硬件在环市场（2024 - 2030）

硬件在环市场摘要

预计 2023 年全球硬件在环市场规模为 6.654 亿美元，预计到 2030 年将达到 13.8 亿美元，2024 年至 2030 年复合年增长率为 11.1%。硬件在环 (HIL) 市场涵盖了现代工程和技术开发的一个重要方面，为测试和验证复杂系统提供了复杂的仿真环境。

HIL仿真涉及将传感器和执行器等物理组件与受控环境中的虚拟模型集成，以准确模拟现实世界的场景。这种方法使工程师能够在部署前以安全可控的方式评估系统的性能和功能，从而降低风险并提高可靠性。

此外，对真实测试环境的需求不断增加、电动汽车的日益普及、仿真技术的进步、通过实施 HIL 技术实现的成本和时间节省等因素，自动化的日益普及正在推动对硬件在环技术的需求。

为了满足对真实测试环境的需求，市场见证了复杂仿真平台的开发激增。这些平台将物理组件与虚拟模型集成在一起，使工程师能够准确地复制复杂的现实场景。汽车、航空航天和国防等行业的公司越来越多地投资 HIL 技术，以确保其产品的安全性、可靠性和性能。这些解决方案提供了一个受控但动态的环境，用于测试各种系统和子系统，允许在部署前进行彻底的验证。 HIL 市场不断通过高保真传感器仿真、实时反馈回路和多域集成等先进功能进行创新，以满足测试环境中不断变化的真实性需求。

自动化技术的采用不断增加制造、运输和能源等行业的发展正在推动对先进硬件在环技术的需求。自动化系统依靠 HIL 测试来实时验证复杂的控​​制算法、通信协议以及与物理组件的交互。 HIL 平台为测试自动化系统提供了一个真实且受控的环境，使工程师能够在部署之前评估性能、可靠性和安全性。随着各行业越来越多地采用自主系统，对能够模拟复杂且互连的系统的 HIL 技术的需求变得更加明显。

将 HIL 测试集成到自动化项目的开发工作流程中有助于降低风险、优化性能并确保符合行业标准和法规。此外，对针对特定自动化应用（例如机器人、自动驾驶车辆和工业控制系统）量身定制的 HIL 解决方案的需求女士，继续推动市场创新。总体而言，自动化的日益普及凸显了 HIL 技术在开发和部署可靠、高效的自动化系统方面的关键作用。 

市场集中度和特征

市场的创新程度可归类为高。 HIL 技术不断发展，以满足汽车、航空航天和机器人等各个行业复杂系统集成和测试的需求。随着仿真软件、硬件组件和实时计算能力的进步，HIL系统为验证和验证复杂的控​​制系统提供了日益复杂的解决方案。

此外，将人工智能和机器学习技术集成到HIL平台中进一步增强了其能力，从而可以更有效地测试和分析动态系统。此外，可再生能源、机器人和自动驾驶汽车等领域新 HIL 应用的出现凸显了市场的创新轨迹。例如，2024 年 3 月，NVIDIA 公司宣布对其 Isaac 机器人平台进行重大增强，引入生成式 AI 基础模型、模拟工具和 AI 工作流程基础设施。这些进步，包括新型 Jetson Thor 计算机，旨在增强人形机器人的能力，利用硬件在环技术来简化开发和培训流程。

市场展现了行业参与者之间高度的伙伴关系和协作。公司经常与 HIL 解决方案提供商合作，无缝集成他们的硬件和软件产品。此外，HIL 开发人员和最终用户之间的合作伙伴关系有助于定制解决方案，以满足特定的测试要求。学术机构也发挥着至关重要的作用n 与行业合作伙伴合作，研究和开发尖端的 HIL 技术。

此外，跨行业合作可以实现知识和最佳实践的转移，推动创新并提高各个部门的 HIL 系统的能力。例如，2024 年 4 月，VI-grade 与 MdynamiX 合作，增强其在硬件在环领域的影响力，VI-grade 成为 MdynamiX HIL 解决方案的官方经销商。此次合作使客户能够访问 VI 级 SimCenter 中的 HIL 设备进行测试，为早期开发阶段的转向和制动系统评估提供先进的解决方案。

市场监管的影响可归类为中等。虽然有关安全标准和合规性的监管框架推动了 HIL 开发的某些方面，但它们并没有像汽车或航空航天等高度监管的行业那样产生重大影响。然而，作为 HIL随着系统越来越多地应用于安全关键型应用，例如自动驾驶汽车和医疗设备，监管审查也在不断加强。遵守汽车安全 ISO 26262 或医疗设备测试 FDA 法规等标准决定了 HIL 解决方案的设计和实施。此外，与数据隐私和网络安全相关的不断发展的法规也会影响 HIL 测试协议，特别是在处理敏感信息或关键基础设施的领域。总体而言，监管虽然不像某些行业那样占主导地位，但在塑造 HIL 市场发展轨迹方面发挥着温和但日益重要的作用。

解决方案替代品对市场的影响较小，因为能够提供与 HIL 系统相同水平的实时仿真、可扩展性、效率和成本效益的替代方案有限。 HIL 系统为复杂控制系统的实时仿真和测试提供了独特的功能，几乎没有直接替代品可以复制它们的功能。虽然物理原型和手动测试等传统测试方法作为替代方案存在，但它们需要 HIL 解决方案具有更高的可扩展性、效率和成本效益。

此外，HIL 技术的进步（例如与人工智能和机器学习的集成）进一步将这些系统与潜在替代品区分开来。此外，汽车和航空航天等行业的系统日益复杂，需要 HIL 等专门解决方案，从而降低了替代品的可行性。总体而言，解决方案替代品的低影响凸显了 HIL 系统在现代工程和开发工作流程中所发挥的独特且不可或缺的作用。

市场呈现出适度的最终用户集中度，其特点是各个行业都在利用该技术。汽车领域的福特、通用汽车和丰田等知名企业，以及航空航天领域的波音和空客等知名企业ace 严重依赖 HIL 系统来测试 ADAS、自动驾驶汽车和航空电子设备，该市场并非由少数领先企业垄断。此外，HIL 在机器人、可再生能源和工业自动化等领域也有应用，进一步使其用户群多样化。这种多样性减轻了与依赖任何单一部门相关的风险，有助于 HIL 市场的最终用户集中度处于中等水平。

类型洞察

闭环 HIL 细分市场在 2023 年以 55.4% 的最大收入份额占据市场主导地位。闭环系统通过在物理和虚拟组件之间结合实时反馈环路来提供更高水平的准确性和保真度，从而实现更真实的效果模拟。这种增强的真实感在汽车和航空航天等行业尤其有价值，因为在这些行业中，控制算法和系统交互的精确测试至关重要。

此外，闭环p HIL 系统可以更好地验证复杂的控​​制策略和故障场景，使其对于安全性和可靠性至关重要的关键应用不可或缺。此外，闭环方法允许在各种操作条件下对动态系统进行全面测试，确保在各种场景下的稳健性能。闭环 HIL 解决方案的多功能性和可扩展性使其适合各种应用，从汽车动力系统测试到可再生能源系统验证。此外，闭环仿真技术的进步，例如改进的实时处理能力和先进的建模技术，进一步推动了这些系统的采用。

开环 HIL 领域预计在预测期内的复合年增长率最高为 11.4%。与闭环替代方案相比，开环系统提供了更具成本效益且易于访问的解决方案，使它们积极响应更广泛的行业和应用。这种负担能力刺激了消费电子、可再生能源和工业自动化等领域的采用，推动了市场的显着增长。

此外，开环 HIL 设置更易于配置和操作，需要的专业知识和资源较少，从而减少了小型公司和研究机构的实施障碍。此外，开环 HIL 配置的灵活性可以轻松与现有测试设置和工作流程集成，从而促进不同行业的无缝采用。此外，开环解决方案的可扩展性使公司能够根据特定要求定制测试环境，并根据需要逐步扩展其功能。

应用洞察

汽车领域在 2023 年以最大的收入份额占据市场主导地位。汽车行业严重依赖 HIL 技术致力于高级驾驶辅助系统 (ADAS)、自动驾驶技术和车辆控制系统的开发和验证。这些系统需要在真实的模拟环境中进行严格的测试，以确保安全性、可靠性并符合监管标准。此外，汽车电子和软件的复杂性日益增加，需要使用 HIL 技术来全面验证集成系统和子系统。

此外，HIL 测试使汽车制造商能够加快产品开发周期，降低与物理原型制作相关的成本，并最大限度地缩短新车型的上市时间。例如，2022 年 1 月，LeddarTech 和 dSpace 合作开发了 LeddarEcho，这是一款面向一级传感器和感知系统开发人员的激光雷达模拟软件。通过利用 dSpace 的传感器真实 Aurelion 模拟器，LeddarEcho 可实现激光雷达传感器的高效模拟、验证和优化nsor 设计，支持软件在环 (SIL) 和硬件在环测试环境。

此外，HIL 仿真软件和硬件的进步提高了测试的准确性和保真度，进一步推动了汽车行业的采用。因此，汽车行业对创新、安全和效率的持续重视使其成为 HIL 技术的领先采用者，并在 HIL 市场中占据了最大的市场份额。

预计航空航天和国防领域在预测期内将以最快的复合年增长率增长。航空航天和国防工业需要对复杂系统进行严格的测试和验证，包括飞机航空电子设备、武器系统和无人机 (UAV)，因此需要使用先进的 HIL 技术。这些应用的关键性质需要高保真仿真环境来确保安全性、可靠性y 和关键任务系统的性能。

此外，飞机设计、传感器技术和自主系统方面的持续技术进步推动了对能够模拟日益复杂的场景的复杂 HIL 解决方案的需求。此外，政府对国防现代化计划的投资和商业航空航天活动的扩展也有助于 HIL 市场中航空航天和国防领域的增长。此外，严格的监管要求和认证流程要求进行全面的测试和验证程序，进一步推动了这些行业对 HIL 技术的需求。这些系统的多功能性使航空航天和国防公司能够在受控环境中对集成系统、子系统和单个组件进行全面测试，从而缩短开发周期和成本。

区域洞察

北美硬件在环市场资产到 2023 年，它占据了主导地位，占据了最大的收入份额，达到 33.6%。北美地区拥有强大的汽车工业，该行业严重依赖 HIL 测试来进行车辆开发和验证。此外，北美还是众多航空航天和国防公司的所在地，例如波音公司和洛克希德马丁公司。 HIL 仿真对于测试复杂系统并确保安全性和可靠性至关重要。此外，该地区还拥有多家领先的 HIL 解决方案提供商和研究机构，促进创新并推动市场增长。此外，熟练的劳动力和先进的技术基础设施的存在也有助于北美在 HIL 市场的主导地位。最后，对汽车、航空航天和国防等行业的技术进步和持续发展的强烈关注将继续维持对 HIL 解决方案的需求，从而巩固北美作为市场领导者的地位。

美国硬件在环市场趋势

美国硬件在环市场在 2023 年占据最大收入份额，达到 87.2%，并且正在经历大幅增长。这种主导地位可归因于强大的汽车行业的存在，其中 HIL 测试广泛用于车辆开发和验证。此外，美国拥有众多的航空航天和国防行业依赖 HIL 仿真来测试复杂系统并确保安全性和可靠性的公司。

此外，美国不断增加的产品推出凸显了该国对各个行业的技术创新和市场领导地位的承诺。例如，Bloomy Controls, Inc. 在 2024 年 1 月推出了桌面 BMS HIL 测试系统，通过将硬件在环测试功能直接引入桌面来提高电池工程团队的效率，从而缩短项目的上市时间。比如电动汽车和无人机。该系统模拟电池、温度传感器和数字通信的功能，使工程师能够在受控环境中使用手动和自动测试场景彻底测试电池管理系统。

亚太地区硬件在环市场趋势

预计亚太地区在预测期内将创下 11.6% 的最快复合年增长率。中国、印度和日本等国家的快速工业化和基础设施发展推动了汽车、航空航天和电子行业对 HIL 解决方案的需求不断增加。该地区汽车行业的快速发展，加上先进驾驶辅助系统 (ADAS) 和电动汽车 (EV) 的采用，推动了对包括 HIL 在内的强大测试和验证技术的需求。此外，多家公司正在印度扩展硬件在环技术，以推动创新和高效汽车和移动解决方案的效率。例如，2024 年 1 月，法雷奥扩建了位于金奈的集团技术中心，强调技术和创新，基础设施可容纳 1,000 多个工作站，包括软件在环 (SIL) 和硬件在环农场以及网络安全测试实验室。此次扩建整合了法雷奥在钦奈的软件和系统员工队伍，促进了协作、创造力和卓越性，同时吸引了顶尖人才来推动移动技术的进步。

中国硬件在环市场在对先进测试和验证解决方案的需求不断增长的推动下，尤其是在汽车行业，正在经历显着增长。在政府激励措施和环境问题的支持下，电动汽车和自动驾驶技术在全国范围内的日益普及推动了这种扩张。例如，2022年，中国新能源汽车销量猛增82%电动汽车 (EV) 销量，占据全球电动汽车采购市场近 60% 的份额。中国强大的制造基础设施和熟练的劳动力使其在全球 HIL 市场中占据主导地位，从而能够开发和部署尖端解决方案。随着越来越重视创新和技术进步，中国企业正在大力投资 HIL 技术，以满足不断变化的行业需求。

欧洲硬件在环市场趋势

欧洲硬件在环市场受到对先进测试和验证解决方案日益增长的需求的推动，特别是在汽车和航空航天领域。该地区对创新的关注、严格的安全法规以及开发尖端技术以保持全球市场竞争力的需求推动了这种扩张。此外，欧洲强大的制造基础和熟练的劳动力也有助于其在全球 HI 中的突出地位。L 市场，促进针对不同行业需求定制的复杂解决方案的开发和部署。

此外，在欧洲推出的几项新的硬件在环技术表明该地区致力于推进各行业的测试和验证解决方案。例如，2024 年 2 月，NORDEX SE 推出了由 R&D Test Systems 开发的新型电力硬件在环 (PHIL) 测试台，用于电力传动系统的电网合规性测试。该测试台使 NORDEX SE 能够在受控环境中模拟各种电网状况和故障，与传统的现场测试方法相比，提高了测试过程的效率和可重复性。

英国硬件在环市场受到对先进测试和验证解决方案日益增长的需求的推动，特别是在汽车和航空航天行业。英国对创新的关注、严格的审查推动了这一扩张监管标准，以及开发尖端技术以保持全球市场竞争力的需要。此外，英国强大的工程专业知识和研究能力使其在全球 HIL 市场中占据主导地位，促进了针对行业需求定制的复杂解决方案的开发和部署。

关键硬件在环公司见解

硬件在环市场的一些主要公司包括 dSpace GmbH、National Instruments Corp. 等。

• dSPACE GmbH 为硬件在环市场提供仿真和验证解决方案。开发网络化、自动驾驶和电动汽车。其全面的解决方案套件被汽车制造商及其供应商广泛采用，用于在车辆发布之前测试软件和硬件组件。该公司还提供航空航天和工业自动化方面的专业知识。

• National InstrumentsCorp. 为工程师和科学家提供测试、测量和控制解决方案。该公司提供跨多个行业的解决方案和服务，包括汽车、航空航天和电子产品。该公司的产品和服务通过软件定义仪器和模块化硬件平台等先进技术帮助客户提高生产力、创新和发现。

Cognata 和 Typhoon HIL 是目标市场中的一些新兴市场公司。

• Cognata 提供基于数字孪生的仿真解决方案，满足各行业 ADAS 技术和自动驾驶汽车的人工智能驱动的培训、验证和测试需求。该公司的平台还通过人工智能和精确的传感器模拟技术，为国防应用提供先进的越野模拟，并为智能城市规划提供逼真的数字孪生。

• Typhoon HIL 提供硬件在环解决方案，服务于各个行业，包括电力电子、微电网和电动汽车。该公司的平台通过由专有数值算法和专用处理器驱动的嵌入式实时 HIL 技术，彻底改变了控制软件和硬件的验证和测试。

最新进展

• 一月2024 年 2 月，dSPACE GmbH 和思博伦宣布建立合作伙伴关系，以增强自动驾驶硬件在环测试系统的实时定位场景。此次合作旨在通过将 dSPACE 的 AD-HIL 与思博伦的高保真 GNSS 模拟器集成，为开发人员提供交钥匙解决方案。此次合作可以对自动驾驶应用进行全面验证，利用真实的卫星信号来提高车辆开发的安全性和精度。

• 2024 年 1 月，Cognata 宣布与微软合作，将其高精度 AI 仿真技术集成到微软的软件定义车辆 (SDV) 开发工具链中。此次合作旨在使 OEM 能够利用 Cognata 的仿真功能（包括 Microsoft SDV 云基础设施中的硬件在环测试）来加速自动驾驶功能的验证和集成。

• 2022 年 10 月，National Instruments Corp.推出针对高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）的统一测试系统架构，实现数据回放和硬件在环测试之间的无缝迭代。这种创新方法旨在通过聚合真实道路测试数据或模拟场景来验证 ADAS 电子控制单元 (ECU) 来提高测试效率，最终降低资本设备成本，提高测试覆盖范围和效率，并缩短上市时间。美国国家仪器公司与 ZF Mobility Solutions 和 Konrad Technologies 等自动驾驶汽车测试技术领域的领导者合作，进一步巩固了其在为汽车行业提供全面、高效的测试解决方案方面的地位。

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