虚实相映
中国数字孪生行业研究报告
(c)2023.4 iResearch Inc. 摘要
概念定义：数字孪生指将物理实体镜像映射到虚拟空间，生成一个“数字双胞胎”，在虚拟空间中的克
隆体可以通过物联网实现数据实时双向互联互通，反映对应物理实体的全生命周期过程，在整合底层数
据信息的基础上进行仿真预测，为优化决策赋能。根据复杂程度，数字孪生可以分成5级。受益于数字
经济、工业互联网发展、政策落地、技术突破、下游需求增长，当前行业步入快速增长期；数字孪生关
键技术包括建模、渲染、仿真及物联网。
市场概览：2022年中国数字孪生市场规模超100亿元，预计2025年将达375亿元；当前全球学术领域对
数字孪生研究热度活跃，中国论文发布数量领先。投融资方面，行业融资热度逐步回暖，城市赛道景气
度最高；数字孪生行业玩家可分为技术服务商（如CIM、BIM、可视化平台厂商等）以及集成方案厂商
（如运营商、互联网大厂等）。技术、业务、资源三方面筑造数字孪生厂商竞争壁垒。数字孪生发展伴
随产生四大挑战：厂商商业模式不成熟，支撑技术要求高，标准体系未统一以及数据能力不完善。
应用场景：数字孪生与各行业融合加深，本文主要介绍数字孪生技术在城市管理（智慧交通、零碳园区
以及城市应急）、智慧工业（流程型工业、离散型工业）、自动驾驶测试以及医疗场景（智慧医院、精
准医疗及药物研发）的应用，通过数字孪生技术赋能各行业应用场景。
发展展望：呼吁数字孪生行业参与者共同建立统一的标准体系，构建协同共赢、开源创新的数字孪生产
业生态。
来源：艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。
(c)2023.4 iResearch Inc. iresearch 2行业概述1
市场概览2
行业应用3
发展展望4
3 基本概念
物理实体克隆与数据双向实时联通构成数字孪生的形与神
数字孪生指将物理实体镜像映射到虚拟空间，生成一个“数字双胞胎”，在虚拟空间中的克隆体可以通过物联网实现数据
实时双向互联互通，从而反映对应物理实体的全生命周期过程，在整合底层数据信息的基础上进行仿真预测，为优化决策
赋能。同样是在数字空间构建产物，数字孪生并不等于元宇宙，数字孪生是元宇宙的重要技术基础之一，二者的区别在于
前者强调复现物理对象的状态使其更加贴近现实，更多使用于B端领域，后者强调人及其感知，更加贴近C端消费场景。另
外根据复杂程度，数字孪生可以分成5级，级别越高，数字孪生越强大。
数字孪生概念数字孪生等级划分
⑤ 虚实共生：虚实长期同
① 对物理实体完全复制 在完成对物理实体复制L5 步运行，可自主孪生，
形成模型后，下一步是精准预测未来状态
实现数据层面的实时交
数字孪生对三维世界物 互，为模型的“形”注
④ 以虚优实：可利用数字
理实体的复制并不局限 入数字孪生的“神”。
L4
于形式，只要是将物理 数据的互联互通强调孪孪生进行物理实体优化
交互
实体表现为唯一的、可 生体可以完全反映物理
实时通信的数字化表达， 实体的状态数据，同时 ③ 以虚预实：可预测物理
即满足数字孪生要求， 物 数字孪生 数 孪生体的状态调整可以
理 字 实体未来一段时间的运
强调重点在于唯一数字 同步作用到物理实体上。 L3
对 模 行过程和状态
实体与实时交互能力，
象 型 数字世界的孪生体不光
并不一定要求必须形成 镜像 是复制品，也能反作用
② 以虚控实：可通过孪生
二维或者三维空间，就 于物理世界
算仅仅是一串数据，只 L2 模型间接控制物理实体
要满足唯一映射以及实的运行过程
体与孪生体之间数据互
通，也可以称之为数字 L1① 以虚映实：可实时复现
孪生 ② 数据双向互联互通 物理实体的实时状态和
变化过程
来源：公开资料，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。来源：公开资料，艾瑞咨询研究院自主研究及绘制。
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