数字孪生技术行业投资潜力及发展前景

数字孪生技术行业投资潜力及发展前景数字孪生数字孪生像一面镜子一样可以建立与真实世界一样的虚拟世界，具有高保真的特性。但数字孪生又不仅仅是一面镜子，因为它具有交互性，它通过物理世界的映射可以真实地感知、验证以及预测物理世界系统运行状态，不断优化直到系统最优。数字孪生市场现状分析2021年全球数字孪生市场规模在74．7亿美元，换算人民币不到500亿元，还是一片蓝海市场。到了2025年，预计全球数字孪生市场规模将达到264．6亿美元（1684亿元人民币）。数字孪生技术已广泛应用于各类场景，以设计、监控类场景为主。智慧城市、工业4．0和智能驾驶行业是先进数字孪生技术使用较多的行业，也是众多科技巨头重点布局的行业。在我国，数字孪生城市已成为各地政府推进智慧城市建设的主流模式选择，产业界也将其视为技术创新的风向标、发展的新机遇，数字孪生应用已在部分领域率先展开。目前我国多地已将数字孪生作为需要突破的关键核心技术列入科技创新规划中。在相关政策的推动下，我国已逐步形成了技术+应用的双轮驱动体系，为产业发展营造了良好空间，数字孪生技术开始向诸多行业渗透。民航行业发展趋势（一）民航发展趋势民航局发布的《十四五民用航空发展规划》，民用机场数量要从2020年的580个增长至2025年的770个；从旅客运输量看，预计将从2020年的4．2亿增长到2025年的9．3亿，累计增长超过一倍以上，年均增长率将达17．2%。（二）民航智慧化发展趋势环境生态绿色和谐，充分体现新时代高质量发展要求的机场。其中要以智慧为引领，通过智慧化手段加快推动平安、绿色、人文目标的实现，由巩固硬实力逐步转向提升软实力。智慧机场建设在四型机场中处于引领地位，是民航业近一段时期以及未来的重点发展方向，也是机场发展的必然趋势。智慧机场主要运用地理信息、三维建模、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术，全面覆盖机场空侧、航站楼、陆侧区域，高度集成信息感知、传输、处理各个环节，实现对建筑、航班、车辆、旅客精细化、协同化、可视化、智能化的运行与管理，建立功能更加完善、更加安全高效的机场。智慧机场除了为机场管理方提供及时、准确、有效的信息服务以外，也能为为空中交通管制、机场驻场单位、机场客户等第三方提供服务。自2017年加快推进民航基础设施建设并正式提出智慧机场概念以来，我国机场新建、扩建持续增速，信息化需求明显提升。随着民用航空进入十四五规划时期，将全面开启智慧民航新征程。坚持数字化、智能化、智慧化发展路径，统筹存量和增量、传统和新型基础设施规划建设，瞄准重点领域，发挥新型基础设施建设的杠杆撬动和辐射放大作用。改变烟囱式的系统建设思想和项目推进方式，围绕去中心化和中台战略，运用新一代面向服务的分布式架构理念，强化航空运输系统基础架构设计，推动行业主体间数据的互联和对接。强化数据共享和功能复用，建立优势互补、畅通共享、自主可控的开放型智慧民航生态体系。根据2022年1月中国民用航空局下发的《关于印发智慧民航建设路线图的通知》（民航发〔2022〕1号），2025年，主要机场完成全要素数字化，开展机场数字孪生技术研究和试验，完成飞行区感知设备智能互联，加强多源信息融合，提升智能决策能力，实现场面风险辨识和预警；推进枢纽机场流程再造，实现多主体一体化运行。2030年，提升支线机场数字化水平和能力；枢纽机场构建数字孪生环境，实现机场全要素态势精准监控与预测，基本实现航空器、车辆、场道、设施的智能协同；2035年，机－车－场道－设施智能协同技术在枢纽机场推广应用，构建更高水平的多元主体协同运行和应急响应机制。中国数字孪生行业产业链数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生可应用于工业生产、智慧城市、大数据医疗等领域。数字孪生应用领域数字孪生行业的上游行业主要是芯片、传感器、监控设备等行业。上游行业市场呈完全竞争状态，产品价格会随市场变化产生一定的波动。数字孪生行业的下游行业包括航空航天、电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等行业。下游行业规模庞大，潜在需求较大。在国内经济持续发展的带动下，中国的数字孪生行业面临着前所未有的发展机遇。数字孪生产业链上下游情况（一）数字孪生行业与行业上下游关系本行业的上游行业为计算机、网络设备、操作系统及通用软件行业；本行业的下游为各民用机场。（二）数字孪生行业与行业上下游关系说明1、数字孪生上游行业的影响本行业的上游行业为计算机、网络设备、操作系统及通用软件行业，其产业特点为：上游市场为开放市场，计算机、网络设备等硬件产品供应充足，厂商间竞争充分，产品替代性强；技术更新快，产品生命周期短，价格变动大；高端设备、操作系统、数据库等主要由外商提供，且价格较高。上游行业的技术进步、新产品的价格下降均将对主营业务产生积极的促进作用，有利于改进技术研发手段、完善产品性能、提高工程实施效率。2、数字孪生下游行业的影响本行业的下游为各民用机场。近年来，随着国民经济的迅速增长，人们可支配收入的增长，飞机出行因其所具备的便捷性、舒适性和安全性成为人们的首选。根据国家民航局预测，我国民航业将保持10．5-13．5%的年增长率。民航业的快速发展，极大刺激了民用机场的建设需求，机场地理信息系统从机场的改扩建到开始运营都发挥着举足轻重的作用。数字孪生行业前景目前全球数字孪生行业巨头公司有西门子、PTC、达索、GE、百度、谷歌、腾讯等，国内数字孪生主要以概念企业为主，以能科股份、东方国信、天夏智慧、延华智能、赛摩电气为代表的国内公司纷纷布局，国内公司尚处于起步阶段，预计随着落地项目持续增长，国内数字孪生产业有望诞生龙头企业。数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环，作为5G衍生应用，可以加速物联网成型和物联网设备数字化，与5G三大场景之一的万物互联需求强耦合。在未来的5G时代，随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，将催生一批制造业数字化转型新模式、新业态，数字孪生日趋成为产业各界研究热点，未来发展前景广阔。随着数字经济发展浪潮，大多巨头企业纷纷加入数字化转型大军，国内外也把数字孪生定义为未来发展的关键战略。数字孪生城市架构数字孪生城市的典型应用有城市空间现状可视化、规划方案模拟分析、用地指标过程管控、智慧工地监管、社区风格管理、产业网区运营、生态空间治理。数字孪生城市通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的虚拟世界，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。数字孪生城市不仅赋予了城市政府全局规划和实时治理能力，更带给所有市民能感受到的品质生活体验。数字孪生城市执行快速的假设分析和虚拟规划，可迅速摸清城市家底，把握城市运行脉搏；在规划前期和建设早期了解城市特性、评估规划影响，避免在不切实际的规划设计上浪费时间，防止在验证阶段重新进行设计，以更少的成本、更快的速度，推动创新技术支撑智慧城市顶层设计落地。实现智慧城市建设协同创新。数字孪生城市关注城乡居民出行轨迹、收入水准、家庭结构、日常消费等，对相关数据进行动态监测，并纳入模型，实现协同计算。同时，通过在信息空间上预测人口结构和迁徙轨迹、推演未来的设施布局、评估商业项目影响等。优化智慧城市建设并评估其成效，辅助政府在信息化、智慧化建设中的科学决策，避免走弯路或重复、低效建设。对于践踏草坪、非机动车占用机动车道、非机动车逆行等行为，在线推送到城市监督部门曝光，有效地起到警示作用，提升全民文明风气。智慧城市建设发展已近十年，至今却无一个城市自我标榜已建成了智慧城市。事实上，智慧城市面临技术和非技术两大瓶颈难以突破，可谓举步维艰。基于物联网、大数据、人工智能、区块链、量子通信等技术的原始创新极度缺乏，未出现杀手级应用，各功能模块有机融合的ONEICT架构未能实现，造成创新只停留在表面，城市运行和治理的水平有量的提升，但没有质的改变。近日，由工信部牵头编写的2020年《数字孪生应用白皮书》正式发布，重点介绍了数字孪生技术在智慧制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智慧健康6个领域的应用和发展。数字孪生技术在环保领域