工业软件：质变，从国产化到全链路至规模化

证券研究报告|行业深度 计算机 2024年08月16日 计算机 工业软件：质变，从国产化到全 链路至规模化 优于大市（维持） 证券分析师 投资要点： 陈涵泊 资格编号：S0120524040004 研究助理 邮箱：chenhb3＠tebon.com.cn 王思 市场表现 邮箱：wangsi＠tebon.com.cn 计算机沪深300 工业软件研发驱动国产化，完成从“有”到“用”过程。工业软件是沉淀了工业知识、技术与经验的智慧结晶。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，研发设计类面临的“卡脖子”问题最为严峻，是 国产化替代的核心关注点。与此同时，我国工业软件厂商已通过自研初步形成系列产品，研发效益已初步体现。2019-2023年，我国工业软件上市公司整体研发费用率逐年上升，2020-2023年CAGR高达23.51%，同期净利润CAGR为39.8%，超过同期研发费用的增速，有利于支撑研发投入进一步增长，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，研发设计类当中的EDA也有诸如华大九天、概伦电子等国产厂商取得显著进展，工业软件整体国产化率预计稳步提升。 0% -6% -12% -18% -24%2023-082023-122024-04 -31% -37% -43% 资料来源：聚源数据，德邦研究所 相关研究 1.《自主可控：国产工业软件政策梳理》，2024.8.11 2.《更新改造、教育改革或提振教育信息化需求》，2024.8.4 3.《大厂资本开支持续夯实算力主线》，2024.8.4 4.《工业软件+信创：自主可控吹响反攻号角》，2024.7.31 5.《智谱清影推动视频生成大模型普及》，2024.7.28 工业软件发展史即并购史，我国并购活跃有望形成全链路布局。工业软件领域分散、专业度高、客户粘性强决定了其研发难度大、周期长等特点，并购是工业软件公司形成马太效应的重要手段。公司通过并购逐步扩大优势，能够再次增强自身并 购能力，从而形成强者愈强、赢者通吃的局面。海外成熟的工业软件巨头，如达索、西门子、新思科技均通过几十上百次的并购积沙成塔，弯道超车，形成全链路的产品布局与完善的产品解决方案，积累了优质的工业实践增强用户粘性，夯实自身竞争壁垒。我国工业软件企业同样在并购活动中积极实践，其中以专业度更高的研发设计类EDA、CAE、CAD为主，同时靠拢行业国际龙头，海外并购崛起，加快全球化进程。通过行业整合和产业链辐射，我国工业软件企业产品与渠道能力均有所提升。当前，我国“科八条”提振并购重组同时工业软件公司具备充足的现金储备，有望进一步加速并购进程，提高在全球产业链环节当中的竞争力。 大工业+强政策+低渗透，我国工业软件企业有望实现规模化。1）工业软件的研制高度依赖工业发展技术以及经验迭代累积，我国工业增加值占全球规模比例持续走高，2023年我国工业增加值占全球比例为20.26%，为工业软件行业发展奠定发 展基础。2）我国密集发布了多项政策支持工业软件的发展与应用，加快补齐工业软件短板，走自主创新之路，同时注重工业软件产业集群发展。3）与大工业相对应的是我国工业软件市场规模占全球比重较低，2023年仅为7.93%，同时MES、SCADA、SCM等工业软件普及率较低，存在较大提升空间。此外，当前我国工业领域智能化、高端化水平较低，2022年，制造业企业数字化网络化阶段占比仅为37%。伴随着我国向智能化、高端化转型，工业软件市场需求潜力庞大，有望催生出繁杂的工业软件需求，形成对我国工业软件企业规模化扩张的有利条件。 投资建议。我们认为，发展自主可控的工业软件是我国实现制造业转型升级的必经之路，我国工业软件行业将实现从国产化到全链路到规模化的逐步跃迁，整体将保持稳健增长态势，提高在全球产业链环节当中的竞争力。建议关注关键卡脖子领域 的国产工业软件：华大九天、概伦电子、广立微、中望软件、浩辰软件、索辰科技、柏楚电子、维宏股份、霍莱沃、中控技术、宝信软件、鼎捷软件、赛意信息、汉得信息等。 风险提示：政策落地不及预期、地缘政治冲突、并购整合不及预期、研发投入不及预期。 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录 1.工业软件研发驱动国产化，完成从“有”到“用”过程5 1.1.工业软件是工业领域的皇冠5 1.2.“卡脖子”问题亟需突破，国产化率提升空间大6 1.3.国产工业软件研发效益初步体现，自主创新取得产品突破8 2.工业软件并购形成马太效应，全链路布局强者愈强11 2.1.海外巨头成长史即并购史11 2.2.“科八条”提振并购重组，国内工业软件公司现金储备具备并购条件14 2.3.国内工业软件行业并购活跃，从全链路到拓渠道多点并行16 3.大工业+强政策+低渗透，国产工业软件有望实现规模化18 3.1.工业软件姓工不姓软，大工业为国产工业软件发展筑基18 3.2.自主可控主线明确，积极做大工业软件产业聚集19 3.3.工业智能化、高端化提升空间大，持续夯实工业软件需求21 4.投资建议23 5.风险提示23 图表目录 图1：工业软件产业链5 图2：全球工业软件市场规模及增速6 图3：我国工业软件市场规模及增速6 图4：全球工业软件细分市场结构（2016年）6 图5：我国工业软件细分市场结构（2022年）6 图6：国产工业软件断供案例6 图7：相关工业软件公司相继退出俄罗斯市场6 图8：我国工业软件国产化率情况7 图9：国内市场前十大供应商中国内外企业数量对比（2019年）7 图10：工业软件厂商通过“研发飞轮”形成研发壁垒8 图11：工业软件类上市公司研发费用及增速9 图12：工业软件类上市公司研发费用率9 图13：工业软件类上市公司毛利率9 图14：工业软件类上市公司净利润及增速9 图15：工业软件类上市公司净利率9 图16：国内嵌入式软件竞争格局10 图17：中国ERP市场竞争格局（2021）10 图18：CAE涉及的综合知识繁杂11 图19：达索部分收购历史12 图20：新思科技部分收购历史14 图21：中国2022设计研发类工业软件——CAD市场份额17 图22：我国工业增加值与占GDP比重情况19 图23：国内主要工业软件普及率19 图24：我国工业软件市场规模和工业增加值占全球比例19 图25：我国制造业智能制造成熟度分布22 图26：我国制造业企业数字化网络化制造阶段占比22 图27：我国工业企业关键工序数控化率与数字化研发设计工具普及率22 图28：我国制造业转型升级进程23 表1：国内研发设计类及生产控制类细分市场产品国产化情况10 表2：EDA厂商产品布局梳理（部分）11 表3：西门子部分并购历程13 表4：计算机公司现金/营收TOP5015 表5：2019-2023国内工业软件行业收并购事件（部分）16 表6：2020年以来国家层面重要工业软件政策梳理20 表7：我国部分省市工业软件发展目标20 1.工业软件研发驱动国产化，完成从“有”到“用”过程 1.1.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。 图1：工业软件产业链 资料来源：36氪研究院，德邦研究所 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%。 图2：全球工业软件市场规模及增速图3：我国工业软件市场规模及增速 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% 201920202021202220232024E 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 201920202021202220232024E 20% 15% 10% 5% 0% 市场规模（亿美元）yoy（右）市场规模（亿元）yoy（右） 资料来源：中国工业技术软件化产业联盟，中商产业研究院，德邦研究所资料来源：工信部，中商产业研究院，德邦研究所 图4：全球工业软件细分市场结构（2016年）图5：我国工业软件细分市场结构（2022年） 生产控制及嵌入式,25% 研发设计,24% 经营管理,51% 研发设计,8.5% 生产控制,17.0% 信息管理,17.1% 嵌入式软件,57.4% 资料来源：中国轻工业信息网，科技导报，工信部运行检测协调局，德邦研究所 资料来源：中商产业研究院，德邦研究所 1.2.“卡脖子”问题亟需突破，国产化率提升空间大 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。 图6：国产工业软件断供案例图7：相关工业软件公司相继退出俄罗斯市场 资料来源：国新咨询，德邦研究所资料来源：甲子光年微信公众号，德邦研究所 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。 图8：我国工业软件国产化率情况 资料来源：国新咨询，德邦研究所 图9：国内市场前十大供应商中国内外企业数量对比（2019年） ERP7 SCM4 MES7 PLM2 CAD3 CAE0 012345678910 国内国外 资料来源：中国工业技术软件化产业联盟《中国工业软件产业白皮书（2020）》，德邦研究所