全球計算流體力學市場規模、份額及趨勢分析報告－產業概覽及至2033年預測

計算流體力學市場規模

• 2025年全球運算流體力學市場規模為68億美元，預計2033年將達135.3億美元，預測期內 複合年增長率為8.98%。
• 市場成長主要得益於先進模擬技術的日益普及，以及計算流體動力學在汽車、航空航太、能源和工業機械等行業的產品設計和開發流程中日益增強的整合。
• 此外，對高精度建模、流體流動優化、熱管理和空氣動力學的需求不斷增長，使得計算流體動力學成為工程師和研究人員不可或缺的工具。這些因素共同推動了計算流體動力學解決方案的普及，顯著促進了市場成長。

計算流體動力學市場分析

• 計算流體動力學能夠對流體流動、熱傳遞及相關現象進行高保真模擬，因其能夠降低原型製作成本、提高效率並改善產品性能，在汽車、航空航太、能源和工業等領域的現代工程和研究應用中日益重要。
• 對運算流體動力學解決方案日益增長的需求主要得益於雲端運算、人工智慧整合和高效能運算等領域的技術進步，工業自動化程度的提高，以及人們對模擬驅動設計和預測分析的日益青睞。
• 由於先進工程模擬技術的廣泛應用、研發投入巨大以及汽車和航空航太產業的強大實力，北美將在2025年以35.5%的市場份額主導計算流體動力學市場。
• 由於快速的工業化、汽車和航空航太產業的蓬勃發展，以及中國、日本和印度等國家對先進工程解決方案的日益普及，預計亞太地區將在預測期內成為計算流體動力學市場成長最快的地區。
• 由於企業傾向於完全掌控敏感的模擬資料和內部IT基礎設施，預計到2025年，本地部署模式將以51.9%的市場份額佔據主導地位。航空航太和汽車等行業的企業通常優先考慮本地部署，因為它無需依賴互聯網連接即可處理複雜的大規模模擬。該模式還允許自訂硬體和軟體資源，從而增強專有設計的性能和安全性。此外，本地部署解決方案可與傳統系統和現有運算資源無縫集成，因此對成熟企業極具吸引力。可靠性、成本可預測性以及符合嚴格監管標準的能力進一步鞏固了其市場主導地位。

報告範圍和計算流體動力學市場細分     

計算流體動力學市場趨勢

採用基於雲端和人工智慧驅動的CFD解決方案

• 計算流體動力學市場的一個顯著趨勢是，各行業對更快、可擴展且更精確的流體動力學、熱管理和空氣動力學分析的需求日益增長，推動了基於雲端平台和人工智慧驅動的模擬工具的廣泛應用。這一趨勢正在改變傳統的模擬實踐，使工程師無需完全依賴本地高效能運算基礎架構即可進行複雜的分析。
  • 例如，Altair Inspire 計算流體動力學平台提供雲端模擬功能，使汽車和工業工程師無需大量本地硬體即可運行高保真計算流體動力學模型，從而提高可訪問性並縮短洞察時間。此類平台正在推動計算流體動力學在中小型企業中的應用，這些企業先前面臨計算資源的限制。
• 西門子將人工智慧整合到 Simcenter STAR-CCM+ 中，提高了求解器的效率和精度，並實現了網格生成和收斂性優化等任務的自動化。這項功能加快了模擬工作流程，使工程師能夠專注於設計改進，而不是反覆調整求解器參數。
• Ansys 2023 R1 強調多 GPU 利用和基於模型的協作式系統工程工作流程，使工程團隊能夠在更短的時間內模擬複雜產品，同時保持高精度。將計算流體動力學整合到數位孿生平台的能力進一步支援預測性維護和即時性能優化。
• 雲端解決方案的日益普及使得全球工程團隊能夠無縫協作開展運算流體動力學項目，即時共享模型、結果和見解。這提高了汽車、航空航太和能源產業的生產力，並縮短了設計週期。
• 再生能源等產業正在利用雲端運算和人工智慧驅動的運算流體動力學工具來優化風力渦輪機葉片設計和能源效率，這表明先進的模擬技術如何推動多個領域的創新、成本降低和性能提升。

計算流體動力學市場動態

司機

汽車和航太領域對精確模擬的需求日益增長

• 汽車和航空航太產業對高精度運算流體動力學模擬的需求日益增長，推動了市場發展，製造商致力於優化空氣動力學、熱管理、燃油效率和車輛整體性能。計算流體動力學使工程師能夠快速評估多種設計方案，從而降低原型製作成本並提高產品可靠性。
  • 例如，波音公司廣泛運用計算流體動力學對飛機零件進行空氣動力學分析，以確保優化氣流、降低阻力並提高燃油效率。這些應用凸顯了計算流體力學在安全關鍵型和性能敏感型工程領域中的關鍵作用。
• 為了滿足嚴格的監管標準和消費者期望，汽車產業正日益將運算流體動力學應用於電動車電池熱管理、燃燒優化和氣流設計等領域。特斯拉和通用汽車等公司利用運算流體動力學來縮短開發週期並提高車輛效率。
• 基於雲端的模擬和高效能運算技術的進步擴大了運算流體動力學的應用範圍，使工程師能夠對高度複雜的幾何形狀進行精確模擬。這一趨勢正在推動計算流體動力學在全球製造業和研究領域的應用。
• 對永續性和節能產品設計的日益重視，進一步強化了對運算流體動力學在預測建模和優化方面的依賴，從而在最大限度減少環境影響的同時，支持更快的創新。

克制/挑戰

高昂的計算成本和對熟練工程師的需求

• 運算流體動力學市場面臨許多挑戰，包括軟體授權和雲端運算資源的高昂成本，以及對多GPU叢集等專用硬體的需求。這些因素為中小企業設定了進入門檻，限制了該領域的廣泛應用。
  • 例如，使用 Ansys Fluent 或 Siemens STAR-CCM+ 進行高保真模擬需要強大的計算能力，也需要接受過計算流體動力學原理、網格劃分策略和求解器優化方面培訓的工程師。這種成本和技能要求可能會減緩市場滲透速度。
• 複雜的模擬通常需要大量的預處理、網格劃分和後處理步驟，這會延長專案週期並增加營運成本。在大規模模擬中保持精度和收斂性需要經驗豐富的專業人員，這進一步推高了人工成本。
• 此外，跨多個團隊或地點擴展運算流體動力學解決方案涉及軟體授權、資料安全和IT基礎設施的管理，這增加了營運方面的挑戰。企業必須權衡成本、專業知識和技術投資，才能充分利用計算流體動力學的能力。
• 這些挑戰共同限制了計算流體動力學技術的快速普及，尤其是在技術專長或財政資源有限的地區或行業，凸顯了開發易於獲取、用戶友好且經濟高效的計算流體動力學解決方案的必要性。

計算流體動力學市場範圍

市場按部署模式和最終用戶進行細分。

• 按部署模型

根據部署模式，運算流體動力學市場可分為雲端部署和本地部署兩種模式。本地部署模式在2025年佔據市場主導地位，營收份額高達51.9%，主要得益於企業對敏感模擬資料及內部IT基礎架構的完全控制權。航空航太和汽車等行業的企業通常優先選擇本地部署，因為它無需依賴互聯網連接即可處理複雜的大規模模擬。該模式還允許自訂硬體和軟體資源，從而增強專有設計的性能和安全性。此外，本地部署解決方案能夠與傳統系統和現有運算資源無縫集成，因此對成熟企業極具吸引力。可靠性、成本可預測性以及符合嚴格監管標準的能力進一步鞏固了其市場主導地位。

預計從2026年到2033年，基於雲端的運算流體動力學模式將以23.1%的最快成長，這主要得益於中小企業和研究機構對靈活、可擴展且經濟高效的運算流體動力學解決方案的需求不斷增長。例如，ANSYS Cloud提供模擬即服務，使用戶無需投資高效能運算基礎設施即可運行複雜的運算流體動力學模擬。雲端模式具有快速部署、協作工作流程和按需付費等優勢，使其能夠滿足動態的專案需求。其與人工智慧驅動的模擬和高效能運算的日益融合進一步加速了雲端模式的普及。便利的遠端存取和跨地域協作提高了生產力，尤其對全球工程團隊而言更是如此。

• 最終用戶

根據最終用戶，計算流體動力學市場可細分為汽車、航太與國防、電氣與電子、工業機械、能源、材料與化學加工等領域。汽車領域在2025年佔據市場主導地位，收入份額最大，這主要得益於對車輛空氣動力學優化、燃油效率提升以及電動汽車熱管理日益增長的需求。汽車原始設備製造商（OEM）優先採用計算流體動力學來縮短設計週期、增強安全性能並滿足嚴格的排放法規。對輕量化零件和高性能引擎的需求進一步鞏固了該領域的領先地位。計算流體動力學解決方案能夠對氣流、傳熱和燃燒過程進行預測分析，使工程師能夠在物理原型製作之前優化設計。此外，汽車公司與計算流體動力學軟體供應商之間的合作也促進了創新，並推動了全球生產設施的部署。

預計在2026年至2033年期間，航太與國防領域將實現最快的複合年增長率，主要得益於飛機設計、無人機研發和國防模擬項目投資的不斷增長。例如，西門子Simcenter STAR-CCM+已被廣泛應用於航太領域的空氣動力學和推進系統模擬。該領域受益於對高速氣流、熱應力和結構動力學進行精確建模的需求，以確保安全性和性能。無人機和先進國防系統的日益普及進一步推動了市場需求。計算流體動力學能夠以經濟高效的方式測試複雜場景，從而減少對昂貴的風洞試驗的依賴。人工智慧和數位孿生技術的整合增強了預測能力，使航空航太與國防成為快速成長的終端用戶領域。

計算流體動力學市場區域分析

• 北美地區在計算流體動力學市場佔據主導地位，預計到2025年將佔據35.5%的最大市場份額，這主要得益於先進工程仿真技術的廣泛應用、研發投入的大幅增長以及汽車和航空航天行業的強大影響力。
• 該地區的各組織優先採用計算流體動力學來優化產品設計、提高效率並降低原型製作成本。運算流體動力學與人工智慧和高效能運算的融合，進一步推動了其在汽車、航太和能源領域的應用。
• 先進的IT基礎設施、熟練的模擬工程師以及完善的監管框架進一步鞏固了計算流體動力學解決方案的廣泛應用，使其成為產品創新和營運效率的關鍵工具。

美國運算流體動力學市場洞察

2025年，美國計算流體動力學市場在北美佔據最大的市場份額，這主要得益於其在汽車和航空航天設計、能源系統以及工業機械領域的廣泛應用。領先的製造商越來越多地利用計算流體動力學進行空氣動力學、熱管理和流體流動優化。雲端和本地部署的運算流體動力學平台的發展，使企業能夠在確保資料安全的同時，有效率地擴展仿真規模。此外，軟體供應商與工業企業之間的合作正在加速創新，從而加快設計迭代速度並提升預測建模能力。運算流體動力學與物聯網和數位孿生技術的融合，進一步推動了市場的擴張。

歐洲運算流體動力學市場洞察

歐洲運算流體動力學市場預計在預測期內將以顯著的複合年增長率成長，主要驅動力來自航空航太、汽車和能源等產業對永續性和效率的重視。不斷加快的城市化進程以及政府鼓勵研發創新的措施也促進了仿真技術的應用。歐洲製造商正投資於計算流體動力學解決方案，以優化能耗、提升安全標準並降低營運成本。學術機構與產業界的合作也推動了市場成長，促進了專業模擬工具的發展。計算流體動力學正逐漸成為該地區產品開發和性能測試的標準方法。

英國計算流體動力學市場洞察

預計在預測期內，英國計算流體動力學市場將以顯著的複合年增長率成長，這主要得益於航太、汽車和能源產業對精確模擬能力的投資需求。數位轉型和工業4.0技術的普及應用，促使企業將運算流體動力學整合到設計和製造流程中。此外，強大的工程人才團隊以及政府對創新的激勵措施，也推動了雲端和本地部署運算流體力學平台的應用。製造和研究應用中對精確的熱力學、空氣動力學和流體流動分析的需求，進一步促進了市場成長。

德國運算流體動力學市場洞察

預計在預測期內，德國計算流體動力學市場將以顯著的複合年增長率 (CAGR) 成長，這主要得益於德國工業和汽車行業對效率和永續性的重視。德國製造商優先採用運算流體動力學來優化燃油消耗、減少排放並提高產品安全性。完善的研發基礎設施、強大的技術實力以及政府對先進模擬技術的支持，都促進了該技術的市場應用。運算流體動力學與數位孿生和高效能運算的融合，增強了預測能力，使德國成為基於模擬的創新中心。智慧工廠和環保設計方案的趨勢也進一步加速了該技術的應用。

亞太地區計算流體力學市場洞察

亞太地區計算流體動力學市場預計將在2026年至2033年的預測期內以最快的複合年增長率增長，這主要得益於快速的工業化進程、汽車和航空航天行業的蓬勃發展，以及中國、日本和印度等國家對先進工程解決方案的日益普及。該地區對製造效率、能源優化和研發投入的日益重視，推動了計算流體動力學在各行業的應用。此外，經濟高效的模擬軟體和雲端解決方案的普及，也讓中小企業和研究機構更容易獲得這些技術，從而促進了運算流體動力學的廣泛應用。政府為支持高科技製造業和智慧產業發展而不斷加大投入的舉措，也為市場的快速成長做出了貢獻。

日本計算流體動力學市場洞察

日本強大的汽車、電子和航空航太產業，以及對研發和技術創新的高度重視，推動了日本運算流體力學市場的發展。日本製造商利用計算流體動力學進行熱管理、空氣動力學優化以及生產和設計中的製程優化。與人工智慧和數位孿生平台的整合提高了模擬精度並縮短了開發週期。此外，日本對精密工程和節能設計的重視，也促使其持續投資於本地部署和雲端運算流體力學解決方案。

中國計算流體動力學市場洞察

預計到2025年，中國計算流體動力學市場將佔據亞太地區最大的收入份額，這主要得益於快速的工業化進程、汽車和航空航天行業的擴張以及政府對先進工程技術的支持。中國不斷壯大的中產階級工業基礎以及對智慧製造的日益重視，推動了計算流體動力學在汽車、能源和化學等行業的廣泛應用。經濟高效的軟體、熟練的模擬人才以及強大的國內軟體供應商進一步促進了市場成長。智慧工廠、數位孿生整合和節能設計方案的推進，鞏固了中國在亞太地區計算流體動力學市場的領先地位。

計算流體動力學市場份額

計算流體動力學行業主要由一些成熟的公司引領，其中包括：

• ANSYS公司（美國）
• 歐特克公司（美國）
• COMSOL公司（美國）
• 達梭系統（法國）
• Hexagon AB（瑞典）
• PTC公司（美國）
• 西門子數位化工業軟體（德國）
• Altair Engineering Inc.（美國）
• NUMECA International（比利時）
• 融合科學（美國）
• ESI集團（法國）
• Flow Science公司（美國）
• CD-adapco（已被西門子收購）（美國）
• SimScale GmbH（德國）
• ENGYS有限公司（英國）
• AspenTech（美國）

全球運算流體動力學市場最新發展

• 2025年5月，nTop推出了全新的CFD解決方案nTop Fluids，旨在簡化工程師的模擬工作流程，並顯著減少迭代瓶頸。這項進步能夠加快產品設計週期，使工程師能夠快速且有效率地探索多種設計方案。該解決方案透過加速創新、縮短產品上市時間並提升整體產品性能，為汽車、航空航天和工業機械等行業提供支持，從而促進各行業對先進CFD工具的採用。
• 2025年2月，Altair Engineering推出了Altair Inspire CFD，這是一款專為汽車和工業應用量身定制的雲端解決方案，具有更快的模擬速度和高度直覺的介面。此次發布使中小企業更容易使用CFD技術，讓更廣泛的使用者群體能夠進行高保真度模擬。基於雲端的架構支援可擴展的運算，減少了對龐大本地基礎架構的需求，同時支援協作工作流程並加速工程決策。
• 2025年6月，西門子透過整合先進的人工智慧和GPU加速技術，擴展了Simcenter STAR-CCM+的功能，顯著提升了CFD模擬的精度和速度。這些人工智慧驅動的功能提高了求解器的效率並縮短了設定時間，使工程師能夠更精確地處理複雜的流體動力學問題。這些增強功能在航空航太、汽車和能源產業尤其重要，因為更快、數據驅動的設計迭代能夠轉化為成本節約和產品性能的提升。
• 2023年1月，Ansys公司發布了Ansys 2023 R1版本，該版本引入了雲端選項，優化了多GPU使用，並支援基於模型的系統工程（MBSE）協作工作流程。此更新顯著提升了複雜產品的模擬效率，使團隊能夠在更短的時間內完成高保真度模擬。 MBSE整合促進了跨職能協作，確保CFD分析與產品設計和開發流程無縫銜接，從而提高了模擬驅動工程的普及率。
• 2026年3月，COMSOL Multiphysics發布了最新的CFD模組更新，重點強調多物理場耦合和即時模擬分析——這項改進使工程師能夠將流體動力學與結構、熱學和電磁仿真相結合，從而全面了解產品在複雜運行條件下的性能。透過實現即時回饋和視覺化，該模組加速了迭代測試，減少了對實體原型的需求，並加強了CFD在高科技製造、能源和航空航天領域的應用。

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