机械行业燃气轮机：全球产能趋紧国产供应链抢占AIDC景气红利-260111（41页）.pdf

1、燃气轮机：全球产能趋紧，国产供应链抢占AIDC景气红利目燃气轮机：高效节能发电设备，可靠、灵活特点突出。燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，广泛应用于发电、交通和工业动力领域。相比其他电源，天然气发电的可靠性、灵活性与可调性特点突出，具备综合成本优势，且部署时间相对较短，已成为全球第三大发电来源。按功率等级划分，燃气轮机包括重型、中型、小型及航改型等多种类型，其中重型燃机凭借高发电效率和快速的负载响应能力，成为电力公用事业的首选机型。目需求：AIDC快速扩张+换机周期已至，装机有望保持高增长。增量需求方面，美国AIDC建设规模快速扩张，但

2、电网设施老化问题突出。燃气轮机凭借输出稳定、建设周期短的优势，在美国数据中心供电结构中的占比有望从2024年的40%提升至2035年的50%以上。参考McKinsey对美国数据中心发电需求预测，我们预计2026-2030年全球数据中心对应的燃机年均新增装机需求将超过30GW,较2016-2023年均水平增长50%以上。替代需求方面，1998-2001年建设高峰的机组已陆续进入更新换代期。后市场方面，随着存量机组规模扩大和设备老化，维护需求持续上升。目供给：市场高度集中，海外产能供给紧俏。GEV、西门子能源、三菱重工合计市占率约85%，2024财年以来，三大家新接订单、收入保持高位。在需求能见度

3、高+财务状况健康的基础上，三大家集体宣布扩产，以应对在手订单积压过多。然而，涡轮叶片等核心零部件环节由于技术壁垒高，全球供应持续紧张，加之航空发动机市场同样维持高景气，PCC、HWM等国际龙头可能优先保障航空领域供应，燃机零部件的产能瓶颈更为突出，为国内供应链企业提供了切入市场、抢占份额的机遇。目投资建议：关注具备客户卡位优势、供给环节刚性的优质公司。目风险提示：AI算力发展放缓；数据中心建设不及预期；海外贸易摩擦风险；全球宏观经济波动。行业深度分析相关报告1.燃气轮机：高效节能发电设备，可靠、灵活特点突出1.1.燃气轮机是旋转叶轮式热力发动机，联合循环发电效率高燃气轮机与航空发动机工作原理基

4、本相同，被誉为“工业皇冠上的明珠”。燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。从技术本质上看，航空发动机和燃气轮机都基于相同的气体涡轮循环结构与热力原理(即布雷顿循环)，核心结构包括压气机、燃烧室、燃气透平三大部分，其设计方案涵盖了气动力学、工程热力学、燃烧学、结构力学、控制理论、材料学、制造工艺等基础学科和工程技术领域，被誉为“工业皇冠上的明珠”。(divcenter)图1.燃气轮机内部结构图(/divcenter)燃气轮机的工作过程基于典型的热力学循环，通过压缩、燃烧、膨胀与排气四个阶段将燃料的能量转化为机械能。

5、首先，外界空气经压缩机被强制压缩成高压气体；随后，燃料在燃烧室与高压空气混合并燃烧，形成高温高压燃气；高温高压燃气进入涡轮段膨胀并推动涡轮叶片高速旋转。涡轮旋转一方面驱动压缩机循环工作，另一方面通过传动轴输出机械功，可用于带动发电机或驱动机械设备。联合循环项目通过将燃气轮机与蒸汽轮机相结合，实现能源的梯级利用，从而显著提高发电效率。单机组的简单循环启动时间短，安装面积紧凑，一般用于需要快速部署能力和高峰需求管理的应用。“联合循环”是指多个热力学循环组合发电，将燃气轮机排出的余热通过余热回收蒸汽发生器（HRSG）产生蒸汽，再将蒸汽输送至蒸汽轮机，相较简单循环机组大幅提高发电效率，在多样化的公用事

6、业和工业需求下保持运营灵活性和负载跟随能力。根据两机动力先行，以西门子SGT-800为例，其简单循环的发电效率约为35%-40%，与余热锅炉组成联合循环的发电效率接近60%。根据Facr.MR统计，88%的燃气轮机发电量来自联合循环项目。1.2.燃气轮机多用于工业和油气电力供应，重燃发电效率突出燃气轮机分类方式多样，按功率等级，燃气轮机大致可分为重型、中型、小型、航改四种类型。重燃：重型燃气轮机装机容量一般大于50MW，与蒸汽轮机一样具备重型螺栓壳体、坚固的支撑结构和沉重的转子，随着3D空气动力叶片设计、先进冷却技术、高温材料和涂层技术的发展，重燃的发电效率和负载反应速度有了大幅提升。重燃是迄