2021年中国CAD(计算机辅助设计)软件产业格局及趋势分析

2021年中国CAD(计算机辅助设计)软件产业格局及趋势分析一、CAD产业概述1、分类及对比目前主流的设计软件主要有CAD（包括2D和3D）、BIM等。CAD是指在各行业中，用于辅助设计过程的计算机所使用的软件类型的统称，它并不是指某一款软件，而是一类软件的总称，比如AutoCAD、Briscad、Zwcad等根据软件的类型，又可以分为2DCAD和3DCAD。BIM主要在建设行业被广泛应用，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，其优势在于附加到结构的每个组件的数据量和深度2、发展历程国产CAD发展较晚，较之国际落后较大，实际发展年限基本20世纪90年代开始，此时国际市场CAD已开始在设计领域全面普及，早期受限国产整体计算机水平有限，发展缓慢，21世纪国际CAD龙头进入国内市场，迅速占据主要市场份额，3D份额占比持续提升，随着国内技术发展，中望软件等国产企业持续突破，2D已占据国内20%市场份额左右，预计未来在2D和3D领域市场份额将持续提升。3、产业地位工业软件种类众多，按照用途、产品形态和特点等区别，产业可细分为研发设计软件、生产控制软件、信息管理软件以及嵌入式软件。CAD软件属于研发设计类软件属于高技术领域，是工业技术发展的关键，其中CAD占比研发设计类软件13.6%的市场份额左右，仅次于应用更广的PLM和建筑业关键设计软件BIM。二、CAD技术和政策背景1、技术背景在工业流程上，先使用CAD做设计、然后使用CAE做仿真，最后通过CAM将CAD建模转换成数据对接到生产环节，在应用上三者环环相扣，深度集成成为产品发展的关键趋势。CAE通常用于分析和优化在CAD软件中创建的设计，通过对CAD模型进行仿真分析，对原设计或模型进行反复修正。在产品生命周期的各个阶段，包括早期设计、产品建模、产品制造等各个阶段，都能持续利用CAE仿真技术对原有的实验性测试进行替代。CAM能够将CAD的设计转换为机器指令，利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造的整个过程。2、政策背景相较于国际，我国工业软件进程一直较为缓慢，加之过去盗版使用情况严重，影响国内整体CAD产业正常发展。随着国务院等单位先后发布《关于强化知识产权保护的意见》、《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《“十四五”数字经济发展规划》等文件，强化CAD正版发展的同时引导解决工业软件卡脖子问题。作为工业软件最为核心的一个部分，CAD产业也得以迅速发展。三、CAD产业现状1、全球市场规模随着全球制造业稳步增长，全球CAD市场规模保持稳步扩张态势，数据显示，2020年全球CAD市场规模达99亿美元左右，同比2019年增长6.5%，预计随着产业需求持续发展，2021年市场规模约为108亿美元。2、中国市场规模就我国CAD市场规模而言，下游制造业和建筑业整体持续稳步扩张下叠加工业软件国产化需求持续增长，我国CAD市场规模持续增长，整体增速远高于全球增长，占比全球份额稳步提升，目前仅占比5%左右，数据显示，2021年我国CAD市场规模达42.1亿元。随着国产企业低价竞争抢占市场份额，我国CAD市场规模及国产化进程持续推进。3、市场结构就我国CAD整体结构而言，3D整体应用相较2D更为广泛，除开在科学、工业和产品设计外，也作为功能确认和性能评估工具。整体而言，3DCAD已经成为行业趋势，在机械、汽车、建筑、多媒体、医疗等多个领域已经得到深度应用，特别在医学图像（包括MRI和CT扫描)，飞机设计、汽车整车设计等领域，3D软件的需求正在快速增长，2021年我国制造业3DCAD占比达73.4%左右，未来3DCAD的应用领域仍将不断的拓宽。四、CAD竞争格局1、市场份额就我国CAD市场份额占比情况而言，以达索、西门子和欧特克为代表的海外厂商在我国和全球的设计类软件市场中仍然占据主导地位，存在较大的替换空间，数据来看，2021年我国制造业CADCR3国际企业合计占比55.7%，其中达索占比最高为25.3%，国产中望软件、苏州浩辰和华天软件等占比整体表现为占比持续提升，整体国产率接近20%左右，其中中望软件发展最快市场份额占比达11.4%。注：仅包括软件订阅及授权收入从3DCAD软件来看，技术要求更高背景下，整体市场集中度更高，占比最高的达索市场份额为31.7%，国产化率整体更低，中望软件虽然国内份额排名仍在第四位，但市场份额占比下降至3.9%。随着国产CAD持续发展，3DCAD市场仍有较大渗透空间。注：仅包括软件订阅及授权收入2、中望软件就我国CAD软件龙头企业经营现状而言，中望软件2DCAD系列产品主要包括具有自主核心技术的二维设计平台ZWCAD，基于ZWCAD平台的各类行业应用软件；3DCAD系列产品主要包括具有自主Overdrive几何建模引擎的三维CAD/CAM一体化软件平台ZW3D产品，以及面面向教育行业2D和3D软件产品。目前中望软件市场仍主要集中在2DCAD，数据显示，2021年中望软件2DCAD和3DCAD软件营收分别达2.52亿元和1.12亿元，分别同比2020年增长27.2%和18.5%。注：未计算教育板块五、CAD产业链影响分析1、产业链CAD软件位于工业发展的关键设计领域，上游主要为设备、技术服务、业务推广和其他软件开发等，整体供给稳定，价格相对稳定且议价能力一般；中游主要CAD软件商，目前国内CAD仍主要呗达索系统、西门子和欧特克占据主要市场份额；下游按照2D和3D整体应用领域有所差别，整体3D应用更为广泛，市场份额占比持续提升，是未来发展的主要方向。2、下游应用从应用领域来看，国产龙头中望软件ZW3D主要应用在以通用机械等为代表的中低端工业设计与制造领域，在高端市场如航空航天、船舶等领域应用较少。国外一线厂商包括达索、西门子、PTC的3DCAD产品能够满足更为复杂、更高精度的使用场景，整体下游应用对比仍有较大差距。六、CAD发展趋势1、CAD厂商加速云转型随着企业云计算能力和需求持续增长，CAD厂商加速云转型，如Autodesk推出A360、Fusion360、BIM360TEAM等一系列在线创建、协作和计算产品；PTC收购在线3DCAD在线设计公司Onshape。受工业软件行业相比其他软件更具专业性、对软件的储存、计算能力及数据的安全性要求更高影响，工业软件向云转型的步伐相对稳健。尽管2018至2019年仅有13%的企业使用了云CAD产品，但其增速和企业使用意愿仍表现出令人乐观的发展态势。2、国产化加速随着近年来我国政府对知识产权的保护力度在逐步加大。同时相较90年代中后期受盗版而推出的市场上一波浪潮，新一批开发商在商品化和市场推广上积累了丰富的经验。目前国内对于需要购买CAD