缺电逻辑 - 燃气轮机:供需错配下的国产机遇
供给端
技术特性决定不可替代性,国内国产化“中小突破、重型卡脖子”格局
燃气轮机核心技术特征
与航空发动机同源,基于布雷顿循环实现能量转换,核心结构为压气机、燃烧室、燃气透平;
联合循环模式通过能源梯级利用将效率提升至60%以上(简单循环仅33%-40%),是主流高效应用模式。
不可替代性的四大核心优势
适配能源转型与高负荷用电场景,是AI数据中心、电网调峰的核心选择:
建设周期短(12-18个月投产,远短于火电/水电3-5年)
启动快(热态启动30分钟达基本负荷,平抑新能源间歇性)
发电稳定(联合循环可用率超95%)
清洁低碳(碳排放较传统火电降60%,审批效率高)。
国内产业发展三阶段
1950s-2000年:技术依赖,完全进口,核心技术被卡脖子;
2002-2015年:以市场换技术,三大动力集团与海外巨头合资,但外方封锁核心设计与热部件技术;
2015年至今:自主创新突破,2023年东方电气F级50MW重型燃机投运(国产化率85%),2024年300MW F级燃机成功点火,进入“国产化实现-市场化应用”新阶段。
国产化现状
中小型燃机国产化稳步提升,重型燃机仍高度依赖进口;
核心零部件中,透平叶片、燃烧室陶瓷片/燃气阀、气压机等仍为进口,压气机、透平缸体/转子等已实现国产。
需求端
多重因素共振驱动需求爆发,全球市场三足鼎立且产能全面紧张
需求爆发的核心动因
由AI算力驱动、能源转型补位、电网升级刚需、供给端错配、区域政策五重因素共振导致,核心是燃气轮机的特性完美适配当前电力供需矛盾。
其中AI算力是核心增量:大模型推动算力指数级增长,数据中心单机柜功率从2-10KW攀升至30KW以上(部分超120KW),2025年全球数据中心投资预计达5800亿美元(首超全球石油供应总投资),2030年全球数据中心用电量将较当前翻番。
市场分类与主流机型
按功率分为重型(>100MW,占比90%以上,城市供电核心)、轻型(<100MW);重型燃机按透平进口温度分为E/F/G/H/J级,F级是目前在役主流机型,联合循环效率约60%。
全球市场格局与产能现状三足鼎立:GE、西门子能源、三菱重工合计占据全球80%以上重型燃机订单(西门子/GE各30%+,三菱约20%),轻型燃机仍由三家主导,其他厂商份额不足20%;
产能全面紧张:三家巨头在手订单已排产至2028-2030年,处于满负荷状态,因核心供应商重叠无富余扩产能力;
业绩高增:西门子能源2025年燃机业务新接订单增40.2%,GEV积压订单达840.6亿美元(同比+14.6%),三菱重工2025年燃机订单额预计同比提升42.4%。
市场容量
2019-2023年全球燃气轮机销量从39.98GW增至44.1GW,年复合增长率4.29%;预计2024-2026年年均销量达60GW,较2023年增长36%。
核心环节
“设备+后市场”为核心商业模式,涡轮叶片是技术壁垒最高的核心零部件
行业核心商业模式
采用设备销售+后市场服务模式,产品生命周期长达25-30年,后市场服务是行业稳健运营的核心(持续性收入);
2023年全球燃气轮机服务市场规模376.4亿美元,预计2033年增至868.4亿美元,增长由存量机组维护、高附加值服务需求提升驱动。
其中热通道部件检修/更换是运维成本核心(占比最高达70%),频繁启停会显著推高维修费用。
核心零部件
燃机与航发技术同源,涡轮叶片是燃机最关键零件(价值量占比25%),工作环境极端:需在1400-2200℃高温、20-50个标准大气压、15000转/分钟转速下运行,榫头离心负荷达自身重量1万倍;制造工艺复杂(高温合金+精密铸造),全球市场由PCC、HWM两家企业垄断。
全产业链布局
上游:高温合金、钛合金等材料(钢研高纳、抚顺特钢、宝钛股份);
中游:核心零部件加工(应流股份、万泽股份、图南股份,聚焦涡轮叶片/单晶叶片);
下游:整机制造与总装(东方电气、上海电气、哈尔滨电气、航发动力)。
聚焦“卡位优势+技术壁垒”
核心逻辑:行业需求快速增长+高端供给存在瓶颈+国产替代政策全面发力应流股份:燃气轮机叶片龙头,实现E/F级透平叶片批量生产,是西门子能源中国唯一燃机透平热端叶片供应商,2024年起海外巨头订单爆发式增长,业绩量利齐升;
东方电气:全产业链自主化落地,国内首台自主知识产权F级50MW重型燃机研发者,牵头H级燃机研发,传统火电/核电业务稳固,燃机业务营收持续增长;
联德股份:高端精密零部件龙头,产品覆盖燃机零部件与数据中心冷却系统压缩机零部件,受益于北美AI算力“制冷+电源”双重需求,毛利率保持高位;
杰瑞股份:油气装备龙头,卡位北美数据中心燃机市场,2025-2026年斩获超3亿美元北美燃机发电机组订单,锁定西门子/贝克休斯等超800MW燃机资源;
豪迈科技:燃气轮机冷端部件核心供应商,同时为GE/西门子/三菱等海外巨头和国内客户供货,订单饱满,铸造+精加工能力突出,横向拓展风电/燃机高景气赛道;
$博盈特焊(SZ301468)$ 博盈特焊:掌握防腐防磨堆焊核心技术,布局燃机余热回收装置(HRSG),越南基地一期4条HRSG产线满产,卡位北美AI供电缺口,全球化产能布局优势显著。