數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生是一種超越現(xiàn)實的概念，可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。

近年來，數(shù)字孿生技術(shù)被廣泛應用于工業(yè)制造，智慧城市、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域，數(shù)字孿生富有想象力的潛能不斷“破圈”，就連時下很火熱的元宇宙也是數(shù)字化進程到某一個深度階段，是真實世界和虛擬世界的深度融合。

本文旨在深入分析數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)的政策環(huán)境、國內(nèi)市場、投融資現(xiàn)狀以及在各行業(yè)的應用情況，從而為讀者提供全面的行業(yè)洞察。

政策驅(qū)動

營造良好發(fā)展環(huán)境

我國早已對數(shù)字孿生進行相關(guān)政策布局，隨著“十四五”規(guī)劃的出臺，近年來數(shù)字孿生相關(guān)政策部署與落地明顯提速，為產(chǎn)業(yè)提供良好的社會環(huán)境，助力其發(fā)展規(guī)范性進一步提升。

2022年數(shù)字孿生

中國市場規(guī)模突破100億

從全球數(shù)字孿生市場發(fā)展情況來看，數(shù)字孿生市場正處于蓬勃發(fā)展的進程當中。根據(jù)中國信息通信研究院與世界經(jīng)濟論壇合作報告數(shù)據(jù)，截止到2021年，全球數(shù)字孿生市場規(guī)模達到49億美元，預計全球數(shù)字孿生市場將以58%的復合年增長率增長，到2026年將達到482億美元。

2022年中國數(shù)字孿生市場規(guī)模為104億元，同比增長35.0%，2020-2022年CAGR為65.4%。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進，數(shù)字孿生滲透率也將上升，推動國內(nèi)未來數(shù)字孿生市場規(guī)模增長，預計2025年國內(nèi)市場規(guī)模將達375億元， 2022-2025年CAGR為54.3%。

據(jù)不完全統(tǒng)計，在2014年以前，我國數(shù)字孿生城市相關(guān)企業(yè)新增數(shù)量保持在每年30個左右。2015年至2018年，保持50至60個的幅度快速增長。2019年至2021年，企業(yè)增長數(shù)量高達100余個，漲幅達到頂峰。表明我國市場主體持續(xù)壯大，后入場玩家較多，市場機會多,市場潛力大。目前的產(chǎn)業(yè)主體主要以地理信息、新型測繪、游戲引擎、數(shù)字建模與可視化為主，隨著城市數(shù)字孿生新引擎新底座的出現(xiàn)，未來將有大量的人工智能、大數(shù)據(jù)、仿真推演、算力服務(wù)的企業(yè)進入。

數(shù)字孿生行業(yè)內(nèi)玩家可以分為兩類，分別為數(shù)字孿生相關(guān)技術(shù)提供商與解決方案集成商。其中，技術(shù)提供商包括可視化廠商、BIM、GIS、CIM以及CAD/CAE仿真建模等技術(shù)廠商；而解決方案廠商主要是為不同行業(yè)客戶提供定制化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案和服務(wù)，從而幫助廣大客戶實現(xiàn)不同層級的數(shù)字孿生解決方案，代表企業(yè)主要為互聯(lián)網(wǎng)大廠（BAT）、華為等云廠商以及三大運營商、萬睿科技、軟通動力等垂直領(lǐng)域綜合智慧平臺廠商。

融資熱度逐步回暖

城市賽道景氣度最高

自數(shù)字孿生步入增長期，行業(yè)的相關(guān)投融資事件起數(shù)及融資規(guī)模整體趨勢往上增長，根據(jù)IT桔子數(shù)據(jù)，2017年至2022年，國內(nèi)數(shù)字孿生相關(guān)企業(yè)融資事件共計80起，融資總額82.6億元。從融資熱度角度，2022年處于快速發(fā)展期，融資金額在2021年相對回落后又持續(xù)走高，2022年攀升至25.4億元。從融資輪次角度，主要以A輪及以前的相關(guān)事件為主，戰(zhàn)略投資及Pre-IPO事件近年來頻現(xiàn)。從應用場景看，城市作為數(shù)字孿生最重要的落地場景，近年來始終維持較高景氣度，其次為制造。

數(shù)字孿生賦能各行業(yè)

智慧城市：數(shù)字孿生城市在頂層設(shè)計上將虛擬和現(xiàn)實結(jié)合起來，在數(shù)字化、信息化的基礎(chǔ)上將物理實體與對應孿生體重疊，實現(xiàn)虛實互動。數(shù)字孿生的應用場景廣泛，目前在交通、園區(qū)、城市應急等領(lǐng)域已經(jīng)具備較為成熟的實踐案例。

交通行業(yè)：隨著數(shù)字孿生技術(shù)的興起，基于數(shù)字孿生城市的虛擬空間，結(jié)合交通信息數(shù)據(jù)和高精度地圖，構(gòu)建具備實時性、可模擬、可預測、并可控制物理實體的新型智慧交通體系，將是未來交通發(fā)展新方向。

智慧園區(qū)：數(shù)字孿生賦能零碳園區(qū)建設(shè)，即在數(shù)字孿生園區(qū)基礎(chǔ)上，通過傳感技術(shù)采集碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算法模擬預測碳排放規(guī)劃、碳計算、能效監(jiān)控等工作，通過建設(shè)高效、安全、智慧的零碳園區(qū)，助力園區(qū)雙碳目標的早日實現(xiàn)。

制造工業(yè)：工業(yè)企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)及邊緣計算上傳相關(guān)數(shù)據(jù)后，使用數(shù)字孿生技術(shù)可以完成生產(chǎn)、能耗、設(shè)備、設(shè)計、制造管理等工作，進而實現(xiàn)提質(zhì)、降本、創(chuàng)收、增效四大價值。

測試車輛：實時采集數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)字孿生平臺，用于驅(qū)動虛擬車輛模型，完成對真實動態(tài)數(shù)據(jù)的處理和分析，基于評價維度和數(shù)據(jù)庫對車輛行為進行評價。同時數(shù)字孿生平臺將場景數(shù)據(jù)下發(fā)至真實測試車輛控制器上，汽車根據(jù)自身算法做出決策行為。通過虛實結(jié)合，虛擬車輛模型構(gòu)建工作和測試場景搭建的過程實現(xiàn)簡化，提高自動駕駛測試效率。

醫(yī)療管理：數(shù)字孿生技術(shù)通過實時采集與計算醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)及醫(yī)療信息系統(tǒng)等真實多維度多樣化數(shù)據(jù)，基于AI建模，結(jié)合BIM、CIM等技術(shù)，將醫(yī)院物理空間轉(zhuǎn)化為醫(yī)院孿生模型，通過預測、分析等功能完成醫(yī)務(wù)管理、門診管理、設(shè)備管理等精細化管理工作。

數(shù)字孿生是一個涉及多環(huán)節(jié)、多領(lǐng)域、跨部門的復雜系統(tǒng)工程，需要各行業(yè)合作，協(xié)同創(chuàng)新，提供廣泛的技術(shù)與數(shù)據(jù)支持。通過構(gòu)建協(xié)同共贏、開源創(chuàng)新的數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進物理世界和數(shù)字世界的深度融合，驅(qū)動更多行業(yè)對數(shù)字孿生的應用，推動技術(shù)的發(fā)展，助力各行業(yè)加速向數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

構(gòu)建數(shù)字孿生技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)應包括以下幾方面：

● 培育開源創(chuàng)新意識，激發(fā)從業(yè)者開源創(chuàng)新活力；

● 加深產(chǎn)業(yè)鏈溝通，加強數(shù)字孿生項目標桿案例、產(chǎn)品的推廣；

● 創(chuàng)新商業(yè)模式，加大資金投入；

● 數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施共建共贏；

● 建立數(shù)字孿生技術(shù)的人才培養(yǎng)機制。

數(shù)字孿生技術(shù)目前已建立了普遍適應的理論技術(shù)體系，并在產(chǎn)品設(shè)計制造、工程建設(shè)和其他學科分析等領(lǐng)域有較為深入的應用。

在當前我國各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域強調(diào)技術(shù)自主和數(shù)字安全的發(fā)展階段，數(shù)字孿生技術(shù)本身具有的高效決策、深度分析等特點，將有力推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程，加快實現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟的國家戰(zhàn)略。

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