01产业链全景图
02 【燃气轮机】简介
燃气轮机是一种 “能量接力器”，将燃料化学能转化为动力或电能。它的工作分三步：压缩空气、燃烧燃料、燃气膨胀做功，对应压气机、燃烧室、涡轮三大部件。
燃机叶片是燃气轮机的 “心脏部件”，价值占比最高，工作在高温高压等极端环境，技术壁垒极高。以航空发动机为例，叶片价值占比 35%，其中涡轮叶片（燃气轮机透平叶片）占叶片价值的 63%。
分类
按功率大小划分，分为重型、中型、轻型。其中单机功率超过 50MW 的重型燃气轮机，是天然气发电的核心装备，相当于电网的 “主力机组”。它靠连续燃烧的高温燃气推动涡轮旋转，将热能转化为机械能，凭借高效、低排放、可灵活调峰的特点，在发电市场中作用关键，同时具备功率密度高、运行稳定、启停快的优势。
按涡轮前温度分为 B、E、F、G/H、J 级，温度越高效率越强，每提升 100℃，联合循环效率可增约 2 个百分点，但材料与冷却设计的难度会指数级上升。
03 上游产业链--核心零部件
燃气轮机就像一座精密的能量加工厂，成本分布与技术壁垒高度集中：
叶片占总成本约 35%，是整个设备的核心部件，也是技术迭代慢、全球产能不足的环节，尤其是涡轮叶片，作为热能转化为机械能的关键载体，附加值和毛利率显著高于其他部件；
压气机成本占比 15%-20%，负责为燃烧提供高压空气；燃烧室占比 10%-15%，是燃料与压缩空气混合燃烧、产生推动涡轮做功的高温高压气体的场所；涡轮占比 10%-15%，与叶片配合完成能量转化；高温合金等关键材料占比 20%-30%，作为制造核心部件的基础，其性能直接影响设备的使用寿命与运行表现。
03-1、燃气轮机叶片
燃气轮机叶片分为冷端压气机叶片和热端涡轮叶片。
压气机叶片负责分级压缩空气，材料随工况逐步升级；涡轮叶片是核心部件，采用特殊合金与冷却结构，可在远超材料熔点的超高温环境下工作，将热能转化为动力。
分类情况
燃气轮机叶片可按部件、气流顺序、压力等级和动静功能分类，不同工况下的叶片在材料、冷却设计和技术门槛上差异明显，其中热端高压动叶的技术壁垒最高。
市场规模
全球燃气轮机市场未来十年将迎来快速增长，规模预计从 2025 年的约 300 亿美元，翻倍至 2035 年的约 610 亿美元。
这股增长由能源转型与电力需求推动，前期稳步扩张，后期增速还会进一步加快，行业发展潜力强劲。
行业格局
全球燃气轮机叶片市场高度集中，美国 PCC 和 Howmet 两家企业合计占据超 70% 的市场份额，是 GE、西门子等国际巨头的核心供应商。
国内厂商中，应流股份和万泽股份是国产替代的代表，其中应流已切入国际巨头供应链，万泽则突破了单晶叶片等关键技术，正在追赶国际水平。
03-2、压气机
压气机相当于燃气轮机的 “空气增压泵”，核心结构遵循 “动 + 静 + 壳” 的三级配置：它从大气中吸入空气，通过多级叶轮逐级增压后送往燃烧室。
其中转子（动叶）是多级叶轮固定在主轴上的核心组件，随轴高速旋转，直接对空气做功，是增压的动力源；每两级动叶之间装有静止的静叶，负责整流、导向并将空气的动能转化为压力能；外层机匣承载静叶、形成气流通道，并精准控制转子与静叶的间隙，保障整体气动效率与运行安全。
压气机是涡扇发动机的核心模块，赛峰每年为 LEAP 等发动机采购 150 万片叶片，全球压气机叶片供应链主要集中在欧美、中国和日本。
海外供应商成本高昂、可靠性下降，普惠旗下以色列 BTL 工厂将关闭压气机叶片生产线，而航亚科技自 2016 年起向赛峰批量供货，目前至 2030 年的长协份额不低于 50%，成为重要的国产替代供应商。
03-3、燃烧室
燃烧室是燃气轮机的 “能量心脏”，负责将燃料化学能转化为热能，生成超 1500℃的高温燃气推动涡轮，燃气温度越高，机组效率和功率越高。
其中，火焰筒靠复合冷却与涂层抵御高温；燃料喷嘴雾化混合燃料，支持天然气、氢气双燃料；过渡段均匀导气，降低温度畸变与压力损失。
航空发动机的燃烧室按结构特征可分为管式、管环式和环形三类，其中环形燃烧室是现代民航发动机的主流选择，CFM、PW 等系列的民用航空发动机都普遍采用这种设计。
全球燃烧室热端部件市场由几家头部企业主导，美国 CPI 专攻火焰筒等部件的制造与再制造，服务美国电站客户；
美国 APG 具备高温合金加工能力，为 GE、西门子等巨头提供部件服务；
荷兰 Thomassen Energy 主打氢燃料燃烧器技术，可支持全比例氢燃料，同时提供部件制造与修复服务。
03-4、涡轮
涡轮作为燃气轮机的动力输出核心，承接燃烧室排出的高温燃气并膨胀做功，以此带动压气机与发电机运转。涡轮由多级动静叶片搭配组成，动叶依靠冷却结构与耐高温涂层完成能量转换，静叶负责规整气流方向，涡轮盘承载叶片受力，涡轮轴统一输出整体动力。
作为燃气轮机的 “心脏部件”，热端叶片的全球市场被少数国际巨头主导，美国 PCC、Howmet 和法国 Aubert & Duval 是行业的头部玩家，分别在精密铸造、耐高温涂层和高温合金母料领域构筑了深厚壁垒，支撑着全球高端机型的生产；
国内企业则在国产替代浪潮中快速突破，应流股份、钢研高纳和万泽股份分别在高端叶片制造、母料供应和市场化供货上取得进展，部分产品已切入国际巨头供应链，成为打破海外垄断的关键力量。
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04 中游产业链--燃气轮机
04-1、整机及规模
燃气轮机可按透平入口的燃气温度（即推动涡轮做功的 “火力强度”）分为 E 级、F 级和 H 级，温度越高，机组的发电效率和输出功率越强。其中 E 级的透平入口温度约 1100℃，F 级约 1200℃，而 H 级的温度达到 1400℃以上，是目前全球透平入口温度最高、功率最大、效率最高的顶级燃气轮机。
随着冶金、冷却和热障涂层技术的进步，燃气轮机已发展到以西门子、GE、安萨尔多 H 级及三菱 J 级为代表的最高阶段，核心技术与市场份额由这四家巨头主导；相比传统 E/F 级机型，H/J 级燃气轮机的功率与发电效率都实现了显著提升。
全球燃气轮机市场正迎来旺盛需求，2022 年因电力企业对 H/J 级机型的采购热情，订单规模已突破 50 万兆瓦；预计到 2025 年，装机容量订单将从 2024 年的 58GW 增至 71GW，台数从 471 台增至 964 台。
但市场也呈现单机功率大型化的趋势，以 H/J 级超大型机组为例，单台功率的提升会让同等装机需求下所需的机组数量减少，一定程度上压低了整体台数销量。
04-2、国内整机制造
我国燃气轮机产业已形成清晰的梯队格局：以国家战略平台为引领、三大电气集团为主体主攻重型燃机，航发及船舶集团在中小型燃机领域形成补充，国产中小燃机已实现谱系化自主可控，重燃领域也取得了里程碑式突破。
其中，中国重燃作为国家级攻关平台，聚焦 F 级、H 级重型燃机研发，其自主研制的 300 兆瓦级 F 级重型燃气轮机已于 2024 年下线，实现了我国在该领域从无到有的突破；
东方电气、上海电气、哈尔滨电气三大电气集团则依托国家专项，推进重型燃机全链条自主化，主要面向大型发电项目；
军工央企与地方国企则各有侧重，航发集团开拓中小型燃机市场，中船集团支撑舰船装备发展，南京汽轮电机、汽轮科技等地方国企也参与其中；
此外，杰瑞股份作为民营系统集成商，通过与国际厂商合作采购成熟机型，再依托自身工程能力提供模块化电力解决方案，服务海外市场需求。
04-3、全球格局
全球燃气轮机市场长期由西门子能源、GE Vernova、三菱重工三大巨头主导，合计占据约 80% 的份额，格局已从早期 GE 一家独大演变为三足鼎立。
在区域市场中，每个地区都有本土或传统优势企业占据主导：欧洲由西门子能源占据 40% 份额，中东和北美由 GE Vernova 各占约 50%，亚洲则由三菱重工拿下 45% 的份额，除欧洲外，其他地区的头部企业优势都非常明显。
全球重型燃气轮机市场是典型的寡头格局，西门子能源、GE Vernova、三菱重工三家巨头合计占据约 80% 的市场份额，剩下的安萨尔多及其他厂商份额均在 10% 以下，行业集中度极高。
04-4、商业模式
燃气轮机行业采用 “设备销售 + 后市场服务” 的模式，机组生命周期长达 25-30 年，后续维护、升级服务带来的稳定收入，是行业稳健运营的核心。
随着上世纪 90 年代末建设高峰投运的机组陆续进入更新期，叠加存量机组老化带来的维护与升级需求，全球市场规模预计将从 2023 年的 376.4 亿美元增长至 2033 年的 868.4 亿美元。
05 下游产业链--AIDC应用需求
在 AI 普及和算力升级的推动下，全球数据中心用电量正高速增长。数据中心机架的平均功率已从 2-3kW 提升至约 15kW，部分尖端机架功率达 50-100kW，远超传统电网供电能力，造成电力缺口。
根据 IEA 数据，2024 年全球数据中心耗电量为 415TWh，预计到 2030 年将增至 945TWh，其中美国 AI 数据中心在 2025-2030 年还需额外 31GW 电力。
燃气轮机凭借启动快、部署灵活、供电稳定、成本低等优势，成为 AI 数据中心供电的优选方案。
相比核电，它建设周期仅 2-4 年，速度更快；相比风光电，它可快速调峰、稳定性更强；相比柴油发电，它更环保、维护更便捷，综合成本也处于较低水平。目前美国数据中心超过 40% 的电力由天然气提供，预计到 2030 年，它仍将是数据中心的主要能源来源。
2025 年起，全球三大燃气轮机巨头订单量持续走高：GE Vernova 电力板块单季度新签 24GW 合同，在手订单合计达 83GW；西门子能源预计全年新接燃气订单 26GW，同比增长 63%，其中约四分之一来自数据中心需求，在手订单达 78GW；三菱重工则预计全年联合燃机订单达 2.1 万亿日元，同比增长 42%。
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