工业软件是工业领域的皇冠。
工业软件是沉淀了工业知识、技术与经验的智慧结晶，重新指导现代工艺， 用软件来定义制造。工业软件应用范围覆盖产品的全生命周期及企业生产经营的 各个环节，用于提高工业企业研发、生产、管理水平和工业装备性能，通过工业 知识软件化极大推进了工业技术、知识、流程的程序化封装和复用。 工业软件产业链结构清晰，链上企业偏好向多个功能或应用领域进行全产业 链布局。上游主要由硬件设备、操作系统、开发工具和中间件组成，为上层软件 提供算力支持及使用载体；下游广泛应用于汽车、机械等离散型制造业以及石油 石化、医药等流程型制造业。工业软件中游细分领域众多，按功能差异可分为研 发设计类、生产制造类、经营管理类、嵌入式软件等。
我国工业软件市场规模增速较快，研发设计类软件占比偏低。根据中商产业 研究院，全球工业软件市场规模从 2019 年的 4107 亿美元增至 2023 年的 5027 亿美元，CAGR 达 5.18%，预测 2024 年规模将至 5288 亿美元；对于我国而言， 2020-2023 年工业软件市场规模的 CAGR达 13.20%，预测 2024 年规模将至3197 亿元。2022 年，我国工业软件中的嵌入式软件市场份额最大，占比达 57.4%，经 营管理类工业软件和生产控制类工业软件市场占比分别为 17.1%、17.0%，研发 设计类软件占比较小，仅为 8.5%。而从全球 2016 年数据来看，经营管理和研发 设计类占比分别为 51%、24%。
我国工业软件关键领域面临“卡脖子”问题，其中研发设计类核心技术缺失 多。我国工业软件存在关键技术缺失、高端人才缺乏、产业规模较小、核心竞争 力较差、发展生态环节脆弱、软件缺乏质量保证体系等问题。2018 年以来，国内 工业软件尤其 EDA 等研发设计类软件“断供”案例频发，以华为为代表的公司遭 受美国 EDA 全面断供。2022 年下半年，3nm 以下先进制程以及用于制造高性能 芯片的 EDA 软件也面临限制。而我国 EAD 厂商以提供点工具为主，覆盖全领域 的全流程设计平台与海外龙头存在较大差距。俄乌冲突以来，多家工业软件公司 宣布停止在俄业务。在此地缘政治与技术背景下，我国亟需注重工业软件自主可 控，增强工业体系的韧性。
我国工业软件整体面临“管理软件强、工程软件弱，低端软件多、高端软件 少”问题，研发设计类国产化替代空间较大。根据国新咨询，2021 年我国研发设 计类、生产控制类、信息管理类国产化率分别为 12%、31%、71%。其中，信息 管理类软件虽然市场空间大，但国产化率已较高，高端市场仍待突破；生产控制 类软件中低端国产化率较高，国产化替代空间主要集中在高端领域。而对研发设 计类软件而言，我国此类软件大部分依赖进口，国产可用的研发设计类产品主要 用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域。细分领域来看，EDA、 CAE 国产化率最低，2021 年均处于 10%以下。从 2019 年前十大龙头企业数量 来看，国产 CAE、CAD、PLM 前十大供应商仅有 0、3、2 家，处于明显的劣势 地位。总而言之，我国工业软件产品类别齐全，然而发展深度不均衡。
工业软件立足于工业领域，需要在工业领域不断打磨与验证才能逐渐完善， 而这背后离不开研发的支持。据《中国工业软件产业白皮书（2020）》，工业软件 研发不同于一般意义的软件，研发难度大、体系设计复杂、技术门槛高等，导致 研发周期长、研发迭代速度慢。一般大型工业软件研发周期需要 3-5 年时间，被 市场认可需要 10 年左右。此外，工业软件厂商可通过高强度的研发构筑其自身的 竞争壁垒。例如，全球 CAE 厂商 Ansys 每年研发投入在 20 亿人民币左右，使其 短期难于被其他公司超越。我们认为，1）工业软件厂商只有投入研发直至完善自 身产品体系，才能解决工业领域缺乏相关产品的痛点；2）而产品功能在工业领域 得到认可与验证之后，市占率和利润端向好可以反映产品好用与否；3）利润端保 障了研发资金且工业实践积累了研发经验，由此形成研发投入的正循环，加速构 建工业软件厂商的竞争壁垒。
我国工业软件厂商研发效益已初步体现，产品实现从“有”到“用”的突破。 我们选取了宝信软件等 18 家上市公司作为工业软件代表性公司。经过统计， 2019-2023 年，工业软件整体研发费用率逐年上升，2020-2023 年 CAGR 高达 23.51%，研发费用率从 2019 年的 13.5%增长至 2023 年的 15.2%，提升 1.7pct。 这一定程度上说明了我国工业软件厂商对研发的重视程度，通过持续的研发投入 完善产品体系，解决产品有无的问题。另一方面，在利润端，2020-2023 年净利 润的 CAGR 为 39.8%，超过同期研发费用的增速，且净利率从 2019 年的 8.4%，提升至 2023 年的 15.4%；从毛利率来看，2023 年毛利率为 44%，同比提升 1.82pct， 大致回到 2019 年的高点。这在一定程度上说明了我国工业软件厂商研发的产品 得到了市场使用与认同，议价能力增强，促使毛利率有所回升，而净利端增速优 于研发费用端增速，突显研发带来的效益。我们认为，未来利润端的增长将有力 支撑研发投入，带动“研发飞轮”，从而逐渐构建出我国工业软件厂商的竞争壁垒。
在研发赋能下，我国嵌入式软件、生产控制类、信息管理类已有一定优势， 工业软件整体国产化率预计稳步提升。根据国新咨询，预计 2025 年我国研发设 计类、生产控制类、信息管理类国产化率分别为 26%、52%、78%，同比 2021 年分别提升 14pct、21pct、7pct。据甲子光年，分领域来看，目前我国嵌入式软 件在智能化转型中得以大规模应用，国产软件与海外巨头处于同场竞争的局面； 经营管理类软件中，我国在中低端市场基本实现国产替代，高端市场正在加速追 赶中；生产控制类软件中，国外厂商在高端离散行业市占率较高，国内厂商主要 集中在中低端的细分市场，同时在具有垄断性、生产技艺较为成熟的流程行业初 步完成了国产化替代；研发设计类软件，虽然海外龙头占据主要市场份额，而国 产厂商已在 CAD、EDA、BIM 等赛道细分垂直领域取得国产化突破。
我国研发设计类，尤其是 EDA 软件面临“卡脖子”问题严重，国产化率偏低， 而经过多年自主创新与政策支撑，国产 EDA 取得了显著进展。据星能资产，2008 年，在核高基专项政策的影响下，如华大九天、概伦电子、芯和半导体等纷纷成 立。以上这些老牌企业如今已成为了国产 EDA 的中坚力量。2018 年“中兴事件” 进一步激发了国产 EDA 企业的兴起，许多新兴企业如雨后春笋般涌现，包括鸿芯 微纳、芯华章、合见工软等。目前，国内 EDA 企业数量已超过 120 家，在细分 领域有一定优势。例如，华大九天模拟电路设计 EDA 全流程是该领域全球领先的解决方案之一；概伦电子在存储器、模拟和混合信号电路设计领域拥有部分国际 领先的核心技术；广立微则在国产化替代方面实现了重大突破，打破了集成电路 成品率提升领域长期由国外产品垄断的局面。
