1、燃气发动机认证的契机、机型及进度
认证的核心契机:
a. 美国数据中心需求不断扩大,柴发机组已不够用,催生燃气发动机替代需求;
b. 美国市电及原有核电、煤电等无法满足AIDC高速供电需求,转向天然气作为常用能源,用天然气发电机组或燃气轮机作为分布式电站主供电源;c. 天然气在美国价格便宜,作为主用能源时燃气发电机组优势显著
认证的机型规划:现有认证机型为16M33(1.1兆瓦);待认证机型为12M55(1.5~2兆瓦)、16M55(2~2.5兆瓦)、20M55(3兆瓦)三款;还有从中速机WH17船机改过来的备用补充机型(内部论证中,经济性更好但未定论);按系族认证时,M55机型认证具有通用性,认出一个后后续机型认证更简单
认证的时间进度:认证预计下半年完成,UL认证贵且慢:UL认证费用约100万人民币,流程复杂;通用机型后续认证会更快
2、燃气发动机的客户需求与订单预期
客户需求背景:柴油机已进入美国ARDC市场,现有客户有气体机需求,用于分布式能源电站给AIDC提供持续主供电。当前市场处于卖方市场,此前想进入ARDC市场不可能,现在因产品缺货,只要有产品就不愁卖;且柴油机已得到认证,基于市场缺货趋势,产品肯定不愁卖。
核心客户结构:最核心客户是机组OEM厂商Genoa瑞克,其2026年下单400台柴发发动机,通过美国公司在北美销售,2025年底已发货20多台;自身也覆盖了一些数据中心客户,如Equinix、亚马逊等处于测试阶段,量相对不大。燃气发动机若推出,预计最先发力且有量的仍是该核心OEM客户,可通过其分发至其他AIDC项目,亚马逊等CSP客户后续看需求而定。
3、燃气发动机与其他机型的对比
技术原理差异:燃气发动机技术原理基于柴油机本体,通过替换燃油供给系统为燃气供给系统,并增加火花塞、减压阀、压力调节等部件实现天然气燃烧发电;其与柴油发电机组本体机一致,仅燃料供给系统不同,本质上是柴油机的燃料适配改造机型。
度电成本对比:柴油发电机组度电成本为0.3~0.45美金/度,往复式天然气发电机组(燃气发动机)为0.12~0.2美金/度;燃气轮机中,联合循环机型度电成本约0.05~0.1美金/度,简单CT循环机型约0.1~0.15美金/度。从能源成本看,燃气轮机最低,其次是燃气发动机,柴油发电机组成本约为燃气发动机的2-3倍,数据基于美国最新燃油价格(3.5美金/加仑)及与美国公司同事的讨论。
·价值量差异:柴油发电机组单次购买成本最低,燃气发动机价值量约为同功率柴油发电机组的1.6~1.7倍(部分情况更高);因天然气热效率较低,同型号柴油机改造成燃气发动机后功率下降,如12M5柴油机2兆瓦改天然气后为1.5兆瓦,16M55柴油机3兆瓦改天然气后为2兆瓦。燃气轮机价值量远高于前两者,不在同一量级。
4、北美天然气发电机市场与空间
市场规模与竞争格局:北美大缸径(1.6兆瓦以上)天然气发电机市场规模约3000台/年,燃气发动机市场金额约30亿美金/年。竞争格局方面,卡特彼勒占比约40%,为市场最大玩家;康明斯、延巴赫等次之,占比分别约30%、20%左右,但具体精确数据未拿到统计。
产能与缺货情况:燃气发动机与柴油发动机共线生产,整体存在产能缺货问题,需要扩充产能。中国品牌若能拿下美国认证,产品在美国不愁卖,因市场缺货量较大。
客户测试与价格预期:北美客户(包括亚马逊、部分数据中心承包商等)对产品处于测试阶段,现场测试一般需半年左右,若进展顺利,2026年下半年可能起量。价格方面,柴油机型FOB美国约30万美金,天然气机型FOB美国预计四五十万美金,加50%关税后当地价格约100万美金,比卡特彼勒2.5兆瓦机型(200-250万美金)便宜一半左右。市场空间方面,当前燃气机组占市场金额比例不到20%,预计未来或提升至25-30%,市场规模或增长至50亿美金/年(无数据支撑,为个人预测)。
5、柴发的销售与订单情况
2025年销售表现:2025年全球数据中心用发动机和发电机组合预计销售1300台,其中中国约700台,海外约600台;整体销售台数约1300台,同比去年增长约300%。
产品结构与价格:产品结构上,销量占比最高的两个型号为12M55和16M55,分别占比45%和35%;12M55以2兆瓦机组为主,主要在中国市场销售;16M55以3兆瓦单机为主,主要销往海外(如美国)。价格方面,12M55机组售价约260-270万人民币,16M55单机向美国公司销售价格为30万美金,在国内约240万人民币,整体平均单价约200万人民币。
2026年在手订单:2026年在手订单合计约1050台,其中海外约600台、中国约450台;给Generec的订单有440多台,减去20多台后至少400台为在手订单,这些订单预计在明年上半年交付完毕。结合在手订单情况,预估2026年销量至少达到2000台。
6、燃气发动机的应用技术细节
并联上限与技术限制:燃气发动机并联数量上限约为20台,对应功率约60兆瓦;若并联数量过多,将无法满足技术参数及安全性要求。
·应用形式与冗余要求:燃气发动机主要以分布式电站形式应用,可直接为数据中心(AIDC)供电,无需变压器;配置上需采用N+1冗余形式,不会采用2N冗余。
储能配比情况:北美AIDC项目中,燃气发动机配套储能配比约10%,主要用于平抑波动,整体用量较小。
7、中速机的应用与潍柴布局
中速机的优劣势:a. 优势:稳定性、可靠性好;b. 劣势:成本高,价格远高于高速机,严巴赫G624 4.5兆瓦高速机价格约160万,中速机估计需三四百万美金(具体价格不确定)。
中速机主要应用场景:中速机核心应用包括船用主动力,其转速为900转或几百转(高速机转速约1800转);大型电站也是其应用场景之一,电站应用的燃料类型未明确提及。
Q&A
Q: M55机型中的三台机型是否需先完成其中一台的认证,后续两台认证速度是否会更快?
A: 主要推进的是16M55和20M55两款大机型。
Q: 美国UL认证预计拿到的时间是何时?
A: 预计下半年拿到美国UL认证;美国UL认证具有成本高、流程慢的特点,单款认证成本约100万至几百万人民币;因认证流程复杂,后续若有通用性机型,认证速度会加快。
Q: Genoa瑞克2026年下单的400台机组是否为柴发,且该客户是否为柴发OEM客户?
A: 该400台机组为柴发,对应客户为柴发OEM客户,由北美公司销售,用于发电的单机。
Q: 燃气发动机的技术原理及与柴发的相似性如何?与燃气轮机相比,度电成本及技术差异情况是怎样的?
A: 燃气发动机基于柴油机本体,将燃油供给系统替换为燃气供给系统,并增加火花塞、减压阀等部件,转变为烧天然气的机组,本体与柴油机相近。度电成本方面,美国市场柴油发电机组约0.3~0.45美金/度,往复式天然气发电机组约0.12~0.2美金/度;联合循环燃气轮机约0.05~0.1美金/度,简单CT循环燃气轮机约0.1~0.15美金/度。成本从低到高依次为燃气轮机、天然气发电机组、柴油发电机,柴油发电机成本约为天然气发电机组的2倍多。技术差异上,燃气轮机若采用联合循环可利用余热,能源成本更低;天然气发电机组则基于柴油机改装,更侧重燃料替换后的成本优势。
Q: 柴油发电机组、天然气发电机组及燃气轮机的安装周期分别是多久?
A: 柴油发电机组安装周期约1.5至2个月;天然气发电机组与柴油机组布置相似,仅更换燃气供给系统,安装周期约2至3个月;燃气轮机系统复杂,安装周期需半年至一年,甚至更长时间。
Q: 天然气发电机组单台功率小但可多台并联发电、上量快、度电成本合理,缺电背景下未明显作为主电源,市场更关注燃气轮机及SOFC等燃料电池的原因是什么?
A: 美国燃气轮机作为电站历史悠久,并非因ARDC兴起,ARDC市场扩大带动更多需求,而燃气发电机组作为主用能源是新兴市场;且燃气发电机组与柴油发电机组本体机相同,柴油缺货时燃气也会缺货,市场前景低于燃气轮机。
Q: 燃气发动机与柴油发电机组在价值量、成本上的对比如何?卡特彼勒、康明斯等厂商是否有布局燃气发动机的动作?
A: 同等功率下,燃气发动机价值约为柴油发电机组的1.6-1.7倍,若平台跨越较大则可达2-3倍;成本投入方面,柴油发电机组最低,其次是天然气发动机,燃气轮机成本远高于前两者。例如,12M5柴油机为2兆瓦,改为天然气后约1.5兆瓦;16万55柴油发电机组为3兆瓦,天然气版本约2兆瓦。目前未提及卡特彼勒、康明斯等厂商布局燃气发动机的具体动作。
Q: 若5兆瓦柴油发电机组对应3兆瓦燃气发动机,且燃气发动机价格为柴油发电机组的1.6~1.7倍,是否意味着同一条产线的价值量一致?
A: 需看产品情况,同平台下,天然气与柴油发动机的差距较小;若为同功率,则差距较大。
Q: 卡特彼勒、康明斯等公司目前燃气发动机的订单情况是否明显?
A: 相关公司有燃气发动机订单,主要涉及延巴赫、卡特彼勒、康明斯、曼海姆。
Q: 2025年北美市场各领域天然气发电机的总体量及各公司市场占比情况如何?
A: 关于总体量,我们了解到的市场规模显示,2025年北美市场1.6兆瓦以上大缸径天然气发电机的年市场规模约30亿美金,台数约3000台。市场占比方面,卡特彼勒占比最大,约40%;其次是康明斯、延巴赫,占比分别约30%、20%,但未拿到精确统计数据。
Q: 已知卡特彼勒、康明斯等同行柴油发动机涨价较多,其燃气发动机的价格变化及产能情况如何?
A: 卡特彼勒、康明斯等同行的燃气发动机产能缺货,需扩充产能;燃气发动机与柴油机共线生产,本体机基于柴油机,因此受柴油机产能影响而缺货。
Q: AIDC缺电且新产能未释放的情况下,公司扩产后是否会成为最大体量,以及认证完成后发货量是否有预期?
A: 目前没有相关预期,今年未将天然气业务纳入预算,需先完成认证。
Q: UL认证现场测试所需时间是多久?
A: UL认证现场测试通常需要半年左右。
Q: 若2026-2027年AIDC应用放量,在当前燃气发动机领域全行业年市场规模约30亿美金的基础上,叠加AIGC发力后的市场空间预计为多少?公司是否有相关测算?
A: 当前燃气机组占全行业市场金额的比例不到20%,预计未来有望提升至25%-30%;个人预测市场规模可能增长至50亿美金,但该预测无数据支撑。
Q: 2025年数据中心用柴发的合计销售情况如何?
A: 全球数据中心用发动机及发电机组2025年底预计销量约1300台,其中国内约700台、海外约600台;同比去年增长约300%;产品结构上,机组占比60%,单机占比40%。
Q: 16M55单机与12M55机组的价格差异是否不大?
A: 16M55单机与12M55机组的价格差异不大。
Q: 最近是否有明显的订单增长状态?
A: 目前看到的均为常规订单,未出现大的订单量变化。
Q: 3兆瓦燃气发动机机型完成后,最大可并联台数及是否存在上限?
A: 存在上限。因ARDC对机组整体启动能力及相关数据有要求,正常情况下最大可并联约20台,超过该数量将无法满足安全性及技术参数要求。
Q: 从目前已落地的天然气发电项目来看,其供电方式通常为直接部署在数据中心周边供电还是先建设分布式电站?未来哪种类型占比会更高?
A: 天然气发电项目以分布式电站供电为主,因天然气方案作为备用电源不具经济性,更适合采用柴油机。
Q: 不需要变压器直接使用电机的应用场景下,是否还需要配备柴发?
A: 未研究过该问题,柴发主要用于安全启动;若分布式能源电站使用柴油,因需应对电站故障,可能仍需配备柴发。
Q: 相关主体是否需要配备用于平抑波动的储能系统?
A: 相关主体可能需要配备储能系统,主要用于调风或平抑波动,但使用量不会太多。
Q: 北美AIDC项目当前的储能配比情况如何?
A: 储能配比约10%,实际不足该比例。
Q: 若业主可选择含改燃或清燃的方案,是否不会将天然气内燃机作为主电源?
A: 在美国市场,燃气轮机更为主流,因电站已有较多燃气轮机使用基础,且在使用习惯、供电能力上远优于天然气内燃机;建电站时会优先选择燃气轮机,其使用成本更低、长期更具优势;加之柴发短缺,天然气内燃机仅为备选方案,而非最优方案。
Q: 是否观察到因燃气轮机短缺,业主越来越多使用内燃机的趋势?
A: 有此趋势,目前美国存在抢购二手飞机发动机的情况。
Q: 美国市场AIDC数据中心当前的供电结构如何?现场发电的占比是多少?现场发电中燃气轮机、燃气发电机、SOFC、储能的占比情况如何?
A: 美国市场AIDC数据中心因市电短缺,市电占比约60%~70%;剩余部分以燃气轮机和天然气发电机组作为主电源补充,其中燃气轮机占比约20%~30%,天然气发电机组占比不足10%。
Q: 燃气轮机在美国AIDC领域20%~30%的应用比例是25年已开始的比例还是26年预计的比例?
A: 该20%~30%的应用比例是25年已开始的比例,燃气轮机已在美国AIDC领域广泛应用。
Q: 燃机2026年无新增产能,但此前未落地产能预计将在2026年落地,该部分产能对2026年供给的补充量是多少?
A: 对燃气轮机市场了解有限,仅知晓其比例情况,预计2026年落地的此前产能将带来约5%的供给补充,但无具体数据支持。
Q: 康明斯、卡特彼勒等厂商的天然气发电机组是否无太多认证问题,以及2026年这些厂商的天然气发电机组预计体量及相关数据情况如何?
A: 暂无康明斯、卡特彼勒等厂商2026年天然气发电机组的体量数据,其体量主要由市场短缺情况决定——若燃气轮机缺货多、供应不足,体量会上调;若消耗少,则体量较小,因市场主观意愿上不愿使用天然气发电机组。
Q: 现有燃气发动机最大功率为3兆瓦、3.5兆瓦,未来是否可能研发更大功率的产品?
A: 无法继续研发更大功率的燃气发动机,因缺乏相关技术平台;曼瓦锡兰需通过改造船用发动机实现,严巴赫有相对更大的4.5兆瓦产品。
Q: 曼瓦锡兰、严巴赫等企业能做到更大功率的原因是什么?其平台刚经改造的情况下,原理是什么?
A: 其产品并非高速机,而是由船用中速机、低速机改造而来的中速机。
Q: 中速机转速较低,在应用上有什么缺点?
A: 中速机的价格远远高于高速机。
Q: 中速机的价格大概是多少?
A: 延巴赫的G624价格约160万;中速机价格不确定,估计为三四百万美金,可能达到400万美金。
Q: 燃气发动机除美国外,中东及亚非拉地区的应用市场情况如何,亚非拉市场的认证是否齐全?
A: 亚非拉市场对燃气发动机的认证无太高限制;公司燃气发电机组业务覆盖南美的阿根廷、中东的沙特,非洲仅尼日利亚、南非有少量业务,欧洲无布局,俄罗斯有业务。
Q: 天然气应用更多的决定因素是价格优势而非缺电问题吗?
A: 天然气应用更多是因为具有价格优势,以中国天然气重卡为例,仅当天然气价格较低时其推广速度才会较快,最终由能源价格决定。
Q: 美国市场大于1.6兆瓦的发电机组总需求12000台中,柴油发电机组的数量是多少?
A: 美国市场大于1.6兆瓦的ARDC发电机组年需求约12000台,其中柴油发电机组9000台、天然气发电机组3000台;2025年该市场规模约12亿美元,卡特彼勒占48%、康明斯占19%、MTU占12%、科勒占9%,其余为小厂商;市场增长迅速,2025年规模12亿美元,2024年9亿美元,2023年6.8亿美元。
Q: 二十台并联上限仅能满足60兆瓦功率需求,若AIDC功率需求增大,剩余100兆瓦功率需求能否用燃气轮机等其他设备联合供电?
A: 可以联合并网发电。该设备为高速机,并联上限约二十台;中速柴油机改造的燃气发电机组因转速低、稳定性好可并联更多,与燃气轮机或其他分布式能源电站联合并网发电完全可行。
Q: 潍柴中速机的市场表现及竞争力如何?
A: 潍柴中速机的市场表现需结合应用场景看,其在船机领域的中国市场占比约60%,为最大份额。这源于潍柴早期无斯太尔产品时,依靠中速机布局船机市场,在内河航运等领域竞争力最强。
Q: 中速机的应用场景有哪些?潍柴重机的中速机业务情况如何?
A: 潍柴重机中速机主要应用于船用机及大型电站;相比高速机,其在电站应用中稳定性、可靠性更优,但成本更高。
Q: 潍柴中速机以往在电站领域的业务表现如何?
A: 潍柴中速机以往主要布局天然气相关的电站业务但进展不佳,而中速机电站领域主要被曼、瓦西兰等外资品牌垄断。
Q: 潍柴近一两年是否开始补齐中速机的布局,或是否刚启动相关业务?
A: 潍柴目前刚启动中速机业务;此前与曼机成立的合资公司潍柴曼,近两年已基本停止运营。
Q: 高速机的稳定性情况如何,并联20台以内时安全性是否会影响其实际落地应用?
A: 高速机并联20台以内时安全性不会影响实际落地应用,因其具备安全冗余,机组电站设计上有安全保障;但数量过多时可能增加控制难度。
Q: 中速机目前主要由瓦西兰与曼两家企业生产、其他企业未参与的情况下,未来是否会因更稳定及可并联更多台的特点成为更主流应用?
A: 中速机未来成为更主流应用的可能性较低,主要因成本过高;仅在缺货极多的情况下存在一定可能,但整体概率较小。
Q: 目前实际落地订单的节奏是否与此前提及的一致?
A: 目前实际落地订单的节奏基本与此前提及的一致,即接单后生产约2-3个月,发货及清关约22天,全程约4个月可抵达美国。
Q: 发往美国及其他海外地区的毛利率水平是多少?
A: 中国内部供货毛利率约25%-30%,美国地区毛利率更高,约30%-40%。
