【戰新產業“百大工程”】中汽中心打造工業仿真軟件自主底座 構建汽車強國戰略支撐
文章來源：中國汽車技術研究中心有限公司 發布時間：2025-07-03
當前，汽車產業正處于深度變革期，電動化、智能化、網聯化浪潮加速技術體系和產業格局重構。作為汽車研發體系的“引擎”與“試驗場”，工業仿真軟件不僅是產業鏈供應鏈的重要支柱，更是汽車產業國際競爭力的關鍵標志之一。
面對工業仿真軟件長期被國外產品壟斷和系統性“卡脖子”等問題，中國汽車技術研究中心有限公司（以下簡稱“中汽中心”）以“百大工程”為戰略牽引，聚焦核心軟件自主化攻堅，打造具備完全自主知識產權的通用系統級仿真軟件平臺Cautosim，助力我國汽車研發領域軟件加速國產替代化。
Cautosim是國內首款面向汽車領域的Modelica通用多學科DAE/ODE求解引擎，圍繞系統仿真“建模—求解—分析”全流程關鍵環節，實現電、熱、磁、力、流等多物理域的高效協同仿真，核心模塊完全自主可控，具備國際先進的算法靈活性、穩定性和并行計算能力。引擎支持模型級并行，應用高維插值、初值優化、采樣步長調度等先進技術，構建適配不同復雜工況的定制化求解策略，在支撐系統級建模仿真方面實現跨越式提升。
強化自主研發創新，供給國家所需產業所急
依托自研引擎，中汽中心完成國內首套面向汽車行業，輻射整個工業領域的系統仿真軟件Cautosim的體系化構建，并連續兩年發布商業化產品。
靈活部署與高效建模方面，提供開發版（側重模型定制開發與調試）、企業版（側重場景應用與豐富專業庫）及云平臺（支持協同建模與模型庫管理）三種模式，滿足不同用戶需求。其中，開發版開放文本模式，滿足高階用戶深度定制，建模效率提升達40%。
多物理域協同與高精度求解方面，集成前處理建模器、高性能求解器、后處理可視化分析器等核心工具，覆蓋整車動力經濟性、整車熱管理、“三電”熱管理、液壓底盤等典型場景。求解器在精度上與國際主流軟件相當，關鍵性能參數仿真精度達到95%以上，核心參數預測誤差控制在±5%以內，實現“既準又快”。
智能化輔助與深度分析方面，提供批量仿真調度、敏感性分析、優化算法等強大輔助工具，支持多工況、多目標優化任務。支持多種曲線處理、儀表盤（二維視圖）、分屏顯示、報表生成及3D動畫回放（如新增的人體舒適度評價功能，動態展示乘員艙熱平衡體感指數）等強大的后處理功能。
開放互聯生態方面，內置豐富接口（FMI, TCP/UDP, S-Function, 一三維聯仿，實時機交互等），無縫對接MBSE上下游工具鏈及第三方軟件（如MATLAB/Simulink），實現高效聯仿，破解工具孤島。
云端協同與性能躍升方面，云平臺支持多人協同建模與模型庫管理。深度優化內核性能（并行仿真、高維插值等），顯著提升復雜模型求解效率和穩定性，并積極探索與云基礎設施的深度集成，提升數據處理與服務托管效率，降低運維成本。
持續進化與場景深化方面，持續迭代新增核心功能，包括狀態機（圖形化搭建控制策略，提升邏輯建模效率與準確性）、高效表格編輯器（處理百萬級MAP數據）、工程熱力學圖（壓焓圖/溫熵圖輔助空調系統優化）、整車熱管理一體化評價等在內，不斷拓展應用邊界。
構建高精度模型庫體系，夯實產業底座自主能力
高質量模型庫是體現仿真軟件競爭力的“尖端武器”。通過構建融合機理模型、經驗模型與數據驅動模型的混合建模體系，搭建電、磁、熱、機械、流體五大通用模型庫與動力電池、燃料電池、電驅、動力學、整車等專業場景庫，累計模型數量超2260個，廣泛覆蓋新能源汽車關鍵系統與未來智能網聯汽車架構。
持續構建面向Modelica語言的全生命周期模型開發環境，結合自研建模語言解釋器與模型管理平臺，實現模型透明化、結構化、標準化開發，有效支撐行業快速集成、復用與迭代更新。迭代新增4個專業模型庫（如液壓、熱液壓）、100多個專業模型及CO2等新介質物性，模型庫持續豐富與優化，整體精度和穩定性達到國際領先水平，為能效評估、性能預測等提供深度支撐。
深化工程驗證應用，加速國產替代落地
堅持“源于工程、回歸工程”，以行業真實場景問題解決為牽引，在頭部整車企業和零部件企業中廣泛部署試點應用，力求產品滿足客戶的真實需求。基于Cautosim的實踐案例（如整車性能分析、多源系統熱管理、CO2超臨界循環、三電熱管理等）充分驗證了其在仿真精度、運行效率、開放性等方面的領先性。
重視自主可控知識產權體系構建，在國內外同步推進專利、軟著等布局，已申請和授權相關專利34項、取得軟件著作權16項。Cautosim以不同方式應用于超過75家企業、高校及科研單位，收集并迭代優化800余條用戶反饋，產品不斷升級優化。通過業務合作、軟件部署推廣，形成從基礎軟件平臺、行業模型庫到應用服務的一體化推廣鏈條，在整車動力經濟性和熱管理方面初步實現國產化替代落地。
協同構建生態體系，打造汽車工業軟件創新高地
為打通工業軟件“底座---平臺---生態”全鏈路閉環，中汽中心積極聯合行業龍頭企業、科研院所和高校，打造跨行業共建共享的開放協同體系。在底層技術層，推進編譯器、幾何引擎、優化器、顯示引擎等核心模塊的模塊化、組件化、插件化開發，形成支撐多語言、多平臺、多場景擴展的工業級基礎能力。同時，積極推動行業技術突破與數字化轉型，建立仿真建模標準體系、模型庫接口規范體系、數據互操作協議體系等基礎標準，構建“標準+平臺+服務”三位一體的框架，加快形成產業鏈統一技術規范。新成立子企業中汽軟件（深圳）有限公司已與上海煊翊、北京世冠、南京天洑、深圳泊松、成都贏瑞等國內優秀工業軟件供應商在產品、技術、客戶服務、生態構建等多維度展開深入合作，共同打造完整的國產工具鏈。
未來，中汽中心將以打造“自主可控、國際領先”的汽車工業仿真軟件底座為使命，持續發揮行業技術引領與生態整合能力，深化工業仿真軟件底層技術攻關，加快推動國產化平臺“可用、好用、易用”，打造支撐全生命周期、全場景、全價值鏈的仿真工具體系。加快推進Cautosim云端部署，實現云端并行計算目標，支撐AI輔助建模、數字孿生實時運算等前沿能力落地。加快完成新一批熱、液壓、電、磁等學科模型庫開發和20余項關鍵算法升級，推動企業應用覆蓋面擴展和跨行業擴容。加快實現技術鏈、產業鏈、價值鏈的深度融合，為我國汽車產業高端化、智能化、綠色化發展提供堅實支撐。
【責任編輯：張任田慧】
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