硬件在环（HIL）测试市场规模 - 按组件、按服务类型、按测试阶段、按终端用途分析，增长预测（2025-2034年）

硬件在环测试市场规模

2024年，全球硬件在环（HIL）测试市场规模估计为11.4亿美元。根据Global Market Insights Inc.最新发布的报告，该市场预计将从2025年的12.7亿美元增长至2034年的26.1亿美元，复合年增长率为8.3%。

软件定义架构、电动动力总成和自动驾驶能力的高速集成正在推动全球验证生态系统的范式转变。HIL测试平台可实时模拟ADAS、BMS、电力电子和航空电子等复杂系统。此类测试场地使OEM和一级供应商能够加快开发进程并减少对物理模型的依赖。这一发展为持续的软件检查、多域仿真和早期故障识别提供了依据，使HIL成为当代产品工程的重要支柱。

2025年1月，dSPACE和微软宣布建立战略合作伙伴关系，利用生成式AI创建和验证虚拟ECU（V-ECU），从而提升软件在环和硬件在环的集成过程。

仿真平台供应商、测试设备供应商和基于模型的工程工具供应商正在加大战略投资和产能扩张，以应对实时仿真的需求增长。HIL系统供应商还扩展了实时计算集群，增加了通道数量众多的I/O板，并与软件生态系统参与者合作，以加快电动汽车、航空航天和工业自动化的开发。

例如，2025年6月，英飞凌技术公司与Typhoon HIL达成战略合作伙伴关系，后者是一家主要的高保真实时HIL仿真平台制造商，以加速电动汽车（xEV）中功率电子系统的开发和测试。

由于商用车队的电气化、航空动力总成研发的进步以及智能电网的连接，HIL正在被广泛采用。高压能源系统、电力推进模块和电网交互式充电架构需要进行应力测试。HIL系统为在热负载、电网波动、设备老化和故障条件下检查控制器的行为提供了可测试的解决方案，而无需危及硬件。

HIL系统在智能移动、国防数字化和可再生能源研发项目中也呈现增长趋势。模块化HIL工作台、基于场景的测试模型和标准化安全接口正被大型仿真实验室、电动汽车电池超级工厂、航空航天集成商和铁路自动化开发商等主要利益相关方采用，以满足ISO 26262、DO-178C和电网互操作性等标准的要求。此类改进提升了系统的安全性、互操作性和生命周期可靠性。

由于对自动驾驶移动、电动汽车平台、航空电子现代化和工业机器人投资力度大，HIL在北美和欧洲地区持续扩张。强有力的监管体系和先进的数字工程生态系统鼓励了快速采用。主要关注领域包括改造旧实验室以提供高保真实时仿真、整合网络安全在环测试以及开发软件定义汽车（SDV）系统。

亚太地区仍然是HIL市场增长最快的地区，其增长主要受电动汽车大规模生产、工业自动化加速、航空航天倡议增多以及数字研发中心的发展推动。中国在大规模部署HIL方面数量最多，并在汽车、铁路和能源行业实现了经济可行的整合。同时，日本和韩国专注于可靠性导向的HIL测试，并针对机器人、半导体和精密功率电子领域进行开发。

硬件在环测试市场趋势

向基于云计算和远程HIL测试的转变使工程团队能够从任何地方进行实时模拟，减少对现场基础设施的依赖。它实现了可扩展的测试、自动化场景执行以及全球团队之间的无缝协作。受COVID-19加速影响，这一趋势正在改变传统的测试环境，提高HIL应用中的效率、可访问性和验证速度。

2024年1月，Cognata宣布与Microsoft Azure合作，将其SimCloud HIL模拟整合到Microsoft的软件定义车辆（SDV）云基础设施中，从而实现先进的虚拟和实时HIL测试。

基于FPGA的HIL提供了电动汽车电机控制、航空航天执行器和高频功率电子等应用所需的微秒级执行速度。随着系统变得更加动态且模型复杂度增加，FPGA加速的HIL正成为标准配置，提供高精度和确定性性能。

HIL即服务提供基于订阅或云托管的实时模拟器访问，降低了中小型企业的准入门槛。组织可以在不拥有昂贵硬件的情况下运行HIL测试。随着供应商越来越多地提供按需付费的模拟环境，这一模式正在逐渐流行。

2025年2月，Methodica Technologies发布了一份关于使用“HIL测试即服务”模式对低压电动卡车ECU进行验证的案例，使得无需长时间等待硬件采购即可完成验证。

硬件在环测试市场分析

按提供类型划分，硬件在环测试市场分为开环和闭环。闭环细分市场占据主导地位，2024年占比约61%，该细分市场预计在2025-2034年期间以超过8%的复合年增长率增长。

• 闭环细分市场在硬件在环（HIL）测试市场中占据最大份额，得益于其能够实现物理硬件与虚拟模型之间的实时模拟和反馈功能。这一功能使工程师能够在真实运行条件下测试复杂系统（如ECU、动力总成和ADAS），同时降低对车辆和原型的风险。
  
• 闭环HIL测试促进了迭代验证、故障注入和基于场景的测试，这些功能对自动驾驶和电动车辆的开发至关重要。其能够模拟动态交互，包括传感器反馈、执行器性能和控制算法，确保系统开发的准确性和可靠性。随着汽车和航空航天行业越来越重视严格的安全和合规性测试，闭环HIL的采用继续主导市场。
  
• 开环细分市场预计以超过8.9%的复合年增长率增长，得益于其为不需要实时反馈的单个组件提供成本效益和简化的测试解决方案。该细分市场特别适用于早期开发阶段、教育实验室和原型验证，使汽车、航空航天和工业系统的上市时间更快。
  

按测试阶段划分，硬件在环测试市场分为设计验证、集成测试、验收测试、制造测试、性能测试和其他。设计验证细分市场以约26.8%的份额占据主导地位，2024年，由于其在开发周期早期确保汽车、航空航天和工业系统满足功能和安全要求的关键作用。

• 设计验证细分市场在硬件在环（HIL）测试市场中占据主导地位，主要由现代汽车和工业系统日益复杂的需求驱动。随着车辆整合先进驾驶辅助系统（ADAS）、电动动力总成和复杂的电子控制单元（ECU），早期阶段的验证变得至关重要。
  
• HIL测试使工程师能够在受控环境中模拟真实世界条件，在投入昂贵原型之前识别设计缺陷、效率低下和安全隐患。这种方法缩短了开发周期，确保符合法规要求，并降低召回风险，使设计验证成为全球OEM和一级供应商的战略优先事项。
  
• 软件驱动汽车和工业自动化的普及进一步凸显了设计验证的重要性。嵌入式软件现在控制着关键车辆功能，任何设计缺陷都可能在系统间级联，影响安全和性能。
  
• 基于HIL的设计验证支持迭代测试、持续集成和系统优化，确保在多种条件下可靠运行。法规要求、ADAS采用率增加以及电动化趋势推动了HIL在设计验证中的持续投资，巩固了其在HIL市场的领导地位。
  
• 性能测试细分市场预计将以超过10%的复合年增长率增长，得益于汽车、航空航天和工业应用中高可靠性和高效率系统的需求增加。随着车辆和机械变得越来越复杂，在真实世界条件下验证系统性能至关重要。HIL测试可在不损坏硬件的情况下模拟极端场景、动态负载和连续运行周期，确保组件和控制系统符合严格的性能标准。
  

按终端用途划分，硬件在环（HIL）测试市场分为航空航天国防、铁路、电力电子、汽车、医疗器械、可再生能源系统、电信和网络以及其他。航空航天和国防细分市场主导了市场。

• 航空航天和国防细分市场主导了硬件在环（HIL）测试行业，得益于飞机、航天器和国防系统中严格的安全、可靠性和性能要求。HIL测试可在真实世界条件下模拟复杂的航电、推进和控制系统，使工程师能够识别潜在故障或故障，而无需冒险损坏昂贵硬件或危及人员安全。先进传感器、自主系统和电子战组件的日益集成，凸显了严格验证以满足法规和运营标准的必要性。
  
• 此外，航空航天和国防项目的长开发周期和巨额研发投资使早期阶段的模拟对成本优化至关重要。政府和国防承包商越来越多地利用HIL平台加速系统开发，提高可靠性并确保任务准备，从而巩固了该细分市场的领先地位。
  
• 可再生能源系统细分市场预计将在2034年前以11%的复合年增长率增长，得益于风能、太阳能和能源存储技术的快速采用，这些技术需要先进的电力电子验证。HIL测试可在不同负载和环境条件下模拟逆变器、转换器和电网集成组件，确保部署前的可靠性和性能。

美国以约86.6%的份额主导了北美硬件在环测试市场，并在2024年创造了3.553亿美元的收入。

• 美国HIL测试市场正经历显著增长，主要受自动驾驶技术进步、ADAS Level 3/4系统、电动汽车动力总成创新以及软件定义车辆架构的推动。为了应对日益严格的安全、网络安全和监管要求，美国OEM和以技术为导向的汽车公司正在扩大其验证基础设施。
  
• 对电动汽车平台、电池系统和驱动电机电气化的大量投资进一步推动了HIL的采用，因为组织利用实时模拟来加快开发进度并减少物理原型的费用。
  
• 此外，美国在航空航天、国防、机器人和工业自动化领域也出现了HIL测试需求的增长，这些领域需要对任务关键控制系统进行高精度测试。政府支持的先进移动性、电动汽车充电基础设施和能源韧性倡议正在推动新的测试需求，特别是在功率电子和V2X通信方面。主要HIL解决方案提供商的存在、高技能工程师队伍以及汽车和科技公司的大量研发投资，使美国成为全球增长最快、最具活力的HIL市场之一。
  
• 例如，2025年3月，Emerson推出了NI LabVIEW+ Suite for HIL，这是一个全面的软件包，旨在帮助HIL工程师模拟复杂场景，并利用NI的硬件简化嵌入式软件验证。
  
• 在加拿大，硬件在环（HIL）测试市场预计将以约9.2%的复合年增长率增长，主要受加拿大汽车制造商和车队运营商对电动汽车（EVs）和高级驾驶辅助系统（ADAS）采用增加的推动。OEM和一级供应商正在投资本地化的HIL测试基础设施，以高效验证ECU、电池管理系统和动力总成组件。
  

德国的硬件在环测试市场预计将在2025-2034年期间经历显著且有前景的增长。

• 欧洲在2024年占HIL测试市场的35.5%以上，并预计将以约7.1%的复合年增长率增长，主要受电动汽车采用、ADAS和监管合规的推动。
  
• 德国强大的汽车和工业自动化行业使其成为市场的关键参与者。dSPACE、Vector Informatik和ETAS等主要HIL解决方案提供商在该国运营，为汽车ECU、ADAS、电动动力总成和工业控制系统提供先进的测试系统。成熟的汽车研发生态系统与ISO 26262和Euro 7等严格的监管框架相结合，推动了HIL系统的广泛采用，以确保合规性、安全性和可靠性。
  
• 德国在工业4.0和智能制造方面的战略重点进一步加快了机器人、自动化和功率电子领域对HIL测试的需求。OEM、技术提供商和研究机构之间的合作伙伴关系促进了创新，使德国成为欧洲先进模拟和实时测试解决方案的领先中心。
  
• 例如，2024年9月，ETAS GmbH（博世子公司）在IAA Mobility 2025上宣布了其“车辆软件平台套件”，旨在支持分区式车辆架构和HIL兼容的ECU验证。
  
• 北欧地区正在成为硬件在环（HIL）测试的增长市场，主要受电动汽车、高级驾驶辅助系统和智能移动倡议采用增加的推动。政府激励措施、对可持续交通的重视以及瑞典、挪威和芬兰等国家的汽车研发中心的大量投资，推动了对实时模拟和HIL解决方案的需求。
  

中国硬件在环（HIL）测试市场预计将在2025-2034年间经历显著且充满希望的增长

• 亚太地区在2024年占据市场份额超过25.9%，并预计以约10.3%的复合年增长率增长，这得益于电动汽车（EV）的快速采用、汽车电子需求的上升、政府对智能出行的支持，以及中国、日本和印度汽车研发中心的扩张
  
• 中国在硬件在环（HIL）测试市场中保持领先地位，这得益于其广泛的汽车生产能力、电动汽车（EV）的快速采用，以及对汽车研究和创新的大力政府支持。领先的国内整车制造商，包括比亚迪、蔚来、小鹏和上汽，正在大力投资先进驾驶辅助系统（ADAS）、电池管理系统（BMS）和自动驾驶技术，这些都严重依赖HIL测试进行验证。该国在碳中和和智能出行方面的战略重点进一步加速了HIL平台在汽车、电力电子和工业应用中的整合
  
• 此外，如威海信息收购博世ETAS LABCAR IP等举措，增强了中国国内HIL生态系统。先进的测试基础设施、与国际HIL供应商的合作以及政府对测试和验证设施的激励措施，进一步巩固了中国的竞争优势。大规模生产、创新驱动的研发以及强大的本地供应链，确保了中国在全球HIL测试采用方面的持续主导地位
  
• 2025年5月，IPG汽车中国在上海组织了一场开放日活动，展示了其全面的验证策略，该策略涵盖虚拟ECU、HIL和车辆在环（VIL）技术
  
• 印度正迅速成为亚太地区硬件在环（HIL）测试领域增长最快的市场之一。这一增长得益于电动汽车（EV）制造的扩大、先进驾驶辅助系统（ADAS）的采用增加、整车制造商（OEM）的本地研发投资增加，以及乘用车和商用车汽车电子验证需求的增长。政府的“印度制造”倡议，加上对电动汽车和混合动力车辆生产的支持，进一步推动了国内供应商和技术整合商对HIL的采用
  

巴西硬件在环测试市场预计将在2025-2034年间经历显著且充满希望的增长

• 拉丁美洲占据约3.05%的HIL测试市场份额，并以约8.2%的复合年增长率稳步增长。这一发展得益于巴西和墨西哥等国家汽车生产的增加、对电动汽车和混合动力车辆项目的投资增加，以及本地整车制造商对先进测试解决方案的采用增加
  
• 巴西主导了拉丁美洲的硬件在环（HIL）测试市场，这得益于其作为该地区最大汽车制造中心的地位，拥有大众、菲亚特、通用汽车和丰田等知名整车制造商。该国对车辆电动化、混合动力总成和先进驾驶辅助系统（ADAS）的重视，显著增加了对先进测试解决方案的需求，以验证电子控制单元（ECU）、电池管理系统（BMS）和电力电子组件。本地供应商正在越来越多地采用HIL系统，以提高产品可靠性，缩短开发周期，并确保符合严格的排放和安全法规
  
• 巴西的HIL市场增长进一步得到了与全球HIL供应商（如dSPACE、国家仪器和IPG汽车）的战略合作支持，这些合作伙伴提供培训、技术转移和交钥匙解决方案。此外，政府推动电动汽车（EV）采用以及在智能移动和工业自动化领域的研发投资增加，正在加速市场扩张。工业规模、技术进步和战略合作的结合巩固了巴西在拉丁美洲市场的主导地位。
  
• 墨西哥的硬件在环（HIL）测试市场正在经历强劲增长，这得益于其作为北美汽车制造和出口中心的崛起。包括通用汽车、福特、大众和日产在内的主要OEM厂商已扩大生产能力，以满足不断增长的区域和美国需求，推动了先进测试解决方案的采用，以确保产品质量和合规性。
  

阿联酋的硬件在环测试市场预计将在2025-2034年期间经历显著且有前景的增长。

• MEA占市场约2.37%，并以约6.1%的复合年增长率稳步增长，原因在于汽车、航空航天和可再生能源行业的投资增加。阿联酋、沙特阿拉伯和南非等国家正专注于工业现代化和先进车辆测试基础设施建设，推动了HIL系统的需求。
  
• 阿联酋主导着MEA的硬件在环（HIL）测试市场，这得益于其对先进汽车、航空航天和智慧城市倡议的战略重点。政府计划如阿联酋国家创新战略和2031愿景正在加速电动和自动驾驶汽车等技术的采用。该国的先进基础设施、对研发中心的大量投资以及与全球汽车OEM厂商的合作，为HIL测试解决方案提供了有利环境。这些努力使企业能够高效验证复杂的电子控制单元（ECUs）、ADAS系统和动力总成组件，确保符合全球安全和性能标准。
  
• HIL解决方案提供商的存在，包括dSPACE、国家仪器和爱默生，进一步巩固了阿联酋的地位。这些公司正在积极与当地大学、测试设施和工业中心合作，开发针对电动和传统汽车的定制化HIL测试系统。阿联酋不断扩大的汽车和航空航天行业，以及自动驾驶技术的采用增加，巩固了其作为该市场区域领导者的地位。
  
• 沙特阿拉伯预计将在MEA的硬件在环（HIL）测试市场实现最高的复合年增长率，这得益于在2030愿景下对汽车、航空航天和智能移动倡议的大量投资。该国正在推动电动和自动驾驶汽车的采用，建立测试设施，并吸引全球技术提供商来建立本地HIL专业知识。
  

硬件在环测试市场份额

• 硬件在环（HIL）测试行业的前7家公司——博世、dSPACE、Aptiv、Elektrobit、爱默生、IPG汽车和Vector Informatik——在2024年贡献了约60.2%的市场份额。
  
• 博世专注于扩大汽车电气化和自动驾驶的HIL解决方案。他们强调模块化、可扩展的测试平台，将实时模拟与数字孪生集成，并与OEM厂商合作，加速高级驾驶辅助系统（ADAS）和动力总成组件的验证，同时确保符合功能安全标准。
  
• dSPACE 利用实时仿真和软件在环（SIL）/硬件在环（HIL）集成的专业知识。其战略包括云启用的HIL平台、基于AI的测试自动化以及模块化硬件架构，以支持汽车、航空航天和可再生能源的验证，同时加强与车辆制造商和软件开发商的合作关系。
  
• Aptiv 将HIL测试整合到其ADAS和电动化解决方案中。其战略重点在于端到端系统验证，结合传感器融合测试、实时仿真和数字孪生技术，以缩短开发周期、提高安全性并支持自动驾驶车辆的部署。
  
• Elektrobit 强调面向连接和自动驾驶车辆的软件中心HIL解决方案。其方法结合了基于仿真的测试、持续集成框架和网络安全验证，使OEM能够加速软件定义车辆架构的开发。
  
• Emerson 专注于工业和电力电子应用，为能源系统和自动化提供HIL平台。其战略包括整合预测分析、数字孪生建模和基于云的远程测试，以提高系统可靠性、减少停机时间并支持可再生能源验证。
  
• IPG Automotive 专注于可扩展、模块化的HIL平台，用于汽车、电动移动和ADAS测试。其战略涉及结合虚拟车辆仿真、实时硬件接口和场景生成工具，以优化开发周期、提高软件质量并实现全球客户部署。
  
• Vector Informatik 强调汽车电子、ECU开发和网络通信系统的HIL测试。其战略包括自动回归测试、与基于模型的设计工具的集成，以及对CAN、FlexRay和以太网协议的支持，使OEM能够简化复杂电子架构的验证。
  

硬件在环测试市场公司

在硬件在环（HIL）测试行业运营的主要参与者包括：

• Aptiv
• dSPACE
• Elektrobit
• Emerson
• IPG Automotive
• Lynx Software Technologies
• MathWorks
• Robert Bosch
• Typhoon HIL
• Vector Informatik
  
  
• 数字化和智能HIL平台：HIL测试市场的制造商正在越来越多地采用先进的仿真、数字孪生和基于云的测试平台，以增强系统验证、缩短开发周期并提高电子控制单元（ECU）的可靠性。实时监控、物联网集成和基于AI的分析使预测性故障检测、自动化场景测试和性能洞察成为可能，帮助OEM和一级供应商优化产品设计并确保在汽车、航空航天和可再生能源应用中符合监管要求。
  
• 战略合作与生态伙伴关系：HIL系统提供商、汽车整车制造商、半导体供应商和软件集成商之间的合作正在推动自动驾驶车辆验证、电池管理系统（BMS）测试和ADAS模拟的创新。这些合作支持标准化接口、HIL平台的互操作性，并加速了L3/L4级ADAS系统的部署。垂直整合和联合开发项目正在加强全球供应链，实现跨市场可扩展性，并促进软件定义车辆验证生态系统的更快采用。
  

硬件在环测试行业新闻

• 2025年10月，Aptiv推出了其第8代雷达系列，配备了前向雷达，检测能力超过300米。该系统的超精细4D角度分辨率使其性能比前几代提高了30%，巩固了其在ADAS市场的地位。
  
• 2025年9月，博世在IAA Mobility 2025上宣布，将在2028年前投入数亿欧元用于车辆运动管理开发。该投资旨在增强制动、转向、动力总成和底盘系统的模块化软件和功能组合。
  
• 2025年8月，Elektrobit参加了IAA Mobility 2025，展示了其专注于合作伙伴关系和创新解决方案，以推动软件定义车辆的增长。该公司强调合作是加速软件和系统集成的关键因素，为汽车整车制造商和供应商提供支持。
  
• 2025年3月，Emerson推出了NI LabVIEW+ HIL套件，为嵌入式系统提供高保真验证的全面软件解决方案。该套件集成了测试、验证和数据分析功能，利用NI Switch Load和信号调理硬件。
  
• 2024年9月，dSPACE在欧洲微波周上展示了其雷达测试解决方案，用于分离和干扰测试。该解决方案通过引入带有两个DARTS RF前端的轨道系统，扩展了Essential 2D雷达测试工作台组合，使开发两个单站系统成为可能。
  

硬件在环（HIL）测试市场研究报告涵盖了行业深入分析，包括2021年至2034年按收入（十亿美元）的估计和预测，针对以下细分市场：

按组件划分

• 硬件
  • I/O接口
    • 基于PCIe的I/O接口
    • 标准PCIe卡
    • 高速DAQ模块
    • 自定义FPGA集成PCIe解决方案
  • 基于FPGA的I/O解决方案
    • 基于Intel（Altera）Arria的接口模块
    • 基于Xilinx Zynq的接口模块
    • FPGA I/O扩展板
    • 实时逻辑控制和信号调理接口
  • 以太网和EtherCAT接口
    • 工业以太网（GigE、10GigE、TSN启用）
    • EtherCAT主/从模块
    • 分布式I/O节点与EtherCAT
    • 时间同步通信模块
  • 处理器
  • 实时模拟器
  • 数据采集系统
  • 其他
• 软件
• 服务
  • 专业服务
  • 托管服务

按提供类型划分

• 开环
• 闭环

按测试阶段划分

• 设计验证
• 集成测试
• 验收测试
• 制造测试
•  性能测试
• 其他

按终端用途划分

• 航空航天
• 国防
• 铁路
• 电力电子
• 汽车
• 医疗设备
• 可再生能源系统
• 电信和网络
• 其他

上述信息适用于以下地区和国家：

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 英国
  • 法国
  • 意大利
  • 西班牙
  • 俄罗斯
  • 北欧
• 亚太地区
  • 中国
  • 印度
  • 日本
  • 韩国
  • 澳新
  • 东南亚
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 阿根廷         
• 中东及非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋