數(shù)字孿生是一種虛擬模型,它精準地對應(yīng)著現(xiàn)實世界中的物理實體。簡單來說,就是為現(xiàn)實中的物體、系統(tǒng)或過程創(chuàng)建一個虛擬的“數(shù)字鏡像”。隨著AI、5G-A等技術(shù)的成熟,數(shù)字孿生將成為工業(yè)4.0、城市大腦等戰(zhàn)略的基礎(chǔ)設(shè)施,推動全行業(yè)邁向“預(yù)測性維護”與“零試錯創(chuàng)新”的新紀元。
一、數(shù)字孿生的定義
數(shù)字孿生是通過數(shù)字技術(shù)構(gòu)建物理實體的虛擬映射,實現(xiàn)物理世界與虛擬世界的實時雙向交互。數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)包括建模、渲染、仿真、大數(shù)據(jù)與人工智能、云計算與邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)。
二、數(shù)字孿生行業(yè)發(fā)展政策
數(shù)字孿生作為一種新興技術(shù),受到了國家政策的廣泛關(guān)注和支持,我國政府相關(guān)部門發(fā)布了《有效降低全社會物流成本行動方案》《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見》《關(guān)于深化智慧城市發(fā)展推進城市全域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)意見》《關(guān)于加快推動制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導(dǎo)意見》《制造業(yè)中試創(chuàng)新發(fā)展實施意見》等政策文件。政策的出臺和實施,為數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境和市場機遇,推動了數(shù)字孿生技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展。
三、數(shù)字孿生行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.數(shù)字孿生市場規(guī)模
近年來,隨著國家數(shù)字化戰(zhàn)略的推進,數(shù)字孿生技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,特別是在智慧城市、智慧物流、智慧水利等領(lǐng)域,數(shù)字孿生已成為實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要工具。中國數(shù)字孿生解決方案的市場規(guī)模由2020年的41億元增長至2024年的149億元,2020年至2024年的復(fù)合年增長率為38.07%,比全球市場的增長速度為快。2025年中國數(shù)字孿生解決方案的市場規(guī)模將達到214億元。
2.數(shù)字孿生市場結(jié)構(gòu)
數(shù)字孿生解決方案按應(yīng)用場景劃分可細分為用戶互動與體驗、AI訓練與驗證以及設(shè)計與運營優(yōu)化三類,2024年市場規(guī)模分別為87億元、58億元、4億元,分別占比58.4%、38.9%、2.7%。
3.數(shù)字孿生行業(yè)投融資情況
數(shù)字孿生行業(yè)作為新興領(lǐng)域,吸引了眾多投資機構(gòu)的關(guān)注和資金投入。IT桔子數(shù)據(jù)顯示,2024年中國數(shù)字孿生相關(guān)投融資事件數(shù)量為25起,數(shù)字孿生相關(guān)投融資達到17.59億元。2025年1-5月,數(shù)字孿生相關(guān)投融資事件數(shù)量和金額已達到14起和10.37億元。隨著數(shù)字孿生技術(shù)在更多行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用落地,其市場潛力將進一步釋放,吸引更多的投資機構(gòu)和資金進入該領(lǐng)域,未來數(shù)字孿生行業(yè)的投融資規(guī)模有望繼續(xù)保持增長。
4.數(shù)字孿生下游應(yīng)用占比
數(shù)字孿生技術(shù)作為物理世界與數(shù)字世界深度融合的橋梁,正通過構(gòu)建虛擬鏡像實現(xiàn)全要素映射、實時交互與智能優(yōu)化,已滲透至多個行業(yè),其中城市、交運、工業(yè)應(yīng)用占比排名前三,分別為30%、20%和15%、在城市領(lǐng)域,數(shù)字孿生可優(yōu)化城市規(guī)劃與治理,提升公共設(shè)施管理效率,如基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測和應(yīng)急管理。在交運領(lǐng)域,它能實現(xiàn)智能交通管理、自動駕駛研發(fā)測試,提高交通樞紐與物流管理效能。在工業(yè)領(lǐng)域,數(shù)字孿生可用于生產(chǎn)過程監(jiān)控優(yōu)化、設(shè)備維護管理,推動產(chǎn)品設(shè)計與供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新。
5.數(shù)字孿生解決方案行業(yè)競爭格局
中國數(shù)字孿生解決方案市場集中度較低,整體處于加速發(fā)展的激烈競爭態(tài)勢。2023年吉奧時空、超圖軟件、奧格科技市場份額分別為10.8%、10.7%、9.9%,位列市場前三。
中國數(shù)字孿生重點企業(yè)包括吉奧時空、超圖軟件、奧格科技、飛渡科技、亞信科技、優(yōu)锘科技、睿呈時代、數(shù)字冰雹等,各企業(yè)通過垂直領(lǐng)域的技術(shù)深耕與平臺化解決方案,共同推動數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市、工業(yè)、水利等場景的規(guī);涞亍
四、數(shù)字孿生行業(yè)重點企業(yè)
1.吉奧時空
吉奧時空信息技術(shù)股份有限公司成立于1999年,公司總部位于湖北武漢。公司聚焦時空智能服務(wù)領(lǐng)域,開展人工智能、大數(shù)據(jù)、數(shù)字李生等方面的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新,打造吉奧地理孿生平臺GeoGTP,以科技創(chuàng)新和信息化手段,為各級政府和企事業(yè)單位,提供時空智能系列軟件及服務(wù),賦能自然資源、生態(tài)環(huán)保、智慧農(nóng)業(yè)、智慧水利、應(yīng)急保障、社會治理、智慧交通、智慧園區(qū)、智慧社區(qū)、城市管理、地下空間、低空經(jīng)濟等行業(yè)。
2.超圖軟件
超圖軟件面向水利、水文部門以及氣候、氣象中心,提供水利、氣象治理以及各類災(zāi)害防治的智能感知監(jiān)測與智慧化決策服務(wù);凇耙粡垐D”模式全面匯聚集各行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù),建立行業(yè)二三維一體化數(shù)據(jù)底座。依托大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)賦能行業(yè)應(yīng)用,著力打造水利數(shù)字孿生、水利水文、地下水監(jiān)測、氣象災(zāi)害風險管理、生態(tài)氣象服務(wù)等業(yè)務(wù)的數(shù)字化場景以及智慧化決策路徑,為水利業(yè)務(wù)智能化以及氣象災(zāi)害的預(yù)警決策持續(xù)賦能。
2025年第一季度,公司實現(xiàn)營業(yè)總收入2.34億元,同比下降21.53%,歸母凈利潤虧損4354.01萬元。2024年,公司軟件業(yè)務(wù)收入14.79億元,占比98.76%。
3.奧格科技
奧格科技股份有限公司成立于2002年,是智慧城市和數(shù)字政府領(lǐng)域的智慧基礎(chǔ)設(shè)施管理服務(wù)商。公司以自主研發(fā)城市信息模型平臺(AgCIM)為基礎(chǔ),開展智慧城建智慧水務(wù)兩大行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè),提供軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)集成、運行維護等服務(wù)。奧格水利數(shù)字孿生平臺以云計算、BIM、CIM、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為核心,構(gòu)建流域水利數(shù)字孿生平臺。平臺為數(shù)字孿生流域業(yè)務(wù)應(yīng)用提供“算據(jù)”和“算法”支撐與服務(wù),主要由數(shù)據(jù)底板、模型平臺、知識平臺等構(gòu)成。
4.飛渡科技
北京飛渡科技股份有限公司是以數(shù)據(jù)引擎、渲染引擎、AI引擎為基礎(chǔ)的自主原創(chuàng)、國產(chǎn)可控的數(shù)字孿生平臺公司。飛渡科技總部設(shè)立在北京,旗下設(shè)深圳飛渡數(shù)字孿生科技有限公司及武漢、南京、成都、上海、長沙、天津、杭州等辦事處。飛渡科技深耕三維空間技術(shù) 20余年,致力于自主研究新一代三維空間計算引擎技術(shù)及高品質(zhì)數(shù)字內(nèi)容生產(chǎn),為智慧城市、智慧園區(qū)、智慧建筑、智慧水利水務(wù)、智慧交通、智慧工程、智慧工業(yè)等行業(yè)提供專業(yè)的數(shù)字孿生產(chǎn)品和服務(wù)。
5.亞信科技
亞信科技控股有限公司始于1993年,2018年成功在香港聯(lián)交所主板上市,是領(lǐng)先的信息技術(shù)產(chǎn)品及服務(wù)提供商,領(lǐng)先的數(shù)智化全棧能力提供商。亞信科技數(shù)字孿生平臺是一款創(chuàng)新設(shè)計與構(gòu)建工具,專為打造數(shù)字孿生應(yīng)用而生,賦能用戶自主設(shè)計、構(gòu)建并運維各類數(shù)字孿生應(yīng)用,適用于智慧城市、通信等多行業(yè)數(shù)字孿生應(yīng)用的開發(fā)、搭建和編排。
2024年,亞信科技總營收為66.46億元,同比下降15.8%,凈利潤為5.16億元,同比增長0.7%。其中,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)收入約為40.46億元,占比60.9%,數(shù)智運營、垂直行業(yè)數(shù)字化、OSS等三新業(yè)務(wù)收入合計達25.99億元,合計占比39.1%。
五、數(shù)字孿生行業(yè)發(fā)展前景
1.政府政策支持行業(yè)發(fā)展
對數(shù)字孿生有利的政府政策為數(shù)字孿生在中國的發(fā)展創(chuàng)造了有利及可持續(xù)的環(huán)境。例如,中國國務(wù)院于2021年3月發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出要探討建設(shè)數(shù)字孿生城市,展示致力利用數(shù)字孿生解決方案的決心,在各種場景下實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟增長及創(chuàng)新,為數(shù)字孿生解決方案市場創(chuàng)造有利的環(huán)境。
2.技術(shù)進步推動行業(yè)發(fā)展
人工智能、云端服務(wù)及物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)發(fā)展逐漸成熟(包括生成式人工智能、3D實時建模變得成熟),促進快速部署供給端的數(shù)字世界基礎(chǔ)設(shè)施以及于各場景的應(yīng)用。該等技術(shù)進步不僅提高了數(shù)字孿生解決方案的效率,亦為其融入各種場景開啟了新的可能性。例如,生成式人工智能技術(shù)的進步可透過更準確的事件檢測及模擬仿真增強數(shù)字孿生解決方案的能力,且亦允許用戶透過自然語言與系統(tǒng)進行互動。此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)透過促進雙向數(shù)據(jù)通信于彌合物理世界及數(shù)字世界之間的差距方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。這使我們可透過傳感器、機器或其他自物理環(huán)境持續(xù)收集實時數(shù)據(jù),并將其傳輸至數(shù)字孿生進行分析。該數(shù)據(jù)流其后用于更新及優(yōu)化物理屬性的效能,確保更高水平的運營效率及回應(yīng)能力。
3.數(shù)字孿生解決方案的市場需求增長
商業(yè)及個人用戶對創(chuàng)建、操作或參與數(shù)字世界的需求不斷增長,以滿足三個關(guān)鍵需求:對物理世界的實時數(shù)據(jù)收集與預(yù)測分析的需求、訓練及驗證人工智能算法的需求,以及沉浸式互動體驗的需求。隨著各行各業(yè)企業(yè)不斷擁抱數(shù)字轉(zhuǎn)型,數(shù)字孿生解決方案已成為實現(xiàn)運營優(yōu)化、AI算法訓練與驗證以及客戶體驗提升等目標的重要工具。例如,實時模擬仿真及分析實體資產(chǎn)或環(huán)境的能力就制造業(yè)、水利業(yè)、運輸業(yè)及其他行業(yè)的企業(yè)提高運營效率及決策能力而言至關(guān)重要。事實上,數(shù)字孿生解決方案的需求近年亦獲得證明。2023年,通過招標程序公開尋求提供商的數(shù)字孿生解決方案項目數(shù)量超過2,000個,較2019年的不到50個有所增長。該增長表明,數(shù)字孿生解決方案作為企業(yè)創(chuàng)新及實現(xiàn)不同目標的重要途徑得到越來越多的認可,推動了中國數(shù)字孿生解決方案市場的增長。