计算化学市场规模、份额和行业分析，按组件（软件和服务）、按技术（分子力学、量子化学、分子动力学、对接和虚拟筛选、化学信息学等）、按应用（药物发现和先导化合物优化、分子特性预测、分子模拟和分析、反应建模和机制研究、材料科学和催化剂设计等）、按最终用户（制药和生物技术公司、学术和研究机构等）和区域预测，2026-2034 年

2025年，全球计算化学市场规模为15.9亿美元。预计该市场将从2026年的17.4亿美元增长到2034年的44.4亿美元，预测期内复合年增长率为12.44%。北美在计算化学市场占据主导地位，2025 年市场份额为 38.99%。

计算化学利用计算机辅助技术来研究分子和材料的行为、结构、性质和相互作用。对更快、更经济的药物发现的日益增长的需求、虚拟筛选和模拟的增加应用以减少湿实验室工作量、基于云的计算过程的更广泛接受以及人工智能驱动的分子设计和数据知情化学平台的加强结合，推动了市场的增长。

主要参与者包括薛定谔公司、达索系统、化学计算集团 ULC. 和 Q-Chem, Inc.。这些公司专注于为制药、生物技术、学术界和工业化学领域的用户提供分子建模和模拟平台、量子化学和材料建模工具、对接和虚拟筛选解决方案、基于云的分子设计环境以及全面的化学信息学工作流程。

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计算化学市场趋势

人工智能日益融合是全球市场的显着趋势

日益一体化人工智能随着企业从传统模拟过渡到人工智能增强的分子设计、优化和决策，代表了该行业的一个重要趋势。人工智能通过快速识别有前景的化合物、增强分子特性预测以及最大限度地减少所需的湿实验室实验来加速筛选周期。它通过将预测模型与云基础设施、自动化和逐步基于代理的工作流程集成来增强此类平台的可扩展性。这种趋势在药物发现中具有重要意义，因为公司寻求更快的命中识别、增强先导化合物优化以及改进合成候选物的优先级。最近的科学出版物表明，人们对用于分子设计的可解释人工智能越来越感兴趣，这表明市场正在向更可靠、更实用的人工智能驱动的化学过程过渡。这些因素支撑着全球计算化学市场的整体增长。

• 例如，2026 年 2 月，Evogene 宣布扩大与 Google Cloud 的合作，将先进的 AI 代理集成到其 ChemPass AI 平台中，以进行小分子发现和优化。

市场动态

市场驱动因素

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加速药物发现研究正在推动市场增长

加快药物发现是市场的一个关键因素，因为公司被迫更快地以更低的成本找到可行的候选药物。计算化学工具可帮助研究人员在进行昂贵的湿实验室实验之前进行虚拟筛选、模拟蛋白质-配体相互作用、优化先导化合物以及预测分子特性。这减少了需要合成和测试的化合物的数量，加快了早期发现时间表，并提高了研发效率。随着制药和生物技术公司更频繁地合并基于物理的建模，这一驱动因素正在增强，云计算和人工智能加速命中识别和先导化合物优化。薛定谔的 2025 年业绩同样证实了这一趋势，该公司宣布软件收入达到 2 亿美元，托管软件使用量持续增长，表明市场对更快的计算发现过程的强劲需求。所有这些因素累积起来推动了整体市场的增长。

• 例如，2025 年 6 月，IonQ 宣布了与阿斯利康、AWS 和 NVIDIA 合作开发用于药物开发的量子加速计算化学工作流程的结果。结果显示，该演示比之前的演示实现了 20 倍的加速，并凸显了其设计更有效的药品生产方式的潜力。

市场限制

软件成本高昂限制市场增长

软件的高成本是全球市场增长的主要限制，因为复杂的分子建模、量子化学、模拟和虚拟筛选平台经常需要大量的许可费用、持续的维护以及额外的计算资源。这为小型生物技术公司、研究机构、新企业和价格敏感领域的用户设置了更大的进入壁垒。尽管组织认识到重要的科学价值，但预算限制可能会推迟采用，限制获得的许可证数量，或引导买家使用更受限制的工具而不是全面的平台实施。

• 例如，达索系统 2025 年发布的价格条款更新指出，该公司将按被许可方国家/地区应用过去和下一个计划的价格修订。这是相关的，因为 BIOVIA 产品（包括化学和材料建模软件）属于达索的许可程序定价结构，因此定期的价格调整可能会进一步增加已经面临高额软件和支持费用的客户的成本负担。

市场机会

化学品制造和研究转向数字化以提供市场增长机会

化学制造和研究的数字化进程为计算化学领域带来了重大机遇，因为化学和材料公司正在逐步利用模拟、分子建模、反应分析和预测设计工具来最大程度地减少实验室和生产设施中的试错工作。这些仪器可帮助研究人员在物理测试之前评估配方、催化剂、反应路线和材料特性，提高研发速度，降低开发费用，并促进更有效的放大。随着组织采用数字工作流程来增强流程理解、加快新材料发现并将化学研究与制造绩效更有效地联系起来，机会正在不断扩大。这对于特种化学品、催化剂、聚合物、电池和先进材料尤其重要，其中数字模型可以缩短开发时间并提高产品质量。所有这些因素都将推动未来几年的市场增长。

• 例如，2025 年 6 月，达索系统强调了微动力学建模、反应工作流程、经典力学、粗粒度模拟和材料信息学方面的增强。这些更新可帮助用户在虚拟环境中建模化学行为、优化配方并更有效地分析材料，然后再进行物理实验或制造步骤，从而直接支持化学研发的数字化。

市场挑战

接受过计算化学培训的专家数量有限对市场增长构成突出挑战

计算化学领域熟练的专家数量有限，这对市场构成了重大挑战，因为这些工具需要化学理解、分子建模能力、数据管理和软件熟练程度的结合，而这在所有组织中并不常见。很多的制药、生物技术、学术和工业用户可以获得软件，但他们仍然难以找到合格的专业人员，这些专业人员可以准确分析模拟、增强工作流程并将计算结果转化为可行的研发选择。这会延迟采用，延长实施时间表，并经常减少购买后软件的使用。随着平台的进步并融入人工智能、云工作流程和多方法建模，这一挑战变得越来越重要。最近工业界和学术界的对话表明，数字和计算技能在化学领域越来越重要，但人才管道却无法满足不断增长的需求。所有因素都会累积影响市场增长。

• 例如，2025 年 1 月，英国皇家化学学会在其劳动力报告中表示，需要更多的化学科学家，并警告大学面临的压力可能会削弱未来的技能储备。

细分分析

按组件

跨工作流程的建模平台的广泛实用性支持软件细分市场的主导地位

从组成部分来看，市场分为软件和服务。

到 2025 年，软件领域将主导全球市场。软件平台是计算化学的核心价值生成层，因为它们可以在单个工作流程中实现分子建模、对接、模拟、量子化学、可视化和数据分析。此外，软件可以跨多个项目和团队部署，从而提高利用率并支持经常性许可收入。随着制药、生物技术和工业用户扩展数字发现计划，对集成和可扩展软件工具的需求持续增长。公司还致力于通过人工智能、云交付和协作信息学来增强平台功能，进一步提高软件的采用率。

• 例如，2026 年 1 月，薛定谔宣布礼来公司的 TuneLab 平台将在薛定谔的企业信息学软件 LiveDesign 中提供，以帮助生物技术公司更有效地访问人工智能驱动的药物发现工作流程。

预计服务领域在预测期内将以 10.99% 的复合年增长率增长。  

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按技术

结构制备和能量最小化的广泛应用支持分子力学领域的主导地位

根据技术，市场分为量子化学、分子动力学、分子力学、对接与虚拟筛选、化学信息学等。

分子力学细分市场将在 2025 年引领全球市场。分子力学被普遍采用，因为它提供了一种快速有效的方法来检查分子结构、构象和相互作用，而无需更复杂技术的大量计算费用。它经常用于结构形成、能量降低、构象评估和初始分子设计，从而成为制药、生物技术和学术过程中的标准工具。与替代技术相比，大分子的扩展和高通量研究更简单，有利于更广泛的商业接受。公司正在增强力场和模拟过程，以提高精度和用户友好性。此外，该部门预计到 2026 年将持有 21.0% 的份额。

• 例如，2025 年 6 月，达索系统发布了 BIOVIA Materials Studio 2025 SP1，其中包括经典力学和相关模拟工作流程的增强。

预计量子化学领域在预测期内将以 11.85% 的复合年增长率增长。  

按申请

对更快候选药物选择的需求不断增长，支持了药物发现和先导化合物优化领域的主导地位

根据应用，市场分为药物发现和先导化合物优化、分子特性预测、分子模拟和分析、反应建模和机理研究、材料科学和催化剂设计、生物制剂/蛋白质配体建模、毒性/ADMET评估等。

药物发现和先导化合物优化领域将在 2025 年占据全球最大的计算化学市场份额。该领域处于领先地位，因为它最广泛地用于识别有前途的分子、提高结合性能以及减少需要在实验室合成和测试的化合物数量。它可以帮助研究人员筛选大型库、完善先导候选药物并在早期药物开发中更快地做出设计决策。与其他应用相比，制药和生物技术公司对它有更强烈的商业需求，速度、成本控制和更好的成功率至关重要。公司还投资先进的筛选、预测建模和人工智能设计工具来加强这一工作流程。此外，该部门预计到 2026 年将持有 33.5% 的份额。

• 例如，2025 年 9 月，Cadence Molecular Sciences (OpenEye) 推出了 ROCS X，这是一种支持人工智能的分子搜索解决方案，旨在帮助科学家搜索数万亿种药物分子进行虚拟筛选。

生物制品/蛋白质配体建模领域预计在预测期内将以 13.24% 的复合年增长率增长。  

按最终用户

在急症护理环境中更多地采用先进的人工智能系统导致制药和生物技术领域占据主导地位

根据最终用户，市场分为制药和生物技术公司、学术和研究机构、化学品公司、CRO/CDMO，以及其他。

制药和生物技术公司细分市场将在 2025 年占据主导地位。这些公司是计算化学的最大用户，因为它们依靠分子建模、对接、模拟和特性预测工具来加速药物发现并改进先导化合物选择。与其他最终用户相比，他们的研发支出更高，软件预算更大，对更快、更高效的分子设计有更强烈的需求。他们还在发现的多个阶段使用这些平台，从命中识别到先导优化和候选选择。随着管道压力的增加，制药和生物技术公司正在数字化和预测化学工作流程上投入更多资金，以减少时间、成本和实验风险。此外，该部门预计到 2026 年将持有 59.0% 的份额。

• 例如，2025 年 2 月，薛定谔宣布与大冢制药有限公司扩大研究合作协议，利用薛定谔的计算平台发现和开发新型疗法。

此外，预计 CRO/CDMO 在预测期内的增长率将达到 12.96%。

计算化学市场区域展望

按地区划分，市场分为亚太地区、欧洲、拉丁美洲、北美、中东和非洲。

北美

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2024年北美市场规模达到5.7亿美元，位居全球市场首位。 2025年，该地区以6.2亿美元继续位居榜首。由于强大的制药研究基础设施和对高性能计算技术的大量投资，北美主导了全球市场。

美国计算化学市场

美国市场在北美地区处于领先地位，预计到2026年将达到约6.2亿美元，约占全球市场的35.7%。

欧洲

预计欧洲市场规模在预测期内将以 10.78% 的复合年增长率增长。欧洲的增长得益于强大的学术研究基础、大量的医药研发投资、化学和材料科学中模拟技术的不断增加，以及研究机构、生物技术公司和软件提供商之间不断加强的合作。

英国计算化学市场

2026 年英国市场预计约为 0.9 亿美元，约占全球收入的 5.3%。

德国计算化学市场

预计到2026年，德国市场规模将达到约1亿美元，相当于全球销售额的6.0%左右。

亚太地区

预计到2026年，亚太地区市场规模将达到4.6亿美元。生物制药创新、CRO/CDMO 生态系统的快速增长、药物发现数字化的不断发展、研究基础设施的改善以及经济高效的计算工具的日益采用是该地区的关键增长动力。

日本计算化学市场

2026年日本市场预计约为0.9亿美元，约占全球收入的5.4%。

中国计算化学市场

预计2026年中国市场收入将达到1.2亿美元左右，约占全球销售额的7.1%。

印度计算化学市场

2026年印度市场预计约为0.5亿美元，约占全球收入的2.9%。

拉丁美洲、中东和非洲

预计拉丁美洲、中东和非洲地区在研究期间的增长将放缓。由于药物研究活动的增加、数字化学工具的逐渐采用、学术界和工业界对建模和模拟的兴趣不断增加以及对基于云的软件平台的访问的改善，该市场正在不断增长。 2026年拉丁美洲市场预计约为0.8亿美元。

在中东和非洲地区，海湾合作委员会市场预计到2026年将达到约0.4亿美元，约占全球收入的2.1%。

竞争格局

主要行业参与者

主要参与者专注于人工智能集成平台和托管软件模型，以巩固市场地位

全球市场适度分散，薛定谔公司、达索系统、化学计算集团 ULC 和 Q-Chem, Inc. 等主要参与者在市场收入中占据了相当大的份额。这些公司专注于扩展分子建模、对接、模拟和化学信息学能力，以提高发现速度、工作流程效率和预测准确性。市场还越来越重视人工智能支持的分子设计、云/托管软件交付以及支持药物发现和材料研究的集成端到端平台。此外，战略合作、产品升级和更广泛的企业软件采用正在帮助企业在预测期内增强其竞争地位。

其他重要参与者包括 Jubilant Biosys Limited、Analytica Chemie、Certara、Acellera Therapeutics Inc.、Cresset 等。预计这些公司将优先考虑新产品创新、协作和伙伴关系以及可扩展的数据平台开发，以提高其在预测期内的竞争地位。

• 例如，2025 年 12 月，Cresset 宣布了最新版本的 Flare V11，强调了其数字分子发现平台中由人工智能驱动的新效率提升，以改善计算化学工作流程并支持药物发现中更快的决策。

主要计算化学公司名单简介

• 薛定谔公司（我们。）
• 达索系统（法国）
• 化学计算组 ULC。 （加拿大）
• Q-化学公司 （我们。）
• Cadence 设计系统公司。 （我们。）
• Jubilant Biosys 有限公司（印度）
• Analytica Chemie（印度）
• 塞塔拉（美国）
• Acellera Therapeutics Inc.（美国）
• 克雷塞特（英国）

主要行业发展

• 2025 年 12 月：达索系统 BIOVIA 宣布发布 BIOVIA Materials Studio 2026，持续推进计算化学和材料建模工作流程中的产品进步。
• 2025 年 12 月：达索系统 BIOVIA 宣布发布 BIOVIA Discovery Studio 2025，继续升级分子建模、模拟和 AI/ML 支持的药物发现工作流程。
• 2025 年 7 月：Cresset 宣布收购 Molab.ai，旨在将 Cresset 的计算化学平台与 Molab.ai 的 AI 技术相结合，用于分子研究和预测 ADME 建模。
• 2025 年 5 月：Cresset 宣布更新 Spark 片段数据库，并推出新的以农用化学品为重点的集合，扩大了分子设计项目的可搜索生物电子等排体空间。
• 2025 年 1 月：Cadence 宣布 Cadence Molecular Sciences (OpenEye) 正在将 NVIDIA BioNeMo NIM 微服务与 Orion 分子设计平台集成，以推进人工智能驱动的分子设计工作流程。

报告范围

全球市场分析包括对市场规模的全面评估以及对报告中强调的每个细分市场的预测。它提供了对整个预测期内预计推动市场发展的市场动态和趋势的见解。它提供了对基本因素的理解，包括技术进步、产品创新、监管环境和新产品的推出。此外，它还详细介绍了合作伙伴关系、并购、技术进步以及市场内行业的关键发展。全球计算化学市场预测报告还提供了深入的竞争格局，包括市场份额和主要活跃参与者概况的信息。

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