20240718-五矿证券-计算机行业专题_踏雪觅径_探索材料软件的自主可控之路_22页_2mb

材料软件自主可控分析报告总结

一、材料软件分类及功能

材料软件分为材料发现软件和材料计算软件。前者用于“预测”，后者用于“验证”。材料研发流程为“预测-验证”：

1. 预测环节：利用材料发现软件通过大数据分析材料成分、结构与性能间的关系，生成符合要求的材料预测池。
2. 验证环节：利用材料计算软件进行多尺度仿真，减少物理实验需求，提高效率。

材料软件的引入可将研发周期从10-20年缩短至2-3年，显著降低成本。

二、全球材料软件市场现状

1. 市场格局：

   • 材料发现软件市场由创新型企业主导，如Citrine。
   • 材料计算软件由工业巨头垄断，如达索的MaterialStudio、新思的QuantumATK。
   • 中国企业在材料软件领域的应用程度较低，材料计算软件渗透率低。

2. 商业价值：国际巨头凭借长期积累，享有绝对优势，其商业估值高，但材料软件商业价值有限限制国产发展。

三、国内材料软件不足及面临的挑战

1. 技术差距：国内产品在多尺度计算、数据库和算法优化方面与国外有明显差距。
2. 数据与算力限制：开源数据不足、算力昂贵、算法“黑箱”特性制约材料发现的效率。
3. 安全风险：国际巨头对MaterialStudio对军用领域禁运，影响自主可控进程。

四、自主可控路径探讨

材料软件作为提升中国新材料产业效率的关键工具，应考虑非市场化手段（如政策引导、数据共享建立平台）加速国产替代，推动与先进制造业深度融合，形成闭环研发体系。

五、未来方向建议

• 联合研发机制：推动高校与企业合作，建立开放平台数据共享。
• 国产软件生态培育：支持本土平台的验证评估，建立应用体系。
• 加强多尺度技术融合：弥补材料计算短处，实现模块化与集成化。

Summary of Material Software Autonomy and Controllability Analysis

Introduction to Material Software

Material software is primarily categorized into two types: discovery software and computational simulation software. The discovery software supports the prediction phase by leveraging big data and machine learning to establish relationships between material composition/structure and performance. The simulation software validates predictions through multi-scale computational modeling.

Global Market Landscape

1. The market is dominated by foreign industrial software giants in simulation (e.g.达索系的MaterialStudio), while material discovery platforms (e.g. Citrine)
2. Valuations are high for platforms acquired by industrial software companies but lower for pure material software firms, limiting the commercial development of autonomous tools.

Challenges for Domestic Software

Currently, domestic material software lags in areas including multi-scale calculations, data integration, and algorithm accuracy due to limited dataset availability and computational resources.

Path Forward

The development of autonomous material software requires non-market-driven strategies to accelerate homegrown applications, combined with a focus on seamless integration and systematic multi-scale progress. Joint R&D and open ecosystem building are central to success.