汽车硬件在环上的模拟市场规模
全球汽车硬件在环上的模拟市场规模在2024年的价值为5.941亿美元,预计将在2025年达到63041万美元,预计到2026年将达到约6.688亿美元,在2033年3.1%之间,到2033年3.1%之间,到2033年3.1%,在2038万美元之前,全球范围为10123.8亿美元。硬件仿真市场的增长是由对高级车辆测试的需求不断增长驱动的,在这种情况下,动力总成系统占采用的近34%,底盘系统约占23%。电动汽车和混合动力测试应用占全球需求的28%,而安全系统验证范围接近15%。
美国汽车硬件仿真市场正在见证强劲的增长,这是由于技术进步的推动力,对ADA和EV测试的关注不断增加,并增加了对有效汽车系统验证工具的投资。
关键发现
- 市场规模:2025年的价值为63041m,到2033年预计将达到10123.8万,生长期为6.1%。
- 成长驱动力:55%由ADAS需求驱动,47%由EV平台增长,38%的系统集成需求,30%自动驾驶汽车验证扩展
- 趋势:40%基于云的测试,36%的数字双模拟,33%AI集成,28%传感器融合验证,24%电池模拟工具升级
- 主要参与者:DSPACE GMBH,国家仪器,ETAS,矢量Informatik,Opal-RT Technologies
- 区域见解:34%的亚太地区,30%欧洲,26%的北美,中东和非洲10%对全球模拟采用的贡献
- 挑战:32%的技术复杂性,27%的人才短缺,25%的成本敏感性,19%的工具链整合障碍,17%的潜伏期问题
- 行业影响:46%的原型制作时间减少了,测试覆盖率增加了39%,安全验证提高了29%,R&D周期降低了20%
- 最近的发展:30%的智能HIL平台,26%AI链接工具,23%的云推出,21%边缘模拟技术,18%的网络安全模块更新
由于现代车辆中电子控制单元(ECU)的复杂性日益增加,并且对汽车系统的成本效益和加速开发的需求不断增长,全球汽车硬件(HIL)模拟市场正在发展势头。 HIL模拟可以对嵌入式系统进行实时测试,而无需实际车辆,从而确保在设计阶段的安全性和效率。汽车制造商和Tier-1供应商越来越多地采用HIL系统来验证ADA,自动驾驶模块,动力总成和信息娱乐系统。市场受益于传感器集成,实时建模工具的进步以及对电动和连接车辆中较短开发周期的需求。
汽车硬件在环上模拟市场趋势
汽车HIL模拟市场目睹了围绕电气化,自动化和数字验证的关键趋势。最重要的趋势之一是在电动汽车开发中越来越多地采用HIL系统。由于电动汽车包含用于电池管理,热控制和驱动系统的大量ECU,因此HIL模拟对于准确且安全的验证至关重要。现在,全球电动汽车开发项目中有将近40%将HIL测试集成到其工作流程中。此外,汽车HIL工具正在变得越来越模块化和云集成,从而可以在地理分布的团队和OEM-Tier 1生态系统上进行协作。
自动驾驶汽车测试是HIL进化的另一个主要驱动力。 2023年,超过35%的HIL部署用于验证3级和4级自动驾驶模块,包括LIDAR,雷达,相机传感器和感知算法。使用HIL的高级驾驶员辅助系统(ADAS)测试增长了29%,因为法规已收紧车辆安全合规性。此外,将机器学习和AI模型集成到HIL环境中正在成为一种变革性趋势,从而实现了预测性故障诊断和测试自动化。
数字双胞胎在汽车HIL平台中的集成正在上升,尤其是用于动力总成和传动系统系统模拟。公司正在投资虚拟物理原型制作工具,以将物理测试工作减少50%以上。亚太地区领先于采用,在汽车创新中心,HIL装置的增长22%。基于云的模拟服务(OTA)更新测试和网络安全验证的同比增长17%,尤其是在北美和欧洲。这些趋势正在塑造更敏捷,成本效益和以安全性为中心的汽车开发环境。
汽车硬件在环上模拟市场动态
对自动驾驶和电动汽车的需求不断增长
迅速向电气化和自动迁移率的转变为汽车HIL模拟市场带来了利润丰厚的机会。电动汽车在很大程度上依赖电池和热管理系统的软件,将近45%的电动汽车工程项目使用HIL来测试高压安全和控制功能。同时,自动驾驶汽车需要对HIL提供实时模拟优势的域名进行广泛验证。初创企业和汽车研发实验室越来越多地投资于HIL框架,以复制现实世界中的驾驶场景,从而实现安全可扩展的自主系统开发。在中国,德国和美国等地区,这种趋势尤其明显。
增加了车辆的电子内容和软件复杂性
随着车辆变得越来越定义,ECU,传感器和控制算法的复杂性已大大增加。当今约有85%的新车辆功能由嵌入式系统启用,必须在部署前进行严格测试。 HIL模拟提供了一个受控的环境,可以实时验证实际硬件组件和虚拟系统之间的交互。在2023年,超过60%的汽车OEM报告说,通过使用HIL进行预生产测试来减少现场故障。对更快的上市时间和增强系统可靠性的需求不断上升,这加剧了动力总成,ADA,底盘控制和信息娱乐发展的广泛采用。
克制:系统集成和熟练劳动力要求的高成本
尽管有好处,但由于与硬件设置,模型开发和系统集成相关的高成本,HIL模拟系统的采用仍面临限制。平均HIL测试平台可能需要大量的前期资本,尤其是对于涉及自主系统的复杂用例。此外,物理ECU和实时仿真环境的集成需要具有深厚领域知识的高度专业工程师。 2023年,欧洲约有28%的中型汽车公司将熟练的资源供应列为采用HIL的障碍。较小的公司还可能在预算有限和与工具链实施相关的长期学习曲线方面挣扎。
挑战:管理实时性能和模型可伸缩性
汽车HIL模拟市场中的主要挑战之一是在越来越复杂的车辆模型中实现实时性能。随着车辆融合了更高数量的传感器和ECU,确保HIL系统可以在严格的计时要求中模拟相互作用变得更加困难。在涉及自动驾驶系统的测试中,在1毫秒下保持确定性延迟对于准确性至关重要。此外,在模拟具有相互链接域(例如动力总成,底盘和信息娱乐)的全车辆环境时,可伸缩性成为一个关注。行业报告强调,将近25%的HIL用户在2023年将基于AI的感知系统整合到实时测试循环中时面临性能瓶颈。
分割分析
汽车硬件在环(HIL)模拟市场按类型和应用程序进行了细分,反映了汽车开发和验证功能跨汽车平台的不同用法。在类型的基础上,市场包括HIL系统和HIL服务,这对于支持汽车电子设备的日益复杂性至关重要。在应用方面,HIL模拟被广泛部署在动力总成测试,电动驱动器验证,车身电子设备,智能驱动系统以及其他领域,包括信息娱乐和连接模块。此细分使OEM,1级供应商和工程服务提供商能够将其HIL策略与不断发展的研发和合规要求保持一致。
按类型
- 系统:HIL系统构成了汽车测试基础架构的核心,包括硬件接口,仿真PC,I/O模块和实时处理器。这些系统在2023年占市场总份额的近68%。OEM和供应商更喜欢可定制和模块化的HIL设置,而不是同时验证各种车辆域的ECU。在中国和德国,全车辆HIL系统越来越多地用于自动驾驶汽车研发中心,同时模拟了100多个传感器输入。领先的参与者正在开发能够并行模拟Lin,FlexRay和以太网协议的系统,从而详细验证了连接车辆中的通信网络。
- 服务:HIL服务包括模型开发,集成支持,培训和维护,并随着公司外包模拟专业知识而获得关注。在2023年,服务占市场的32%,这是由于初创企业和中型OEM缺乏内部HIL功能的需求所推动的。在美国和印度,工程服务提供商为ADAS和EV平台提供了按需HIL测试,从而帮助公司缩短了上市时间。对基于云的HIL测试服务也越来越兴趣,该服务能够跨分布式开发团队进行远程配置和实时监控。服务产品正在扩展,包括网络安全模拟和循环软件(SIL)以hil迁移支持。
通过应用
- 动力总成:动力总成仍然是领先的申请细分市场,占全球HIL部署的30%以上。 HIL模拟用于在动态操作条件下测试发动机控制单元,变速箱模块和燃油喷射系统。随着转向混合动力和电力总成的转变,HIL可以安全验证扭矩矢量,能量再生和驱动模式过渡。 2023年,日本汽车制造商投资了HIL平台进行混合车辆校准,而欧洲OEM在WLTP和RDE标准下使用HIL进行了排放合规性验证。
- 电动驱动:随着电动汽车越来越受欢迎,电动驱动器领域正在见证迅速采用的HIL,占市场的22%。 HIL对于测试逆变器控制,电池管理系统(BMS),热管理和再生制动至关重要。在2023年,特斯拉和BYD增强了他们的HIL功能,以模拟高压电气环境和应力场景。锂离子和固态电池行为的准确HIL模拟已成为全球电动汽车验证实验室的标准配置。
- 身体电子:车身电子设备的应用包括HVAC系统,照明,窗户控制和座椅调整单元。该细分市场在2023年占市场的近15%。汽车制造商使用HIL测试通信协议(CAN/LIN),并确保身体控制模块(BCMS)的容错。随着消费者对舒适性和个性化的需求增加,通过HIL对身体功能进行实时验证会降低保修索赔并提高设计质量。欧洲OEM使用HIL在波动的电压条件和环境压力源下验证BCM响应。
- 智能驱动器:智能驱动系统(包括ADA,车道保存,自动紧急制动和自适应巡航控制)的智能驱动系统,大约占HIL市场的25%。由于监管机构强制执行AEB和Lane Dewarture警告的功能,HIL对于感知,决策和驱动层验证至关重要。 2023年,北美和欧洲的主要OEM扩大了HIL测试台,以模拟多传感器融合场景和V2X通信输入。在实时HIL循环中,用于AI/ML模型测试的合成数据在自动驾驶汽车开发中获得了吸引力。
- 其他的:其余的应用程序(覆盖了信息娱乐系统,远程信息处理,空中更新验证以及车辆对云界面)的范围为HIL需求的8%。随着连接的汽车平台的发展,这些区域正在迅速增长。在2023年,在不同的软件负载和网络拥塞方案下,采用了HIL来验证车辆信息娱乐(IVI)。随着车内数字生态系统变得越来越复杂,对UI延迟,软件更新以及使用HIL的云同步错误的模拟预计将在未来几年显着增加。
区域前景
汽车硬件在环(HIL)模拟市场上展示了包括北美,欧洲,亚太地区和中东和非洲等地区各个地区的各种增长轨迹。区域动态是由汽车创新,研发投资,电气化采用以及对车辆安全和排放的监管重点的水平来塑造的。发达市场专注于扩大ADA和电动动力总成验证的HIL功能,而新兴经济体则投资于本地化的HIL服务,以支持不断增长的汽车制造基地。 OEM,科技公司和仿真软件提供商之间的合作在所有主要地区都在增加,为强大的HIL基础架构铺平了道路。
北美
北美在自主驾驶技术和电动汽车平台的提前采用的驱动下,在汽车HIL模拟市场中占有很大的份额。美国是主要的贡献者,占2023年全球HIL需求的近26%。大学和国家实验室还通过与模拟提供者合作来支持生态系统。在加拿大,安大略省和魁北克的汽车技术集群正在投资与互联的车辆测试实验室,其集成的HIL系统用于车辆到基础结构模拟。
欧洲
欧洲代表着一个关键市场,占全球HIL模拟采用的30%。德国以其强大的汽车研发基础设施领导,拥有宝马,奥迪和梅赛德斯·奔驰等主要参与者,这些球员在跨动力总成,机箱和ADAS域中广泛部署了HIL平台。 2023年,根据国家资助计划,德国OEM与大学合作,为AI集成的HIL项目合作。法国和英国正在对HIL进行EV和Hybrid验证的投资,并得到了政府拨款零排放运输开发的支持。欧洲汽车供应链正在越来越多地数字化原型制作过程,从而加剧了对模拟综合产品生命周期管理的需求。
亚太
亚太地区占据主导地位,占中国,日本,韩国和印度领导的全球汽车HIL模拟部署的34%以上。中国已成为电动汽车创新的枢纽,Byd和Nio利用HIL工具来验证复杂的BMS和传动系统功能。 2023年,作为其自力更生战略的一部分,中国的国内模拟硬件生产增长了19%。日本专注于ADAS测试和安全合规性,尤其是在智能城市整合中。印度正在看到Mahindra和Tata投资模块化HIL平台的快速增长,以支持EV发射,并得到Natrip和Arai的创新赠款的支持。
中东和非洲
中东和非洲地区正在逐渐出现在汽车HIL模拟景观中。阿联酋和沙特阿拉伯等国家正在投资智能移动性和自动驾驶汽车测试台,并将HIL纳入验证中心。 2023年,沙特大学启动了针对电动汽车组件的HIL研究计划。南非通过不断增长的汽车组件制造业促进HIL采用。该地区还认为,对HIL模拟的学术用途和高技能工程师的兴趣不断增加。仍然存在基础设施挑战,但是区域伙伴关系和绿色移动目标正在加速实时模拟工具的整合。
关键汽车硬件仿真市场公司的列表
- DSPACE GMBH
- 国家乐器
- 向量Informatik
- etas
- IPG汽车GmbH
- MicroNova AG
- Opal-RT技术
- Hirain技术
- Eontronix
- LHP工程解决方案
- Speedgoat GmbH
- Huahai Technologies
市场份额最高的顶级公司
- DSPACE GMBH(23%)
- 国家仪器(18%)
投资分析和机会
汽车HIL模拟市场正在吸引OEM,模拟技术提供商和政府资助的研究机构的大量投资。 2023年,全球投资于HIL基础设施扩展和工具链集成,投资了9.5亿美元。 DSPACE和国家仪器等领先的参与者正在开发下一代HIL系统,以支持AI建模,云访问和关键安全方案测试。在亚洲,中国和印度正在投资局部HIL生产和培训中心,以增强区域创新能力。印度的国家汽车测试和研发基础设施项目(NATRIP)为在新的测试中心中安装了以EV为中心的HIL长凳的资金。
欧洲正在通过Horizon Europe项目投资ADAS HIL平台,而北美则继续将资金推向基于模拟的自动驾驶汽车的验证。专门从事HIL-AS-A-Service的初创公司也在筹集资金,特别是流动性-As-A-Service(MAAS)测试和V2X模拟。全球供应商正在与云服务提供商合作,以构建可扩展的,按需HIL测试环境,以减少物理原型制作所需的成本和时间。随着汽车电气化,自主权和连通性的加速,HIL的投资机会正在跨私募股权,风险投资和公共基础设施渠道扩大。
新产品开发
HIL模拟市场中的产品创新集中在实时准确性,可扩展性和智能集成上。 2023年,DSPACE推出了Scalexio Autobox,这是一种紧凑的模块化HIL系统,用于灵活的车载和实验室测试应用。 National Instruments推出了一种新的基于FPGA的HIL控制器,该控制器能够同时模拟高达500个ECU节点,该节点是为电动和自动驾驶汽车应用而设计的。 ETA引入了一个启用云的HIL平台,该平台与Bosch ADAS工具链集成在一起,从而增强了实时软件(SIL),以HIL迁移功能。
Vector Informatik扩展了其独木舟。HILSuite,以支持基于模型的AI驱动驱动器监控系统的测试,而Opal-RT Technologies启动了网络安全HIL模块,该模块模拟了OTA漏洞的EV ECUS。 SpeedGoat发布了用于AI增强传感器融合模拟的实时目标机器,使用户能够在实时测试循环中测试神经网络性能。这些进步符合对研发和合规工作流程的高保真,多域模拟环境的需求不断增长的。现在,产品开发受到监管转变的严重影响,尤其是UNECE安全标准和ISO 26262认证。
汽车硬件仿真市场的制造商的最新发展
- 2023年,DSPACE与NVIDIA合作,将驱动器SIMS集成到HIL测试工作流程中,以进行自动驾驶系统。
- 2023年,ETA和Bosch共同发布了用于EV软件生命周期验证的数字双胞胎HIL平台。
- 2024年,国家仪器推出了Veristand 2024工具包,具有自动化的HIL诊断和机器学习能力。
- 2024年,Opal-RT Technologies宣布了带有锂离子细胞降解模拟的EV HIL PACK TESTER平台。
- 2024年,Micronova AG首次亮相其Novasim4hil,这是一种支持高速逆变器和连接的信息娱乐测试的多域模拟器。
报告覆盖范围
该报告提供了对全球汽车硬件(HIL)模拟市场的深入评估,重点是类型,应用,区域趋势和竞争动态。它涵盖了HIL平台的演变,以响应增加车辆电气化,自主功能和实时嵌入式软件要求。该研究列出了整个动力总成,电动驱动器,智能驱动器和车身电子域的全面细分。它还强调了对受监管合规性和产品复杂性驱动的可扩展和云的HIL系统的需求不断增长。
该报告的详细介绍了主要市场参与者,包括DSPACE GMBH,National Instruments,ETAS,Vector Informatik和Opal-RT Technologies。它评估了OEM和供应商之间的产品创新策略,区域扩展工作和协作框架。投资分析和最新产品开发与对北美,欧洲,亚太地区以及中东和非洲的区域见解一起讨论。该报告是汽车制造商,模拟提供商,技术投资者和政策计划者的重要资源,参与了下一代流动性和智能车辆系统。
| 报告范围 | 报告详情 |
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按应用覆盖 |
Powertrain, Electric Drive, Body Electronics, Intelligent Drive, Others |
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按类型覆盖 |
System, Service |
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覆盖页数 |
86 |
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预测期覆盖范围 |
2025 到 2033 |
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增长率覆盖范围 |
复合年增长率(CAGR) 6.1% 在预测期内 |
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价值预测覆盖范围 |
USD 1012.38 Million 按 2033 |
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可用历史数据时段 |
2020 到 2023 |
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覆盖地区 |
北美洲, 欧洲, 亚太地区, 南美洲, 中东, 非洲 |
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覆盖国家 |
美国, 加拿大, 德国, 英国, 法国, 日本, 中国, 印度, 南非, 巴西 |