、需要精细运营提升企业企业发展面临更多的不确定性，企业需要运营数字化的手段和着市场的节奏，把握商机、创新突破；迫使企业思考如何从数据红利中发现新的市场空间，找到新的变革之路；用户的变化倒逼着企业要加快数字化进程，用数据运营的方式解决企业面临的问题，实现降本增效，提升企业管理的精细化与智慧化程度，而汽车行业所对应的OEM 作为工业实体重要构成对数智化转型更加迫切，数智化需要从企业管理、生产、设计、研发、营销、物流等全领域进行覆盖。此处必将涉及海量的各类工业软件进行支撑。基于汽车行业的发展趋势以及企业数智化转型的发展需要，各大汽车企业将具备全品类的相关工具软件，作为工业制造行业下游企业，所使用的各类工具来自多达几百上千家企业。在此种情况下对于当前汽车行业带来了很大的负担，特别是全面实现数智化管理，实现数据驱动研发、数据驱动产品、数据驱动运营的总体目标。汽车行业针对汽车工业软件的具体痛点包括如下内容：3.1.1 标准不统一、集成复杂度高标准不统一、集成复杂度高 汽车行业现存的软件工具以及新创新的各类工具，多由整个行业经年累月积累下来的产品，采用了多种技术手段完成。在数智化管理目标的推动下，需要打破“数据孤岛”。规避人为数据搬运，提升协作效率，各个工具势必需要进行融 107 中国汽车工业软件发展建设白皮书 合打通，但非标准化的接口对系统集成有很高的要求，同时存在整体集成效率低、复杂度高、个别工具仍不具备集成条件的等问题。急需建立汽车行业软件统一的标准，提升各个工具的扩展能力。3.1.2 现有工业软件工程化严重，易用性差现有工业软件工程化严重，易用性差 各类汽车工业软件多来自上个世纪设计，首选使用对象为工程开发人员，基于当时的社会背景以实用为主，而当今整个工业体系相关从业人员以及大环境整体都在变革，传统工程化的工具在现存的使用场景无法满足，软件作为一个产品需要满足易用性、扩展性、灵活性、可靠性等基础要求，简化学习成本，提升效率。3.1.3 主流工具多来自国外企业、容易出现卡脖子情况主流工具多来自国外企业、容易出现卡脖子情况 相对于外企，国内的现有汽车企业处于后起之秀，相关体系以及经验都学习外部企业，所对应的各类汽车工业软件也多采用国外的成熟经验积累演变出来的，整个汽车行业所使用的工业软件品类丰富、覆盖度广、考虑到整体国际大环境的不可控性、将面临着“缺芯少魂”的问题。同时受限于“独家”技术，国内企业长期遭受非公平市场行为，需要进行高价购买相关工具，缺乏公正的议价权、议价空间。3.1.4 主流工业软件定制能力差主流工业软件定制能力差 主流汽车工业软件依托上游外资企业的产品定位，其服 108 中国汽车工业软件发展建设白皮书 务的主体仍然以外资企业为主，对国内市场的个性化需求，受控于外资总部的产品规划和定位，无法进行灵活应对。长期出现合理的需求无法进行优化。导致国内企业因工具问题导致的各类效率、质量等问题频发。甚至出现严重的经济损失，成为企业的负担。3.2 汽车行业工业软件供给侧痛难点汽车行业工业软件供给侧痛难点 国产汽车工业软件与国外工业软件相比差距比较大，主要表现在：一是自给率低，目前中国汽车研发设计软件大多为外购，自给率极低。二是关键核心技术受制于人，工业软件核心技术空心化，高端工业软件供给被国外厂商牢牢把持。三是生态尚不健全，国内工业软件的产品和服务供给能力不够，大型企业习惯于购买和应用国外工业软件，庞大的应用市场最后却成了国外软件发展壮大的沃土。四是缺少领军企业，相比于达索、西门子、PTC、SAP 等国际巨头，中国工业软件领域领军企业相对较少，大部分都是中小型企业，在研发投入、产品性能和整体实力上无法与国际巨头相抗衡。汽车行业工业软件企业发展中遇到的主要问题如下：3.2.1 国产高端工业软件产品能力差国产高端工业软件产品能力差 中国汽车行业规模大，信息化程度高，汽车工业软件需要满足企业产品需求、总体设计、详细设计、仿真、试验、工艺、制造、维修等各种复杂应用场景的需求。但是国内厂商规模较小，而工业软件产品投资大、周期长、见效慢，国 109 中国汽车工业软件发展建设白皮书 产厂商产品往往只能立足于部分场景和需求进行产品研发。在满足企业完整需求场景时，需要进行较多的定制化开发和产品集成。由于不同产品在使用习惯、数据接口标准等方面存在较大差异，造成定制开发难度大，用户使用体验不佳等问题。3.2.2 没有真实场景的用户使用，产品难以打磨成熟没有真实场景的用户使用，产品难以打磨成熟 工业软件需要在工业企业的实践中反复应用迭代，经过较长时间打磨，产品才能成熟、稳定、好用。而工业企业为了保障项目顺利高效的完成，确保研发设计结果的可靠性，通常会考虑使用成熟稳定的国外工业软件产品，不愿意尝试尚不成熟的国产工业软件产品。这就形成了一对矛盾，一方面，汽车及零部件厂商不愿意“吃螃蟹”，无法提供实际应用场景来帮助国产汽车工业软件打磨成熟。另一方面，没有大量企业实际应用场景的反复打磨，国产汽车工业软件难以成熟起来。3.2.3 工业软件产业生态生态不健全工业软件产业生态生态不健全 目前国产汽车行业工业软件的生态建设还不健全，不能形成完整、强大的工业软件工具链，不足以和国外软件抗衡。具体表现在：国内汽车工业软件企业多为单点建设，没有形成合力，难以为车企提供端到端完整链条的解决方案；缺乏统一的软件标准，汽车企业上下游软件之间的集成，110 中国汽车工业软件发展建设白皮书 如数据格式、接口标准难以统一，各供给商之间难以形成合力；缺乏评估和遴选体系，市场上存在大量低水平重复建设的情况，造成资源浪费，行业地低水平内卷的情况；知识产权保护力度不够，盗版软件扰乱市场，淡化了用户的付费意识，破坏了工业软件生态。3.2.4 汽车行业工业软件人才培养体系不健全汽车行业工业软件人才培养体系不健全 目前汽车行业（包括主机厂、零部件供应商）绝大部分都是以使用国外软件（尤其是研发设计类），相关的教育、培育机构也是以使用对应的国外软件为主。工业软件专业人员是跨学科的，包括软件、数学、机械、工艺等，培养难度大；同时，由于操作习惯没有养成，加上软件没有通过反馈很好的打磨，造成了国内工业软件不好用、没人用、不会用、不使用的情况。3.3 汽车工业软件亟需解决的问题汽车工业软件亟需解决的问题 从汽车工业软件工具链分析汽车工业软件发展亟需解决的问题，通过补链、强链、标准化、平台化等，降低汽车工业软件供应链风险，提高信创汽车工业软件的竞争力，促进汽车工业软件生态建设，实现汽车工业全域数字孪生。3.3.1 工具链缺口的补链，降低汽车工业软件供应链风险工具链缺口的补链，降低汽车工业软件供应链风险 为了补链汽车工具链缺口，降低汽车工业软件供应链风 111 中国汽车工业软件发展建设白皮书 险，可以采取以下措施：强化供应链监控强化供应链监控：汽车制造商需要密切监控供应链，确保每个环节的稳定性和安全性。这包括对供应商的定期评估和审查，以及实时跟踪和监控物流信息。通过强化供应链监控，可以及时发现和解决问题，降低风险。加强软件安全防范加强软件安全防范：汽车软件中存在的安全风险，如使用开源组件的不安全版本、开源组件中隐藏的依赖关系等，需要得到及时解决。汽车制造商需要确保软件供应链实时更新，并采取必要的安全措施来防范潜在风险。推进技术研发和升级推进技术研发和升级：汽车制造商需要不断推进技术研发和升级，以提高汽车软件的安全性和稳定性。这包括对现有软件进行优化和改进，以及开发新的软件以适应不断变化的市场需求。建立应急响应机制建立应急响应机制：在面对突发事件时，汽车制造商需要建立应急响应机制，以便快速、有效地解决问题。这包括制定应急预案、建立应急团队、准备应急资源等。加强人才培养和团队建设加强人才培养和团队建设：为了满足汽车软件发展的需求，汽车制造商需要加强人才培养和团队建设。这包括招聘具有相关技能和经验的人才，提供培训和晋升机会，以及建立高效、协作的团队文化。通过以上措施，可以补链汽车工具链缺口，降低汽车工业软件供应链风险，提高汽车软件的安全性和稳定性，为汽车行业的发展提供有力保障。112 中国汽车工业软件发展建设白皮书 3.3.2 工具链功能的强化，提高汽车工业软件的竞争力工具链功能的强化，提高汽车工业软件的竞争力 为了强化汽车工具链功能，提高汽车工业软件的竞争力，可以采取以下措施：集成化工具链：集成化工具链：将分散的软件工具进行集成，形成一个统一、高效的工具链。这可以帮助汽车制造商优化工作流程，提高生产效率。自动化和智能化：自动化和智能化：引入自动化和智能化技术，如机器学习、人工智能等，提高工具链的智能化水平。这可以帮助汽车制造商减少人工操作，提高精度和可靠性。定制化开发：定制化开发：针对不同汽车制造商的需求，提供定制化的工具链解决方案。这可以帮助汽车制造商突出自身特色和优势，提高市场竞争力。开放源代码：开放源代码：开放源代码可以促进社区发展和技术共享，有利于工具链的持续改进和优化。同时，开放源代码也可以提高工具链的可靠性和安全性，因为社区可以参与代码的审查和改进。敏捷开发：敏捷开发：采用敏捷开发方法，快速响应市场需求和客户需求，不断优化和改进工具链。这可以帮助汽车制造商提高软件质量，降低开发成本。强化测试和验证：强化测试和验证：加强软件测试和验证，确保工具链的稳定性和可靠性。这可以帮助汽车制造商减少故障和错误，提高用户满意度。持续集成和持续部署（持续集成和持续部署（CI/CD）：）：采用持续集成和持续部 113 中国汽车工业软件发展建设白皮书 署技术，实现软件的快速迭代和部署。这可以帮助汽车制造商提高软件交付速度，降低开发成本。通过以上措施，可以强化汽车工具链功能，提高汽车工业软件的竞争力，为汽车行业的发展提供有力支持。3.3.3 工具链接口标准化，促进汽车工业软件生态建设工具链接口标准化，促进汽车工业软件生态建设 为了实现汽车工具链接口标准化，促进汽车工业软件生态建设，可以采取以下措施：建立标准组织建立标准组织：成立一个专门负责汽车工具链接口标准化的标准组织，汇集各方力量，制定统一的接口标准和规范。推广标准化的接口推广标准化的接口：宣传和推广标准化的接口，鼓励汽车制造商和软件供应商采用标准的接口进行开发。同时，提供标准的接口开发工具和文档，方便开发人员进行开发和集成。提供标准的接口调用方式提供标准的接口调用方式：制定标准的接口调用方式，包括接口的调用方式、参数格式、返回值等。这可以确保不同软件工具之间的交互和数据交换的一致性和可靠性。建立公共的软件库建立公共的软件库：建立公共的软件库，提供标准化的组件和模块，方便开发人员进行快速开发和集成。这可以降低开发成本，提高开发效率。建立公共的技术支持平台建立公共的技术支持平台：建立公共的技术支持平台，提供在线的技术支持和交流，帮助开发人员解决接口标准化过程中的问题和困难。114 中国汽车工业软件发展建设白皮书 推动开放的软件生态推动开放的软件生态：鼓励汽车制造商和软件供应商开放各自的软件平台和工具链，促进形成一个开放、共享、合作的汽车工业软件生态。这可以吸引更多的开发者和企业参与其中，推动汽车工业软件的发展和创新。通过以上措施，可以实现汽车工具链接口标准化，促进汽车工业软件生态建设，推动汽车行业的数字化和智能化发展。3.3.4 工具链整合云化平台化，实现汽车工业全域数字孪工具链整合云化平台化，实现汽车工业全域数字孪生生 为了实现汽车工具链整合平台化，实现汽车工业全域数字孪生，可以采取以下措施：建立平台化的整合框架建立平台化的整合框架：建立一个平台化的整合框架，将汽车工具链中的各个软件工具集成到一个统一的平台上。这可以提供一个全局的视角，方便开发人员进行数据交换和流程整合。工业软件云化工业软件云化：依托云计算、大数据、AI 等底层技术，以“基于模型”为理念，培育工业软件新生态和工业新范式。这可以解决传统工业软件相对封闭、孤岛和异构的问题；同时通过云工厂的新模式，可以大大提升中小企业的数字化能力和水平。开发统一的接口标准开发统一的接口标准：在平台上开发统一的接口标准，确保各个软件工具之间的数据交换和交互的一致性和可靠 115 中国汽车工业软件发展建设白皮书 性。这可以降低不同工具之间的耦合度，提高工具链的灵活性和可扩展性。提供数据整合和治理工具提供数据整合和治理工具：在平台上提供数据整合和治理工具，将各个软件工具产生的数据进行统一管理和整合。这可以提供全面的数据视图，方便开发人员进行数据分析和利用。提供流程整合和优化工具提供流程整合和优化工具：在平台上提供流程整合和优化工具，将各个软件工具之间的业务流程进行统一管理和优化。这可以提高整个工具链的协同效率和生产效率。提供可视化和仿真工具提供可视化和仿真工具：在平台上提供可视化和仿真工具，将整个汽车工业流程进行虚拟化和可视化。这可以方便开发人员进行仿真和测试，提高汽车软件的质量和可靠性。推动全域数字孪生推动全域数字孪生：通过平台化的整合，实现汽车工业的全域数字孪生。这可以对整个汽车工业流程进行全面、准确的数字化建模和仿真，提高生产效率和质量水平。通过以上措施，可以实现汽车工具链整合平台化和云化，实现汽车工业全域数字孪生，提高整个汽车行业的数字化和智能化水平。116 中国汽车工业软件发展建设白皮书 第 4 章中国汽车工业软件产业发展整体思路及发展路径 4.1 汽车工业软件产业发展整体汽车工业软件产业发展整体思路思路 软件定义汽车是指利用软件和计算机技术对汽车进行功能和性能的定义、配置和控制、实现汽车智能化、网络化和可编程化。在软件定义汽车的大背景下，中国汽车工业软件产业的发展应该注重以下几个方面的整体思路：4.1.1 制定战略规划制定战略规划 制定战略规划是确保中国汽车工业软件产业在软件定义汽车领域取得成功的关键步骤。这包括确定长期目标和发展方向，例如实现自动驾驶、智能交通系统等。此外，制定技术路线图和发展阶段，明确技术研发、产品推出和市场应用的时间表。同时，制定相应的政策和法规框架，以支持软件定义汽车的研发、测试和商业化。4.1.2 推动技术创新推动技术创新 技术创新是推动中国汽车工业软件产业发展的核心驱动力。在软件定义汽车领域，关键技术包括人工智能、机器学习、感知算法、数据安全等。为了加强技术创新，需要加大对核心技术的研发投入，鼓励企业间的合作与竞争，以促进技术的快速迭代和突破。此外，支持创新型企业和科研机构，提供资金和政策支持，鼓励他们在软件定义汽车领域进行前沿技术研究和开发。117 中国汽车工业软件发展建设白皮书 4.1.3 加强产学研合作加强产学研合作 产学研合作是实现中国汽车工业软件产业创新和协同发展的重要途径。建立产学研合作平台，可以促进企业、高校和科研院所之间的资源共享和互动。通过建立产业联盟、研发中心和创新基地等机制，鼓励各方共同开展软件定义汽车相关的研究和开发工作。此外，加强知识产权保护，建立技术转移和成果转化机制，实现科研成果的快速应用和商业化。4.1.4 培养专业人才培养专业人才 培养专业人才是保障中国汽车工业软件产业可持续发展的重要举措。需要加强高校教育，开设与软件定义汽车相关的专业课程和研究方向。培养软件工程师、数据科学家、人工智能专家等多层次、多领域的专业人才。鼓励企业与高校合作设立实习和培训基地，提供学生与企业实践结合的机会，培养应用型人才。同时，组织行业培训和技术交流活动，提升现有从业人员的技术能力和专业素养。4.1.5 加强标准和规范建设加强标准和规范建设 标准和规范的建设是确保中国汽车工业软件产业健康发展和国际竞争力的重要保障。积极参与国际标准的制定，确保软件定义汽车的技术与国际接轨，提高产品的竞争力和市场准入性。同时，制定适应国内发展需求的行业标准和技术规范，涵盖软件平台、通信协议、数据安全等方面。加强 118 中国汽车工业软件发展建设白皮书 标准的宣传和推广，提高企业和研发机构的标准意识和遵从性，促进产业内部的规范化和协同发展。4.1.6 推动产业协同发展推动产业协同发展 产业协同发展是实现中国汽车工业软件产业整体竞争力提升的关键。政府应加大对软件定义汽车产业的支持力度，提供资金、政策和创新环境等方面的支持，激发企业的创新活力。企业之间要加强合作，形成联合开发、共享资源、优势互补的合作模式，推动软件定义汽车技术的应用和商业化进程。此外，积极引导供应商和整车厂商之间的合作，构建完整的产业生态链，实现资源的优化配置和产业链的高效运作。通过制定战略规划、推动技术创新、加强产学研合作、培养专业人才、加强标准和规范建设，以及推动产业协同发展，中国汽车工业软件产业能够在软件定义汽车领域取得突破性进展。这将不仅提升中国汽车工业软件产业的技术水平和核心竞争力，也推动整个行业的持续创新和发展，为实现智能、安全、可持续的未来交通提供坚实支撑。4.2 汽车工业软件产业发展汽车工业软件产业发展路径路径 4.2.1 汽车工业软件发展步骤汽车工业软件发展步骤 要实现汽车工业软件产业的发展，需要经过以下具体步骤：119 中国汽车工业软件发展建设白皮书 研究市场需求研究市场需求 深入了解汽车市场的需求和趋势，包括智能化、互联网、车联网和电动化等方向的需求。通过市场调研和数据分析，确定适合开发的软件应用领域和方向。研究市场需求是汽车工业软件产业发展的关键步骤，其内容包括：市场调研、竞争分析、用户需求调研、追踪新技术和趋势、分析用户数据和行为、考虑地区和市场差异并持续关注市场动态。通过细致研究市场需求并及时响应市场变化，可以更好地满足用户需求，抓住市场机会，推动汽车工业软件产业的持续发展和创新。建立研发团队建立研发团队 组建专业的软件研发团队，包括软件工程师、算法专家和测试人员等。确保团队成员具备相关技术和知识，并具备对汽车行业的理解和经验。建立研发团队是汽车工业软件产业发展的重要环节，其一般步骤和注意事项包括：人才招聘、多学科团队组建、培训与发展、激励与团队文化等。建立具有不同专业背景和技能的多学科研发团队，可以促进跨领域的合作和创新，不断更新团队成员的知识和技能，对汽车工业软件发展起到重要作用。制定发展战略制定发展战略 制定明确的发展战略，包括产品规划、市场定位和商业模式等方面。根据市场需求和竞争情况，确定明确的发展目标和计划。同时，制定合理的商业模式，包括软件授权、订 120 中国汽车工业软件发展建设白皮书 阅服务、软件开发定制等。其一般步骤和注意事项包括：明确目标、定位和差异、业务模式、技术规划和创新、风险管理与评估、监测和调整。建立研发团队和制定发展战略需要密切关注市场需求和技术趋势，并与团队成员保持良好的沟通与协作。通过有组织的团队建设和明确的发展战略，可以为汽车工业软件产业的健康发展奠定坚实基础。进行研发和创新进行研发和创新 根据市场需求和发展战略，进行软件研发和创新。利用先进的技术和工具，如人工智能、大数据分析和云计算等，开发具有竞争力和差异化的软件产品，满足用户需求。其一般步骤和注意事项包括：技术选型和规划、开发团队协作、迭代开发和快速原型、建立创新实验室活研发中心、用户导向的设计。进行研发和创新对于汽车工业软件产业来说具有重要的意义，可以提升企业的商业竞争力、满足市场需求、引领技术发展并改善用户体验，同时也为企业和整个行业带来更多的机遇和发展空间。合作与生态建设合作与生态建设 与汽车制造商、零部件供应商、技术公司等建立合作关系，构建完善的软件生态系统。共享资源、合作开发，推动软件产业的协同发展。此外，建立合作与共享平台，促进创新和交流。其一般步骤和注意事项包括：选择合作伙伴、建设共享平台、建立数据共享和分析的机制、保护知识产权等等。良好的合作环境和行业生态为行业正向积极地发展营造 121 中国汽车工业软件发展建设白皮书 了良好的环境。支持与资金筹集支持与资金筹集 寻求政府政策和支持，包括资金支持、政策激励、研发补贴等。同时，积极与投资者、风险投资机构等进行沟通，筹集资金支持软件产业的发展。其一般步骤和注意事项包括：制定资金需求计划、寻求投资者和风险投资、制定资金筹集方案、谈判和签署协议。资金支持是企业进行研发和创新所必需的资源。获得足够的资金可以支持企业进行研究和开发活动，吸引顶级人才和技术资源，促进技术创新和产品的持续改进，加速企业的成长和发展。进行市场推广进行市场推广 进行有效的市场推广和营销活动，提升软件产品的知名度和影响力。与汽车制造商、销售渠道合作，进行产品推广和销售。同时，与用户建立密切的互动，了解用户需求和反馈，持续改进产品。其一般步骤和注意事项包括：明确市场定位和目标受众、选择合适的销售渠道和合作伙伴、制定针对不同市场和受众的市场营销策略等。市场推广是将产品引入市场、建立品牌知名度、促进产品销售的重要环节。有效的市场推广能够提高产品的曝光度和市场份额，扩大用户群体和销售渠道，推动企业的成长和发展。不断完善产品与服务不断完善产品与服务 持续改进软件产品和服务，根据市场反馈和用户需求，进行功能升级和优化，提高软件的稳定性和性能。同时，建 122 中国汽车工业软件发展建设白皮书 立健全的售后服务体系，解决用户问题和需求。其一般步骤和注意事项包括：定期收集分析用户反馈和需求、持续进行技术创新和研发投入、采用敏捷开发策略并迭代改进、确保产品合规和安全。不断完善产品与服务是保持竞争力和满足用户需求的关键。通过持续的改进和优化，可以提高用户体验、增加用户忠诚度，同时保持产品的竞争优势和市场地位。通过以上步骤的有机组合，可以推动汽车工业软件产业的持续发展，为汽车行业提供更智能、便捷和安全的软件产品和解决方案。4.2.2 汽车工业软件关注要素汽车工业软件关注要素 发展目标和愿景发展目标和愿景 明确汽车工业软件产业的发展目标和愿景，例如提升技术水平、培育龙头企业、推动产业转型升级等。确定清晰的目标有助于各方协同努力，实现产业的长期发展。技术创新方向技术创新方向 确定汽车工业软件产业未来发展的技术创新方向，例如智能驾驶、车联网、人机交互等。这些方向通常基于市场需求和技术趋势，引导企业在相关领域进行研发和创新。基础设施建设基础设施建设 规划汽车工业软件产业发展所需的基础设施建设，包括研发实验室、创新平台、测试场地等。这些基础设施的建设与发展将为企业和研究机构提供必要的支持和条件，促进技 123 中国汽车工业软件发展建设白皮书 术创新和产业发展。政策支持措施政策支持措施 界定政府在汽车工业软件产业发展中的角色和责任，并提出相应的支持政策和措施。这包括财政支持、税收优惠、人才培养、知识产权保护等方面，为企业提供有利的政策环境和发展条件。产业合作与合作伙伴产业合作与合作伙伴 鼓励和促进产业合作与合作伙伴关系的建立，包括跨领域合作、研发联盟、供应链协同等。通过合作与协同创新，实现资源共享、优势互补，推动整个产业链的发展和协同发展。国际对接与竞争优势国际对接与竞争优势 确定国际对接的重点领域和合作方式，加强与国际标准和技术的对接，提升产业的国际竞争力和影响力。这有助于推进国内汽车工业软件产业的发展与全球合作。4.2.3 汽车工业软件侧重面汽车工业软件侧重面 随着科技的发展，汽车工业也发生了翻天覆地的变化。在制定汽车工业软件产业的发展路径时应该注重以下几个发展领域：智能化驾驶系统智能化驾驶系统 随着人工智能和自动驾驶技术的快速发展，智能化驾驶系统将成为汽车工业软件的重要发展方向。该系统涉及感知、124 中国汽车工业软件发展建设白皮书 决策和控制等关键技术，通过软件与硬件的协同作用，实现自动驾驶功能，提高道路安全性和驾驶体验。车联网与云计算车联网与云计算 车联网技术和云计算将进一步推动汽车工业软件的发展。通过将车辆与互联网连接起来，实现数据的双向传输和智能化应用，如实时导航、远程控制、车辆健康监测等。云计算将为车辆提供强大的计算和存储能力，促进车辆之间和车辆与用户之间的数据交换和合作。软件定义汽车和模块化架构软件定义汽车和模块化架构 软件定义汽车将成为汽车工业软件的趋势之一。通过将汽车功能实现为软件模块，实现车辆功能的定制和灵活性增强。这种模块化架构将使车辆更易于升级和更新，提高车辆的可定制性和可扩展性。人机交互和用户体验人机交互和用户体验 人机交互技术的发展将进一步改进车内的用户体验。通过人工智能、语音识别和自然语言处理等技术，实现更智能化、个性化的交互方式。车内的用户界面和控制系统将更加直观、易用，提供更好的驾乘体验。数据安全与隐私保护数据安全与隐私保护 随着车辆连接性的增加，数据安全和隐私保护将越来越重要。加强数据加密、身份认证和访问控制等安全措施，保护车辆数据的安全性。同时，尊重用户隐私，严格遵守相关法规和隐私保护原则。125 中国汽车工业软件发展建设白皮书 开放平台与生态合作开放平台与生态合作 建立开放的平台和生态合作是汽车工业软件发展的重要趋势。通过开放接口和合作伙伴关系，促进不同厂商的软件和服务的集成与合作。这样可以丰富车辆功能和应用，提供更多样化的选择和服务。汽车工业软件产业发展的路径包括智能化驾驶系统、车联网与云计算、软件定义汽车和模块化架构、人机交互与用户体验、数据安全与隐私保护以及开放平台与生态合作等方面。这些发展方向将推动汽车工业软件的创新与进步，实现更智能、安全和个性化的汽车出行体验。4.3 汽车工业软件生态建设思路汽车工业软件生态建设思路 汽车工业软件生态是指在汽车制造和运营过程中所涉及的软件系统、平台和服务的综合体。它包括从汽车设计和开发、生产制造、供应链管理，到车辆销售、售后服务和用户体验等方面的软件应用和解决方案。汽车工业软件生态涉及的领域广泛，包括车辆电子系统、智能驾驶技术、车联网、车辆诊断与维修、车辆远程控制和升级等。它不仅帮助汽车制造商提高生产效率和质量，提供更好的车辆性能和安全性，也为车主和用户提供了更丰富的智能化、互联互通的汽车体验。汽车工业软件生态通常由多个技术公司、系统集成商、汽车制造商和供应商共同构建和运营。通过合作，它们共享 126 中国汽车工业软件发展建设白皮书 技术和资源，推动汽车行业的数字化转型和创新发展。同时，汽车工业软件生态也为开发者提供了丰富的应用开发平台和商机，在汽车领域创造更多的软件产品和解决方案。建立良好完善的汽车工业软件生态的目的和意义主要有以下几个方面：提升汽车行业的竞争力提升汽车行业的竞争力 在当今数字化时代，汽车已经不再只是一种交通工具，更是与软件、互联网和人工智能等技术紧密结合的智能移动平台。通过建立完善的汽车工业软件生态，汽车制造商和技术公司可以加强合作，共同推动车联网、智能驾驶和可持续出行等领域的创新和发展，以提升整个汽车行业的竞争力。改善用户体验和满足需求改善用户体验和满足需求 汽车工业软件生态可以为汽车用户提供更便捷、舒适和个性化的汽车体验。软件化的车辆功能，如智能驾驶辅助系统、车辆诊断与维修软件，以及车载娱乐和车联网服务等，能够满足用户对安全、便利和娱乐等方面的需求，提高用户的满意度和忠诚度。促进汽车产业的数字化转型促进汽车产业的数字化转型 汽车工业软件生态是汽车行业向数字化和智能化转型的关键一环。通过建立完善的软件生态，汽车制造商和供应商可以实现生产制造的数字化和智能化，提高生产效率和质量，并加强与各个环节的连接和协作，实现供应链的数字化管理。127 中国汽车工业软件发展建设白皮书 增强汽车安全和可靠性增强汽车安全和可靠性 汽车工业软件生态的建设可以提升车辆的安全性和可靠性。例如，智能驾驶技术和车辆电子系统可以提供更准确和快速的驾驶辅助、安全监测和预警功能，提高驾驶的安全性。同时，车辆诊断与维修软件可以帮助技术人员及时发现和解决故障，确保车辆的可靠性和持续运行。促进合作和创新促进合作和创新 建立良好完善的汽车工业软件生态可以促进不同企业、技术公司和开发者之间的合作和创新。共享技术、资源和数据可以推动整个汽车行业的进步，提升软件开发和应用的效率和质量，丰富汽车产品和服务的多样性。通过良好完善的汽车工业软件生态能够提升汽车制造效率、改进车辆性能和安全性，丰富用户体验、提升售后服务能力以及促进创新和合作等等，能够为汽车行业带来更多转型和创新的机遇，推动汽车行业的可持续发展。因此，汽车工业软件生态建设是非常重要的，下面将从几个不同方面阐述工业软件生态建设的主要思路。4.3.1 政府构建政府构建汽车汽车工业软件生态工业软件生态 政府在汽车工业软件发展中具有决定性作用。政府要成为汽车工业软件生态系统的组织者、参与者、决策者，制定一系列发展国产汽车工业软件的政策、措施，营造国产汽车工业软件开发、应用、服务的生态环境，建设汽车工业软件 128 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的标准体系、测评认证、知识产权保护。此外，推进汽车工业软件产业发展需要加大政府对汽车工业软件的引导与扶持力度。同时，需要开展汽车工业软件专项攻关计划，首先在一些重点企业开展汽车工业软件国产化替代的行动，培育国产汽车工业软件发展壮大，进而向所有企业推广。4.3.2 构建汽车工业软件供需生态构建汽车工业软件供需生态 汽车工业软件是汽车工业知识、经验、规则的模型化、数字化。利用一系列工业软件，例如研发设计软件 CAD、CAE、CAPP、PLM、CAM，生产经营管理软件 ERP、SRM、CRM、PM，制造执行系统 MES，可以实现产品设计、工艺设计数字化，企业经营管理和生产制造过程的数字化。汽车工业软件的开发、应用、提高都需要制造业企业与软件开发商的通力合作，二者通过政府支持的项目，合作开发，建设试点示范，为大面积推广应用打下基础。另外，应大力宣传国产替代的战略意义，提高断供、安全、制裁的风险防控能力。4.3.3 构建汽车工业软件人才生态构建汽车工业软件人才生态 高等院校要进行既有工业知识又有计算机软件开发知识的复合型工业软件开发和应用服务人才培养，开展重大基础理论的攻关，参与“政、产、学、研、用”联合攻关，在学生学习、实验、生产实践中应用国产汽车工业软件。汽车工业软件开发商要主动为高校、职业教育院校免费提供用于 129 中国汽车工业软件发展建设白皮书 教学、实践的国产汽车工业软件。从师资队伍、高校专业设置、就业等不同维度来综合考虑。工业软件师资队伍建设工业软件师资队伍建设 加大对工业软件师资的培养和引进力度。建立健全工业软件相关专业的教育体系，加强对工业软件领域的人才培养。同时，鼓励优秀的工业软件专业人才回国发展，吸引国内外优秀的工业软件专业人才加入到国内的研究和开发工作中。加强对工业软件研究人员的培养和激励。建立完善的激励机制，提高工业软件研究人员的待遇和职业发展空间，吸引更多的人才从事工业软件领域的研究工作。同时，加强工业软件研究成果的推广和应用，提高研究成果的转化效率，增加研究人员的成就感和荣誉感。增加工业软件人才的专业设置增加工业软件人才的专业设置 大学培养的软件人才基本上都是计算机工程、软件工程专业培养的，缺乏工业基础，而工业软件一定是一个跨学科的，包括数学、机械、电气传动与控制、工艺的融合的应用方向，而我们可能懂软件又不懂工艺，懂工艺的完全不懂软件，懂电气的不懂工艺。现阶段有少量高校开设了专门的工业软件专业，大多是挂靠在其他学院中，每年培养的高端工业软件人才数量屈指可数。工业软件人才吸引工业软件人才吸引 政府应加大对工业软件人才的政策支持力度，提供更多的发展机会和福利待遇，吸引人才回流或留在国内。130 中国汽车工业软件发展建设白皮书 工业软件企业应提高薪酬待遇，提供更好的职业发展空间和福利保障，增加人才的留存率。此外，还可以加强与高校和科研机构的合作，培养更多的工业软件人才，提高整体人才储备。加大工业软件产业的发展力度，扩大市场规模，提高行业的吸引力，从而吸引更多的人才加入。4.3.4 构建汽车工业软件平台生态构建汽车工业软件平台生态 建立一个开放的软件平台，吸引汽车制造商、供应商、开发者和第三方合作伙伴共同参与。通过提供各种激励措施，如开发者奖励计划、合作伙伴计划等，来吸引他们积极参与和贡献。这样可以汇聚更多的资源和智慧，促进软件的共享与交流，推动创新和协作，从而带动软件生态系统的快速发展。同时，提供开放接口和标准，打破数据孤岛，加强数据的共享与交流，使各方能够方便地集成和开发应用程序。这些接口和标准应该是统一、标准化的，以确保各方之间的互操作性和兼容性，车辆和智能交通基础设施可以实现数据的共享和交换。这样可以促进车联网、自动驾驶等应用的发展，提升车辆的智能化和互联化水平。4.3.5 构建汽车工业软件应用生态构建汽车工业软件应用生态 不同的开发者和合作伙伴有不同的创意和想法，可以开发出各种各样的应用程序。汽车工业软件应用生态应该可以 131 中国汽车工业软件发展建设白皮书 提供相应的工具和资源，支持应用开发的创新性和多样性，从而建立一个完整的应用生态系统，包括应用商店、应用开发者社区和应用推广渠道。鼓励开发者创作各类汽车相关的应用，满足用户个性化需求。同时，为开发者提供技术支持和市场推广，推动应用的快速发展和推广，这包括提供开发文档、示例代码、技术培训等方面的支持，帮助开发者解决问题和提高技术水平，也能够吸引更多的用户使用。4.3.6 构建汽车工业软件上下游生态构建汽车工业软件上下游生态 汽车工业软件的上游是基础服务的软硬件，如计算机设备、操作系统、开发工具和中间件，然而这些产品被国外巨头垄断的局面更加严峻。国内软件企业相对擅长管理软件，在工程软件方面明显偏弱，而且目前国产工业软件的内核主要由国外授权，是国内工业软件公司难以逾越的一道壁垒。真正意义上的自主知识产权的工业软件应该是建立在国产操作系统、数据库、中间件基础上的软件。目前，绝大部分国产工业软件是基于国外基础软件开发的，具有很强的垄断性和黏性。国家要花大力气补齐短板，实现真正的自主可控。4.3.7 构建汽车工业软件投融资生态构建汽车工业软件投融资生态 汽车工业软件是一个开发周期长、投资风险高的行业。国家要针对汽车工业软件行业开辟投融资渠道，如知识产权抵押贷款、专项贷款，设立创业投资基金等，解决工业软件 132 中国汽车工业软件发展建设白皮书 企业贷款、融资难的问题。4.3.8 构建汽车工业软件国际标准与合作生态构建汽车工业软件国际标准与合作生态 国际标准推动了技术的创新和发展。通过共同遵守标准，不同厂商之间可以更加高效地合作和开发，从而加速新技术、新功能的推出。国际合作还可以促进知识和经验的共享，推动汽车行业的创新和进步。加强国际标准的制定和合作，与其他国家和地区建立合作伙伴关系。通过制定统一的标准，促进全球汽车软件产业的发展和合作，推动全球汽车工业软件生态的繁荣。国际标准与合作鼓励了市场竞争，提高了消费者的选择权和利益。通过共同遵守标准，不同厂商的产品和服务可以在公平竞争的基础上提供更多种类和更高质量的选择，满足消费者的不同需求，推动市场的发展和进步。国际标准可以降低开发和生产的成本，并降低技术演进的风险。通过采用共同的标准，不同厂商可以共享研发成果和生产工艺，降低重复开发的成本。同时，标准化还可以减少技术集成和部署过程中的错误和风险，提高系统的稳定性和可靠性。国际标准与合作有助于提升产品和服务的品质与安全性。国际标准与合作有助于推进汽车工业的可持续发展。建立良好完善的汽车工业软件生态将带来更高效的制造过程、改良的车辆性能与安全性、丰富的用户体验、卓越的售后服务以及促进创新与合作的机会。它将推动整个汽车工业向着智能化、数字化和可持续发展的目标迈进。汽车工 133 中国汽车工业软件发展建设白皮书 业软件生态建设需要注重开放、共享、安全和合作，促进各方的参与和协作，推动软件技术的应用和创新，为用户提供更好的汽车出行体验。134 中国汽车工业软件发展建设白皮书 第 5 章 中国汽车工业软件未来发展建议 5.1 强化政策导向，多方协作推动产业发展强化政策导向，多方协作推动产业发展 一是加强政策支持力度，充分利用好汽车和工业软件两大产业现有政策，加强各项支持措施的协同配合，打好“组合拳”，在科技项目攻关、税收减免、资金支持等方面，保持对汽车工业软件行业的引导与鼓励，并重点在促进汽车工业软件的应用推广、生态构建方面加强精准施策。二是聚焦工具链条短板，依托国家高质量发展专项、重点研发计划等资金支持项目，围绕自主知识产权的二维/三维设计软件、工程仿真软件、电子设计自动化工具等关键环节，设立覆盖技术研发、前沿研究、产业化应用等方面的课题项目，尽快补齐汽车工业软件工具链短板。三是加强产业协同攻关，聚焦汽车研发设计、生产制造等实际应用场景，以汽车主机厂为需求牵引，促进国产工业软件统一数据格式、接口，打通协作机制、流程，形成面向实际生产场景、满足用户需求的平台化、一体化解决方案。四是促进产业协同创新，鼓励有汽车或软件产业优质资源的省/市，依托软件名园/名城、汽车产业园等已有基础，聚焦汽车工业软件高质量发展，搭建汽车工业软件协同创新平台，联合开展技术研发、示范应用和生态推广，促进“产、学、研、用”联动，推动汽车产业与软件产业的融合创新发展。135 中国汽车工业软件发展建设白皮书 5.2 加强标准引领加强标准引领，达成共识建立行业规范达成共识建立行业规范 一是加快标准研制步伐，在国家主管部门和标准化组织指导下，研究编制科学适用、与国际接轨的汽车工业软件标准体系框架，设立汽车工业软件标准化工作组，联合汽车主机厂、零部件供应商、工业软件企业，以及高校、研究机构、测试机构等单位共同参与，制定一批行业急需的技术标准。二是重视国际标准协同，在进行国内标准制定的过程中，应加强国际沟通与合作，增强在国际标准组织、行业技术联盟中的话语权，同时在满足国内汽车产业持续健康发展的前提下，兼顾国外主流标准，尤其是保证数据格式、接口定义、功能定义等方面的一致性，促进国产工业软件在多样化场景下的灵活应用。三是构建测评指标体系，重点面向国产工作软件，围绕软件质量、软件集成、数据格式、接口定义、适配验证等方面构建测试评价体系，依托国内权威工业软件测评机构形成测评或认证机制，通过构建完善的测试评价体系，不断优化国产工业软件产品，增强汽车主机厂和零部件供应商采用国产工业软件的信心和意愿。5.3 加快场景应用，串珠成链构建自主生态加快场景应用，串珠成链构建自主生态 一是充分发挥龙头作用，建议国内汽车行业龙头企业，尤其是国内自主品牌整车企业，积极开放工业软件应用场景，梳理工业软件应用需求，为自主工业软件厂商提供更多的尝试机会，建立良好的“试用反馈”机制，及时发现存在的问 136 中国汽车工业软件发展建设白皮书 题，不断进行产品优化、版本迭代，方案成熟时可尝试在实际生产环境下“试运行”。二是加强优秀产品推广，积极开展汽车工业软件优秀产品、解决方案遴选活动，通过中国汽车工业协会或其他渠道建立优秀汽车工业软件供应商名录，为自主、成熟、好用的工业软件产品提供展示、推广的平台和渠道，加大优秀工业软件产品的应用推广力度。三是构建自主产业生态，应加强自主工业软件企业与上下游产业的协同，在紧密围绕汽车研发设计、生产制造等行业应用场景的前提下，积极与国产操作系统、数据库、中间件、中央处理器等上游基础软硬件厂商进行合作，在自主软硬件“底座”上不断提升产品质量、性能和成本优势，积极融入国内已有生态，推动构建国内自主产业生态。5.4 重视人才培养，校企联动夯实发展根基重视人才培养，校企联动夯实发展根基 一是加强高校学科建设，结合汽车工业、软件工程相关学科建设，鼓励高校联合企业创新人才培养方案，加强校企联动，合作建立产教融合、校企结合的人才培养平台，加大资金支持，积极开展双边科研合作，探索双导师制等多种方式，提高汽车领域人才的工程化能力和创新能力，重点培育既懂软件又懂汽车的复合型人才。二是开展专业技术培训，汽车工业软件作为典型的交叉型领域，需要大量软件研发、测试验证、质量管理等领域的专业人才，应重点面向毕业生、在职工程师群体，加强软件工 137 中国汽车工业软件发展建设白皮书 程、汽车工业等领域的教育培训，以及标准体系、检测认证相关的专业培训。三是优化人才引进政策，各地应积极开展人才交流，完善高校就业机制，优化人才引进政策，完善人才落户、住房、医疗、子女入学等相关政策，吸引高水平人才、科技领军人才留在国内发展，为其提供良好的干事创业平台，构建充分体现知识、技术等创新要素价值的收益分配机制，为我国汽车和软件产业持续输送优质人才，为产业高质量发展提供重要保障。138 中国汽车工业软件发展建设白皮书 附录 1 缩略语对照表 缩写缩写 英文全称英文全称 中文全称中文全称 ADAS Advanced Driving Assistance System 先进驾驶辅助系统 AI Artificial Intelligence 人工智能 AIGC Artificial Intelligence Generated Content 生成式人工智能 BMS Battery Management System 电池管理系统 BOM Bill of Material 物料清单 CAE Computer Aided Engineering 计算机辅助工程 CAN Controller Area Network 控制器局域网络 CRM Customer Relationship Management 客户关系管理 DAS Driver Assistance System 驾驶辅助系统 EAM Enterprise Asset Management 企业资产管理 ECAD Mechanical Computer Aided Design 电气计算机辅助设计 ECU Electronic Control Unit 电子控制单元 EDA Electronic design automation 全程电子设计自动化 EE Electric/Electronic 电气/电子 EE Electronic and Electrical 电子电气 EEA Electronic and Electrical Architecture 电子电气架构 ERP Enterprise Resource Planning 企业资源计划 HIL Hardware in the Loop 硬件在环 HRM Human Resource Management 人力资源管理 IDE Integrated Development Environment 集成开发环境 IDE Integrated Development Environment 软件集成开发环境 IVI In-Vehicle Infotainment 车内娱乐与信息系统软件 JIT Just-in-Time 即时生产 LES Logistics Execution System 物流执行系统 LIN Local Interconnect Network 局域互联网络 MBSE Model-Based Systems Engineering 基于模型的系统工程 MBSE Model Based Systems Engineering 基于模型的系统工程 MCAD Mechanical Computer Aided Design 机械计算机辅助设计 139 中国汽车工业软件发展建设白皮书 缩写缩写 英文全称英文全称 中文全称中文全称 MDO Multidisciplinary Co-Simulation&Design Optimization 多学科联合仿真及设计优化 MES Manufacturing Execution System 制造执行系统 MIL Model in the Loop 模型在环 NVH Noise、Vibration、Harshness 噪声、振动和舒适性 OSI Open System Interconnection 开放式系统互联 OTA Over The Air 空中下载技术 OTD On-time Delivery 及时交付率 PDA Personal Digital Assistant 个人数字助手/掌上电脑 PFEP Plan for Every Part 为每个物料做计划 PIL Processor in the Loop 处理器在环 PLM Product Lifecycle Management 产品生命周期管理 PM Production management 生产流程管理 SCM Supply Chain Management 供应链管理 SIL Software in the Loop 软件在环 TMP Trial production management platform 试制管理平台 V2X Vehicle-to-Everything 车联网 VC Vehicle Control 车辆控制 VDAO Vehicle Data Analysis and Optimization 车辆数据分析与优化 VDM Vehicle Diagnosis and Maintenance 车辆诊断与维护 VS Vehicle Safety 车辆安全 WMS Warehouse Management System 仓储管理系统 140 中国汽车工业软件发展建设白皮书 附录 2 汽车特色工业软件工具链分类 汽车工业软件涉及种类繁多，如何梳理它们之间的关系，更好地分析汽车工业软件现状，对标国外找差距，打造汽车工业软件产业链，培育汽车行业信创工业软件生态圈。本章节从产业或企业发展的关注核心点和技术角度梳理、细分汽车工业软件产业链。如图 1 所示，汽车工业软件从产品力、竞争力、创新力三方面助力汽车产业。图 1 汽车工业软件工具链分类 1.汽车产品力工具链汽车产品力工具链 汽车产品力是汽车研发制造的技术能力，是汽车产品的价值体现，表现为汽车的使用价值、性能和质量，涉及汽车的研发、生产制造、仿真检测等过程。如图 2 所示，从技术特点角度，产品力体现在机械结构、电子电气、汽车软件三方面，仿真检测保障产品的质量，对应的细分工业软件工具 141 中国汽车工业软件发展建设白皮书 链分别为汽车机械结构研发制造工具链、汽车电子电气研发测试工具链、汽车软件研发测试工具链、汽车产品全生命周期管理工具链，汽车产品全生命周期管理工具链上连仿真检测，下接汽车经营管理工具链。图 2 汽车产品力工具链 1.1 汽车机械结构工具链汽车机械结构工具链 汽车机械结构设计制造可分为六个阶段，分别为概念设计、结构设计、工艺设计、零件制造、部件装配、整车装配。汽车机械结构工业软件工具链分为设计制造、仿真检测两条子链，如图 3 所示。机械结构设计软件（CAD）可用于设计制造子链的左侧所有阶段，包括概念设计、结构设计、工艺设计的方方面面。机械结构的仿真分析软件（CAE）主要用于汽车结构的静力分析、动力分析、振动分析、可靠性分析等。142 中国汽车工业软件发展建设白皮书 图 3 机械结构工具链 1.2 汽车电子电气工具链汽车电子电气工具链 汽车电子电气研发测试工具链如图 4 所示。图 4 汽车电子电气工具链 143 中国汽车工业软件发展建设白皮书 1.3 汽车软件工具链 汽车软件工具链包括需求分析、架构设计、软件建模、代码编写、MIL 测试、SIL 测试、HIL 测试、VIL 测试等相关工具，如图 5 所示。图 5 汽车软件工具链 2.汽车竞争力工具链 汽车竞争力是企业经营管理能力的体现，即广义供应链管理管理能力的体现，主要考虑成本控制，在同样性能、质量的汽车产品中具有价格优势，成本控制的关键在于如何做好经营管理，围绕汽车全生命周期的经营管理软件工具链有效助力经营管理，实现降本增效，提高竞争力。如图 6 所示。144 中国汽车工业软件发展建设白皮书 图 6 汽车经营管理工具链 3.汽车创新力工具链 创新源自人才，汽车创新力是汽车人力资源管理能力的体现。如图 7 所示，人力资源相关的工业软件包括人力资源管理系统、人才培养工具链。人才培养过程可分过理论学习、虚拟实践、实训、见习、实习、技术论坛等阶段，相应地人才培养工具链包括知识库、仿真软件、实训平台、内训平台、带教平台、线上论坛等。图 7 人力资源工具链 145 中国汽车工业软件发展建设白皮书 附录 3 名录案例 1.国内工业软件厂商名录国内工业软件厂商名录 分类分类 细分领域细分领域 厂商代表厂商代表 主要产品主要产品 研发研发设计设计 CAD 上海新迪数字技术有限公司 天工 CAD 三维轻量化引擎 3D Open CAD/CAE/PLM 山东山大华天软件有限公司 CrownCAD InforCenter PLM CAE 湖南迈曦软件有限责任公司 工程 CAE 仿真分析软件 MxSim MxDesign 多学科优化设计软件 CAE 工禾工业软件（上海）有限公司 HapMat 多物理场仿真分析软件 MBSE 上海仆勾山科技有限公司 M-Fun 系统设计软件 EDA 芯华章科技股份有限公司 辁芯汽车电子PIL在环仿真系统 辁景汽车智能化&功能化场景仿真系统 BOM/PDM 上海适途科技软件有限公司 适途 BOM 适途 PDM CAE 北京科思诚科技有限公司 三维尺寸链计算与公差分析软件TolSim 多学科设计优化软件 MOSIM PLM 武汉天喻软件有限公司 全生命周期管理系统-IntePLM 三维工艺规划系统-Inte3D PLM/CAE 中汽创智科技有限公司 PLM 协同平台 长风 CFD 仿真分析软件 工具 北京圜晖科技公司 设戟三维可视化平台 工具链 上海同星智能科技有限公司 TSMaster汽车电子基础工具链软件 CAE 戴西（上海）软件有限公司 VPG 汽车碰撞安全仿真软件 PreSys 通用前后处理仿真软件 CAE 深圳十沣科技有限公司 通用流体动力学仿真软件TF-FLUX 声学仿真软件TF-Acoustics 生产生产制造制造 MES 依柯力信息科技（上海）股份有限公司 依柯力 e-MES MOM 山东山大华天软件有限公司 华天软件 MOM 其它其它 基础支撑 普华基础软件股份有限公司 普华灵智安全车控基础软件平台 146 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.国内工业软件产品及应用案例国内工业软件产品及应用案例 2.1 上海新迪数字技术有限公司上海新迪数字技术有限公司 上海新迪数字技术有限公司成立于 2003 年，主营业务为计算机软件开发生产、系统集成、应用服务等，是一家具有二十年三维 CAD 软件研发经验、拥有国际先进自主核心技术和强劲创新能力的工业软件企业，在三维 CAD 软件行业和工业云软件提供商中稳居国内领先地位。公司拥有 1 名国际级领军人才，公司创始人董事长叶修梓是全球三维 CAD 领域的顶级科学家、教育部长江学者、SolidWorks 公司早期创始团队成员。核心研发骨干 10 多人，均具备 15 年以上的国内外三维 CAD 产品研发经验。新迪天工新迪天工 CADCAD 天工 CAD 融合了新迪数字收购的国际一流三维 CAD 软件技术和十几年 CAD 软件研发积累，是一款国产自主可控的三维 CAD 软件。产品优势产品优势 天工 CAD 产品成熟度和技术能力比肩国际先进水平，满足工业企业研发设计需求。软件功能强大、运行稳定、易学易用、兼容性强，可以显著提升产品设计质量和效率，助力企业实现工业软件正版化和国产替代。且天工 CAD 是完全自主可控的，新迪拥有全部的源代码，并且服务网络线上线下一体，辐射全国，在软件功能、性能、安全、服务等方面相 147 中国汽车工业软件发展建设白皮书 对国内外竞品均有突出的优势。新迪新迪 3D3D 轻量化引擎轻量化引擎 “新迪 3D 轻量化引擎”由新迪数字自主研发，是一款专业的 3D 轻量化解决方案，用于快速浏览 3D 模型和 2D 图纸。产品优势产品优势 具有高压缩比，适合移动/互联网环境，轻松实现 3D 模型的网络传输和加载；采用 Web 实现技术，完全基于浏览器运行；可支持超大容量和高复杂度的 3D 模型轻量化；能够支持 30 多种常用的 3D 模型和 2D 图纸文件格式，涵盖所有主流三维 CAD 软件、BIM 软件及二维 CAD 软件的文件格式。典型案例应用典型案例应用 某车企业务涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域，是全球新能源汽车研发和推广的引领者。该车企非常注重产品研发，研发投入日益增涨，考虑使用中的国外设计软件每年高额的许可续费及其他可能的风险，急需寻找一款可替代的国产三维研发设计软件。新迪三维设计软件，设计界面友好，兼顾工程师、设计师使用习惯，操作更便捷，尤其在进行大型装配体和多种汽车零部件设计时，使用新迪三维设计软件打开模型完全无卡顿，性价比完胜国外软件。目前，该车企已采购数百万的新迪三维设计软件，并将在多个业务部门陆续进行应用。客户需求和痛点客户需求和痛点 148 中国汽车工业软件发展建设白皮书 可兼容异构 CAD 数据，并可对数据编辑修改，历史数据最大程度地重用；有效提升重用率和标准化程度，减少重复设计，控制新增物料增长和降低采购成本；满足项目管理与基于模型的设计协同需求，并可内部查看与分享数据。应用成效应用成效 新迪三维协同设计项目解决方案，基于 Windows 平台架构，由新迪三维设计软件、新迪企业资源云库和新迪 3D 云盘组成。本解决方案具备高度便捷的易部署、易实施特点，实现了在研发设计环节的快速应用，从而提高设计和数据管理效率、降低采购成本。2.2 山东山大华天软件有限公司山东山大华天软件有限公司 山东山大华天软件有限公司（简称：华天软件），成立于 1993 年，是以 3D 为核心的智能制造服务商，国产工业软件的先驱者与引领者，国家重点软件企业。国内拥有自主可控的三维 CAD 技术、三维轻量化技术、智能制造管理技术的综合解决方案供应商，业务范围覆盖创新设计、卓越制造、数字化服务三大方向，产品包含 PLM（PDM/CAPP/CoPLAN）、CAX（CAD/CAE/CAM）、MOM（MES/SCADA/LES/SRM），助力三千多家制造业企业的数字化转型。华天软件始终坚持自主研发，参与行会标准制定，牵头承担了 40 多项国家级、20 多项省部级课题，是国产工业软件前沿技术的主导厂商。149 中国汽车工业软件发展建设白皮书 CrownCADCrownCAD CrownCAD 是华天软件自主研发的基于云架构的三维 CAD平台。它是一款在线建模软件，主要应用于研发设计、协同制造环节，用户不需要安装桌面应用程序，在任意地点和设备上打开浏览器即可进行建模。CrownCAD 除具备传统的数据转换、零件设计、装配、工程图、BOM 等 CAD 软件功能外，还支持多用户在线协同设计、特征级细颗粒度的版本管理、项目分享、协同评审、产品导航、PLM 集成等，可极大地提升协同设计效率。产品优势产品优势 目前，CrownCAD 是国内唯一同时拥有自主“三维几何建模引擎 DGM”和“几何约束求解器 DCS”的三维 CAD 软件。核心技术完全自主可控、建模功能丰富且完备、具备商业化能力、可提供与国际主流几何建模引擎兼容的 API，能够为CAD/CAE/CAM 等工业软件提供技术服务，保证核心工业软件自主可控及提高核心竞争力。CrownCAD 基于云的新模式，充分发挥数据库、云计算等优势，实现单一数据源、多人多端协同设计、多学科信息共享。可采用服务器渲染、集群渲染等策略，大幅提升大场景模型处理性能，超越传统的桌面软件系统。利用云架构的开放性，能够与传统大型 PLM 系统高效、快速集成。凭借自主三维几何造型、参数化建模、约束求解等核心技术，致力于打造以 CAD 为核心，集成大量 CAM、CAE 等行业解决方案的 150 中国汽车工业软件发展建设白皮书 工业软件云平台，助力构建中国智能制造生态。华天软件华天软件 I InforCenternforCenter PLMPLM 华天软件 InforCenter PLM，覆盖项目管理、产品设计与管理、工艺设计与管理,为企业搭建高效研发的数智平台。华天软件 InforCenter PLM 规范企业的产品研发过程，加快研发进度，保证企业研发数据的准确性和一致性，为工艺、生产、财务、采购等业务提供统一的数据源头。产品优势产品优势 InforCenter PLM 采用自主研发云原生架构，基于云计算、大数据、人工智能等新技术，显著增强产品设计、开发、制造和服务各个环节的协作效率，更好地支撑部门、供应商甚至是跨公司之间的协同研发，加速产品研制。提供开放式接口，支持单机或集群分布式部署，具有负载均衡、横向扩展、自动热备等高可用特性。典型案例应用典型案例应用 在汽车整车、零部件、工业装备等离散制造行业积累了丰富的行业经验，拥有众多行业头部客户。某整车行业客户是一家以新能源汽车为核心业务的科技制造企业，是 A 股上市公司，中国企业 500 强，其业务涉及新能源汽车及核心三电（电池、电驱、电控）。2021 年该客户与华天软件携手，正式开启 PLM 项目管理系统构建。项目实施范围围绕计划管理、问题管理、风险管理、开发管理、交付物管理、知识库管理、样车管理、设计评审、信息公告 151 中国汽车工业软件发展建设白皮书 等九大管理体系展开。通过华天软件 PLM 项目管理对已量产的项目进行回顾、复盘，效率提升 30%以上。华天软件华天软件 M MOMOM 华天软件 MOM 系统常年深耕汽车行业，在聚焦生产制造的同时对工艺管理、断点管理、物流执行、仓储管理、质量管理、设备管理、采购协同等上下游业务管理进行覆盖，通过数据驱动业务的贯通，深度挖掘产品制造过程构建了企业精益运营的数字空间。产品优势产品优势 华天软件 MOM 系统融合了众多主机厂的精益运营经验，实现了企业数字化制造及业财融合的贯通。基于微服务架构进行开发，具备集团化、多语言、低代码开发等特性，全面兼容国产化环境，与国产操作系统、国产芯片、国产服务器、国产数据库、国产中间件联合构建全新软件研发生态。典型案例应用典型案例应用 华天 MOM 系统在部分头部车企得到了较好应用，涵盖了车企从试制到量产多种制造运营业务场景的管理。2.3 湖南迈曦软件有限责任公司湖南迈曦软件有限责任公司 迈曦软件以“成为底层核心完全自主的国产 CAE 软件领跑者”为愿景，致力于高水平自主可控 CAE 软件产品研发和销售，实现 CAE 软件国产替代，并在计算效率和计算自动化方面取得突破。公司已经成为国家高新技术企业、国家科技 152 中国汽车工业软件发展建设白皮书 型中小企业，获得国家武器装备质量管理体系、CMMI3 级、ISO9001:2015、双软认证。目前，公司推出了工程 CAE 仿真分析软件 MxSim 和多学科优化设计软件 MxDesign，其中，MxSim 荣获工信部“2022年工业软件优秀产品”，为我国民用和军用复杂装备产品设计提供工程计算软件支撑，实现了对国外 CAE 软件强大技术和商业壁垒的突破。工程工程 CAECAE 仿真分析软件仿真分析软件 MxSimMxSim MxSim 是一款基于迈曦软件技术团队在新型数值算法和多物理场仿真领域的长期研究和创新的 CAE 软件，具有自主知识产权的低阶高精度算法体系是其核心优势，采用了多种先进的软件开发技术，构建了一个跨平台、用户友好、完全自主可控的多物理场工程 CAE 仿真分析软件。MxSim 工程 CAE 仿真分析软件旨在为汽车工业及其它工业领域的复杂产品设计和性能分析提供高效、可靠的仿真解决方案。MxSim 工程 CAE 仿真分析软件目前包含几何建模、前处理、多物理场求解、后处理等完整的 CAE 分析流程，能够满足工程中的结构分析、流体分析、声场分析、热分析及多物理场耦合分析等功能需求。MxSim 工程 CAE 仿真分析软件的多物理场及多物理场耦合分析功能已经广泛地应用于汽车车身刚强度、模态、碰撞安全性等汽车结构性能分析，以及汽车电池包、电机、变速箱等汽车电子电器产品设计研发；同时，也应用于航空、轨道交通、工程机械等其它工业 153 中国汽车工业软件发展建设白皮书 领域的复杂产品设计和性能分析。软件拥有前处理、求解、后处理完整的 CAE 分析模块，开发了对主流上下游商业软件文件的支持，包括 IGES、STEP、STL 等主流 CAD 软件几何模型数据格式，以及 LS-Dyna、Abaqus 等主流 CAE 软件的计算文件格式；在仿真结果的后处理输出上，MxSim 能够支持不同场变量的云图、矢量图、切面图、数据表、曲线绘制以及结果提取、动画输出等功能。典型应用案例典型应用案例 MxSim 已经应用于汽车车身刚强度、模态等汽车结构性能分析和汽车碰撞安全性分析等；同时，应用于华为、荣耀等企业的电子电器产品设计研发；在军工行业，基于 MxSim开发了军工行业 XXX 产品的 CAE 自动化分析软件产品、实现了某直升机主梁弹击破坏后剩余强度分析的显、隐式松散耦合计算、实现了核工业 XX 管道甩击的国产 CAE 软件分析、MxSim 的流体计算模块以领域于国外商业软件的计算速度应用于 XXX 型号高超飞机和 XXX 导弹的气动参数分析。MxDesign MxDesign 多学科优化设计软件多学科优化设计软件 MxDesign 是一款多学科的设计探索、研究以及优化软件，提供了一个可视化的灵活的仿真流程搭建平台，同时支持多学科集成的能力，能够整合不同学科领域的建模和分析工具，实现数据交流和协同计算。软件主要功能参数如下：支持敏感性分析方法对接商业求解器，定义复杂工程问题的设计方案；可以将敏感性分析方法与机器学习模型对接，154 中国汽车工业软件发展建设白皮书 基于小样本实现高维度的敏感性分析。提供多种试验设计方法，支持连续和离散的样本的采集。提供多种机器学习方法，可以实现单目标和多目标预测任务。提供多种全局优化算法，可以解决单目标/多目标和无约束/多约束等设计任务。支持参数化建模，使得用户可以灵活地调节设计参数，快速生成设计方案，并自动更新相关约束和目标。支持与多种分析工具（如 CAD、CAE 等）实现集成，便于模型的导入、转换和结果的导出。提供直观易用的可视化界面，以展示设计方案状态、优化结果，并支持用户进行交互操作和参数调节。具备良好的可扩展性，能够支持新的学科模型和算法的集成，以满足用户特定的需求和定制化要求。能提供生成详尽的报告和文档的功能，以便用户将优化的设计方案进行整理和呈现。典型应用案例典型应用案例 多学科优化设计软件 MxDesign 已经应用于汽车、轨道交通等产品的优化设计中，如比亚迪公司的某电池包优化设计，使得电池包的最大应力和重量都有所降低，优化结果优于同类型商业软件；中车某型号高铁转向架结构性能分析和优化，比国外商业软件更好地解决了复杂设计参数解耦能力不足的问题；中车集团某风机变流器噪声预测软件定制，实 155 中国汽车工业软件发展建设白皮书 现了箱体整体噪声声压级的快速精确预测。2.4 工禾工业软件（上海）有限公司工禾工业软件（上海）有限公司 工禾工业软件（上海）有限公司（简称“工禾软件”）是一家高新技术企业，总部位于上海，致力于国产计算机辅助工程（CAE）仿真软件和数字双胞胎技术的研发。工禾软件汇聚了一批来自国内知名大学和研究机构的专家和工程师，擅长结构力学、流体动力学、多体动力学等多个技术领域。通过与国内高校和科研机构的紧密合作，工禾软件保证了其技术产品始终处于行业前沿，其仿真软件和解决方案已在航空、汽车、电子等多个工程领域得到应用。遵循“三维一体”的市场战略，工禾软件不仅专注于技术创新，还着眼于推动制造业的数字化升级和高端应用。作为国内工业软件的先行者，工禾软件致力于推动中国制造业的全面数字化转型和提升全球竞争力。HapMatHapMat 多物理场仿真软件多物理场仿真软件 原理：HapMat 多物理场仿真分析软件基于有限元分析（FEA）方法，能够处理结构力学、流体动力学、电磁场等多个物理场的交互和耦合问题。架构：软件采用模块化架构，用户可以根据需求选择特定的物理场模块进行组合，实现定制化的仿真分析。这种灵活的架构也方便后续的功能扩展和升级。功能：结构力学分析、流体动力学分析（CFD）、电磁场 156 中国汽车工业软件发展建设白皮书 模拟、疲劳分析、分子动力学、工业数字双胞胎技术 性能：HapMat 软件优化了算法和计算流程，提供高性能的仿真计算能力。支持多核并行计算，显著缩短仿真时间。主要创新点主要创新点：用户友好的界面设计，降低使用门槛；本土化的算法优化，适应国内外不同工程条件和标准；开放 API，允许用户自定义仿真场景和参数；与国外同类产品相比所具有的优势；本土化优势本土化优势：更贴近国内企业的实际需求和应用场景。成本效益：相对于国外同类产品，HapMat 提供更具竞争力的价格，降低企业的使用成本。灵活的定制服务：根据客户的特定需求，提供更加个性化的仿真解决方案。快速的技术支持：作为国内企业，我们能提供更快速和及时的技术支持和服务。典型案例应用典型案例应用 HapMat 多物理场仿真软件在汽车行业的应用广泛且深入，专门针对结构优化、流体动力学以及热管理等方面提供解决方案。该软件能够精确模拟车辆及其各个组件在各种工况下的性能表现。通过在设计初期就实施模拟分析，HapMat能够帮助企业及时发现和解决可能出现的问题，大大提高了研发效率。这种早期干预不仅显著缩短了产品研发周期，还降低了因多次物理测试而产生的额外成本，有效地解决了汽 157 中国汽车工业软件发展建设白皮书 车行业长久以来面临的研发时间拉长和高成本的问题。应用成效应用成效 在实际应用中，HapMat 在研发设计环节表现尤为突出。某集团乘用车采用 HapMat 进行仿真分析后，成功地缩短了其研发周期约 30%。这不仅加速了产品上市的速度，而且在大幅度降低研发成本的同时，提升了企业的市场竞争力。这一成功案例不仅验证了 HapMat 软件的高效性和准确性，还体现了其在降低研发风险和成本方面的巨大潜力。2.5 上海仆勾山科技有限公司上海仆勾山科技有限公司 上海仆勾山科技有限公司（以下简称仆勾山）成立于2020 年，是上海适途科技旗下致力于系统工程和 MBSE 解决方案的专业服务商，主要提供 MBSE（基于模型的系统工程）和 RM（需求管理）的专业产品和服务，并进行本地化适配和定制，解决方案业界领先。核心团队来自中电、中航等军工行业，毕业于清华、成电、北科等国内顶尖高校。公司业务已服务于航空、航天、船舶、兵器、核电、汽车、轨道交通等领域。M M-FunFun M-Fun是仆勾山自主开发的拥有自主知识产权的MBSE工业软件，主要应用于复杂系统装备的研发领域，包含系统建模模块、系统仿真模块、协同建模模块、指标体系建模管理模块、接口详细设计模块、基于模型的安全性分析模块、文 158 中国汽车工业软件发展建设白皮书 档导出模块七大核心模块。其中基础模块是系统建模模块，主要用于对复杂系统进行需求分析和架构设计，完成系统建模。M-Fun 中的系统模型主要包含了运行分析模型、系统分析模型、逻辑架构设计模型和物理架构设计模型，简要介绍如下：运行分析主要专注于分析用户需求与目标。可承接作战体系架构分析设计结果，充分定义实际的运行用户和运行环境。系统分析主要用于定义系统如何满足运行需要，并达到期望的行为和质量。逻辑架构设计主要承接系统分析结果，将系统分解为若干个逻辑组件，并定义各逻辑组件的功能。物理架构设计与创建逻辑架构内容相似，区别在于此时定义了系统的“最终”形态。产品产品优势优势 MBSE 作为复杂系统研发领域的前沿技术，其竞争焦点在于工程落地性与实用性，而这正是 M-Fun 的优势所在。目前市面上常见的 MBSE 工业软件均为外资供应商的软件产品，例如法国达索析统公司的 MagicDraw 和美国 IBM 公司的Rhapsody，但均是从软件建模工具升级扩展而来，对于 MBSE的工程适用性不佳。M-Fun 的技术本身是在国外军工巨头逾20 年行业经验积累的基础上，结合核心团队在国内多年 MBSE落地实施经验打造而成，具有行业领先的成熟度和可靠性。159 中国汽车工业软件发展建设白皮书 典型应用案例典型应用案例 基于 M-Fun 软件的一个典型应用解决方案是架构协同设计解决方案，主要应用于复杂系统的总体设计领域，例如汽车领域。具体的需求场景为，如何在整车设计的过程中有效地协调功能设计团队、子系统设计团队和电子电气架构设计团队之间的工作，使得整车的顶层功能能够有效、高效地落实到具体的设计方案中。在这个协同设计过程中，主要的难点是如何将功能设计团队的设计成果有效传递给各子系统设计团队，以及如何将各子系统设计团队的设计成果有效传递给电子电气架构设计团队，尤其是在设计变更、迭代修改的过程中如何有效保证各团队设计内容的一致性。应用成效应用成效 仆勾山在某汽车公司开展了基于 M-Fun 的汽车架构协同设计平台的建设，有效解决了上述跨团队协同设计的难点。在该案例中，我们将系统模型分为了 FD/FR 模型、SC/SSC 模型、SC 需求收集模型、ECU 模型和 ECU 架构模型五大类，在FD/FR 模型中完成功能设计，在 SC/SSC 模型中完成子系统设计，在 ECU 架构模型中完成电子电气架构设计，并通过这些模型的集成同步关系实现设计信息的协同。例如，通过 FD/FR 模型和 SC/SSC 模型的集成将功能设计团队的设计成果有效传递给各子系统设计团队，如下图所示：160 中国汽车工业软件发展建设白皮书 通过 SC/SSC 模型和 ECU 模型的集成可以将各子系统设计团队的设计成果有效传递给电子电气架构设计团队，实现高效的架构协同设计。2.6 芯华章科技股份有限公司芯华章科技股份有限公司 芯华章作为国内数字芯片 EDA 全流程解决方案提供商，也是率先在汽车电子做垂直行业布局的中国 EDA 公司。芯华章用三年的时间在以智能调试、编译、验证、云为底座打造了从芯片到系统的敏捷验证工具链，完整的覆盖了数字芯片从 FPGA 原型验证，场景验证，形式验证，逻辑仿真，系统调试等功能，并申请自主研发专利超 160 件。2023 年 5 月 25 日，芯华章宣布完成对以色列 Optima DA公司的战略投资，正式进军中国汽车电子功能安全解决方案阵列。2023 年 6 月 15 日，芯华章发布了经中国信通院认证的 161 中国汽车工业软件发展建设白皮书 国内首台超百亿门的硬件仿真器桦敏 HuaEmu E1，可满足 150亿门以上芯片应用系统的验证容量。凭借 HuaEmu E1 的超高性 能，芯 华 章 率 先在 中 国 汽 车 电子 垂 直 提 出了 PIL（Processer in Loop）处理器在环仿真的解决方案，致力于解决中国汽车行业现款车在用上一款芯片的窘境，左移主机厂 V 模型开发流程，助力车规级芯片公司提前 2-3 年上车。目前，芯华章在北京、上海、南京、深圳、厦门、成都等地都建立了研发中心，更在全球部署吸引世界级研发人才。集结了一支 500 余人的全球化精英团队，其中八成为尖端研发人员，硕博比例高达 70%。作为一家从验证起步的 EDA 公司，芯华章正逐步实现从芯片的门级验证，芯片系统级验证，到软硬件协同验证飞跃。真正实现场景驱动，算法赋能，芯片实现的 DSA(Domain Special Architecture）芯范式。桦敏桦敏 HuaEmu E1HuaEmu E1 高性能硬件仿真系统高性能硬件仿真系统 作为国内首台设计上支持百亿门以上大容量的硬件仿真器，HuaEmu E1 是芯华章公司自行研发、拥有自主知识产权的新一代高性能硬件仿真系统。产品满足大规模验证容量、灵活多样的级联方式，采用专用协议的光交换互联数据高速传输，实现低延迟高性能的系统仿真；支持丰富多样的仿真模式，并拥有精准强大的调试能力。实现智能设计流程、减少人工成本、缩短芯片验证周期，为系统验证和软件开发提供大容量、高性能、调试能力强的新一代智能硅前验证系统。162 中国汽车工业软件发展建设白皮书 以某自动驾驶客户项目中对整个场景图片和视频的采集与显示过程的硬件仿真模拟为例。基于对图像数据的强大处理能力，通过图像采集 AI 算法的处理，实现了图像种类的自动识别及高精度判断。穹鼎穹鼎 GalaxSimGalaxSim 高性能高精度数字仿真器高性能高精度数字仿真器 穹鼎 GalaxSim 是芯华章自主研发全新构架的高性能高精度数字仿真器。产品具有多种使用模式，其中 Turbo 模式相较传统仿真大幅提升了一到两个数量级的加速，可高效兼容各类验证工具，提供统一的数据接口，进行多种联合仿真，高效适配各个层次的验证工作，从 IP 到 SoC 再到 Chiplet 验证有很好的适用场景。产品具备明显技术优势：支持各类计算机处理器处理平台，如 x86，ARM，RISC-V，亦支持飞腾等国产服务器。智能分割编译技术，自动化分布式仿真技术，充分发挥多服务器多核并行算力。提供开放式的架构，支持与其他调试器、原型系统和硬件加速器进行联合仿真。以某大算力汽车芯片验证仿真项目为例，GalaxSim Turbo 替代了传统高昂的硬件仿真器，充分发挥了软件独有的智能分割以及分布式仿真技术，把超大规模的数字电路设计分为了 18 个 Partition，432 个 Thread。大大压缩了运行时间，提高敏捷开发设计的迭代次数。其灵活交互仿真模式和完整的调试方案也大幅提高了用户的调试效率。为客户节省了巨额的硬件购置费用。163 中国汽车工业软件发展建设白皮书 2.7 上海适途科技软件有限公司上海适途科技软件有限公司 适途科技总部位于上海，以助力企业创新为使命，作为专业的研发服务提供商，在咨询规划、工程设计、方案实施、软件开发、研发工具、系统运维等多个领域，拥有丰富的实践经验和卓越的服务能力。基于对汽车行业丰富服务经验的总结和沉淀，今天的适途科技还面向交通运输、机械设备、航空航天、电子电器、软件信息等行业提供数字化的研发服务。旗下企业连续五次获得“中国智慧研发解决方案优秀供应商”奖项，自主研发的多款协同软件产品多次获得“中国智能制造优秀推荐产品”奖项。适途适途 BOMBOM 适途 BOM 系统将贯穿于企业的，与产品相关的核心业务提炼进行统一管理，形成企业级的 BOM 管理系统，以支持企业从规划、研发、制造、生产直至售后的产品开发全过程的核心数据管理。产品优势产品优势 将配置管理、企业级变更及 BOM 完整的集成，配置管理决定了 BOM 的组织方式，变更管理则确保了 BOM 的一致性，同时使用前沿的微服务架构，可根据业务扩展实现服务扩展，以支持企业业务发展。典型应用案例典型应用案例 某主机厂客户采用的 BOM 系统需要满足自建研发系统，164 中国汽车工业软件发展建设白皮书 在整车从产品规划到制造、生产的整个开发过程中，线上管理 BOM 数据。适途 BOM 系统帮助客户实现工程物料主数据的整体线上管理，包括工程基础数据库管理、工程配置管理、工程变更管理、零件管理、EBOM 数据管理，软件 BOM 管理，MBOM 管理及 SBOM 管理，同时实现打通 EBOM 与 MBOM、SBOM、软件 BOM 的业务流与数据链，以支持进一步支持未来项目开发和生产需要。应用成效应用成效 在适途BOM系统支持下，基于客户整车开发流程通过BOM系统 EWO 断点及 SWO、MWO 对 SBOM/MBOM 进行发布和变更管理。形成了一套完整的数据流程流转模式并保证了数据闭环，满足了企业研发，设计，制造，售后业务的全方位的 BOM 数据管 适途适途 PDMPDM 适途 PDM 是一个企业级的产品研发协同管理平台，以软件技术为基础，产品数据为核心，实现对产品相关数据、资源一体化集成管理和研发业务流程的协同管理。产品优势产品优势 研发数据管理模块可以实现产品设计数据模块化、标准化，流程化，缩短产品研发周期、降低成本、提高质量并支援后续服务，同时也可以提高企业产品数据管理的效率和准确性。与其他系统（PLM/ERP/CAD/OA/CATIA 等）进行集成，保障数据完整性、正确性、安全性，实现无缝数据流和更高 165 中国汽车工业软件发展建设白皮书 效的协作。典型应用案例典型应用案例 某主机厂项目重在构建全面、稳健、实用的工程研发基础管理平台，初步定义客户产品研发管理体系，规范研发流程，从前期的深入调研到后期的部署，以客户业务为导向，切实的解决了公司一直以来数据繁杂低效的问题，实现研发数据集中、准确和结构化管理。应用成效应用成效 适途 PDM 帮助客户建立统一的研发管理平台，构建面向产品研发过程的协同产品研发管理平台，通过单一的产品数据源为产品研发提供及时、准确并可追溯的信息服务。同时，通过 SolidWorks 集成管理，支持基于 PDM 环境的协同设计，为整车 DMU 打下基础；实现标通件分类管理，提高零部件的重用率。另外，通过电子流程管理数据发布，提高数据发放的准确率与数据质量；通过设计变更管理提供产品数据更改发布时间、准确、可追溯性；通过供应商数据发放平台，有效管理供应商数据发放。2.8 北京科思诚科技有限公司北京科思诚科技有限公司 北京科思诚科技有限公司成立于 2000 年，致力于国产自主工业软件的研发应用和推广工作，总部位于中关村高科技园区石景山园，在全国多地设有办事机构或常驻技术服务人员，是国家高新技术企业、双软企业、“创新型”以及“专 166 中国汽车工业软件发展建设白皮书 精特新”企业。公司掌握自主核心技术，具有多项发明专利，形成具有国际先进水平的国产自主核心工业软件多款，解决工业领域数字化转型的重要核心问题，是国内自主工业软件的重要力量，承担了国家级重大工程任务以及北京市创新资金支持项目。软件产品有体系和系统级仿真优化、多学科联合仿真、多学科设计优化、产品数据管理、制造过程管理、三维尺寸链计算与公差分析、BOM 管理等，涵盖工业领域正向研制的多个阶段，成功案例数百个。多学科联合仿及设计优化软件多学科联合仿及设计优化软件 多学科联合仿真及设计优化软件 MOSIM 通过对汽车领域CAD/CAE 以及各种专业计算仿真应用程序的集成和调用，将结构、碰撞、NVH、热、流体、电、磁、光学等学科的工具进行集成，基于试验设计、近似模型、优化设计技术等自动调用各工具执行多学科联合仿真分析，实现汽车产品设计过程中的自动性能优化，并且实现多学科、多指标参数的均衡优化，使得在提高汽车产品性能的同时降低成本、缩短设计时间。多学科联合仿真优化软件案例 案例名称：某车型车架减重。案例用户：某汽集团下属公司研发部。案例概述：通过改变车架纵梁和横梁截面高度、宽度、厚度相关参数，在保证车架弯曲刚度和扭转刚度性能不下降的情况下，重量最轻。167 中国汽车工业软件发展建设白皮书 解决方案：基于 MOSIM 软件，集成 Nastran 和 LS-Dyna工具和模型，通过试验设计获取样本点，基于样本点利用近似模型构建了结构模型和碰撞模型的代理模型，采用遗传算法基于代理模型经过多轮迭代求解，车架重量从 55.5kg 减重到 52.7kg，减重 2.8kg，实现 5%的减重。三维尺寸链计算与公差分析软件三维尺寸链计算与公差分析软件 三维尺寸链计算与公差分析软件 TolSim 以产品各类几何精度为目标，具备几何误差传递模型，并综合考虑零件公差、装配顺序、装配方法以及装配夹具等对装配偏差影响的综合因素，进行各环节误差传递、累积和耦合分析，基于数理统计的计算方法，通过仿真产品的制造和装配过程来预测产品的尺寸质量和偏差源贡献因子，分析和评估装配尺寸链中零部件的制造偏差和工艺偏差如何影响产品的各种“关键产品特性（KPC）”，从而验证产品设计的合理性、装配工艺顺序的合理性、夹具设计的合理性、附件定位安装的合理性，快速评价不同的安装方案以及不同安装顺序的优劣、合理地定义和分配零件和产品的公差，优化产品设计，以最小的成本和最高的质量制造产品。案例名称：某刹车系统尺寸链分析 案例用户：某国防科技集团下属公司。案例描述：通过对刹车系统进行三维尺寸链建模和仿真，合理分配尺寸公差，优化装配过程。解决方案：利用公差分析软件 TolSim 基于刹车系统模 168 中国汽车工业软件发展建设白皮书 型进行装配偏差建模，对刹车系统装配过程进行仿真，根据贡献因子报告，对刹车系统结构、装配工艺以及公差分配提出了改进方案，验证了优化设计的正确性。2.9 武汉天喻软件有限公司武汉天喻软件有限公司 武汉天喻软件有限公司于 2002 年成立，是国家智能设计和数控技术创新中心的核心产品产业化基地，致力于为制造业企业提供数字化、信息化、协同化、数据安全等支撑软件和业务咨询服务。武汉天喻是集“产、学、研”综合优势的产品数字化设计软件开发商和咨询服务商。国家专精特新“小巨人”企业、湖北省认定的软件企业和高新技术企业、湖北省信息化与工业化融合试点示范企业。天喻产品全生命周期管理系统天喻产品全生命周期管理系统-I IntentePLMPLM 通过先进的管理模式和运行机制来消除设计、工艺、生产各环节间的信息隔阂，可适应复杂的企业应用环境和业务逻辑，为企业打造以产品为核心、以业务流程为驱动的企业 169 中国汽车工业软件发展建设白皮书 级协同研发管理平台。产品优势产品优势 平台化产品发展路线 功能完整覆盖产品全生命周期管理 柔性可扩展的数据建模技术和高性能技术 支持跨地域、跨部门、跨企业的全球协同设计 面向服务 SOA 架构 项目群组管理，支持集团级协同管控 内置工作流引擎，支持复杂业务流程 完全国产知识产权，自主可控 天喻三维工艺规划系统天喻三维工艺规划系统-Inte3DInte3D 天喻三维工艺规划系统主要为企业工艺、制造等环节提供三维工艺设计、仿真、生产可视化等一体化解决方案，包括三维装配工艺、三维机加工艺、三维备件图、汽车白车身三维焊接工艺等设计工具以及车间生产可视化工具。产品优势产品优势 三维工艺模型数据轻量化 三维机加工艺规划 三维装配工艺规划 三维焊装工艺规划 三维工艺可视化输出 典型案例应用典型案例应用 某车企是一家集商用车、乘用车及动力总成研发、制造、170 中国汽车工业软件发展建设白皮书 销售和服务于一体的综合型汽车厂商。为了满足企业全球化产业链异地协同设计、制造、服务一体化的 BOM 管理要求，建立了以 BOM 为主线和主数据模型的面向产品全生命周期各阶段的 BOM 管理体系及系统，形成了汽车行业特色的主题知识库，解决了产业链各环节产品数据的一致性和共享问题，大大提升了企业的业务流转效率，节约了管理成本；实现了流程驱动、以 BOM 为主线的全球化多语言异地协同设计管理平台，解决了汽车行业集团企业的全球异地任务协同、数据协同及供应商协同，有效地提升了产品的研发效率，为企业建立健全“正向”产品设计体系奠定了基础，帮助某车企成为全国汽车行业唯一的制造业信息化示范企业。客户痛点客户痛点 汽车产品种类全、系列多、变形配置多。例如一个型号卡车不同配置变化多达上万种，一个产品有几千个零部件构成，每个零部件对应数模、图纸、工艺等多种文档，每个零部件和文档有不同的版本和过程信息。数据关系复杂，产品开发周期长、管控要求多、管理困难。现有模式难以实现复杂流程管理，大量流程难以嵌入，纸介质文档和电子数据两层皮问题、电子数据权威性、数据一致性、可追溯性等一系列问题长期制约发展。产品数据生命周期各阶段、状态的控制策略,目前多数还是书面文件形式，没有在系统中固化并实现策略控制，异 171 中国汽车工业软件发展建设白皮书 构设计环境下多种设计工具的协同不足。产品零部件的重复设计难以发现和控制，产品零部件标准化程度低、规格数量多、重用率低，产品成本难以控制。客户需求客户需求 支撑某车企战略转型，持续融入和实践公司自主研发创新体系，形成公司自主研发创新体系支撑平台；提高公司各部门、专业、岗位间的并行和协同能力，实现集团企业的协同，供应商协同、突破海外协同，为构建公司四层次研发体系支撑平台积累良好基础;有效管理企业基础信息资源，提高资源质量，提高零部件重用率，杜绝重复设计。应用成效应用成效 该项目实现了国内异地产销协同及全球跨国研发协同，为集团增加经济效益 2500 万/年，降低研发成本 1500 万/年，降低产销成本 1310 万/年。开发支持汽车产品全球协同设计管理平台，对于打破国外高端 PLM 系统的市场垄断，保障我国关键/重点行业的产品与技术安全，提高制造企业创新产品开发能力，培育自主工业软件产业，具有重要意义。2.10 中汽创智科技有限公司中汽创智科技有限公司 中汽创智科技有限公司由中国一汽、东风公司、兵器装备集团、长安汽车和南京江宁经开科技共同出资设立，注册资本金 160 亿。公司聚焦汽车前瞻、共性、平台、核心技术 172 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的研发及产业孵化，其中“自主工业软件”为公司核心业务板块之一，包含 2 类产品：PLM 协同研发平台和 CFD 仿真分析软件。PLMPLM 协同平台协同平台 基于云原生架构的研发一体化协同平台，涵盖产品数据管理系统 PDM、软件开发管理系统 ALM、研发项目管理系统PMS、实验室管理 LMS 系统等多个 APP，支撑汽车产品研发复杂业务场景的需求。技术优势：基于微服务架构，采用云原生技术，实现灵活部署、高可用保障的先进架构，支持国产化操作系统与数据库。产品优势：开箱即用：灵活的模板定制、系统配置功能 灵活配置：支持对象类型属性、生命周期、工作流、业务规则、菜单、权限灵活配置；高效协同：跨专业设计工具集成；聚焦汽车领域：融合主流车企的业务逻辑和管理模式；性价比高：相比国外产品，具有绝对性价比优势；高度集成：提供开放接口，与钉钉等系统集成；国产化适配：支持 kubesphere 容器化部署，微服务管理，OBS 文件存储；在线文档预览；典型应用案例典型应用案例 用户痛点：某零件厂信息化建设缺乏总体及长期规划，173 中国汽车工业软件发展建设白皮书 急需建设一体化 PLM 协同研发管理平台，实现研发过程管理，打通研发端到制造端的数据互联互通，提升协同研发效率。项目范围：包括产品数据管理 PDM、研发项目管理 PMS、软件开发管理 ALM 项目建设，具体如下：核心建设目标 打造一体化产品研发协同平台，遵循项目管理，裁剪适配客户产品研发项目管理业务，打造软件开发过程管理能力。核心建设内容 零部件管理、BOM 管理、图文档管理、设计资源管理、设计发放管理、MES 系统集成、项目计划与交付管理、督办及项目看板管理、软件需求管理、软件测试管理、测试用例与缺陷管理。长风长风 C CFDFD 仿真分析软件仿真分析软件 长风 CFD 软件已应用于自主氢燃料膜电极研发领域，同时，针对空气动力学类、热流耦合类、流致噪声等热力学和声学类均可适用。产品优势产品优势 具有完全自主知识产权，可进行全方位的定制化开发。前后处理模块已具备与商软相当的功能性；求解器的开发初步具备工程应用能力。软件验证工作联合同济大学风洞中心配合完成，中汽创智 CFD 软件也成为全球首个具有完整风洞验证的流体分析软件。案例概述案例概述 174 中国汽车工业软件发展建设白皮书 某汽车行业央企为规避软件应用风险，推广自主工业软件应用和平台化开发。客户需求和痛点客户需求和痛点 全流程自主 CFD 软件开发能力在国内基本属于空白，但国产替代势在必行。中汽创智通过自主 CFD 软件的研发过程，积累了大量的开发经验和有效的实施路线，能够解决客户所需。同时，自主 CFD 已在该企业开展使用，完成全流程计算，能够对产品研发提供支撑。应用成效应用成效 自主 CFD 软件全流程应用于研发支撑，做到完全国产替代。2.11 北京圜晖科技有限公司北京圜晖科技有限公司 北京圜晖科技公司成立于 2019 年，拥有完全原创、自主可控的“三维数据可视化技术”，支持将原始的三维模型如CAITA、Creo、UG、Solidworks 以及中性数据格式如 STEP、IGES 等不同的数据格式归一化转换为符合国家标准的三维可视化数据格式，该国家标准名称为三维工业产品数据可视化应用格式规范，由圜晖科技领编，也是圜晖科技多年的技术沉淀，完全进行公开，与所有厂商一起共建行业生态。圜晖科技依托三维产品可视化标准，结合完全自主可控的技术，在汽车、高端装备、军工等领域探索与应用了众多案例，使三维模型的应用贯穿产品的全生命周期，加速企业 175 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的 MBD 进程。在研发设计阶段，支持在 PLM 系统中基于三维模型的协同审阅；在生产制造阶段，实现三维工艺作业指导书；在交付阶段，支持电子化、三维化的产品使用手册；在运维阶段，支持符合标准的三维交互式电子化手册（IETM）；在档案归档阶段，支持以三维归档、一致性校验、以模型搜模型等典型的档案的收、管、存、用过程中的三维模型利用。圜晖科技致力于三维用模场景的开发，以三维可视化模型贯穿于产品的全生命周期，加速企业数字化转型升级。设戟设戟平台平台 设戟平台基于云原生架构开发，完全 B/S 架构，符合未来发展趋势。整个平台定位于集成商开发应用，如 PLM、MES、CAPP、IETM、档案等集商集成开发使用，具有丰富的开发接口，层次上包含数据格式层、软件底层、组件层等不同层级的开发接口，满足不同需求层次的集成与应用开发，并配备有完成的集成开发案例和 DEMO，最快 1 小时即可完成双方系统/平台集成。产品数据能力中心产品数据能力中心 P PDCCDCC 产品数据能力中心（Product Data Capability Center，PDCC），以产品数据能力中心为基础，对下游过程中的三维产品数据进行全量管理，按照建造、运维、交付等不同阶段的典型业务需求进行数据应用，充分解耦设计模型，同时集成业务属性，隔离三维模型的复杂性问题，促进企业数字化转型人效与投资回报。176 中国汽车工业软件发展建设白皮书 产品数据能力中心 PDCC 架构图 典型应用案例典型应用案例 某车企 PLM 系统三维可视化签审流程 从汽车行业的研发管理流程来看，所有的三维设计模型的下发、数据冻结、版本变更等都需要进行审签与审阅，但是目前 PLM 系统中的审签均是基于文字或图片等二维信息来进行传递的，从准确性和可视化上都有所欠缺。PLM 中集成三维可视化平台，实现了从模型上传检入到查看审阅及三维意见添加等全流程管理，大大提高了三维模型的查看效率。应用成效应用成效 客户应用其它 PLM 系统来进行研发数据管理和传输协同，长期以来存在三维效率低、花费高、不直观、审签浮于形式 177 中国汽车工业软件发展建设白皮书 的问题。客户的 PLM 集成设戟三维可视化平台后，实现了：多源异构 CAD（UG、Solidworks、Creo 等）的三维模型在 PLM 中，无需安装 CAD 软件，基于常用浏览器即可快速打开 审签部门不必再购买多余三维设计软件许可，大大降低了企业研发成本；直接在三维模型上呈现反馈意见，位置精确、内容，让审签更为直观，审批意见结构化存储，实现了权限管理的结构化；模型自动检索并转换，不影响用户正常工作流程；可视化模型转换时可同步实现缩略图、模型树等信息的结构化提取，以 xml 信息表达可直接被 PLM 系统调用。2.12 上海同星智能科技有限公司上海同星智能科技有限公司 同星智能成立于 2017 年，作为汽车电子基础工具链企业，同星智能是专注于国产自主可控汽车电子工具链的高新技术企业、“专精特新”企业。“软件定义汽车、软件定义装备、软件定义生活，而同星定义软件”，同星推出的TSMaster 软件及配套硬件设备，具备嵌入式代码生成、汽车总线分析、仿真、诊断、测试和标定等核心功能，支持 CAN、CAN-FD、Ethernet、LIN、FlexRay、SENT、PSI5 等主流总线协议和通讯协议，覆盖了汽车整车及零部件研发、测试、生产、试验、售后全流程。178 中国汽车工业软件发展建设白皮书 目前同星智能在国内汽车行业总线工具链实现用户量第一，全球企业用户超 4000 家，用户覆盖汽车整车厂、零部件供应商、芯片厂商、设备/服务供应商、工程机械、航空航天、舰船军工等多个领域。同星同星 TSMasterTSMaster 汽车电子基础工具链软件汽车电子基础工具链软件 为了解决当前国内汽车电子领域基础研发工具链缺失的问题，同星科研人员研发出了一种软硬件解耦的、快速迭代的、可不断被软件定义的汽车电子基础工具链。该基础工具链包含了软件及其配套的一系列硬件，其核心价值在于工业软件，其功能覆盖汽车电子开发“V 模型”全流程，具备建模、软件模拟仿真、硬件在环仿真、嵌入式代码生成、汽车电子通讯分析、汽车总线仿真、诊断、测试、标定，信息安全等核心功能，覆盖汽车研发、测试、生产、试验、售后全流程。主要创新点主要创新点 概况来讲，有点类似于今天的“软硬件解耦”“软件定义汽车”的智能汽车和传统汽车的区别，同星的汽车电子基础工具链的最大的创新点在于，构建了一套“软硬件解耦的”汽车电子基础工具链，同时利用敏捷开发的模式，让这套工具链可以在开放架构的 TSMaster 软件之下，不断生长，不断的被同星团队/用户/甚至第三方机构“软件定义”。具体来讲，包括以下技术点：车载 CAN/CANFD/LIN/Flexray/Ethernet 网络仿真引擎。179 中国汽车工业软件发展建设白皮书 汽车 ECU 硬实时仿真技术，不依赖实时系统做到真正硬实时。个人电脑上通过 TSMaster 实现汽车 ECU 实时仿真技术。图形化编程语言及软硬件解耦的开放开发平台。开放架构的扩展工具箱，赋予了系统强大的扩展能力，让本系统真正做到软件定义一切。与国外同类产品相比的优势 兼容性强，TSMaster 软件能支持市面上主流的仪器设备。性价比高，在保证测量精度等性能指标的同时，实现同样的功能，其智能硬件的成本远低于市面上的同类产品。本地化，原生中文、快速服务。效率高，TSMaster 一套系统即可完成，既节约经济成本，也大大降低开发难度，缩短开发时间。典型应用案例典型应用案例 TSMaster 目前主要应用于汽车行业，在国防军工、航空航天领域也有部分公司开始使用。汽车行业的主机厂、零部件供应商、系统集成商在整车和 ECU 的研发、测试、试验、生产、售后等阶段广泛使用 TSMaster 软件，具体应用场景包括整车/ECU 总线的开发与仿真、测试（SIL、HIL、VIL、道路试验等）、诊断与刷写、测量与标定。在研发方面，国内大部分车厂都开始使用 TSMaster 做剩余总线仿真、网络验证、数据采集、编写各种测试用例等；由于 TSMaster 的免费功能就可覆盖他们 80%左右常用功能 180 中国汽车工业软件发展建设白皮书 需求，每年可降本达 60%以上。在测试方面，基于 TSMaster 创新的 HIL 测试方案和低成本的特点，好几家整车厂以及零部件供应商，将 TSMaster作为唯一的测试软件，用于 ECU 算法仿真、测试用例的编写和执行、生成测试报告、数据实时分析和保存等。既可摆脱对国外方案的依赖，也可极大地降低成本。在生产和售后方面，研发部门使用 TSMaster 完成了相应的开发和配置后，通过加密和应用发布直接发布给后续环节使用，而不需要每个部门都单独定制开发相关工程或者软件。这样一方面是减少很多重复开发，另一方面也能保持前后一致，减少沟通成本。2.13 戴西（上海）软件有限公司戴西（上海）软件有限公司 戴西软件，成立于 2010 年，总部位于中国上海，上海市高新技术企业、软件企业。主营业务为面向高端制造业提供数字化研发平台软件、CAE 仿真软件的研发、销售及技术服务，是一家具有十四年工业软件研发能力的领先公司。戴西软件目前旗舰产品有：DWS 数字化研发平台、VPG 碰撞安全仿真软件、PreSys 通用有限元仿真软件。目前公司团队具有 109人，博士 3 人、核心技术骨干 15 人，为美国 ETA 创始核心研发团队，均具备 20 年工业软件研发经验。VPGVPG 汽车碰撞安全仿真软件汽车碰撞安全仿真软件 VPG 汽车碰撞安全仿真软件融合了戴西收购全球领先的 181 中国汽车工业软件发展建设白皮书 CAE 软件原厂商美国 ETA 的 VPG 和 PreSys 全球知识产权所有权与研发团队，结合我们的技术优势，适配了全球主流的汽车碰撞安全和行人保护法规，目前是一款成熟可用的商业化汽车碰撞 CAE 软件。产品优势产品优势 VPG 汽车碰撞安全仿真软件与 Altair 的 HyperMesh、希腊的 BETA 的 ANSA、Oasys 的 Primer 均为汽车碰撞安全的主要仿真软件。而 VPG 的技术优势兼顾网格划分、约束系统、行人保护、汽车碰撞、法规适配等功能，对比 Primer 具有明显优势。VPG 产品具有 25 年的技术优势与工程经验沉淀，产品成熟度高、商业化能力强、软件易用、且已经适配全球碰撞安全法规，成为国内汽车碰撞安全仿真软件国产化替代的最佳产品。PreSysPreSys 通用前后处理仿真软件通用前后处理仿真软件 PreSys 通用前后处理仿真软件是戴西软件收购全球著名 CAE 软件开发商 ETA 公司旗下的 PreSys 软件发展而来，PreSys 通用前后处理仿真软件是通用的有限元前、后处理软件，其与多种 CAD 和 CAE 软件有良好的接口，并具有强大的有限元网格划分功能。产品优势产品优势 PreSys 通用前后处理仿真软件可帮助工程技术及科研人员进行各种工程模拟分析，可应用汽车、电子岩土爆破等各个领域的仿真模拟分析。随着 CAE 虚拟仿真应用的广泛化、182 中国汽车工业软件发展建设白皮书 实用化、精确化、便捷化，CAE 仿真工具在工程实践当中越来越重要，PreSys 通用前后处理仿真软件可帮助用户提高研发效率、缩短研发周期、降低研发成本。典型案例应用典型案例应用 某车主机厂是国内领先的汽车生产厂家，从燃油车与电动车全部覆盖，同时具备轿车、SUV、商务车等，在行业具有标杆意义。某车企需开发新款车型，目标为国内上市星级车，研发费用高，国内法规考察项的需提交工信部，考虑到国外软件大多来自欧美，采用租赁制，但界面友好性差、自动生成报告需要写脚本程序、法规不全更新速度慢。从 2005 年开始，该车企为了节约研发成本、缩短研发周期，持续加注产品研发的能力建设，尤其在仿真领域研发投入持续增涨，汽车碰撞安全方面作为汽车仿真的最重要组成部分，当前使用均为国外仿真软件，目前考虑国外软件日益增长的成本压力与可能断供的风险，急需寻找一款可替代的国产汽车碰撞仿真软件。汽车碰撞安全方向：戴西 VPG 软件汽车碰撞安全仿真软件，界面友好，操作简单，兼顾了仿真工程师的习惯，在做汽车网格划分、约束系统、行人保护、汽车碰撞安全、法规适配等方面，使用戴西 VPG 软件，功能满足要求，性价比完胜国外软件。目前，该车企已开始购买戴西 VPG 汽车碰撞安全仿真软件，并将在多个业务部门陆续进行应用。183 中国汽车工业软件发展建设白皮书 汽车结构、NVH、耐久方向：戴西 PreSys 通用有限元仿真软件，属同类软件产品龙头，操作方便、自动生成报告、各项法规齐全，工况流程化程度高，被各大汽车厂商广泛使用。目前，该企业已购买并广泛应用与结构、流体、NVH、耐久等分析。客户需求和痛点客户需求和痛点 做某些分析项需要有该分析项工作经验人

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智能和电能全面发力，丰富垂直赛道产品矩阵 理想汽车产业链专题报告 西南证券研究发展中心 2023年11月 汽车研究团队 分析师：郑连声 执业证号：S01 电话：010-57758.

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广州车展总结：智驾加速，差异竞争智驾/超充/驾控，高端转型百花齐放证券研究报告 行业研究 汽车与零部件证券分析师：黄细里执业证书编号：S0600520010001联系邮箱：联系电话：021-60199.

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 分析师分析师联系人联系人王玉王玉登记编号：S01彭宇泰彭宇泰汽 车 团 队汽 车 团 队 行 业 深 度 报 告行 业 深 度 报 告证券研究报告|汽车零部件|2023年11月. 

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敬请参阅末页重要声明及评级说明 证券研究报告 高壁垒、广生态、强联合：华为汽车深度解读高壁垒、广生态、强联合：华为汽车深度解读 明星主机厂产业链系列深度之一明星主机厂产业链系列深度之一 Table_.

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蓄势能赢海外市场，聚动能向“新”而行蓄势能赢海外市场，聚动能向“新”而行 西南证券研究发展中心西南证券研究发展中心 汽车研究团队汽车研究团队 2023年年11月月 奇瑞产业链专题报告奇瑞产业链专题报告.

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请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明/子行业子行业/行业行业 Table_Date 发布时间：发布时间：2023-11-13 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级. 

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特别提示：特别提示：为确保贵司的利益并维护我司版权，本报告电子版仅限于公司内部使用，不得将资料外泄，如有发现由贵公司外泄，我公司将追究版权责任，如有不便，敬请谅解！非充气结构性轮胎行业市场调研报告非充气结构性轮胎行业市场调研报告 1 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 目 录 CONTENTS 非充气结构性轮胎行业市场调研报告.1 第 1 章：非充气结构轮胎市场概述.4 1.1 非充气结构轮胎定义及分类.4 1.1.1 非充气结构轮胎定义.4 1.1.2 非充气结构轮胎产品分类.4 1.2 非充气结构轮胎结构特点及优劣势.5 1.2.1 非充气结构轮胎的特点分析.5 1.2.2 非充气结构轮胎的优劣势分析.5 1.3 非充气结构轮胎产业链图谱.6 1.4 全球及中国非充气结构轮胎市场现状.7 1.4.1 非充气结构轮胎技术现状.7 1、非充气结构轮胎主流材料技术情况.7 2、非充气结构轮胎关键部件技术情况.8（1）剪切带.8（2）轮辐.9 3、非充气结构轮胎成型技术情况.9 4、非充气结构轮胎专利情况.10 1.4.2 非充气结构轮胎产品及应用现状.10 1.5 全球及中国非充气结构轮胎企业格局.12 1.5.1 全球非充气结构轮胎企业格局.12 1.5.2 中国非充气结构轮胎企业格局.12 1.6 全球非充气结构轮胎发展趋势.13 第 2 章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析.14 2.1 低速电动车（两轮、三轮、四轮）市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.14 2.1.1 低速电动车市场发展现状分析.14 1、电动两轮车市场发展现状.14 2、电动三轮车市场现状.15 3、电动四轮车市场现状.16 2.1.2 低速电动车市场轮胎需求现状.17 2.1.3 非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析.18 2.2 汽车市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.19 2.2.1 无人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析.19 2.2.2 有人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析.21 2.3 工程机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.23 2.4 农用机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.24 2.5 军工市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.25 2.6 其他潜力市场分析判断.27 第 3 章：我国非充气结构轮胎企业核心竞争力分析.28 3.1 企业的核心团队.28 3.2 企业产品产业化进程.28 3.3 企业技术创新能力对比.29 3.3.1 企业产品结构、材料、工艺路线对比.29 2 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 3.3.2 企业产品性能对比.29 3.4 企业融资历程对比.30 3.5 企业客户资源对比.31 3.6 企业的核心竞争力及产业布局总结.31 第 4 章：非充气结构轮胎市场投资策略建议.33 4.1 非充气结构轮胎市场投资机会.33 4.2.1 新型高性能复合材料的开发.33 4.2.2 改进结构设计解决非充气轮胎振动问题.33 4.2.3 非充气结构轮胎的自动化维护设备.34 4.2.4 智能材料及结构应用于非充气结构轮胎.34 4.2 非充气结构轮胎市场投资策略建议.34 3 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图 表 目 录 图表 1：非充气结构轮胎产品分类.4 图表 2：非充气结构轮胎特点.5 图表 3：非充气结构轮胎优劣势分析.6 图表 4：非充气结构轮胎产业链结构.7 图表 5：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意.8 图表 6：固特异剪切带专利结构示意图.8 图表 7：米其林 TWEEL 和 UPTIS 辐条示意图.9 图表 8：非充气结构轮胎成型技术对比分析.9 图表 9：2015-2023 年中国非充气结构轮胎专利申请&公开数量（单位：项）.10 图表 10：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况.10 图表 11：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用.11 图表 12：全球非充气结构轮胎竞争情况.12 图表 13：中国非充气结构轮胎竞争情况.12 图表 14：全球非充气结构轮胎行业发展趋势.13 图表 15：电动两轮、三轮、四轮车特点对比.14 图表 16：2017-2022 年中国电动两轮车产量（单位：万辆，%）.15 图表 17：2017-2022 年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，%）.15 图表 18：2017-2022 年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，%）.16 图表 19：2017-2022 年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）.17 图表 20：2017-2022 年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）.18 图表 21：头部低速电动车制造商产品所使用轮胎类型一览.18 图表 22：2022 年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，万条）.19 图表 23：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，%，万元，元/条，亿元）.19 图表 24：费曼科技无人车非充气轮胎样机试验.20 图表 25：无人驾驶应用场景对非充气结构轮胎需求市场容量（单位：万辆，万条）.20 图表 26：米其林 Uptis 非充气结构轮胎.22 图表 27：费曼科技乘用车非充气轮胎.22 图表 28：不同渗透率场景下有人驾驶汽车对非充气结构轮胎的需求量（单位：万辆，万条）.22 图表 29：非充气轮胎在矿山场景的应用优劣势对比.23 图表 30：工程机械对轮胎的需求量测算（单位：条，万条）.24 图表 31：2022 年中国主要动力农业机械产量及对轮胎的需求量（单位：万辆，条，万条）.25 图表 32：蜂窝状轮胎.25 图表 33：费曼科技研发的国产首个军工轮式车辆非充气轮胎.26 图表 34：山东贞元汽车车轮有限公司军用非充气结构轮胎.26 图表 35：代表企业核心团队对比.28 图表 36：代表企业产品产业化进程对比.28 图表 37：代表企业产品结构、材料、工艺路线对比.29 图表 38：代表企业产品性能.30 图表 39：代表企业融资历程对比.30 图表 40：代表企业客户资源对比.31 图表 41：企业的核心竞争力及产业布局总结.31 4 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 1 章：非充气结构轮胎市场概述章：非充气结构轮胎市场概述 1.1 非充气结构轮胎定义及分类 1.1.1 非充气结构轮胎定义非充气结构轮胎定义 非充气结构胎以轮胎与轮幅一体化的设计，通过高分子弹性轮辐支撑结构的拉伸/压缩回弹变形实现减振，吸收来自地面颠簸的能量，实现了更优异的减震缓冲效果，其舒适性也更佳。目前市场对于非充气结构轮胎未有统一的定义标准和称谓，另有诸如免充气轮胎、非充气弹性支撑轮等说法。1.1.2 非充气结构轮胎产品分类非充气结构轮胎产品分类 非充气结构轮胎按车轮中结构部位分为：1）实心轮胎打孔或多腔体结构（实心结构轮胎）；2）高弹性材料轮辐结构（轮辐结构轮胎）；结构类型分为：1）辐板型、2）轮辐非辐板型（多孔型）以及 3）凸型。图表图表1：非充气结构轮胎产品分类：非充气结构轮胎产品分类 类型类型 介绍介绍 结构示意结构示意 辐板型 由轮毂、板式轮辐和具有剪切带胎面组成。板式轮辐是轮胎的核心部件，轮胎依靠板式辐条支撑负荷，摆脱了对气体的依赖。轮辐材料分为金属和非金属材料两种，轮辐的数量由轮胎性能要求决定。胎面采用耐磨材料，同时可以调节剪切带的材料和结构参数，使其适应不同的载荷和路面。轮辐非辐板型（多孔型）胎面非辐板型轮胎由轮毂、特种结构轮辐和胎面组成。它与胎面辐板型组成相似，但是采用了特殊设计的轮辐结构来代替空气，实现承载作用。轮辐的结构设计多种多样，相应的轮胎性能也各有侧重点。凸型 对胎面进行了综合设计，具有灵活的内腔，可以根据不同地形独立移动，以实现最大的抓地力。资料来源：非充气轮胎技术的分析与展望 前瞻产业研究院整理 5 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.2 非充气结构轮胎结构特点及优劣势 1.2.1 非充气结构轮胎的特点分析非充气结构轮胎的特点分析 非充气轮胎是针对现有充气轮胎的升级。现有充气轮胎有着失压和爆胎风险，但非充气结构轮胎无需气压监测、无爆胎风险、安全性能较充气轮胎有较大提升，且后期维修成本较低。图表图表2：非充气结构轮胎特点：非充气结构轮胎特点 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.2.2 非充气结构轮胎的优劣势分析非充气结构轮胎的优劣势分析 优势方面优势方面：环保性环保性方面，传统充气轮胎的废弃处理一直是一个难题，而非充气结构轮胎通常采用热塑性弹性体高分子材料，可一次加工成型，加工方法简单，回收时可直接粉碎为颗粒，循环利用。舒适性舒适性方面，非充气轮辐结构轮胎可以通过单独设计轮辐的结构和弹性材料获得不同舒适性的轮胎。由于轮辐的可设计尺寸远大于实心轮胎轮面中可设计的空间以及充气轮胎的高度，因此完全可以设计出比充气轮胎更舒适的产品。经济性经济性方面，首先非充气轮胎的轮辐和胎面可以单独设计和制造然后进行贴合，两部分的材料一致性要求不高，所以胎面可以使用更加耐磨的材料，且可重复更换，胎面损坏时也不必买新的轮胎，从而节省资金。同时轮胎辐条的整体变形代替了充气轮胎橡胶材料的变形，使得因轮胎橡胶材料的变形而导致的能量损耗降低，可以节省一部分动力输出，提高汽车燃油经济性。此外，弹性体材料的大量使用，使得轮胎的下沉量有巨大的可设计性，这可以使整个汽车的舒适性得以提升，悬挂系统的响应更灵悬挂系统的响应更灵敏。敏。劣势方面：劣势方面：首先，非充气结构轮胎的轮辐与胎面是间隔非连续联接，轮胎的刚度是可以单独设计刚度，但非充气轮胎一旦制造完成，不会像充气轮胎那样通过调节胎压实现轮胎刚度刚度的变化。另外，非充气传统的充气胎因为存在气压问题，需要经常进行气压检测和充气，而非充气结构轮胎不存在气压问题。无需气压监测非充气结构轮胎不需要充气，因此不会出现充气过量或充气不足而导致的爆胎问题。无爆胎风险非充气结构轮胎采用柔性的材料和结构设计，可在路面不平或撞击时吸收能量，提高车辆的稳定性和安全性安全性提升传统充气轮胎有修补或更换成本，非充气轮胎的稳定性高，维修成本较低。维修成本低 6 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 轮胎的支撑体是裸露在外面的，如若在积雪、泥泞路段行驶，带有附着效应的积雪、泥土或碎石可能会进入并堆积在支撑体的间隙中，影响轮辐的变形轮辐的变形；伴随着非充气轮胎的滚动，可能会导致支撑结构受到损坏，进而产生较大的滚动阻力滚动阻力。最后，如果高速行驶，车轮产生的热量较大，将会导致轮辐、胎面材料性能的连接失效，所以还不能承受较高的行驶速度不能承受较高的行驶速度。图表图表3：非充气结构轮胎优劣势分析：非充气结构轮胎优劣势分析 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.3 非充气结构轮胎产业链图谱 非充气结构轮胎的产业链上游为轮胎材料及轮胎的成型设备。非充气结构轮胎材料按用途可分为三类：胎面材料、骨架材料、支撑结构材料。胎面材料主要由橡胶聚合物、填料（炭黑、芳纶浆粕、玻璃纤维、碳纳米管、石墨烯等）和添加剂（软化剂、抗氧化剂、硫化剂）组成，也有采用 PU 胎面，通常与轮辐一体化成型。非充气结构轮胎的成型设备主要包括浇铸机、注塑机、3D 打印设备、缠绕机、模压硫化设备等。中游为非充气结构轮胎制造，根据产品的类型分为辐条类型、多孔类型、凸型三类。下游为非充气结构轮胎的下游应用领域，包括低速电动车、汽车、工程机械、军用车等，应用场景丰富。 7 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表4：非充气结构轮胎产业链结构：非充气结构轮胎产业链结构 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.4 全球及中国非充气结构轮胎市场现状 1.4.1 非充气结构轮胎技术现状非充气结构轮胎技术现状 1、非充气结构轮胎主流材料技术情况 TPU（热塑性弹性体）是非充气结构轮胎的主要材料之一。2015 年巴陵石化合成橡胶事业部巴陵石化合成橡胶事业部在国内独家自主研发成功高性能绿色环保单车轮胎用 SEBS 专用专用牌号产品，用于制造共享单车轮胎，综合性能优于国际同类产品。凭借优异的性能，迅速成为各大共享单车轮胎的首选材料。但该种材料的生产工艺较为复杂，相对传统材料需要增加改性环节。山东泰瑞丰新材料有限公司山东泰瑞丰新材料有限公司于 2016 年公布了申请号为 201510361760.X 的“抗疲劳、耐温免充气胎抗疲劳、耐温免充气胎用热塑性弹性体材料及其制备方法用热塑性弹性体材料及其制备方法”的发明专利，并于 2018 年获得授权。其采用超高分子量氢化苯乙烯弹性体与白油充分混合后，再与聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、矿物质粉、硅酮粉、稳定剂等混合，置于双螺杆挤出机，经熔融挤出、造粒而成。这种新型材料克服了传统 TPU 不耐疲劳和不耐温的问题，将耐疲劳性提高了 3 至 5 倍。 8 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 2、非充气结构轮胎关键部件技术情况（1）剪切带 非充气轮胎通过剪切带的剪切能调控变形，非充气轮胎的剪切带一定程度上取代了充气轮胎的充气结构。非充气轮胎在接触地面时，主要由辐条和剪切带代替充气轮胎的充气压力发挥承载功能。因此，剪切带决定了非充气轮胎的大部分特性，是非充气轮胎非常重要的部件。剪切带结构是三明治结构，由内外加强层和中间剪切层组成。剪切带加强层由于嵌入纤维帘线或钢丝增强，因而其拉伸模量很高。剪切带是柔性结构，能够通过增大直径的方式补偿非充气轮胎的周长以及接地长度。图表图表5：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意 资料来源：非充气轮胎中剪切带结构与材料的研究进展 前瞻产业研究院整理 2017 年，固特异获得了申请号为 CN107284142A 的发明专利“剪切带和非充气轮胎”授权，专利为一种剪切带，其包括三维间隔结构，所述三维间隔结构由第一材料层和第二材料层形成，每个材料层具有在第一方向上延伸的第一加强构件和在第二方向上延伸的第二加强构件，每个材料层通过在第三方向上延伸的多个连接加强构件彼此连接。图表图表6：固特异剪切带专利结构示意图：固特异剪切带专利结构示意图 资料来源：专利顾如 前瞻产业研究院整理 9 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性（2）轮辐 非充气轮胎的轮辐具有支撑、缓冲减振、提供作用力等作用，等同于普通充气轮胎中的气压作用。轮辐作为轮胎的核心部件，可影响整个车轮的力学特性及寿命。目前，非充气轮胎轮辐结构形式主要可分为辐板型、多孔型和凸型等，结构示意详见 2.1.2 部分。以米其林的设计为例，米其林在两款非充气轮胎 TWEEL 和 UPTIS 的轮辐设计中，TWEEL 采用了辐条对的设计，以中间节点为界上下具有对称性，中部振动最弱，离中间节点的距离越远，振动越强。UPTIS的辐条设计结构整体幅值小于 TWEEL，在高速滚动式几乎不会产生高频率的振动。性能上，目前 UPTIS的轮辐设计有所优化。图表图表7：米其林：米其林 TWEEL 和和 UPTIS 辐条示意图辐条示意图 注：左侧为 TWEEL 辐条结构，右侧为 UPTIS 辐条结构。资料来源：前瞻产业研究院整理 3、非充气结构轮胎成型技术情况 非充气结构轮胎的成型技术影响着产品的质量和性能，目前非充气轮胎的成型工艺主要分为注塑成型和 3D 打印成型两种。3D 打印成型由于是一项新兴技术，通过 3D 打印成型轮胎成型周期较长，且成型后的制品力学性能较差等原因并没有得到推广。因此，国内外 NPT 大多采用注塑成型方法。图表图表8：非充气结构轮胎成型技术对比分析：非充气结构轮胎成型技术对比分析 成型技术成型技术 分析分析 相关进展相关进展 注塑成型 注塑成型是各大轮胎厂商制作的带有支撑结构的免充气轮胎橡胶胎面和聚氨酷支撑结构的组合方案常用的方法。聚氨酷材料为塑料材料，在成型方法上可采用注塑方式成型，因此，在其结构设计时需考虑后续模具设计。国外：国外：米其林公司的 Areless 轮胎均采用了镶式的制造方案，单个的支撑辐条由玻璃纤维和树脂环混合物注塑制成，成型模具简单，生产效率高，制作灵活。国内：国内：2019 年，费曼科技公司在国家装备采购网针对可与335/80R20 充气轮胎互换的非充气结构轮胎全国首次招标中以盲审和复审第一中标，采用了活络模结构和注塑/浇铸成型工艺，制备出高吨位大尺寸非充气轮辐结构轮胎，完成了组装式一体成型技术的产品制备和实车验收。3D 打印成型 3D 打印技术采用增材制造的方法，摆脱了对模具的依赖，可以不受结构复杂程度的制约，实现各种结构更为复国外：国外：2017 年，一款可伸缩的 3D 打印弹性体由新加坡团队研制成功。米其林和固特异均有自主生产的 3D 打印非充 10 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 成型技术成型技术 分析分析 相关进展相关进展 杂，性能更为优越的支撑结构的成型制造，极大的丰富了免充气轮胎的发展。气轮胎布局。国内：国内：2017 年，北京化工大学与山东玲珑轮胎合作，在国内首次完成了对规格为 165/70R12 的免充气轮胎的 3D 打印制造。这种轮胎采用熔融沉积法制造对聚氨酷制造。支撑结构内部为正六边形环状支撑，减轻了重量，具有结构柔韧且导热性好的优点。资料来源：前瞻产业研究院整理 4、非充气结构轮胎专利情况 2015-2022 年，中国非充气结构轮胎专利申请和公开数量波动较大。2022 年，中国非充气结构轮胎申请量和公开量分别为 94 项和 180 项。截至 2023 年 9 月 13 日，中国专利总量 1550 项。图表图表9：2015-2023 年中国非充气结构轮胎专利申请年中国非充气结构轮胎专利申请&公开数量（单位：项）公开数量（单位：项）注：检索关键词“非充气、免充气、蜂窝状”，筛选 IPC 分类“B60C、B08L、B29C”，统计时间截至 2023 年 9月 13 日。资料来源：专利顾如 前瞻产业研究院整理 1.4.2 非充气结构轮胎产品及应用现状非充气结构轮胎产品及应用现状 全球和中国企业在三种类型的非充气结构轮胎多有布局：图表图表10：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况 类型类型 典型产品典型产品 辐板型 国际：国际：米其林公司：米其林公司：Tweel 轮胎 美国美国 Clemson 大学：大学：设计了一种轮辐板轮胎，由活动带、轮毂和轮辐板组成，其中轮辐板可以分为连续型和分散型两种类型。国内：国内：北方车辆研究所：北方车辆研究所：设计了一种胎面辐板型轮胎，其结构分为板式轮辐、带有花纹的橡胶胎面和9734970020002120222023申请量公开量 11 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 类型类型 典型产品典型产品 由聚氨酯制成的胎体个部分。针对恶劣路况，花纹采用适用于驱动轮胎的越野花纹，深度为20mm，胎冠中部采用粗壮宽大的花纹块，并相互联结，横向花纹由冠部向肩部逐渐加宽加深，保证了在松软路面上优良的牵引性能，胎肩采用弧形，使轮胎具有优良的越障能力。轮 辐 非 辐 板 型（多孔型）国际：国际：普利司通：普利司通：研制成功无空气轮胎，其主要特点是车轮装配了两组经过特殊设计的辐条，一组以顺时针方向装配在轮辋内部进行导向，另一组以逆时针方向装配在轮辋外部，两组支撑辐条的组合能够使轮胎在无扭曲下进行有效地屈挠，为车辆提供稳定性。设计中采用了热塑性辐条，它比大多数的传统轮胎中使用的热固性塑料更容易进行循环利用。新型轮胎将首先应用于行动不便者的代步车，并逐渐发展应用于标准车辆。国内：国内：费曼科技：费曼科技：费曼科技研发生产的多孔型非充气轮胎有电动车轮胎、无人车轮胎（己与国内无人车行业龙头公司签订供货合同）、乘用车轮胎（最高行驶速度可达 120km/h）、军工车辆轮胎等。金特安：金特安：“环保高分子开式不爆轮胎生产及检测基地项目”总投资为 4 亿元，项目计划在 2019年 9 月建成投产，年可生产免充气自行车轮胎 0.8t，免充气电动车轮胎 0.7 万 t，免充气警用车轮胎 0.3 万 t，免充气特种车轮胎 0.2 万 t。凸型 国际：国际：韩泰轮胎：韩泰轮胎：设计了两款概念性非充气轮胎 Tiltread 和 Motiv。Tiltread 轮胎由三部分组成，由三个独立的电机控制。轮胎的形状可以根据不同的路况进行调整。Tiltread 允许三个部分中的每一个保持不同的速度，以确保轮胎以最大抓地力转动。Motiv 的胎面由 PU 块组成，具有灵活的内腔，可以根据不同地形独立移动，以实现最大的抓地力。资料来源：前瞻产业研究院整理 辐板型非充气结构适用于月球车、汽车；轮辐非辐板型（多孔型）适用于矿山车、装甲车等重吨位车辆；凸型适用于汽车领域。图表图表11：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用 类型类型 结构图结构图 结构特点结构特点 优点优点 缺点缺点 应用应用 辐板型 环形剪切带；柔性聚氨酯辐条 抓地力强；滚动阻力低；低噪声；抗磨性；减震性好 防火防弹性能不明确 月球车 镂空设计 抓地力强；侧向刚度大；减震性好 驾驶舒适性差；噪声大 雪佛兰 EC 轮 辐 非辐 板 型（多 孔型）蜂窝状辐条 质量分布均匀；承载能力大；减震性好；高强度；低噪声 支撑结构容易积聚杂物；应力集中 装甲车 矿山车 螺旋钢丝网结构 能适应恶劣环境；高强度 操纵稳定性差；振动阻尼不良 月球车 凸型 可调踏板 可定制；节能环保；智能 结构复杂；成本高 汽车 三个独立的部分 适应性好；抓地力强 结构复杂；成本高 汽车 资料来源：A comprehensive review on non-pneumatic tyre research 前瞻产业研究院整理 12 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.5 全球及中国非充气结构轮胎企业格局 1.5.1 全球非充气结构轮胎企业格局全球非充气结构轮胎企业格局 全球非充气轮胎主要企业最早于 2005 年布局非充气结构轮胎市场，米其林是行业内领先企业之一。图表图表12：全球非充气结构轮胎竞争情况：全球非充气结构轮胎竞争情况 企业企业 产品产品 类型类型 发布年份发布年份 米其林 Tweel 轮胎 辐板型 2005 Uptis 轮胎 辐板型 2019 固特异 无空气轮胎 多孔型 2009 reCharge 焕新胎 凸型 2020 普利司通 无空气轮胎 多孔型 2011 韩泰轮胎 Tiltread 和 Motiv 凸型 2013 i-Flex 概念轮胎 多孔型 2022 通伊欧轮胎 noair 轮胎 辐板型 2012 注：最高为，最低为，为半星。资料来源：前瞻产业研究院整理 1.5.2 中国非充气结构轮胎企业格局中国非充气结构轮胎企业格局 国内非充气轮辐结构轮胎企业中，耐动信息、费曼科技、季华合越、森麒麟等企业的专利布局相对丰富；江昕科技、金特安企业实现了非充气实心结构轮胎的商业化落地。图表图表13：中国非充气结构轮胎竞争情况：中国非充气结构轮胎竞争情况 企业企业 类型类型 应用领域应用领域 产品商业化产品商业化 专利丰富性专利丰富性 费曼科技 辐板型、多孔型 电动车、无人车、乘用车、军工车辆 江昕科技 实心结构 自行车、电动车、观光车、轮椅车、高尔夫车、军用车、汽车 锦湖轮胎 辐板型 汽车 金特安 实心结构 自行车、电动车、汽车、工程力车 季华合越 辐板型 滑板车、两轮电动车、微型共享汽车、环卫车、园区巡逻车、紧凑型乘用车、军车等 耐动信息 多孔型 电动车、单车 玲珑轮胎 辐板型、多孔型/森麒麟轮胎 研发阶段 注：最高为，最低为，为半星。资料来源：前瞻产业研究院整理 13 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.6 全球非充气结构轮胎发展趋势 图表图表14：全球非充气结构轮胎行业发展趋势：全球非充气结构轮胎行业发展趋势 趋势趋势 分析分析 改进结构设计，优化轮胎性能 目前使用的非充气轮胎仅限于工程车辆、军事用途、共享单车等小型市场，在典型的乘用车市场的商业化程度不高。因此，必须优化乘坐舒适性，使非充气轮胎能够满足典型机动车辆用户的要求。另外，非充气结构轮胎通常具有开放式结构，异物很容易积聚并造成损坏，严重或导致车辆事故。因此，改进结构设计，如使用具有足够强度的材料设计网状结构，可以解决以上非充气结构轮胎的问题。开发高性能复合材料 材料性能不足是限制非充气轮胎性能的主要因素之一。结合 1.3 中轮胎工业发展趋势来看，开发具有适度刚度、高弹性、良好耐久性和高强度的复合材料是非充气轮胎进一步发展的重点。简化装配工艺，降低生产成本 目前非充气轮胎量产能力较弱，造价成本较高，故在设计非充气轮胎时，无论是添加填料、使用 PU 胎面材料还是制造机械结构，都必须简化装配工艺、降低生产成本。只有做到以上几点，非充气轮胎才可能取代充气轮胎成为主流产品。开发适用于非充气轮胎的成型技术 非充气轮胎和充气轮胎的成型方法不同。传统的轮胎成型生产线不再适用于非充气轮胎；目前应用成熟的注塑成型技术也有着磨具设计不完善都能够缺陷，未来，非充气结构轮胎的成型技术一方面需要优化注塑成型技术，另一方面，也需要加大 3D 打印成型技术的研究落地。将非充气轮胎技术与前沿技术相结合 为了提高轮胎和车辆的性能，需要将非充气轮胎技术与前沿技术（例如节能环保的高性能可回收材料、仿生设计、智能驾驶、智能材料和结构）相结合。资料来源：前瞻产业研究院整理 14 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 2 章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析 2.1 低速电动车（两轮、三轮、四轮）市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 2.1.1 低速电动车市场发展现状分析低速电动车市场发展现状分析 我国低速电动车主要包括两轮、三轮、四轮电动车，其中，两轮电动车主要包括电动自行车、电动轻电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车便摩托车、电动摩托车，电动三轮车主要包括三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车，电动四轮车主要包括低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车等。图表图表15：电动两轮、三轮、四轮车特点对比：电动两轮、三轮、四轮车特点对比 分类分类 电动两轮车电动两轮车 电动三轮车电动三轮车 电动四轮车电动四轮车 主要产品 电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车 三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车 低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车 最高车速 电动自行车25km/h，电动轻便摩托车50km/h，电动摩托车50km/h 三轮汽车和三轮轻便摩托车50km/h，三轮摩托车70km/h，快递三轮车15km/h 70km/h 整车质量 电动自行车55kg，电动轻便摩托车/电动摩托车可55kg 三轮汽车400kg，三轮摩托车和三轮轻便摩托车400kg，快递三轮车200kg 750kg 资料来源：前瞻产业研究院整理 1、电动两轮车市场发展现状 受益于锂电池组价格持续下滑及共享电动单车投放量增长影响，近年来我国电动两轮车产量保持稳步增长趋势。根据 EVTank 统计数据，2022 年，中国电动两轮车总体产量达到 5904 万辆，同比增长 8.5%。国内电动两轮车的头部企业雅迪、爱玛和台铃，2022 年分别出售了 1401 万辆、1051 万辆、800 万辆电动两轮车。 15 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表16：2017-2022 年中国电动两轮车产量（单位：万辆，年中国电动两轮车产量（单位：万辆，%）资料来源：EVTank 前瞻产业研究院整理 销量方面，结合中国电动两轮车出口量及进口量（HS 码为 87116000：装有驱动电动机的摩托车及脚踏车）测算，2022 年，中国电动两轮车的销量为 4294 万辆。图表图表17：2017-2022 年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，%）资料来源：前瞻产业研究院整理 2、电动三轮车市场现状 电动三轮车产品种类较多，既有载人的休闲电动三轮车、老年代步三轮车，也有货运的电动三轮车。根据相关国家标准 GB/T 24945-2010、GB/T 24158-2018、GB/T 7258-2017、快递专用电动三轮车技术要求等的规定，三轮车主要划分成三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车四大类型。3097309732783278380038004834483454435443590459040%5 %00002000300040005000600070002002020212022中国电动两轮车产量（万辆）同比增速（%）2131 2131 2083 2083 2469 2469 3071 3071 3167 3167 4294 4294-5%0%5 %050002500300035004000450050002002020212022中国国内电动两轮车销量（万辆）同比增速（%） 16 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 早期电动三轮车主要用于短途运输，其消费群体是广大的农村乡镇居民，随着电商网购、末端物流配送业的快速发展，支撑载货电动三轮车的需求增长。近年来随着中老年经济兴起，电动三轮车的休闲和载人功能需求也不断扩大。2021 年，全国电动三轮车销量约 1200 万辆，2022 年销量约 1500 万辆。图表图表18：2017-2022 年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，%）资料来源：前瞻产业研究院整理 3、电动四轮车市场现状 我国四轮低速电动车行业现阶段处于一个政策空白期，过去没有明确的政策法规对四轮低速电动车进行规范，无需驾照就可上路。2021 年 6 月 15 日，国家工信部颁布了“公开征求对推荐性国家标准纯电动乘用车技术条件的意见”，该“意见”中提出四轮低速电动车命名为“微型低速纯电动乘用车微型低速纯电动乘用车”，属于乘用车范畴，四轮电动车上路需要上牌和相应的驾照。行业的规范化整顿导致产品销量出现大幅下降情况。根据 GGII 数据，2016 年全国四轮低速电动车产量突破百万大关，2017 年受国标草案等不明朗政策影响，产量规模开始下滑，2021 年中国四轮低速电动车产量为 32 万辆。根据沙利文调查数据，2022 年，我国低速电动汽车销量为 25.6 万台。9508908900002004006008000820022中国电动三轮车销量（万辆） 17 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表19：2017-2022 年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）（注：2017-2021 年数据来自 GGII，2022 年数据来自沙利文，以产量以销量数据近似替代）资料来源：GGII 沙利文 前瞻产业研究院整理 2.1.2 低速电动车市场轮胎需求现状低速电动车市场轮胎需求现状 目前市场上的非充气轮胎主要应用于低速场景。其中共享单车、共享电动两轮车大量使用非充气轮胎（实心结构轮胎）。近年来我国共享电单车投放规模逐年扩大，根据艾媒调查数据，2021 年，我国已投放共享电单车规模达 382 万辆，2022 年受地方加强共享单车规范管理，以疫情因素影响，共享电单车投放规模有所下降，约为 300 万辆，对应配套所需的非充气轮胎数量为 600 万条。一般家用电单车、电动三轮车、四轮低速电动车目前基本仍在使用充气轮胎和真空胎，厂家没有采用非充气轮胎的原因包括：抓地能力不足（高速容易打滑），成本较高，舒适性不如充气/真空胎（噪音及振动较大），导致续航降低（由于自身材料及结构导致自重高及滞后损失），以上缺点需要轮胎制造商通过采用新材料、新结构设计、革新制造工艺、降低成本等渠道来解决。未来随着非充气轮胎技术发展，行业难题逐步获得解决，非充气轮胎在低速电动车市场应用潜力将会加速释放。133.5133.5123.3123.385857171323225.625.602040608002002020212022中国四轮低速电动车（万辆） 18 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表20：2017-2022 年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）（注：2017-2021 年数据来自艾媒公开数据，2022 年数据为测算数据）资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表21：头部低速电动：头部低速电动车制造商产品所使用轮胎类型一览车制造商产品所使用轮胎类型一览 品牌品牌 产品产品 使用轮胎类型使用轮胎类型 雅迪 电动倒三轮滑板车 实心胎 电动两轮车/三轮车 真空胎 爱玛 电动两轮车/三轮车 真空胎 台铃 电动两轮车 真空胎 小刀 电动两轮车 真空胎 金彭 电动两轮车 真空胎 电动三轮车 充气轮胎/真空胎 四轮低速电动车 充气轮胎 鸿日 四轮低速电动车 充气轮胎 宗申 电动两轮车/三轮车 充气轮胎/真空胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 2.1.3 非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析 目前实心结构轮胎在低速两轮/三轮电动车领域实现了广泛应用，其主要驱动因素为实心结构轮胎的其主要驱动因素为实心结构轮胎的免充气和免维护免充气和免维护特点。但非充气轮辐结构轮胎仍处于试验阶段，在低速电动车领域仍缺少应用。要推动非充气结构轮胎在低速电动车领域的应用需解决其舒适性（振动及噪声问题）、续航能力、寿命、成本问舒适性（振动及噪声问题）、续航能力、寿命、成本问题题。解决舒适性、续航能力和寿命问题需要从新材料研发及结构设计入手，成本降低需要从廉价材料获取及规模化生产入手。低速电动车领域市场非充气结构轮胎是最有可能率先实现商用的细分市场。按照 2022 年我国低速电动车的产量，假设全部采用非充气轮胎（包括实心轮胎、实心结构轮胎、轮辐结构轮胎）测算，整体替换市场空间为 1.64 亿条。假设电动两轮车非充气结构轮胎渗透率为 20%，电动三轮车渗透率为 80%，四轮低速电动车渗透率2382300300005002002020212022中国共享电单车投放规模（万辆） 19 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 为 100%情况下，我国低速电动车市场的非充气结构轮胎的需求量约为我国低速电动车市场的非充气结构轮胎的需求量约为 6064 万条，需求市场规模约为万条，需求市场规模约为 84亿元。亿元。图表图表22：2022 年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，万条）万条）分类分类 产量（万辆）产量（万辆）单辆车配置轮胎数量单辆车配置轮胎数量（条）（条）非充气轮胎需求市场容量非充气轮胎需求市场容量（万条）（万条）中国电动两轮车 5904 2 11808 中国电动三轮车（以销量近似替代）1500 3 4500 中国四轮低速电动车 25.6 4 102.4 合计 16410.4 资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表23：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，%，万元，元，万元，元/条，亿元）条，亿元）分类分类 轮胎需求量轮胎需求量（万条）（万条）非充气结构轮非充气结构轮胎渗透率胎渗透率（%）非充气结构轮非充气结构轮胎需求量（万胎需求量（万条）条）非充气结构轮非充气结构轮胎单价（元胎单价（元/条）条）非充气结构轮非充气结构轮胎需求市场规胎需求市场规模（亿元）模（亿元）中国电动两轮车 11808 20#62 100 24 中国电动三轮车 4500 80600 150 54 中国四轮低速电动车 102.4 1002 600 6 合计 16410 /6064 /84 资料来源：前瞻产业研究院整理 2.2 汽车市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 2.2.1 无人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析无人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析 无人驾驶的应用场景分为载人和载货，载货场景目前主要应用于低速场景，如港口集卡，AGV、低速物流车等，因为不用考虑舒噪音振动问题，而对免维护的要求性更高，与非充气结构轮胎的需求匹配度较高。非充气结构轮胎在无人驾驶领域具有广阔应用前景。固特异轮胎橡胶公司推出了一种新的免充气轮辐结构轮胎，将用于 Starship 无人驾驶车辆，后者将由 1000 多辆自动驾驶车辆构成运营车队，承担物流工作。在我国，费曼科技已获得国内无人车行业龙头企业的采购合同，并开始生产非充气轮辐结构轮胎，加速推动非充气轮胎在无人车领域的商业化应用。非充气结构轮胎在载人场景的应用例子较少，非充气结构轮胎的振动和噪音问题仍待解决，当乘用车高速行驶时，支撑结构容易由于自激引起整个轮胎的振动和噪声，限制了非充气结构轮胎在乘用车领域的使用。吉林大学和费曼科技的研究人员提出了一种通过反正切曲率的水滴形设计方案，安装非充气 20 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 轮辐结构轮胎的整车和单胎风洞试验数据表明轮胎的风噪和风阻和充气轮胎相近，大幅改善了非充气结构轮胎的噪音问题。目前，中国低速无人驾驶技术比较成熟，已有多个项目进入常态化运营，其中无人物流和无人配送是主要应用场景。据新战略低速无人驾驶产业研究所不完全统计，上半年国内自动驾驶企业公布的重要项目近 50 项。在环卫、配送环卫、配送领域，自动驾驶落地项目占比较高。尤其是配送领域，从上半年新增项目来看，服务场所除了校园、景区、医院等，在施工项目中也引入了无人配送车用于配送零散的生产物流，提高生产作业效率。在港口、矿区港口、矿区领域，发展也明显加快，西井科技与和记港口签订的 100 台无人集卡项目订单，创下行业最高记录。结合结合 2022 年低速无人驾驶重点应用场景（港口、矿山、配送、环卫、物流）对各类型的车辆需求测年低速无人驾驶重点应用场景（港口、矿山、配送、环卫、物流）对各类型的车辆需求测算，若全部替换为非充气结构轮胎，则非充气结构轮胎需求容量为算，若全部替换为非充气结构轮胎，则非充气结构轮胎需求容量为 706 万条。万条。图表图表24：费曼科技无人车非充气轮胎样机试验：费曼科技无人车非充气轮胎样机试验 资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表25：无人驾驶应用场景对非充气结构轮胎需求市场容量（单位：万辆，万条）：无人驾驶应用场景对非充气结构轮胎需求市场容量（单位：万辆，万条）应用场景应用场景 当前各类型车辆需求情况当前各类型车辆需求情况 无人驾驶车需无人驾驶车需求量（万辆）求量（万辆）轮胎配置数量轮胎配置数量（条）（条）非充气结构轮非充气结构轮胎需求量（万胎需求量（万条）条）港口 截至 2022 年底万吨级及以上泊位 2751 个，单个万吨级泊位需配置无人驾驶集卡约 24辆 7 18 126 矿山 矿山作业工程机械 2022 年市场保有量在40 万台左右 40 6 240 配送 汽车工业蓝皮书：中国商用汽车产业发展报告（2022）指出到 2025 年，中国自动驾驶末端配送市场小车将达到 6 万辆。6 4 24 环卫 根据 2021年城乡建设统计年鉴 截至2021年我国城市市容环境卫生专用车辆保有量35 4 140 21 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 为 32.75 万辆，估算 2022 年为 35 万 物流 据电车资源统计:2022 年,新能源物流车销量 23.58 万辆（不含物流重卡、皮卡和交叉型乘用车），保有量约为 44 万辆 44 4 176 合计 132 706 资料来源：前瞻产业研究院整理 2.2.2 有人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析有人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析 出于对实心结构轮胎舒适性和轮辐结构轮胎的续航能力及其成本等方面的考虑，目前非充气结构轮胎在有人驾驶市场的案例较少。据外媒报导，2021 年，固特异研发的高速非充气轮胎（代号：NPT）已经完成了高速行驶耐久试验，试验车速为 160km/h。这套 NPT 高速非充气轮胎采用 3D 打印技术，轮胎的受力支撑结构一次打印成型。固特异将这套 NPT 高速非充气轮胎安装到特斯拉 Model 3 轿车上做实车测试，最终以 90km/h 的速度通过测试。米其林宣布将于 2024 年推出首款商业化非充气轮胎Uptis，这是联合美国通用汽车集团一起研发的产物，目前正在雪佛兰 Bolt 电动车上进行测试。Uptis 非充气轮胎同样是基于 3D 立体打印技术而成，同样是基于弯曲多片状“弹簧片”支撑结构。国内企业方面，费曼科技研发生产出超越电动车充气轮胎 94/122-12（4.00-12）的非充气轮胎，并完成了第三方认证，达到同型号充气轮胎的国家标准，最高行驶速度可达 120km/h。综合来看，目前非充气结构轮胎在有人驾驶市场的应用仍处在早期试验阶段，诸多关键性难题，如振动性问题、疲劳性问题仍待解决，亟需改进结构设计，开发高性能复合材料，才能进一步推动非充气结构轮胎在有人驾驶领域的应用。 22 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表26：米其林：米其林 Uptis 非充气结构轮胎非充气结构轮胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表27：费曼科技乘用车非充气轮胎：费曼科技乘用车非充气轮胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表28：不同渗透率场景下有人驾驶汽车对非充气结构轮胎的需求量（单位：万辆，万条）：不同渗透率场景下有人驾驶汽车对非充气结构轮胎的需求量（单位：万辆，万条）2022 年汽车产量（万年汽车产量（万辆）辆）非充气结构轮胎需求量（万条）非充气结构轮胎需求量（万条）渗透率渗透率 10%渗透率渗透率 20%渗透率渗透率 50%渗透率渗透率 10048 1099 2198 5496 10992 资料来源：前瞻产业研究院整理 23 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 2.3 工程机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 由于工程机械工作环境通常比较恶劣，其工程机械轮胎对承载能力、耐磨性能、抗疲劳性能、防爆性能等有严格要求。承载能力方面，承载能力方面，根据研究测试，非充气结构轮胎对比充气轮胎拥有更大的垂直刚性，理论上，由于理论上，由于非充气结构轮胎特殊的支撑结构，其承载能力要大于充气轮胎非充气结构轮胎特殊的支撑结构，其承载能力要大于充气轮胎。支撑结构辐条的形状、厚度和密度对非充气结构轮胎的垂直刚度影响明显。耐磨性方面，耐磨性方面，经研究表明，非充气结构轮胎的垂向刚度随着载荷的增加而减小，当垂直载荷增加时，当垂直载荷增加时，非充气结构轮胎的接地压力变得低于充气轮胎非充气结构轮胎的接地压力变得低于充气轮胎，在重载场景下非充气结构轮胎不会在胎肩产生应力集中不会在胎肩产生应力集中，接地压力分布均匀性提高，可以有效提升轮胎的耐磨性和抓地性接地压力分布均匀性提高，可以有效提升轮胎的耐磨性和抓地性。抗疲劳性能方面，抗疲劳性能方面，由于非充气结构轮胎的支撑结构长期承受着巨大的挤压、拉伸交变应力和单一交变应力，支撑结构的抗疲劳性能尤为重要。Tweel 轮胎的使用寿命约为 6000 公里，多辐非充气轮胎的疲劳耐久性约为 23000 公里，与一般传统充气轮胎 50000 公里的使用寿命仍有差距。矿山场景避开了非充气轮胎的最大劣势。矿山场景避开了非充气轮胎的最大劣势。非充气轮胎的弹性支撑结构以辐条形式替代胎侧部分。当受到冲击时，该弹性支撑体提供充分的形变空间，从而使汽车对于路面不平的响应变弱，提高了舒适性；而同时轮胎辐条的整体变形导致车辆的滚动阻力增加，小幅增加车辆的耗油量或耗电量。由于轮辐变形导致的生热因素，使得非充气轮胎的行驶速度不能太高。而矿山车辆使用环境要求为低速、重载运输，以内蒙矿山为例：每年车辆正常使用充气轮胎要更换 5-6 次(不含非正常损坏)，基本上两年的轮胎使用量为一台新车；油耗方面由于路况坑洼因素导致的轮胎变形起伏上下坡，每年单车耗油量为一台新车的 1.1-1.2 倍，而非充气轮胎在此路况下导致的油耗成本上升可忽略不计；车辆载货情况下车速在 20 码，空车在 30-40 码左右，矿区最高限速 40 码；基于此非充气轮胎在矿区大量应用成为可能。图表图表29：非充气轮胎在矿山场景的应用优劣势对比：非充气轮胎在矿山场景的应用优劣势对比 优势优势 劣势劣势 防爆防刺扎 滚阻大导致费油、费电 承载性和耐磨性更好 可承受行驶速度慢 翻新率高更经济 轮辐易变型生热高 更具环保性 单胎重新胎成本高 舒适性增强 震动导致噪声大 资料来源：前瞻产业研究院整理 非充气轮胎作为现有充气轮胎的升级产品。两者相比充气轮胎有着失压和爆胎的风险，尤其是路面较差的金属矿山环境下，以鞍山铁矿矿区为例，充气轮胎的扎破、爆胎等胎损现象更是达到 10%上下，维修更换造成的车辆出勤率低给矿山作业带来了不小损失；但非充气结构轮胎无需气压监测、无爆胎风 24 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 险、安全性能较充气轮胎有较大提升，且维修成本低。根据 中国工程机械工业年鉴 2022 统计数据，2021 年我国工程机械车辆的总产量超过 200 万辆（用国内销量 出口量近似计算），对轮胎的整体需求量约为 818 万条。目前工程机械的轮胎仍以充气轮胎或实心轮胎为主，非充气结构轮胎暂时未实现在工程机械领域的应用，若以非充气结构轮胎替代常规充气轮胎或实心轮胎，则整体需求市场空间超过若以非充气结构轮胎替代常规充气轮胎或实心轮胎，则整体需求市场空间超过 800 万条万条/年。年。图表图表30：工程机械对轮胎的需求量测算（单位：条，万条）：工程机械对轮胎的需求量测算（单位：条，万条）类型类型 每辆配置轮胎数量每辆配置轮胎数量（条）（条）2021 年工程机械年工程机械车辆产量（万辆）车辆产量（万辆）轮胎需求数量（基于轮胎需求数量（基于 2021 年数年数据测算）（万条）据测算）（万条）挖掘机 以履带为主 41.1 0.0 装载机 4 14.1 56.2 平地机 6 0.7 4.2 推土机 以履带为主 0.7 0.0 轮式起重机（除履带）10 8.1 81.0 工业车辆（以叉车为主）4 141.5 566.1 混凝土泵 2 0.6 1.1 混凝土搅拌站 0 0.6 0.0 混凝土搅拌车 10 9.8 98.4 混凝土泵车 10 1.1 11.0 合计 218.3 818.0 （注：由于中国工程机械工业年鉴 2023 版暂未出版，2022 年工程机械产销数据缺失，暂以 2021 年数据进行统计分析）资料来源：中国工程机械工业年鉴 前瞻产业研究院整理 2.4 农用机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 农业机械轮胎应具备足够的承载负荷能力，较小的滚动阻力，良好的抓地性能，耐磨损，抗老化抗刺扎，良好的气密性，质量小，价格低，互换性好等优点。目前市场上绝大部分农业机械轮胎仍采用充气轮胎，少部分采用实心轮胎，暂未有非充气结构轮胎在农业机械领域的相关应用或研究报道，非充气结构轮胎在农用机械领域的应用虽然有承载负荷高、防爆、易维护等优点，但是局限性也较为明显，包括支撑结构之间容易混进泥土导致轮胎变重增加油耗，滚动阻力较大，使用寿命及成本问题。2022 年我国主要动力农业机械（包括拖拉机、谷物联合收割机、打捆机、插秧机）产量约为 74 万辆，对应的轮胎需求量为 280 万条左右。若以非充气结构轮胎替代现在的常规充气轮胎或实心轮胎，则整体若以非充气结构轮胎替代现在的常规充气轮胎或实心轮胎，则整体需求市场空间将超过需求市场空间将超过 280 万条万条/年。年。 25 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表31：2022 年中国主要动力农业机械产量及对轮胎的需求量（单位：万辆，条，万条）年中国主要动力农业机械产量及对轮胎的需求量（单位：万辆，条，万条）类型类型 农业机械产量农业机械产量（万辆）（万辆）轮胎配置数量（条）轮胎配置数量（条）对轮胎的需求量（万条）对轮胎的需求量（万条）拖拉机 56.95 4 227.8 谷物联合收割机 7.4 有轮胎式和履带式 14.8 打捆机 2.7 4 10.8 插秧机 6.8 4 27.2 合计 280.6（注：谷物联合收割机、打捆机、插秧机产量以国内农业机械公示补贴数量数据近似替代。实际产量数据会稍高于公示的补贴数量数据）资料来源：国家统计局 清闲老农 前瞻产业研究院整理 2.5 军工市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 非充气结构轮胎在军工领域的应用主要为装甲车领域。在美军国防部资助下，2008 年，美国固铂轮胎公司与威斯康辛州麦迪逊聚合物研究中心合作研制出了轮辐蜂窝状非充气车轮。这种蜂窝结构的车轮在满足良好减震性能的同时，可最大限度地提高车轮强度。目前，美国军用悍马已开始使用这种轮胎。2022 年韩国防务展上，韩泰的 iFlex 2 非充气结构轮胎安装到现代罗特姆公司的新型无人战车(UGV)上，该产品专门为新款战车设计，不怕尖刺，且越野机动性能良好。iFlex 2 采用双拱设计，有利于均匀分布载荷。国内市场方面，费曼科技已开发生产出国内首个军工轮式车辆非充气车轮，单胎承重 2.5 吨，完成台架试验、高速试验、耐久里程试验，及实车越野验证试验，最高时速可达 110km/h，达到招标项目所有指标的要求。图表图表32：蜂窝状轮胎：蜂窝状轮胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 26 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表33：费曼科技研发的国产首个军工轮式车辆非充气轮胎：费曼科技研发的国产首个军工轮式车辆非充气轮胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 专利方面，山东贞元汽车车轮有限公司公开了一项专利“一种军用防爆胎免充气车轮”，采用外橡胶层，橡胶层内侧设有防震圈，防震圈内侧设有车轮固定圈，车轮固定圈与防震圈通过焊接固定连接。防震圈为薄片的弹簧钢板。该轮胎可用于战地汽车上防炮弹的弹片。据统计我国各类军用车辆的数量已经超过了 50 万辆，按照每辆军用车辆配置 10 个轮胎估算，我国军用车辆完全替换为非充气结构轮胎所需的轮胎数量将达到 500 万条。图表图表34：山东贞元汽车车轮有限公司军用非充气结构轮胎：山东贞元汽车车轮有限公司军用非充气结构轮胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 27 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 2.6 其他潜力市场分析判断 非充气结构轮胎的其他应用领域如航天航空、移动机器人等领域。固特异与美国国家航空航天局（NASA）合作，为月球车设计了网状非充气轮胎，月球车轮胎由螺旋钢丝编织而成，具有防刺、低维护、耐用、对岩石和沙子具有出色抓地力等优点。此外，固特异与美国国家航空航天局还开发了一款适应火星等极端环境的非充气轮胎，其采用蜂巢结构，每个单元都由高强度材料制成，可以承受高达 1000 磅（约 4.5 吨）的压力。在移动机器人领域，非充气结构轮胎更加适应各种地形和环境，不怕尖锐物体刺穿磨损，同时也可以更好地适应温度和气压的变化，这些优点使得非充气结构轮胎可以更好地满足移动机器人在各种环境下的使用需求。例如应用于越野或极端环境下的移动机器人平台，非充气结构轮胎可以提供更好的耐用性和适应性。固特异轮胎橡胶公司已经在开发测试一款专为 Starship 送货机器人定制设计的非充气轮胎，送货机器人每天要在各种天气和地形下进行数千次送货，非充气轮胎提供更高的可靠性。 28 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 3 章：章：我国非充气结构轮胎企业核心竞争力分析我国非充气结构轮胎企业核心竞争力分析 3.1 企业的核心团队 根据公开资料及企业调研数据显示，锦湖轮胎、玲珑轮胎、森麒麟等企业拥有大量研发人员，在轮胎领域均拥有丰富的技术研发和产业化经验。图表图表35：代表企业核心团队对比：代表企业核心团队对比 企业企业 概述概述 费曼科技 团队具备材料学、结构仿真、产业化转换的管理和研发人员 30 余人，其中硕士以上占比超过40%。创始人为高分子材料领域博士，国际化背景在美 15 年从事由实验室技术向产业化转化项目 20 多项，目前在吉林大学汽车学院博士生导师，是国内少有专注非充气轮胎理论研究和产业化的团队 江昕科技 研发人员 28 人，董事长王明江为高级工程师，世界生产力科学院院士，已获 56 项发明专利，2007 年获国家级重大发明金奖，团队是国内最早从事非充气轮胎研究的团队 锦湖轮胎 锦湖轮胎天津研发中心为锦湖轮胎除韩国总部外在海外设立的最大研发机构，拥有研发人员约300 人 金特安 执行董事王少波结构力学工程师，为资深机械制造专家，获一项国家科技进步奖 季华合越 核心技术徐婷博士毕业于吉林大学机车工程学院，其团队来自省级实验室季华实验室，拥有多名博士及正高级职称研发技术骨干 耐动科技 耐动科技创始人、董事长张春如拥有专利数量近百件。玲珑轮胎 拥有技术研发人员 2244 人，拥有山东省轮胎用橡胶材料国际联合实验室，核心技术人员朱相烈曾担任韩泰轮胎研发中心 UHP 轮胎研发工程师等重要职位。森麒麟 拥有技术研发人员 219 人，获得 2022 年国家企业技术中心认证，核心技术人员李忠东先后参与国家多项轮胎标准制定。资料来源：前瞻产业研究院整理 3.2 企业产品产业化进程 从企业产品产业化进度来看，江昕科技、耐动科技的橡胶非充气轮胎已经实现了量产，并在自动车、两轮/三轮电动车、医疗器械车等低速两轮车领域实现商业化应用。金特安聚氨酯一体成型结构轮胎实现量产并在自行车、低速电动车领域实现应用。而在四轮电动车、高速乘用车等四轮车领域，目前国内厂商费曼科技、季华合越已经完成样品生产。图表图表36：代表企业产品产业化进程对比：代表企业产品产业化进程对比 企业企业 产品产业化进程产品产业化进程 费曼科技 处于验证生产阶段，已完成低速低载荷、低速低载、高速低载荷、高速高载荷四款产品的样品生产，两款产品已完成检测，无人车已签订供货合同，开始产业化。履带产 29 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 企业企业 产品产业化进程产品产业化进程 品已开始批量供货，产生经营性收入 江昕科技 主要生产韧带和支撑架形成的有多组空腔轮胎，年产能超 300 万套 锦湖轮胎 概念设计阶段 金特安 聚氨酯一体成型结构轮胎已实现量产 季华合越 完成样品生产，处小试阶段。近几年陆续推出了针对板车、两轮电动车、微型共享汽车、环卫车、园区巡逻车、紧凑型乘用车、军车等产品。耐动科技 主要生产橡胶非充气轮胎，在东莞清溪镇拥有 4 条全自动生产线，每天可生产 20000条轮胎 玲珑轮胎 处于验证阶段，采用 3D 打印技术实现样品生产 森麒麟 处于研发阶段，与清华大学化工系合作 资料来源：前瞻产业研究院整理 3.3 企业技术创新能力对比 3.3.1 企业产品结构、材料、工艺路线对比企业产品结构、材料、工艺路线对比 在产品结构方面，费曼科技、锦湖轮胎、玲珑轮胎、季华合越支撑结构以辐板状支撑结构为主，金特安以管型减震腔为主；弹性材料方面，目前厂家多采用聚氨酯/热塑性聚氨酯材料；加工工艺方面，主要以注射成型及 3D 打印（FDM）加工工艺为主。图表图表37：代表企业产品结构、材料、工艺路线对比：代表企业产品结构、材料、工艺路线对比 企业企业 产品结构产品结构 材料材料 加工工艺路线加工工艺路线 费曼科技 多支撑单元/多组轮辐组合结构 热塑性 PU 材料 注射成型 江昕科技 由韧带和支撑架形成的多组空腔轮胎 橡胶，钢丝网 橡胶硫化成型 锦湖轮胎 辐条支撑架构，另混合轮胎 e-TOPs 内层具有部分内部气压 未披露 未披露 金特安 管型交错和三维复合周向减震腔结构/多孔结构 聚氨酯 注射成型 季华合越 辐板支撑结构 聚氨酯，橡胶复合材料 浇铸成型 耐动科技 蜂窝状双排圆孔减震加强筋结构 热塑性 PU 材料 注射成型 玲珑轮胎 辐板：多个支撑体组，相邻支撑体组之间交错排列 热塑性 PU 材料 3D 打印（FDM）森麒麟 研发中 未披露 未披露 资料来源：前瞻产业研究院整理 3.3.2 企业产品性能对比企业产品性能对比 从产品性能来看，非充气结构轮胎主要应用于低速驾驶场景，如四轮低速电动车、叉车、AGV、配 30 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 送物流车、全地形车等，在小型车辆支持的最大速度低于 80km/h。从使用寿命来看，费曼科技和季华合越的轮辐式非充气结构轮胎使用寿命最大为 8000 小时，接近普通汽车轮胎的使用寿命。而蜂窝结构/管状支撑结构轮胎及多组空腔橡胶轮胎的使用寿命则相对较短，不到轮辐支撑结构轮胎的一半。根据相关文献数据，Tweel 轮胎的使用寿命约为 6000 公里，而轮辐式非充气结构轮胎的疲劳耐久性可以达到约 23000 公里。图表图表38：代表企业产品性能：代表企业产品性能 企业企业 速度指标速度指标 耐久指标耐久指标 成本指标成本指标 径向刚度径向刚度 费曼科技 非充气结构轮胎：小型车辆：最大速度60-80km/h，大型车辆：最大速度可达120-160km/h 结构轮胎使用寿命最小为 5000 小时，最大为8000 小时；2倍充气胎的价格 与充气胎基本一致 季华合越 非充气结构轮胎：小型车辆：最大速度60-80km/h，大型车辆最大速度可达 80-100 公里/小时 结构轮胎使用寿命最小为 5000 小时，最大为8000 小时；/与充气胎基本一致 江昕科技 多组空腔橡胶轮胎：小型车辆最大速度60-80km/h，大型车辆最大速度可达 80-100km/h 多组空腔橡胶轮胎使用寿命最小为 2000 小时，最大为 4000 小时；3倍充气胎的价格 为充气胎的1/10 资料来源：前瞻产业研究院整理 3.4 企业融资历程对比 布局非充气结构轮胎行业的参与企业大致分为两类：第一类是传统轮胎制造企业，本身业务规模达到一定体量，如玲珑轮胎营收超过 100 亿，不用依赖外部融资；第二类是初创企业依托重点实验室或技术人才进行研发投入，如费曼科技、季华合越等，比较依赖外部投资孵化。企业融资能力是初创企业实现快速发展的关键因素，目前，费曼科技、季华合越等初创企业暂无披露相关融资信息，一方面市场对非充气结构轮胎的认识还不够广，另一方面说明非充气结构轮胎仍处于研发试验阶段，仍有技术难题待解决。图表图表39：代表企业融资历程对比：代表企业融资历程对比 企业企业 融资情况融资情况 费曼科技 暂无披露相关融资信息 江昕科技 3 轮融资：2010 年 A 轮投资方为东方富海；2016 年 B 轮投资方为国信弘盛、中海资本等；2017 年 C 轮融资规模近亿元，投资方为前海母基金、暴龙资本 锦湖轮胎 2015 年获得 A 轮融资，投资方为紫金科创、紫金资产 金特安 暂无披露相关融资信息 季华合越 暂无披露相关融资信息 耐动科技 暂无披露相关融资信息 玲珑轮胎 7 轮融资，2010 年获得 A 轮融资，投资方为亿文资本、君联资本、海通开元、东源投资、元禾控股、普华资本；2014 年获 B 轮融资，投资方为玲珑集团；2016 年 IPO 上市 31 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 企业企业 融资情况融资情况 募集资金 25.96 亿元 森麒麟 12 轮融资，2013 年股权融资，投资方为金光紫金；2015 年获天使轮融资，投资方为中国航空产业基金，同年获数千万元 A 轮融资，投资方为海通开元、海通创新，获得 B轮融资，投资方为招商资本、加力致远投资；2016 年股权融资，投资方为吉富创投；2017 年获得 C 轮融资，投资方为国投创盈；2020 年 IPO 上市，募集资金 13.08 亿元 资料来源：前瞻产业研究院整理 3.5 企业客户资源对比 从企业非充气结构轮胎的下游客户资源来看，除了金特安采用聚氨酯材料注射一体成型的非充气轮胎实现商业化应用外，轮辐/蜂窝状结构轮胎仍处于研发试验阶段，尚未实现商业化应用。图表图表40：代表企业客户资源对比：代表企业客户资源对比 企业企业 客户资源客户资源 费曼科技 与无人车头部企业签署供货合同，已达到滑板车头部企业技术要求可进入市场验证阶段，与两轮电动车头部企业供货订单在洽谈中，提交了一汽技术中心关于商用车轮胎产品开发建议书，推进军工两款预研车辆车轮项目 江昕科技 客户为雅迪、富士达、欧凯车业等 锦湖轮胎 充气轮胎下游客户包括北京现代、长城汽车、吉利汽车等，非充气结构轮胎处于概念设计阶段 金特安 已经在自行车、电动车、滑板车、高尔夫球车、警用巡逻车、观光车、全地形战车等领域投入商用 季华合越 两轮电动车非充气轮胎和乘用车非充气轮胎与下游的客户厂商接洽当中，计划 9 月推向市场 耐动科技 下游客户以自行车制造商为主 玲珑轮胎 充气轮胎产品客户群体覆盖全球 60 多家汽车主机厂，非充气结构轮胎仍处于研发阶段 森麒麟 与清华大学化学工程系合作研发非充气轮胎，充气轮胎业务收入主要来自海外企业 资料来源：前瞻产业研究院整理 3.6 企业的核心竞争力及产业布局总结 图表图表41：企业的核心竞争力及产业布局总结：企业的核心竞争力及产业布局总结 企业企业 江昕科江昕科技技 费曼科费曼科技技 锦湖轮锦湖轮胎胎 金特安金特安 季华合季华合越越 耐动科耐动科技技 玲珑轮胎玲珑轮胎 森麒麟森麒麟 成立时间 2000 年 2019 年 1994 年 1994 年 2021 年 2017 年 1994 年 2007 年 总部位置 江苏徐州 山东青岛 江苏南京 江苏南京 广东佛山 广东东莞 山东烟台 山东即墨 32 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 企业企业 江昕科江昕科技技 费曼科费曼科技技 锦湖轮锦湖轮胎胎 金特安金特安 季华合季华合越越 耐动科耐动科技技 玲珑轮胎玲珑轮胎 森麒麟森麒麟 融资轮次 C 轮 东 方 富海、国信弘盛、中海资本、前海母基金、暴龙资本等 未获融资 A 轮 紫 金 科创、紫金资产 未获融资 未获融资 未获融资 IPO 亿文资本、君联资本、海通开元、东源投资、元禾控股、普华资本 IPO 金 光 紫金、中国航空产业基金、海通开元、海 通 创新、招商资本、加力致远投资等 研发团队 研发人员28 人 海外特聘人 才 领衔，研发管理人员30 人 研发人员约 300 人 研发团队始于 1999年拥有丰富经验 省级实验室，博士人才领衔 创始人张春如拥有多项专利 拥 有 技 术人员 2244人 拥有技术人员 219人 产品结构 橡胶多组空腔轮胎 多支撑单元/多组轮辐组合结构 辐板支撑架构 管型减震架构 辐板支撑架构 蜂窝状双排圆孔结构 辐 板 支 撑架构 未知 材料选择 橡胶，钢丝网 热 塑 性PU、复合材料、橡胶 未知 聚氨酯 聚氨酯，橡胶复合材料 热 塑 性PU 热塑性 PU 未知 工艺路线 橡胶硫化成型 注射成型 未知 注射成型 浇铸成型 注射成型 3D打 印（FDM）未知 产业化进程 年多组空腔轮胎产能 超 300万套 完成 4 款样 品 生产，1 款产业化 概念设计阶段 已实现量产 完成 4 款样品生产 日产20000条轮胎 验证阶段 研发期 下游应用 自行车、电动车、医疗器械车、休闲车 两轮电动车、无人车、电动汽车、园区 低 速车、港口AGV、军用车等 自动驾驶汽车 自行车、电动车、滑板车、高尔夫球车、警用巡逻车、观光车、全地形战车 滑板车、两轮电动车、微型共 享 汽车、环卫车、园区巡逻车、紧凑型乘用车、军车等 自行车 电动车/资料来源：前瞻产业研究院整理 33 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 4 章：章：非充气结构轮胎市场投资策略建议非充气结构轮胎市场投资策略建议 4.1 非充气结构轮胎市场投资机会 4.2.1 新型高性能复合材料的开发新型高性能复合材料的开发 非充气结构轮胎在承受载荷时，主要由辐条和剪切带代替充气轮胎的充气压力发挥承载功能，此外，剪切带决定了非充气结构轮胎的大部分特性。剪切带的种类主要包括橡胶剪切带、聚氨酯剪切带、金属剪切带。橡胶剪切带具有超弹性质，对大应变具有瞬时弹性响应，会存在较大滞后损失。C.WILSON 等研究表明将高活性和低比表面积的白炭黑并用取代炭黑作为胶料填料制备的剪切带可同时具备高强度和低滞后损失。聚氨酯剪切带轮胎其辐条通常也由聚氨酯构成，因此轮胎采用一体成型工艺。低弹性模量且各向同性的聚氨酯辐条和剪切带，能够在低应力下发生大应变。J.JU 等研制了纤维增强的聚氨酯多孔剪切带，该聚氨酯多孔剪切带具有较低的滚动阻力。此外将碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管、石墨烯等作为填料添加到橡胶、聚氨酯，也可大幅提升材料的断裂强度和耐磨性能。Xiong、Aboul-Yazid 等人研究表明，PU-碳纳米管可以使轮胎变硬，减少其垂直挠度，增加峰值接触压力，并降低剪切应力。支撑结构材料目前大多采用 PU 和热塑性 PU 弹性体，但 PU 和热塑性 PU 弹性体均存在内生热、耐高温性不足、耐湿热性不足问题，需改进 PU/TPU 配方优化其耐热性。胡仕凯采用萘二异氰酸酯合成了具有硬链段结构和优异耐热性的 TPU。4.2.2 改进结构设计解决非充气轮胎振动问题改进结构设计解决非充气轮胎振动问题 非充气结构轮胎存在突出的振动问题，且随着汽车的行使速度提高，振动也随着加剧，严重制约了非充气结构轮胎在高速驾驶领域应用。解决非充气结构轮胎振动问题成为当下的研究热点。米其林在对TWEEL 轮胎测试中发现，轮胎噪声的频率与车轮的转速无关，与轮胎结构的共振有关，振动问题是目前所有辐条式非充气轮胎所存在的共性问题。2019 年，米其林公司推出 UPTIS 非充气轮胎，用于乘用车，其设计时速达 210 km/h。UPTIS 与 TWEEL 的主要区别在于辐条结构的不同，辐条结构的设计对于非充气结构轮胎的振动特性有非常大的影响。黄幕枫提出了轮辐横向分段和添加仿生非光滑表面的轮辐结构设计方法，可降低轮胎的气动噪声水平。Shashank 揭示辐条厚度和曲率的微小变化有效地改变了振动幅度，将大曲率细辐条和小曲率粗辐条组合形成交替的奇偶辐条对，可以减少辐条振动以及轮胎与地面相 34 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 互作用产生的振动。4.2.3 非充气结构轮胎的自动化维护设备非充气结构轮胎的自动化维护设备 包括非充气结构轮胎的自动化清洗设备、自动换胎设备等。由于非充气结构轮胎裸露在外面，缝隙容易积聚泥土、砂石等异物，如果不及时进行清理，会影响驾驶安全。现有的清洗维护手段以人工清洗为主，效率低，费时费力，需要开发一种非充气结构轮胎的自动化清洗设备实现高效清洗。此外，随着非充气结构轮胎在低速驾驶、共享电动车、无人驾驶、移动平台等领域的快速应用，自动换胎设备也会存在巨大市场需求。一方面实现车辆的自动化、快速维护，另一方面更换之后的轮胎方便进行回收重复利用。4.2.4 智能材料及结构应用于非充气结构轮胎智能材料及结构应用于非充气结构轮胎 Yaoji Deng 等创新性的提出智能材料和结构在非充气结构轮胎中的应用。目前，各种原本应用于军事和航空航天领域的智能材料和结构已经面世，这些复合系统可以感知外部和内部环境的变化。它们可以识别和推断信息，做出合理的决策，并驱动结构做出反应。自适应智能材料和结构是由基体材料、传感和驱动材料、微电子处理和控制系统集成而成的复合结构，它能不断感知外部环境及自身轮胎磨损、轮胎温度等特征，不断进行自我调整，保持胎面最佳状态，降低滚动阻力。支撑材料的选择和结构的设计是影响非充气轮胎性能的关键因素。压电智能材料可有效用于材料损伤自诊断、自适应、减震和噪音控制。传感器和驱动元件被组合并融合到压电智能材料结构中，并与控制系统集成。具有这种智能结构的非充气轮胎理论上可以承载负荷、感知环境或内部参数、处理信息并做出相应反应，实现自我诊断、自我修复和自我适应。4.2 非充气结构轮胎市场投资策略建议 非充气结构轮胎相对于充气轮胎，具有免充气易维护、不怕扎不爆胎安全性高、材料环保可回收、滚阻小提升续航、加工方法简单等优点，正引导轮胎行业向更安全可靠、绿色环保、免维护等方向发展，在自行车、电动汽车、乘用车、无人车、军用车、物流车、工程机械等多个应用场景展现广阔应用市场空间。根据公安部统计，高速公路 70%的交通事故主要原因是由爆胎引起，引入非充气结构轮胎能较好解决汽车爆胎问题。据中国物资再生协会统计，2022 年，中国产生废旧轮胎约为 3.5 亿条，折合重量约为1228 万吨，回收量约为 675 万吨，回收率约 55%。传统废旧轮胎的处理一直是一个棘手的问题。引入非 35 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 充气结构轮胎可大幅提升轮胎回收利用率。虽然非充气结构轮胎离大规模商业化应用仍有诸多问题需要克服，但相信随着技术不断进步，与环保高性能材料、仿生学设计、人工智能等前沿技术相结合，困扰非充气结构轮胎大规模推广的短板会被克服，非充气结构轮胎将会引领轮胎行业的技术变革。未来非充气结构轮胎行业的有序、可持续发展需要政府、行业组织、企业三方面力量共同推动。政府层面出台相关支持政策，将非充气结构轮胎纳入鼓励性发展行业，推动轮胎行业的绿色环保、安全可靠发展。同时会同行业组织、重点企业，开展非充气结构轮胎的行业标准体系构建，引导行业有序、高质量发展。鼓励建立省级重点实验室、创新平台，推动科研院所、高校和企业联合创新。行业组织层面定期开展行业重点企业、供应链上下游企业技术交流会，产品展会等会议，促进产业链各环节企业形成合力。企业层面需加强市场评估，加强与下游企业的需求对接合作，针对低速电动车、无人驾驶、物流车等不同应用场景，制定差异化产品开发策略。持续技术创新，加大在高性能新材料、仿生设计、先进制造工艺、智能化技术等关键技术领域的研发，解决当前产品存在的短板。强化产业合作，加强与上游高分子化工材料、纳米材料、先进生产工艺设备等企业及下游主机厂企业的合作，加强与重点高校、科研院所的技术合作，实现协同创新。加强成本控制，持续通过优化生产工艺、采用新材料、优化产品结构、推动资源回收、扩大规模化生产等方式降低成本。

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