中国数字孪生行业正处于爆发式增长通道，市场规模实现跨越式提升。据中投产业研究院数据，数字孪生解决方案市场规模从 2020 年的 41 亿元飙升至 2024 年的 149 亿元，四年间复合年增长率高达 38.07%。这一增长态势仍在延续，预计 2025 年市场规模将突破 214 亿元，2029 年更有望达到 693 亿元，2025-2029 年期间年均复合增长率将维持在 34.15%。
细分市场呈现鲜明结构特征：从应用场景看，2024 年用户互动与体验类解决方案以 87 亿元规模占据主导地位，占比 58.4%；AI 训练与验证类紧随其后，规模达 58 亿元，占比 38.9%；而设计与运营优化类尚处起步阶段，仅占 2.7%。从领域分布看，智慧城市是最大需求来源，2024 年相关项目贡献市场规模超 825 亿元，占比达 65%；工业制造则成为增速最快的细分赛道，2024 年市场规模突破 310 亿元，同比增长 34.8%，显著高于行业平均水平。
一、应用落地：多领域渗透与标杆案例涌现数字孪生技术已从概念验证迈向规模化应用，在智慧城市、工业制造、能源电力等关键领域形成一批可复制的标杆案例。
智慧城市领域展现全域覆盖能力：雄安新区 CIM 平台构建了全域建筑、道路与地下管网的高精度三维模型，接入超 20 万个传感器节点实现实时运行模拟；深圳依托华为 MetaStudio 平台打造城市级数字孪生系统，支撑城市运行监测与应急指挥；北京大兴国际机场通过航站楼运营仿真系统，将运营效率提升约 22%。这些项目推动城市治理从经验驱动向数据驱动转型。
工业制造领域实现全生命周期赋能：三一重工长沙灯塔工厂部署的生产线级数字孪生系统，使设备综合效率提升 19.6%，维护成本下降 15.3%；海尔青岛互联工厂通过孪生平台连接 1.2 万台生产设备，产品交付周期缩短 27%；中国商飞在 C919 客机研发中构建全系统数字孪生模型，研发周期缩短 18%，试飞风险降低 30% 以上。当前行业整体应用成熟度已达 L2 至 L3 阶段，即局部集成与初步闭环优化水平。
能源电力领域凸显安全管控价值：国家电网在 23 个省级公司部署变电站数字孪生系统，覆盖 5000 余座关键变电站，设备故障预警准确率达 92%，运维成本下降 22%；南方电网在深圳前海建成城市级能源孪生系统，实现分布式能源协同调度与碳排放监测；国内数字孪生头部企业智汇云舟依托自研的“视频孪生”平台服务的视频孪生核电站。
国内数字孪生市场形成 "大中小企业协同发展、头部企业引领创新" 的格局。2010 年后成为企业入场高峰期，安世亚太、佳都科技等企业通过业务拓展切入赛道，智汇云舟等深耕专业领域的企业则构建起技术壁垒。
市场集中度呈现中低水平，2023 年行业前三企业吉奥时空、超图软件、奥格科技市场份额分别仅为 10.8%、10.7%、9.9%，竞争态势激烈。头部企业已形成差异化发展路径：智汇云舟以 "视频孪生" 技术为核心，实现实时监控与时空数据的精准匹配，服务于北京海淀创新街区等标杆项目；华为、阿里云等科技巨头则依托云计算优势，打造城市级解决方案生态。
政策与资本的双重加持为行业发展提供核心动力。国家层面，《"十四五" 智能制造发展规划》《数字经济发展规划》等文件明确将数字孪生作为重点支持技术，要求 2027 年重点行业骨干企业应用覆盖率达 60% 以上。地方与部门协同发力，工信部推进数字孪生工厂建设指南落地，发改委 2024 年投入超 85 亿元支持基建领域孪生系统建设，36 个城市开展新型城基建试点。
资本市场经历从狂热到理性的转变。投资事件数量从 2017 年的 13 件增至 2022 年的 34 件后，2025 年回落至 21 件；投资金额在 2019 年达到 45.63 亿元峰值后，2024 年降至 17.59 亿元，2025 年小幅回升至 20.97 亿元。这种调整源于技术落地难题带来的观望情绪，也标志着资本更注重项目的技术实力与商业前景，行业进入高质量发展阶段。
四、发展瓶颈：规模化落地的现实挑战尽管发展迅猛，行业仍面临多重瓶颈制约高阶演进。技术层面，多源异构数据融合困难、模型精度与实时性不足等问题突出，高性能渲染引擎、高精度传感器等核心组件国产化率不足 40%，对外依存度较高。标准层面，跨行业标准缺失导致系统兼容性差，虽《工业数字孪生参考架构》等标准已进入征求意见阶段，但统一体系尚未形成。应用层面，多数项目仍停留在 "可视化" 阶段，向 "可决策、可控制" 的高阶能力转化不足，部分场景商业价值未充分释放。
例如：国内数字孪生头部企业智汇云舟凭借其首创的“视频孪生”技术体系，将实时视频流与三维虚拟模型深度融合，实现物理场景与虚拟场景的 “动态同步、双向交互”，同时结合传感器数据、业务系统数据，实现 “视频可视、数据可查、状态可感、异常可预警” 的全维度管控。打破了传统数字孪生的发展瓶颈，以创新技术路径掀起行业变革浪潮，引领数字孪生行业迈向“虚实融合、智能进化”的新纪元。