“缺芯少魂”中国制造2025两核心目标落空

近日全球最大的芯片设计软件（EDA）提供商“新思科技”完成了对计算机辅助工程（CAE）三大软件提供商之一Ansys的收购，进一步拉开了中国国产EDA软件与国外的差距。不仅EDA软件，中国工业软件整体水平都较低。

根据多份工业软件领域的报告，国产研发设计类工业软件市占率10%左右，国外工业软件占据高端市场的主导和垄断地位。国产工业软件面临三道难以逾越的鸿沟。“中国制造2025”目标：突破绝大部分核心技术，形成自主可控的工业软件及其标准体系仍未实现。

除了工业软件，芯片设计制造也差距甚大。“中国制造2025重点领域技术路线图（2015版）”显示，“突破集成电路关键装备和材料”是其核心目标之一，但中国在芯片制造上仍未实现真正的突破。芯片设计软件、芯片制造设备和材料等领域依旧严重依赖国外供应商，中国制造长期存在的“缺芯少魂”难题仍未解决。（点这里）

新思科技并购Ansys EDA软件壁垒达到新高度

总部位于美国加州的“新思科技”近日宣布，已完成对Ansys的收购，交易价格高达350亿美元，交易始于2024年1月。新思科技（Synopsys）是全球最大的电子设计自动化软件（EDA）提供商，Ansys是全球三大CAE（计算机辅助工程）软件提供商之一。

中国质量发展研究院客座研究员林雪萍曾就此次并购指出， CAD（计算机辅助设计类软件）、CAE与EDA这三种不同的软件，开始进入大融合时代。围绕着芯片设计与芯片系统的仿真，成为工业软件最激烈的竞争之地。

业内人士表示，新思科技在EDA行业构筑的技术壁垒越来越高，中国EDA企业要接近或超过新思科技更加困难。

根据新思科技官网，成立至今新思科技已完成了超百次的并购整合，其中在验证与原型板块的收购更是高达三十余起。

中国工业软件没有突破关键核心技术的瓶颈

工业软件被公认为“工业制造的大脑和神经”和现代工业的“灵魂”。中共在“中国制造2025重点领域技术路线图（2015版）中写道，到2025年，工业软件领域的绝大部分核心技术取得突破，形成自主可控的操作系统与工业软件及其标准体系，自主工业软件市场占有率超过50%。

不过中共工信部高层和专家公开的信息表明，上述目标仍未实现。

据“仪器仪表行业协会”报道，“在2024年国产大型工业软件生态建设大会”上，工信部电子五所专家指出，国产工业软件现有产品及体系化发展存在三个困难:

一是几何建模、约束求解等核心技术“卡脖子”问题突出。
二是工业化进程滞后，工业知识技艺积累薄弱，工业技术软件化能力仍不足。
三是工业软件产品生态化部署不足，自身缺乏统一软件标准，企业的产业链上下游采购不同主流厂商软件，数据格式、接口标准难以协同，缺少工业数据共享标准规范。

此外，在“2023中国工业软件供需大会”上工信部信息技术发展司副司长王威伟也公开表示，关键核心技术的瓶颈没有解决。

他说，“（中国）工业软件基础仍然薄弱，关键核心技术的瓶颈没有得到根本解决。企业小而散、产业弱的现象特征依旧很明显。”

早在1999年，时任中共科技部部长的徐冠华曾说:“中国信息产业缺芯少魂”。26年过去了，“缺芯少魂”的现状依然没有改变。

工业软件有多种分类，其中比较普遍的一种是把工业软件分为研发设计、生产控制、经营管理以及嵌入式软件4类，其中研发设计类软件又包括，计算机辅助设计类软件（Computer Aided Design， CAD）、计算机辅助工程类软件（Computer Aided Engineering，CAE）、计算机辅助制造类软件（Computer Aided Manufacturing，CAM）、电子设计自动化类软件（Electronics Design Automation，EDA）等。

国产研发设计类软件占比10%左右 落后国外15~20年

根据《中国工业软件产业发展研究报告（2024）》，国产研发设计类工业软件市场份额为10%。

在《2023年中国工业软件产业发展研究报告》中，中共工信部电子第五研究所副所长王蕴辉表示，中国研发设计类软件核心技术差距较大，处于技术导入的推广阶段与市场培育的成长期，国产软件市场占比不足10%。

中望软件副总经理林庆忠在报告中也谈到，“研发设计类工业软件市场中，国外厂商垄断现象极其严重。应该说，国外产品在中国仍然处于一个绝对的主导和垄断的地位。”

法国达索（Dassault）CAD软件SolidWorks创始团队成员叶修梓说，“从供给上看，（CAD软件）数学算法复杂、专业人才缺乏，与国外中高端产品差距很大，至少落后15年左右；软件缺乏规模化应用，难以打磨迭代成熟，现有的国产三维CAD尚不能满足国内中高端的应用需求。”

据“2024国家工业软件大会”会议介绍，中国工业软件的自给率仍然较低。据不完全统计，目前高端制造业中电子、航空、机械领域的研发设计软件大多为外购，自给率分别只有10%、15%及30%。

2022年1月，中共社科院研究员郭朝先在“中国核心工业软件的进口依赖与追赶之路”一文中说，目前，中国核心工业软件产业落后发达国家约20年，80%工业软件被外企垄断。根据对三十余家知名工业软件供给侧企业和28家头部工业软件需求侧企业的调研结果，发现95%的研发设计类工业软件依赖进口。

研发设计类工业软件包括CAD、CAE、CAM、EDA等，其中CAD、CAE、CAM是三大基础堡业设计软件。

CAD软件：前瞻研究院”2024年8月发表的文章显示法国达索美国欧特克（Autodesk）、西门子等国外厂商在国内市场位列前三，其产品性能优越、功能全面。

今年5月，名为“先进制造业”累计阅读量达到366万的博主发文称，中国CAD市场被法国达索、德国西门子（Siemens）、美国参数技术公司（PTC）以及美国欧特克（Autodesk）占据达90%以上份额。

CAE软件：央企中国国新旗下二级子公司国新咨询2023年初发表的文章显示，目前全球CAE市场中，西门子、达索软件和Ansys三大工业软件巨头占据53%的市场份额，剩余份额由欧特克、海克斯康（Hexagon）、ADINA等其它国外公司占据。

从国内市场来看，CAE市场被进口软件垄断，其中Ansys市占率为44.3%，西门子和达索分别为16.5%、10%。目前，CAE的国产化率仅5%。（点这里）

CAM软件：上述博主表示，CAM高端市场被德国SAP与美国ORACEL公司垄断90%以上。

EDA软件（被誉为“芯片之母”）：陆媒“21世纪报”今年6月报道，2024年全球EDA市场容量达到192.46亿美元，新思科技占32%、楷登电子占29%、西门子EDA占13%，三巨头合计占据74%的份额。在中国市场，三巨头份额更超过80%，国产化率仅11.5%左右。

生产制造类软件：国外产品在高端领域占据绝对优势

此外，生产制造类工业软件，主要运行在可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、数据采集与监控系统（SCADA）和制造执行管理系统（MES）中。

《2023年中国工业软件产业发展研究报告》指出，中国生产制造类软件领域，国外产品在高精尖控制领域具有绝对的优势，国内的产品主要集中在中低端市场。

根据“走向智能研究院”的研究评估，生产控制类软件市场，西门子、施耐德（Schneider Electric）、通用电气（General Electric Company）、罗克韦尔（Rockwell Automation）等国外巨头占据垄断地位；宝信、石化盈科等国内软件企业只在电力、钢铁冶金和石化等细分行业占有部分市场。

国新咨询2023年初发表的文章显示，根据专家访谈与MIR睿工业数据，大中型PLC国产化率不足5%，即使在重大基础设施和国防军工系统中大中型PLC国产化率仍然很低。

文章说，这主要有三点原因：（1）技术门槛高，国内对PLC底层开发的研究匮乏；（2）国内中型PLC市场辨模较小，企业投入产出比低，研发动力不强；（3）推广难度大，客户黏性高，国产厂商即使低价也难以打入下游客户。

国内头部厂商的小型PLC技术与国外厂商仅存在约0.5代的差距，而大中型PLC产品存在2代的差距。

运营管理软件：德国SAP与美国Oracle公司占有90%以上高端市场

在运营管理类软件领域，德国SAP与美国Oracle公司占有高端市场90%以上份额，根据“走向智能研究院”的研究评估，用友、金蝶等国内软件企业只能占据中低端市场。

值得关注的是，郭朝先的团队调研发现，国内有些企业在创建初期使用国产 ERP软件，但当企业发展到一定规模时，因国产软件功能难以支撑业务需求，企业将国产ERP软件替换成SAP，出现了“逆国产化”现象。

嵌入式软件：操作系统超过80%依赖进口

而嵌入式软件，包括嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件。北京国科环宇科技股份有限公司今年4月发表的文章显示，全球嵌入式操作系统市场仍由欧美日等国的巨头企业占据主导地位。2023年全球前五大工业芯片厂商占据了全球约46%的市场份额。

在嵌入式操作系统领域，国外品牌如VxWorks、QNX等长期占据主导地位，尤其是在高端工业控制和汽车电子领域。

嵌入式操作系统超过80%依赖进口，国产操作系统的市场份额不足15%。

中国工业软件难以逾越的三道鸿沟

目前全球工业软件市场已经形成寡头垄断格局，美国、德国和法国等工业化程度高的国家占据主导地位。中国社会科学院工业经济研究所研究员郭朝先曾总结了中国工业软件难以逾越的三道鸿沟。

一是技术壁垒，国外软件先发优势明显。研发设计软件往往具有体量小、集中度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高等特征。CAD软件专家叶修梓说，CAD软件最重要的部分是几何建模内核，但这些技术几乎都被国外公司（比如西门子的Parasolid和Spatial的ACIS）牢牢掌控着。国内公司想要使用，只能向他们购买授权。

二是市场容量的壁垒。电子信息产业中越前端的产业规模越小，越后端的规模越大，而核心工业软件处于产业前端，其市场容量很大程度上限制了后来竞争者。

三是锁定效应与用户黏性形成壁垒。郭朝先表示，从客户端来讲，用户从成熟的工业软件切换到新的软件工具要付出较高的学习成本，国外核心工业软件的在中国已经形成户黏性。

叶修梓认为，“国产替代”是非常难的事情，好比高速公路上换轮子，而汽车已经跑到高速公路上了，国外头部三维CAD软件已从国内企业中产生大量数据，现在要“替代”，不仅业务不能停，时效也不能降，效率不能打折扣，成本也不能太高。

郭朝先强调，在这样一个市场容量不大，存在较高技术壁垒和产品用户黏性且被成熟国外公司垄断的领域，其他竞争者反超的可能性微乎其微。