“四大龙头”引领全球HiL仿真测试市场进入到千亿规模

随着汽车领域不断加速电动化和智能化“内卷”，“高阶”智能驾驶已不再是一种奢望，而是决胜的制高点。车企纷纷破茧而出，寻求如何将智驾技术推向更高峰。但对于智驾系统来说，传统的道路测试不仅耗时漫长，成本高昂，而且其能够涵盖的场景及工况范围有限。尤其在应对那些罕见但危险的“Corner Case”时，它的局限性和风险性更为明显。此时，仿真测试展现出了令人赞叹的灵活性和全面性：不仅测试过程更为安全，还能有效地复现各种情境，大幅度提高测试效率。近年来，硬件在环（Hardware-in-the-Loop,HiL）仿真测试技术凭借其无可争议的优势，开始脱颖而出。作为一种独特的测试策略，HiL能在真实环境中的嵌入式控制单元（ECU）上进行可重复的测试，从而实现全天候、全场景的实验室验证。这不仅大幅缩短了产品上市的时间，而且拓宽了测试场景的覆盖范围。在复杂和高度互联的电动和自动驾驶系统中，HiL测试成为确保系统可靠性的关键因素。

硬件在环仿真作为一个全面的测试解决方案，其应用还不仅限于汽车领域。从供应链的角度看，它涉及到多个层次，从上游的芯片和电子模块供应商，到中游的系统制造商和服务提供商，再到下游的广泛应用场景，如航空航天、电力电子、轨道交通等。但其中，汽车领域占据了近五成的应用比例，可见其在该领域的关键性。

多年的发展和不断的技术迭代让HiL行业从曾经的百家争鸣逐渐走向了“四分天下”的格局。dSPACE GmbH、ETAS LABCAR、National Instruments和Vector Informatik，这四家是HiL仿真行业内的“先行者”，并凭借其先发优势和核心技术，已经稳占市场主导地位，成为了业界公认的“四大龙头”。那么，它们分别是什么背景？接下来，我们将一一进行深入剖析。

dSPACE公司在HiL领域的成就备受认可。从工程项目经验积累的角度上看，dSPACE是行业早期的玩家之一，至今已经具备30年的嵌入式系统开发和测试工具的经验，为全球整车厂和Tier1供应商提供HiL系统解决方案。例如，dSPACE自2005起就是通用汽车HiL全球供应商；戴姆勒和奥迪也在最近10年中为其新车平台均配备了dSPACE虚拟整车（Virtual Vehicle）硬件在环测试系统。

长期以来与全球各大整车厂和Tier1供应商的合作，确保了dSPACE的各类仿真测试解决方案的成熟稳定。这样的可靠性和稳定性又推动其几乎被全球整车厂和Tier1供应商所采用，得到了行业内的广泛认可。同时，dSPACE一直紧跟行业内最新的技术标准，例如功能安全认证ISO26262，并参与推动了AUTOSAR架构的落地。

以全球视野和领先的技术解决方案, dSPACE在HiL领域享有极高的声誉。但这一优势也造成了其在海外市场中相对较高的价格和使用门槛，比如dSPACE模型并非100%白盒交付，用户较难进行二次开发，这也给了其他企业“后来居上”的机会。

公司全称：ETAS GmbH (Robert Bosch subsidiary)

一经成立，ETAS就收获了汽车行业的大量关注，旗下的LABCAR 是技术领先的 HiL 解决方案之一，能够模拟汽车的任何部分，也正是因为LABCAR，ETAS才能在领域内获得响亮的名声。为了实现缩短开发周期、提高软件质量和改进故障分析的目标，自20世纪90年代初以来，汽车行业一直在使用此类工具。LABCAR是用于汽车电子控制单元（ECU）开发和测试的硬件在环仿真系统。通过将实际的ECU与虚拟的车辆系统进行交互，LABCAR提供了一个全面的测试环境，以验证ECU的功能和性能。此外，它还是一套用于汽车电子系统开发和测试的综合解决方案，包括软件、硬件和模型架构。

与其它测试系统相比，LABCAR有着自己的独特优势：如它可以适应各种不同的测试需求和系统配置，具有很好的灵活性；可实时采集和处理大量的数据，并且能够以高频率进行数据传输和计算，具有高效性；此外，LABCAR还具有可靠性、易用性与扩展性，因而被全球汽车行业用户广泛使用。

2022年12月，来自中国的蔚赫信息收购ETAS全球LABCAR IP及技术，这是博世首次向中国转移研发类IP。蔚赫信息将扎根中国、着眼全球续写LABCAR品牌故事，为LABCAR带来新的活力。

据蔚赫信息创始人辛志鹏表示，ETAS的LABCAR是全球汽车HiL细分市场TOP2品牌，有近30年市场应用经验，被全球一流汽车制造商和零部件供应商广泛采用。随着汽车新四化持续发展及跨领域技术深度融合，HiL作为加速研发的一把利器，其重要性越发凸显。

03 NI — 解决方案丰富，布局全面 —

公司全称：NI（National Instruments）

总部地点：美国德克萨斯州奥斯汀

成立时间：1976年

主要业务：提供测量、自动化和嵌入式系统的硬件和软件解决方案，提供丰富的培训资源以及技术支持、咨询、集成和硬件服务

主要产品：NI硬件平台和LabVIEW软件，用于开发和测试各种应用领域的系统

应用领域：包括汽车行业，近年来NI开始尝试进入HiL领域，提供相关解决方案

 

孵化于德克萨斯大学奥斯汀应用研究实验室，NI（National Instruments）经过10年的发展后推出了一款旗舰产品——适用于Macintosh 电脑的 LabVIEW 图形开发平台。该软件允许工程师和科学家通过将图标 “连接 “在一起的方式进行图形编程。通过让人们使用更直观、结构更简洁的开发环境，他们的工作效率大大提高，LabVIEW 因此大受欢迎。

随着LabVIEW的诞生，NI提出了“软件就是仪器”的口号，开辟了“虚拟仪器”的崭新测量概念。随后，他们继续拓展虚拟仪器的边界，发布了机器视觉软件和硬件（允许摄像头充当传感器）以及运动控制硬件和软件，这也为NI后续进入HiL领域奠定了基础。

2011年9月，NI发布最新版本基于配置的软件环境NI VeriStand 2011，用于实时测试和仿真应用，包括HiL仿真和Test Cell中的测控应用，大大提高了测试系统开发的灵活性和效率。除了VeriStand，NI的HiL产品还包括PXI平台、SLSC硬件以及TestStand。其测试系统以工具和技术为重点，能帮助用户构建HiL测试以准确仿真真实测试条件、分析数据、即时更改元素以及引入物理硬件，它所具有的灵活性能够帮助用户复用测试部件、更改需求和节省时间，从而确保设计满足产品规范和上市时间要求。在四家HiL厂商中，NI以其解决方案的全面性著称。多年来，NI不断致力于开发基于计算机的测试测量与自动化平台，拥有500多款软硬件产品，应用遍布电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研、教育等各个行业领域。从日本的Honda汽车测试、澳洲的心脏起搏器设计/验证, 到英国电信电话线路性能测试，全世界数以万计的工程师和科学家们都在使用NI的产品。然而，由于过于全面的产品线，NI在HiL专业领域的重心相对较低，也限制了其在这一细分市场的深度发展。例如，NI原厂不直接向终端用户提供HiL设备，也不提供测试服务，其代理集成供应商根据自身的能力承接测试服务；其LabVIEW有Licence限制，也需要深入学习软件应用，上手速度较慢等。2023年3月，美国工业集团艾默生电气公司同意以 82 亿美元收购NI，结束了对这家测量设备制造商近一年的收购。针对这次收购，NI首席执行官Eric Starkloff说：“我们很高兴艾默生认识到我们创造的价值，我们相信它们将帮助我们建立势头，进一步将NI定位为软件连接自动测试和测量系统的领先供应商。”

04 Vector Informatik— 稳健发展，专注细分 —

公司全称：VECTOR Informatik GmbH总部地点：德国斯图加特成立时间：1988年

主要业务：具有全球领先的分布式系统设计开发工具、网络节点测试验证工具和嵌入式软件组件提供商，为汽车总线网络的设计、建模、仿真、分析、测试以及ECU的开发、测试、标定和诊断等过程提供一系列强有力的软硬件工具和组件

主要产品：CANoe、CANalyzer等软件工具，用于开发、测试和诊断车载电子系统和网络

应用领域：主要在汽车行业，近年来VECTOR也开始切入功能相对简单的电子模块的HiL测试

Vector 软件有限公司由 Eberhard Hinderer、Martin Litschel 和 Helmut Schelling 于 1988 年 4 月 1 日创立。自成立以来，Vector始终承担的使命就是简化汽车电子开发。“以工程师的视角，为工程师提供解决方案和工具，加速开发过程，判断问题所在，让测试变得更简单。”

05 结论  并购整合，HiL迎来新阶段 

经过三十余年的发展，硬件在环（HiL）仿真技术行业已从老牌“四大龙头”的统领走向了开放与多元化的新时代。整合与并购成为了不可或缺的战略途径，如中国企业蔚赫信息收购ETAS LABCAR和美国艾默生电气公司收购National Instruments，这两起收购案例令人瞩目。

去年12月，中国企业蔚赫信息收购了LABCAR，这一事件给HiL行业的发展注入了新的活力。LABCAR得以率先直面中国客户，还有可能借助蔚赫信息在中国的供应链优势，推动LABCAR在全球范围内的技术创新。目前，中国电动汽车保有量逐步赶超欧美，蔚赫信息的加入或将促使LABCAR走上新阶段，并给HiL行业带来新的变化。

同样，艾默生电气公司的加入也给HiL行业带来了新的繁荣。今年3月，艾默生以 82 亿美元收购National Instruments，以提高自身在自动化控制和虚拟仪器等领域的技术实力，这一举措不仅拓宽了HiL技术的应用领域，而且重新定义了其在全球市场中的位置。它不再是一个小众而垂直的市场，更是世界巨头角逐的对象。

事实上，随着全球电动汽车市场的不断扩张，HiL行业的前景也愈加光明。数据显示，2022年，全球上路电动汽车超过2600万辆，较2021年增长60%。智驾市场爆发出的新潜力由此助推了HiL技术的再度繁荣。新资本和新势力的加入，也无疑会让这个行业更加多元和充满活力。

未来的HiL行业仍由“四大龙头”继续主导，还是出现“一超多强”的新格局？这还有待市场的进一步检验。然而，可以肯定的是，它正走向一个创新与变革并行、充满无限可能的未来之路。