美国联邦政府在2024财年颁布的量子信息科学(QIS)研发预算授权金额达到10.06亿美元 [5]Subcommittee on Quantum Information Science, National Science and Technology Council. "National Quantum Initiative Supplement to the President's FY 2025 Budget." quantum.gov
大众汽车集团与IQM采用上下文子空间AFQMC方法,使用来自32-qubit活性空间的13-qubit上下文子空间 [3]IQM Quantum Computers. "Volkswagen and IQM Quantum Computers Release Study on Battery Simulation." iqm.tech
IonQ Forte Enterprise 系统运行在36个算法量子比特水平 [6]IonQ. "IonQ Partners with Sweden's Einride to Develop Quantum Supply Chain and Quantum-Enhanced Logistics for Autonomous Driving Solutions." ionq.com
美国国家科学基金会(NSF)的ExpandQISE项目承诺投入超过9,900万美元,用于扩大量子计算教育规模并提升劳动力供给能力 [5]Subcommittee on Quantum Information Science, National Science and Technology Council. "National Quantum Initiative Supplement to the President's FY 2025 Budget." quantum.gov
预计到2035年,网络安全/后量子密码学(PQC)将创造4,737万美元收入,并在2025年占据17.0%的市场份额。汽车制造商需要经历较长的迁移周期,才能更新车辆通信系统、无线升级、远程信息处理系统和供应商接口,因此后量子密码学是需要提前规划的事项,而非短期的软件更新。美国国家标准与技术研究院已最终确定 FIPS 203、FIPS 204 和 FIPS 205,并建议各组织开始制定集成计划[1]National Institute of Standards and Technology. "NIST Releases First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards." nist.gov。
2025年,北美市场规模为468万美元,预计到2035年将达到9,752万美元。北美汽车量子计算市场拥有由量子硬件、软件、云服务和研究机构构成的密集生态系统,同时汇聚了已建立技术开发项目的大型整车制造商。围绕后量子密码学的监管和标准制定工作,进一步增强了该地区在安全网联汽车计划方面的早期商业依据 [1]National Institute of Standards and Technology. "NIST Releases First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards." nist.gov。
预计到2035年,德国市场规模将达到2,731万美元;2025年,德国占欧洲市场收入的40.0%。整车制造商和供应商的高度集中,使德国成为商业化的重点市场:BMW Group与Classiq Technologies及NVIDIA的合作、大众汽车集团与IQM的合作,以及与Mercedes-Benz相关的生产规划项目,展现了汽车价值链各环节对多种应用的广泛探索 [2]Classiq Technologies. "Classiq Collaborates with BMW Group and NVIDIA to Drive Quantum Computing Applicability in Electrical Systems Engineering." classiq.io[3]IQM Quantum Computers. "Volkswagen and IQM Quantum Computers Release Study on Battery Simulation." iqm.tech[4]Ayesa Digital. "Mercedes-Benz: Quantum Computing Transforms Vehicle Production Planning." ayesa-digital.com。
汽车量子计算市场规模
2025年,汽车量子计算市场规模为1,114万美元;预计2026年将达到1,727万美元,并在2026年至2035年间以36.2%的复合年增长率(CAGR)增长,到2035年达到2.7864亿美元。
汽车量子计算市场核心要点
市场领导者:IBM Quantum 在2025年以超过25.1%的市场份额居于领先地位。
领先企业:该市场的前五大企业包括IBM Quantum、IonQ、Quantinuum、Google Quantum AI、D-Wave Systems,它们在2025年合计占据87.1%的市场份额。
汽车量子计算市场正从探索性项目转向结构化的商业应用场景,涵盖材料模拟、优化、安全网联汽车系统和人工智能赋能的工程设计。市场增长并非主要依赖全面取代经典计算,而是取决于有针对性的量子—经典计算工作流;在这些场景中,计算复杂度、开发周期压力以及专业能力的可及性,共同构成了可信的经济效益依据。
GMI 分析师观点
根据我们对市场数据的分析以及与行业参与者的交流,汽车量子计算市场2022年的收入仅为95万美元。这一尚处萌芽阶段的基准水平凸显了GMI预计将持续至2035年的惊人加速普及步伐:随着原始设备制造商(OEM)的量子计算项目从早期试点转向持续的商业部署,应用范围将涵盖电池模拟、物流优化和自动驾驶。
汽车量子计算市场趋势、增长驱动因素与 GMI 预测展望
汽车行业对量子计算的采用,正受到一种务实的协同趋势推动:原始设备制造商需要更快地解决复杂的工程和运营问题,而云端接入则使其无需拥有专用硬件即可开展量子计算实验。近期展望仍取决于工作流价值能否得到证实、专业人才是否充足,以及错误缓解和系统可靠性方面的进展。
主要增长驱动因素
证据依据采用所引用的外部数据;需求影响和预测条件则代表 GMI 的分析。
政府支持之所以重要,是因为它不仅能扩大研究预算,还能建设共享基础设施、支持成果转化项目,并降低汽车企业的初期接入成本,使无力承担专用量子计算资本支出的企业也能参与其中。因此,公共设施和共同投资机制有助于扩大可测试应用场景的原始设备制造商及供应商团队范围,让它们在投入内部能力建设之前先行验证相关用例。
高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车开发构成了另一项需求依据。随着汽车软件栈需要处理更多数据和边缘案例,感知、传感器融合、场景生成和验证等工作负载变得愈发难以管理。量子增强模型仍处于早期阶段,但基于汽车数据的演示为工程团队提供了评估混合架构的理由,使其能够将混合架构与传统高性能计算一并考量,而非仅将量子方法视为长期研究方向。
电池和材料项目拥有更直接的科学实现路径,因为分子相互作用本质上遵循量子力学原理。汽车制造商正寻求缩短围绕电解质、催化剂和轻质材料的迭代周期,因此,对于需要提高模拟精度、又不愿等待完全容错系统的研究团队而言,混合模拟是一条具有战略意义的路径。
主要制约因素
证据依据采用所引用的外部数据;需求影响和预测条件则代表 GMI 的分析。
当前处理器尚不适合广泛部署于规模最大的汽车优化与仿真问题。错误率、可用量子比特数量有限,以及混合工作流编排所需的额外开销,意味着许多项目仍聚焦于价值验证研究。这并未消除市场需求,而是使需求转向云端试验、算法开发和范围明确的工作负载。
人才供应既是技术制约因素,也是商业制约因素。有效部署需要兼具量子算法、软件工程、数据架构和汽车行业知识的专业能力。因此,当汽车企业的内部团队无法将研究机会转化为实际工作流时,项目周期会更长,对外部服务提供商的依赖也会更大。
在主要研究中心以外,机构也很难承担本地部署系统带来的设施负担。低温运行、振动控制、屏蔽、维护和专业人员配置,使量子系统的采购与所有权模式从根本上不同于传统企业计算设备。这进一步凸显了托管平台的作用,同时也为拥有持续高价值工作负载的机构保留了部署专用系统的未来机会。
GMI 分析师观点
我们认为,近期市场商业重心仍将落在云端接入和混合工作流,而非硬件所有权上。竞争的关键不在于谁能单独提供量子算力,而在于谁能帮助汽车行业用户识别、集成并验证值得在容错系统问世前持续投入的工作负载。
汽车量子计算市场:细分市场分析
按组件划分
硬件
2025年,硬件占市场份额的8.0%,预计到2035年将创造4,180万美元收入。汽车行业对量子处理单元、低温系统和控制电子设备的需求,将继续集中于技术投入意愿最强的整车制造商、国家级设施和研究联盟。这些机构可借助专用接入开展长期实验和专有工程项目。
软件
2025年,软件创造了189万美元收入,预计2026年至2035年的复合年增长率(CAGR)为41.6%。该细分市场的价值在于充当量子硬件与汽车应用场景之间的转换层:编排工具、误差缓解能力、算法库和开发环境可以让工程团队更方便地使用异构量子资源,而无需具备深厚的硬件专业知识。
平台
预计到2035年,平台将创造1.0588亿美元收入;2025年,其市场份额为42.0%。平台提供商有望抢占汽车行业早期需求,因为他们能够通过按使用量计费的商业模式,整合对不断演进的硬件、开发工具和托管服务的接入,从而降低企业押注单一技术路线的风险。
服务
预计到2035年,服务将占市场收入的25.0%,并于2025年创造368万美元收入。由于大多数汽车企业正逐步积累量子技术能力,集成、工作流设计、托管式实验和员工能力建设仍至关重要;随着时间推移,服务组合可能从定制项目转向可重复实施的框架。
按应用划分
供应链与路径优化
供应链与路径优化在2025年创造了390万美元收入,预计到2035年将达到8,359万美元。汽车行业在车辆路径规划、生产排程、供应商网络设计和仓库协同等方面面临组合优化问题,因此该应用具有显著优势。在高度同步的制造网络中,解决方案质量的微小提升也可能产生重要的运营效益。
仿真与材料研发
预计到2035年,仿真与材料研发将创造7,802万美元收入,并在2025年占据28.0%的市场份额。量子计算尤其适用于汽车领域的电池化学、催化剂发现和材料工程,因为与许多传统仿真方法相比,这些工作流程需要更准确地表征分子行为,而传统方法难以经济地实现这一点。Volkswagen 与 IQM 的电池仿真研究表明,汽车研发机构正评估混合量子方法在具有工业相关性的化学问题上的应用[3]IQM Quantum Computers. "Volkswagen and IQM Quantum Computers Release Study on Battery Simulation." iqm.tech。
量子计算人工智能/机器学习(ADAS/AV)
量子计算人工智能/机器学习(ADAS/AV)在2025年创造了223万美元收入,预计2026年至2035年的复合年增长率为41.1%。需求与高级驾驶辅助和自动驾驶项目中感知、传感器融合及场景复杂性所带来的计算负担不断加重有关。汽车开发商正在评估量子增强学习方法,将其作为经典系统的补充;在训练效率提升或边缘案例处理能力增强的情况下,这类方法有望减少开发阻力。
网络安全/后量子密码学(PQC)
预计到2035年,网络安全/后量子密码学(PQC)将创造4,737万美元收入,并在2025年占据17.0%的市场份额。汽车制造商需要经历较长的迁移周期,才能更新车辆通信系统、无线升级、远程信息处理系统和供应商接口,因此后量子密码学是需要提前规划的事项,而非短期的软件更新。美国国家标准与技术研究院已最终确定 FIPS 203、FIPS 204 和 FIPS 205,并建议各组织开始制定集成计划[1]National Institute of Standards and Technology. "NIST Releases First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards." nist.gov。
按最终用途划分
整车制造商
整车制造商在2025年创造了423万美元收入,预计到2035年将占市场收入的35.0%。它们仍是核心最终用户群体,因为其项目能够将研究重点、车辆架构、制造运营和供应商网络联系起来,使量子技术项目可以结合多个内部价值领域进行评估,而非仅针对单一、孤立的应用场景。
一级供应商
预计一级供应商到2035年将实现6,687万美元的收入,2025年占市场份额的22.0%。它们处于 OEM 产品路线图与零部件层面执行之间,因此有强烈动力开发专有的优化、材料和生产质量能力,从而在满足日益复杂的客户需求的同时,实现产品差异化。
二级供应商
2025年,二级供应商占市场份额的8.0%;预计2026年至2035年的复合年增长率为41.1%。这一群体的采用很可能通过云平台和嵌入式优化工具实现,而非依赖内部量子研究,使规模较小的制造商能够通过已支持运营决策的供应链和物流工作流程,获取新兴能力。
物流/供应链
预计物流/供应链到2035年将实现3,901万美元的收入,而2025年为167万美元。汽车物流服务提供商面临严格的调度容差和广泛的多层级网络,因此路线优化、库存协调和中断响应自然成为量子与经典计算相结合的实验方向。IonQ 与 Einride 的合作反映出业界正日益关注量子赋能的货运和车队运营 [6]IonQ. "IonQ Partners with Sweden's Einride to Develop Quantum Supply Chain and Quantum-Enhanced Logistics for Autonomous Driving Solutions." ionq.com。
出行服务
预计出行服务到2035年将实现2,786万美元的收入,2025年占市场份额的8.0%。随着车队规模扩大,车队管理者、网约车平台和共享出行运营商所面临的动态路线规划、能源管理和资产利用决策将变得更加复杂,从而为能够与成熟的经典系统协同运行的优化服务创造未来需求。
其他
其他类别在2025年实现101万美元的收入,预计到2035年将占市场收入的7.0%。该类别包括研究机构、设有汽车项目的国家实验室以及新兴科技企业。它们的参与有助于验证应用场景、扩大人才储备,并推动科学进展转化为具有商业价值的汽车应用。
按部署模式划分
云端
云端部署在2025年实现980万美元的收入,预计到2035年将达到2.0062亿美元。鉴于当前汽车量子项目的成熟度,云端交付模式十分适用:它既能让用户接触不断迭代的硬件和开发环境,又无需承担基础设施风险,因此成为大多数 OEM、供应商和物流团队切实可行的入门方式。
本地部署
预计本地部署到2035年将实现7,802万美元的收入,2026年至2035年的复合年增长率预计为50.2%。随着拥有持续高价值工作负载的机构开始考虑专用系统,增长可能主要集中在预测期后段;不过,在更标准化的系统架构出现之前,场地要求、运营复杂性和技术不确定性仍将使本地部署仅限于少数机构。
GMI 分析师观点
我们预计,细分市场的发展格局将由选择性商业化而非普遍采用来决定。平台为进入市场提供了最广泛的初始途径,而最显著的战略价值可能会体现在这样一些应用中:汽车企业能够将量子计算能力与现有工程或运营瓶颈相结合,且相关责任主体明确,工作流程受到的影响也可以衡量。
汽车量子计算市场区域分析
北美汽车量子计算市场分析
2025年,北美市场规模为468万美元,预计到2035年将达到9,752万美元。北美汽车量子计算市场拥有由量子硬件、软件、云服务和研究机构构成的密集生态系统,同时汇聚了已建立技术开发项目的大型整车制造商。围绕后量子密码学的监管和标准制定工作,进一步增强了该地区在安全网联汽车计划方面的早期商业依据 [1]National Institute of Standards and Technology. "NIST Releases First 3 Finalized Post-Quantum Encryption Standards." nist.gov。
美国
2025年,美国市场规模为398万美元,预计到2035年将占北美市场的80.0%。供应商研发活动、联邦量子基础设施、汽车领域试点项目以及企业对软件和网络安全现代化的需求高度集中,共同支撑了美国的领先地位。
欧洲汽车量子计算市场分析
预计到2035年,欧洲将占全球市场收入的28.0%;2025年,该地区市场规模为345万美元。欧洲的汽车工业基础使量子技术开发与电池研究、动力总成工程、生产规划和车辆网络安全等实际项目直接衔接,政策环境则进一步支持数字和工业韧性。
德国
预计到2035年,德国市场规模将达到2,731万美元;2025年,德国占欧洲市场收入的40.0%。整车制造商和供应商的高度集中,使德国成为商业化的重点市场:BMW Group与Classiq Technologies及NVIDIA的合作、大众汽车集团与IQM的合作,以及与Mercedes-Benz相关的生产规划项目,展现了汽车价值链各环节对多种应用的广泛探索 [2]Classiq Technologies. "Classiq Collaborates with BMW Group and NVIDIA to Drive Quantum Computing Applicability in Electrical Systems Engineering." classiq.io[3]IQM Quantum Computers. "Volkswagen and IQM Quantum Computers Release Study on Battery Simulation." iqm.tech[4]Ayesa Digital. "Mercedes-Benz: Quantum Computing Transforms Vehicle Production Planning." ayesa-digital.com。
亚太汽车量子计算市场分析
2025年,亚太地区占全球市场的18.0%,预计到2035年市场规模将达到6,966万美元。该地区拥有强大的汽车产能,国内量子领域投资也在不断扩大,因此在材料模拟、供应链优化以及软件驱动的部署模式方面具备庞大的潜在用户基础,可为电动汽车和互联出行战略提供支持。
中国
预计到2035年,中国市场规模将达到3,483万美元;2025年,中国占区域收入的44.8%。国家量子计划、国内技术发展以及中国电动汽车生态系统的规模,共同支撑了市场对相关能力的需求。这些能力有助于改进电池研究,并优化日益复杂的汽车供应网络。
拉丁美洲汽车量子计算市场分析
拉丁美洲2025年市场规模为55万美元,预计2026年至2035年的复合年增长率(CAGR)为42.9%。市场采用将由云服务驱动;全球整车制造商(OEM)项目和汽车生产集群将成为近期参与市场最切实可行的途径,同时也能最大限度地减少对本地专用量子基础设施的需求。
巴西
2025年,巴西占拉丁美洲收入的65.5%,预计到2035年市场规模将达到1,171万美元。巴西的制造业基础和国际整车制造商的布局,使其成为该地区汽车量子计算领域的主要机遇所在;尤其是在基于云的优化能够融入供应链和生产规划环境的情况下。
中东和非洲汽车量子计算市场分析
预计到2035年,中东和非洲市场规模将达到1,393万美元;2025年,该地区占全球市场收入的4.0%。市场发展预计将继续以云服务优先,智慧出行愿景、物流现代化和技术主权计划将成为汽车量子计算应用的主要相关渠道。
阿联酋
阿联酋2025年市场规模为27万美元,预计至2035年的复合年增长率(CAGR)为39.7%。国家对先进技术的重视以及对量子研究的投资,使阿联酋在区域内拥有独特地位。不过,汽车领域的商业化应用将取决于出行项目将技术试验转化为可重复运营需求的速度。
GMI 分析师观点
我们认为,各区域的发展在结构上并不均衡,但彼此间的联系日益紧密。北美拥有早期生态系统优势,欧洲的汽车应用场景深度尤为突出,亚太地区则具备最广阔的规模化机遇。在其他地区,云服务有助于缩小基础设施差距,但持续需求仍将取决于与当地相关的出行、物流和产业项目。
汽车量子计算市场份额与竞争格局
汽车量子计算市场的市场份额高度集中,2025年,规模最大的五家供应商合计占据87.1%的市场份额。这种集中度反映了量子硬件开发的资本密集度、云服务分发的重要性,以及开发者生态系统、企业关系和专业集成能力所积累的价值。
IBM Quantum在2025年占据25.1%的市场份额。企业合作关系、Qiskit生态系统、超导硬件开发以及托管访问模式,进一步巩固了其竞争地位,并能够为汽车领域用户提供模拟、优化和混合应用开发方面的支持。
IonQ 在 2025 年占据了 22.4% 的市场份额。其离子阱架构、应用合作关系以及对商业化相关算法的关注,助力其在电池化学、AI/ML 和车队优化项目中确立地位;在这些项目中,汽车客户既需要获得硬件,也需要应用层面的协作。
Quantinuum 在 2025 年占据了 18.0% 的市场份额。该公司的硬件、软件和网络安全能力契合汽车行业对量子模拟和机器学习实验的需求,其合作布局也有助于将研究演示与企业用例衔接起来。
Google Quantum AI 和 D-Wave Systems 凭借各自不同的技术路径,仍具有战略相关性。Google Quantum AI 为面向 AI 的项目提供深厚的研究实力和依托云服务的企业渠道,而 D-Wave 的量子退火方法适用于路线规划、排程和供应链运营等近期优化工作负载。
Volkswagen Group、BMW Group、Mercedes-Benz Group AG、Ford Motor Company、Toyota Motor Corporation 和 Bosch 是重要的需求方及生态系统参与者,因为它们的内部项目有助于明确汽车级量子应用的商业需求。Multiverse Computing、SandboxAQ、Classiq Technologies、Pasqal、Xanadu 和 QuEra Computing 等新兴企业,则可通过围绕硬件平台构建专业化软件、安全和应用层,影响竞争强度。Microsoft Azure Quantum 和 Fujitsu 则凭借更广泛的企业基础设施和优化能力,进一步增强了市场的混合计算价值主张。
近期行业动态
IonQ 于 2025 年 5 月 20 日宣布与 Einride 建立投资合作伙伴关系,共同为自动驾驶货运运营开发车队路线规划、物流优化和供应链管理的量子解决方案 [6]IonQ. "IonQ Partners with Sweden's Einride to Develop Quantum Supply Chain and Quantum-Enhanced Logistics for Autonomous Driving Solutions." ionq.com。该项目凸显了商业应用对大规模排程和路线规划问题的关注,在这类问题中,量子方法有望与经典优化工具互为补充。
Honda Research Institute 和 BlueQubit 于 2025 年 4 月 16 日报告了使用专有汽车数据集开展的量子图像分类工作 [7]The Quantum Insider. "Honda Research Institute and BlueQubit Achieve Quantum Image Classification Milestone." thequantuminsider.com。该演示使用了 BlueQubit 的 QSaaS 平台以及 IBM 和 Quantinuum 的硬件,表明业界持续关注评估量子机器学习在汽车感知和 ADAS 工程任务中的应用。
与 Mercedes-Benz 相关的生产规划工作涉及 Ayesa 的 Q4Real 项目,展示了量子方法在汽车制造异常检测和规划流程中的应用 [4]Ayesa Digital. "Mercedes-Benz: Quantum Computing Transforms Vehicle Production Planning." ayesa-digital.com。此类项目仍针对特定应用,但有助于明确从技术演示迈向可重复工业部署所需的运营要求。
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常见问题 (FAQs):
研究方法、数据来源与验证流程
本报告采用系统化的研究流程,以与行业参与者直接交流、自主建模和严格的交叉验证为核心,而非仅依赖案头研究。
我们的六步研究流程
1. 研究设计与分析师监督
GMI 的研究方法以专业人员的经验、严格的验证和充分的透明度为基础。我们报告中的每项洞察、趋势分析和预测均由了解目标市场细微差别的资深分析师完成。
我们通过与行业参与者和专家直接交流开展广泛的一手调研,并辅以基于经过核实的全球来源所进行的全面二手研究。我们运用量化影响分析提供可靠的预测,同时确保从原始数据来源到最终研究结论的全程可追溯性。
2. 一手调研
一手调研是我们研究方法的支柱,贡献了整体洞察的近 80%。我们直接接触行业参与者,以确保分析的准确性和深度。我们结构化的访谈计划覆盖区域及全球市场,收集企业高管、董事和领域专家的意见。这些交流提供战略、运营和技术视角,使研究结论更加全面,市场预测更加可靠。
3. 数据挖掘与市场分析
数据挖掘是研究流程的重要组成部分,在整体研究方法中约占 20%。我们通过分析主要企业的收入份额,研究市场结构、识别行业趋势并评估宏观经济因素。我们从付费和免费来源收集相关数据,建立可靠的数据库。这些信息随后用于支持一手调研和市场规模测算,并由分销商、制造商和行业协会等关键利益相关方进行验证。
4. 市场规模测算
我们采用自下而上的方法测算市场规模。首先使用一手访谈直接获得的企业收入数据,同时结合制造商的产量以及安装量或部署量统计。随后按区域市场汇总这些数据,得出以实际行业活动为依据的全球市场估算值。
5. 预测模型与关键假设
每项预测均明确记录以下内容:
✓ 主要增长驱动因素及其假定影响
✓ 增长制约因素及缓解情景
✓ 监管假设与政策变化风险
✓ 技术采用曲线参数
✓ 宏观经济假设(GDP 增长、通货膨胀、汇率)
✓ 竞争格局及市场进入和退出预期
6. 验证与质量保证
在最后阶段,领域专家会人工审查筛选后的数据,识别自动化系统可能遗漏的细微差别和语境错误。专家审查是质量保证的关键环节,可确保数据符合研究目标和相关领域的专业标准。
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✓ 专家验证
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