国金证券-机械行业研究：燃气轮机全球景气度上行，国产化持续推进.pdf 34页

投资逻辑

全球AI数据中心扩张带动燃机发电需求提升，海外龙头燃机订单高增。

受益AI数据中心扩张，全球燃气轮机需求加速增长。燃气轮机主要用于发电、工业驱动、舰船动力等领域，技

术壁垒较高。根据高德纳，目前全球为实现生成式AI而新建的大型数据中心数量高速增长，导致电力需求高增。

2023-27年全球AI服务器用电量将从195太瓦时提升到500太瓦时。数据中心的高商业价值要求其有长期稳定、

充裕的备用电源，燃气轮机凭借启动速度快、发电效率高、调峰能力强等优势，未来有望成为调峰发电的重要

选择方案，看好燃机长期需求上行。根据GasTurbineWorld和三菱重工，2019-23年全球燃机销量从39.98GW

提升到44.10GW，CAGR为2.49%，预计2024-26年全球燃机年均销量为60GW，较23年提升36%，增长加速。

海外燃气轮机产业链龙头收入/订单高增。目前全球燃气轮机市场主要为三菱重工、西门子能源、GE等公司垄

断，根据straitsresearch，2023年上述三家公司全球份额合计达76.3%。当前海外龙头公司燃机订单/收入高

增：1）2024财年西门子能源燃气服务业务新签订单163.65亿欧元，同比+26.89%，增长加速。2024财年燃气

服务领域新增资产2.41亿欧元，同比+48.77%。2）三菱重工1H24能源系统业务收入同比增长7.1%，增长加速，

并计划到2026财年燃气轮机产能增加30%。3）1-3Q24，GEVernova新签燃机订单78台，同比增长32.2%，其

中重燃订单44台，同比增长37.5%，订单高增。4）2024Q1-Q3，海外零部件龙头Howmet在发动机领域逐季度收

入分别为8.9/9.3/9.5亿美元，环比持续提升。

中国燃气发电占比稳步提升，燃气轮机国产化持续推进。

中国燃气发电占比稳步提升，相比海外仍有较大提升空间。2013-2023年，中国燃气发电量稳健增长，期间复合

增长率为9.9%，天然气发电量占比从2.1%逐步提升至3.2%左右，但是仍远低于全球平均水平（23%），显著低于

美国（43%），未来我国燃气发电占比仍有较大的提升空间。

燃气轮机国产化持续推进，我国重燃技术取得重要突破。经过多年发展，目前我国轻型燃机已实现国产化，部

分产品可以出口，但重型燃机仍部分依赖进口。2022年以来，我国在重型燃机领域也取得新突破，例如2022年，

全国产化的F级50兆瓦重型燃气轮机正式发运，标志着我国在自主重型燃机领域完成了从0-1的突破。

国内产业链龙头技术提升，燃机领域收入持续高增。1）东方电气：2022年完成全国产化的F级50兆瓦重型燃

气轮机发运，推动重燃国产化更进一步。1H24实现燃机收入36亿元，同比+154%，增长提速。2）哈尔滨电气：

2023年气电设备收入11.44亿元，同比+86.35%，保持高增。3）杭汽轮B：2023年燃机收入10.3亿元，同比

+108%，收入占比从2022年的8.9%提升到17.3%。4）应流股份：截至1H24已经为E/F/H/J级等多种型号燃机

开发热端产品，客户群覆盖全球主要燃机巨头西门子、贝克休斯等。截至3Q24末，合同负债提升到1.71亿元，

环比24Q2末增长超200%。5）万泽股份：2023年高温材料业务收入2.5亿元，同比+52%，增速较高。

投资建议

受益全球AI数据中心迅速扩张，燃气轮机行业需求提升，2023年以来国内外主要燃气轮机整机或零部件厂商订

单/收入高速增长。此外，全球燃气轮机主要为三菱重工、西门子、GE等海外龙头垄断，中国燃机企业份额提升

空间较大，中国过去十余年以来燃气发电量占总发电量的比例稳步提升，未来随着中国燃气轮机的国产化持续

推进，燃气轮机产业链头部公司有望充分受益，推荐国内燃机叶片龙头应流股份。

风险提示

全球数据中心扩张进度不及预期、国内主要厂商产能扩张进度不及预期、汇率波动风险。

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内容目录

1.数据中心扩张带动燃机需求提升，海外龙头订单高增5

1.1燃气轮机：大国重器，技术壁垒较高5

1.2燃气轮机市场加速增长，海外龙头主导全球市场5

1.3受益燃机景气度上行，海外产业链龙头收入、订单高增8

2.中国燃气发电占比稳步提升，燃气轮机国产化持续推进13

2.1中国燃气发电占比稳步提升，相比海外仍有较大提升空间13

2.2燃气轮机国产化持续推进，我国重燃技术取得重要突破15

2.3国内产业链龙头技术提升，燃机领域收入持续高增17

3.投资建议25

3.1应流股份：国内燃气轮机叶片龙头，3Q24合同负债大幅提升26

3.2万泽股份：燃机叶片业务迅速成长，2023年高温材料收入高增29

3.3杭汽轮B：西门子燃机国内总成套商，燃机收入占比已提升至10%+30

3.4东方电气：重燃国产化顺利推进，燃机业务持续高增长31

4．风险提示32

图表目录

图表1：燃气轮机外观5

图表2：燃气轮机工作原理图5

图表3：涡扇发动机部件中叶片占比最高5

图表4：涡扇发动机叶片中涡轮叶片价值占比最高5

图表5：预计2023-2027年全球AI服务器的用电量高速增长6

图表6：预计2024-2026年全球燃气轮机销量均值为60GW，较23年提升36%6

图表7：预计2023-2033E全球燃机服务市场规模CAGR为8.72%6

图表8：2023年亚太地区燃气轮机全球份额为41%6

图表9：燃气轮机广泛应用于发电、工业驱动、舰船动力等领域7

图表10：目前发电为燃气轮机主要应用领域，下游应用占比达32%7

图表11：燃气轮机按照使用对象分为航空发动机、舰船用燃气轮机、工业用燃气轮机7

图表12：燃气轮机可以分成重型燃气轮机、中型燃气轮机和轻型燃气轮机8

图表13：按照燃气温度，重型燃气轮机可分为E、F、G、H、J级8

图表14：2023年三菱重工、西门子能源、GE合计占据全球76.3%市场份额8

图表15：截至2024年8月，各公司在建燃气轮机容量（GW）8

图表16：2020年分拆后，Howmet收入体量缩小9

图表17：近年来，Howmet盈利能力稳步提升9

图表18：Howmet公司业务主要包括发动机产品、紧固件、结构件、锻造车轮9

图表19：2023年Howmet公司对商用航空销售占总销售额的49%9

图表20：2021年以来，Howmet公司发动机产品收入持续提升（亿美元）10

图表21：2024年Howmet发动机领域收入逐季度提升，3Q24收入占比已提升至51.5%10

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图表22：2024财年，西门子能源燃气服务业务订单加速提升11

图表23：2024财年，西门子能源燃气服务业务新增资产同比+48.77%11

图表24：2024财年西门子能源收入加速提升11

图表25：2024财年西门子能源业绩转正11

图表26：2023财年三菱重工能源系统业务占比37.8%11

图表27：三菱重工2021年以来收入持续提升11

图表28：1H24财年三菱重工能源系统收入增长加速12

图表29：1-3Q24，GEVernova新签燃气轮机订单78台，同比增长32.2%12

图表30：1-3Q24，GEVernova新签重燃订单44台，同比增长37.5%12

图表31：2015-2023年中国燃气轮机市场规模CAGR为8.98%13

图表32：2013-2023年中国燃气发电量占全国总发电量的比例整体呈提升态势13

图表33：相比美国、日本、韩国等国家，中国燃气发电量占比仍有较大提升空间14

图表34：2016-2023年，美国天然气发电量占全国总发电量的比例从34%提升到43%14

图表35：中国近年来投入运行的燃气轮机项目（不完全统计）14

图表36：2013-2023年中国天然气年产量提升92%15

图表37：目前我国天然气进口价格指数处于2021年以来的相对较低水平15

图表38：全球和中国燃气轮机产业发展历程16

图表39：中国燃气轮机国产化历程中的重要时间节点16

图表40：截至2022年2月，我国燃气轮机部分零部件在量产时仍依赖进口17

图表41：1-10M24我国燃气轮机进出口差值缩小（金额口径），国产化成效逐步显现17

图表42：应流股份燃气轮机业务研发历程17

图表43：2017年以来，应流股份“两机”业务收入保持高增长18

图表44：2017-2023年万泽股份营业收入持续提升19

图表45：万泽股份高温材料业务成长较快（亿元）19

图表46：万泽股份燃气轮机相关业务研发历程19

图表47：航亚科技航空发动机和燃气轮机零部件产品示意图20

图表48：1-3Q24航亚科技实现收入5.20亿元，同比+30.24%20

图表49：2023年航亚科技“两机”零部件-压气机叶片占比显著提升20

图表50：近年来，东方电气清洁高效能源装备收入高增，1H24增长40.2%21

图表51：东方电气的清洁高效能源装备中，燃机收入持续高增，1H24增长154%21

图表52：2022年11月，国内首台完全自主研制的F级50兆瓦重燃正式发运21

图表53：国内首台全国产化F级50MW重型燃气轮机（G50）研制历程22

图表54：2018年以来，上海电气收入连续6年突破千亿元22

图表55：上海电气主打的三款燃气轮机AE94.3A、AE64.3A、AE94.2（或AE94.2K/KS）23

图表56：上海电气燃气轮机业务研发历程23

图表57：哈尔滨电气燃气轮机业务发展历程23

图表58：2021年以来哈尔滨电气营业收入持续提升24

图表59：2023年哈尔滨电气的气电设备收入同比+86%24

图表60：1-3Q24杭汽轮B收入43亿元，同比增长9.5%，增长加速25

图表61：杭汽轮B燃机业务增长迅速，23年实现收入10.26亿元，同比增长108%25

图表62：2020年以来，杭汽轮B的燃气轮机产销量保持高增长25

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图表63：杭汽轮B的燃气轮机研发历程25

图表64：相关标的估值表26

图表65：1-3Q24应流股份收入同比增长5.72%26

图表66：应流股份近年来扣非后归母净利润稳步提升26

图表67：近年来公司“两机”业务高速增长且收入占比稳步提升（亿元，%）27

图表68：2024年三季度末应流股份合同负债大幅提升27

图表69：应流股份持续重资产投入，1-3Q24在建工程同比+25.58%28

图表70：应流股份重视研发投入，近年来研发费用率基本保持在12%左右28

图表71：应流股份“两机”业务毛利率相对较高28

图表72：2017年以来，应流股份净利率显著提升28

图表73：应流股份燃气轮机领域主要客户29

图表74：应流股份“两机”叶片产品29

图表75：2017-2023年万泽股份收入和归母净利润CAGR分别为25%和12%30

图表76：2023年，万泽股份高温材料销售业务收入占比提升到25.9%30

图表77：2019年以来，万泽股份高温材料销售业务收入保持高速增长（亿元）30

图表78：2017-2023年杭汽轮B收入、归母净利润CAGR分别为9%和40%31

图表79：杭汽轮B和三菱、西门子合作的燃机产品类型丰富31

图表80：2023年以来，杭汽轮B燃气轮机业务收入占比已经提升到10%以上31

图表81：东方电气燃气轮机业务研发历程32

图表82：1H24东方电气收入增长11.84%，增长加速32

图表83：1H24东方电气燃气轮机收入保持高增32

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1.数据中心扩张带动燃机需求提升，海外龙头订单高增

1.1燃气轮机：大国重器，技术壁垒较高

燃气轮机（GasTurbine）是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动

力机械，包括压气机、燃烧室、透平三大核心设备。其工作原理为：压气机从外部吸入

空气，空气从燃气轮机进气口进入，通过压气机叶片升压，压缩后送入燃烧室，同时燃

料(气体或液体燃料)也通过燃料喷嘴喷入燃烧室,与高压空气进行混合后燃烧。燃烧生成

的高温、高压烟气受热后膨胀,经过导流后与透平叶片接触,气体在接触过程中逐渐膨胀,

推动透平叶片带动主轴旋转，实现热能转化为机械能。

燃气轮机在电力、能源开采与输送、舰船以及分布式能源系统方面应用广泛，是关系国

家安全和国民经济持续增长的重大动力装备，被誉为工业制造领域“皇冠上的明珠”，是

展现一个国家先进科技水平、强大军事实力和综合国力的重要标志。

图表1：燃气轮机外观图表2：燃气轮机工作原理图

来源：《中国战略性新兴产业研究与发展·燃气轮机》，国金证券研究所来源：电力圈微信公众号，国金证券研究所

涡轮叶片是燃气轮机的核心部件，价值量占比较高，制造难度大。我们以用于航空领域

的燃气轮机（航空发动机）为例，根据前瞻产业研究院，从航空发动机种类来看，涡扇

发动机广泛应用于战斗机、运输机、客机等，占比95%以上。涡扇发动机里，叶片价值

占比35%，占比最大。此外，在发动机叶片中，涡轮叶片的价值量最大，占比达63%制造

方面，燃气轮机涡轮叶片由于工作环境处在高温高压、高负荷、高震动、高腐蚀的极端

状态,因而需要具备较好的高温性能、力学性能和耐腐蚀性能，技术壁垒较高。

图表3：涡扇发动机部件中叶片占比最高图表4：涡扇发动机叶片中涡轮叶片价值占比最高

叶片

涡轮叶片

28%26%

35%控制系统

燃烧室精锻叶片

9%11%63%

附件及转动

10%

18%钛合金/复材叶

其他

来源：前瞻产业研究院，国金证券研究所来源：前瞻产业研究院，国金证券研究所

1.2燃气轮机市场加速增长，海外龙头主导全球市场

AI数据中心建设加剧全球电力消耗，催化燃气轮机需求上行。（1）根据高德纳预测，目

前全球为实现生成式AI而新建的大型数据中心数量高速增长，导致电力需求高增。

2023-2027年全球AI服务器用电量将从195太瓦时提升到500太瓦时，2027年现有AI数

据中心的40%将因电力供应问题而受到运营限制。（2）数据中心的高商业价值要求其有

长期稳定、充裕的备用电源，相比风电和太阳能发电的波动性和随机性，燃气轮机凭借

启动速度快、发电效率高、调峰能力强等优势，未来有望成为调峰发电的重要选择方案，

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看好燃气轮机长期需求上行。

根据GasTurbineWorld和三菱重工预测，2019-2023年全球燃气轮机销量从39.98GW提

升到44.1GW，CAGR为2.49%，预计2024-2026年全球燃机年均销量为60GW，较23年的

44.1GW提升36%，增长加速。

图表5：预计2023-2027年全球AI服务器的用电量高速图表6：预计2024-2026年全球燃气轮机销量均值为

增长60GW，较23年提升36%

Terawatt-hours(TWh)YOY全球燃气轮机销量（GW）

600180%6560.00

163.51%500160%6050.92

50055

401140%5044.10

400335120%4539.9838.79

4035.48

100%

30026135

19580%30

20060%25

20

1007433.85%28.35%19.70%40%

24.69%

20%

00%

202220232024E2025E2026E2027E

来源：高德纳，国金证券研究所来源：GasTurbineWorld，三菱重工，国金证券研究所

全球燃机市场有望长期持续增长，亚太地区为当前最大区域市场。根据燃气轮机聚焦，

2023年全球燃气轮机服务市场规模376.4亿美元，预计到2033年将达到约868.4亿美

元，2024年至2033年CAGR为8.72%。从市场分布来看，根据MMR，2023年中国、日本、

印度等亚太地区占据全球41%份额，为最大区域市场。北美地区占比22%，未来随着美国

AI数据中心建设的迅速推进，预计美国市场占比有望进一步提升。

图表7：预计2023-2033E全球燃机服务市场规模CAGR为图表8：2023年亚太地区燃气轮机全球份额为41%

8.72%

全球燃气服务市场规模（亿美元）

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

来源：燃气轮机聚焦，国金证券研究所来源：MMR，国金证券研究所

燃气轮机性能优越，广泛应用于发电、工业驱动、舰船动力等领域。相比柴油机和蒸汽

轮机，燃气轮机具有体积小，结构紧凑；声低，运动平稳，振动小；单机功率大，功率

重量比大，起动加速性好；润滑油消耗低，保养量小，管理人员少；可靠性高，可利用

率高等特点和优势，广泛应用于发电、石油化工、天然气输送及航空、舰船、铁路运输

等领域。具体从下游应用情况来看，根据观研天下，目前发电为燃气轮机主要应用领域，

下游应用达到了32%；其次是油气领域，占比为29%，舰船等其他领域占比39%。

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图表9：燃气轮机广泛应用于发电、工业驱动、舰船动力图表10：目前发电为燃气轮机主要应用领域，下游应用

等领域占比达32%

应用领域介绍

燃气轮机效率高、起动快，能快速适应负荷需求的

变化，既适用于大型电站发电，又适用于在无电网

发电

地区独立运行发电。目前，燃气轮机已经成为世界

电力行业使用设备的重要组成部分。32%

39%发电

工业现场大量使用燃气轮机来驱动泵、压缩机和发

油气

电机等。例如石油天然气工业中，由燃气轮机驱动

工业驱动其他

天然气压缩机的增压机组在20世纪60年代就被认

为是最佳动力形式。29%

20世纪60年代，轻型燃气轮机就被认为是军舰的最

舰船驱动佳动力。此后在排水量为数千吨的驱逐舰、护卫舰

等大中型军舰中，燃气轮机均得到了广泛应用。

来源：《中国战略性新兴产业研究与发展·燃气轮机》，国金证券研究所来源：观研天下，国金证券研究所

燃气轮机的分类方式多样。按照使用对象可以分为航空发动机、舰船用燃气轮机、工业

用燃气轮机。按照功率范围可以分成重型燃气轮机、中型燃气轮机和轻型燃气轮机。其

中重型燃气轮机主要用作于城市电网，中型燃气轮机主要用作于工业发电、船舶发电、

管道增压、坦克机车等，轻型燃气轮机主要用作于分布式发电。此外，重型燃气轮机可

以按燃烧温度分级，E级、F级、G/H、J级燃气轮机的透平转子进口温度分别在1200℃、

1300℃、1400℃、1600℃。

图表11：燃气轮机按照使用对象分为航空发动机、舰船用燃气轮机、工业用燃气轮机

来源：燃气轮机聚焦，国金证券研究所

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图表12：燃气轮机可以分成重型燃气轮机、中型燃气轮图表13：按照燃气温度，重型燃气轮机可分为E、F、

机和轻型燃气轮机G、H、J级

特征重型燃气轮机中型燃气轮机轻型燃气轮机

功率范围50MW20-50MW20MW

热效率

38-4532-4026-39

（%）

工业发电、船舶动

用途城市电网力、管道增压、坦克分布式发电

机车

来源：航空产业网微信公众号，智研咨询，华经产业研究院，国金证券研究所来源：中国工业报，国金证券研究所

目前全球燃气轮机市场主要为三菱、西门子能源、GE等公司垄断，根据straits

research，2023年上述三家公司全球份额合计达76.3%。（1）根据McCoyPowerReports，

三菱重工2023年的全球燃气轮机市场份额36%，连续两年位居世界第一，并且在高级燃

机市场（G、H和J级别）中占据了56%市场份额。此外，在建规模方面，根据Global

EnergyMonitor在24年8月份的文章，全球三大燃气轮机制造商通用电气、西门子能源

和三菱重工占据全球在建燃气发电厂燃气轮机市场份额的三分之二。其中，GEVernova

以近55GW在建容量位居世界第一。

图表14：2023年三菱重工、西门子能源、GE合计占据全图表15：截至2024年8月，各公司在建燃气轮机容量

球76.3%市场份额（GW）

2.7%3.6%

5.7%

MitsubishiPower

11.7%35.6%

SiemensEnergy

GEVernova

BakerHughes

AnsaldoEnergia

16.2%SolarTurbines

Others

24.5%

来源：straitsresearch，国金证券研究所来源：GEM，国金证券研究所

1.3受益燃机景气度上行，海外产业链龙头收入、订单高增

Howmet：航空发动机结构件龙头，发动机业务收入持续提升

HowmetAerospace创立于1888年，原属于美铝集团，于2016年分拆复合材料业务出来

成为ArconicInc.，后再次于2020年分拆为两家公司：专注于轧制铝产品的Arconic

Corporation和专注于工程产品的HowmetAerospace，是一家为航空航天和运输行业提

供先进的工程解决方案的公司，亦是国际上最早生产航空发动机结构铸件的公司之一。

专业化发展不断推进，盈利能力稳步提升。2010年以来，公司收入在2016和2020年经

历了两次大幅下滑，主要系2016美国铝业公司AlcoaInc将其铝土矿、氧化铝和铝业务

分拆给AlcoaCorp，美铝公司更名为ArconicInc，保留了铝轧制、铝板、精密铸件以

及航空航天和工业紧固件的业务，并重点转向将铝和其他轻质金属转化为工程产品。

2019年Arconic拆分为两个独立业务，其中ArconicInc.更名为HowmetAerospace（专

注于工程产品），另一家新公司为ArconicCorporation（专注于轧制铝产品）。2020年

分拆完成后，公司收入体量缩小，但是分拆后公司盈利能力稳步提升，2019年到2024年

前三季度，公司毛利率从21%提升到31%。

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图表16：2020年分拆后，Howmet收入体量缩小图表17：近年来，Howmet盈利能力稳步提升

营业收入（亿美元）YOY净利率毛利率

30040%35%

25020%30%

25%

2000%

20%

150-20%15%

100-40%10%

50-60%5%

0%

0-80%

89012345678901234-5%

00111111111122222

0000000000000000Q-10%

22222222222222223

1--15%

来源：ifind，国金证券研究所来源：ifind，国金证券研究所

Howmet公司业务分为四大部分，包括发动机产品、紧固系统、工程结构和锻轮。（1）发

动机部门主要提供用于飞机发动机和工业燃气轮机的叶片和无缝轧制环，以及旋转和结

构部件。（2）紧固系统部门生产航空紧固系统、以及商业运输、工业和其他紧固件，还

包括门闩、轴承、流体配件和安装工具。（3）工程结构部门提供用于航空和国防用的钛

锭和轧制产品、铝和镍锻件；还为机身、机翼、航空发动机提供钛锻件、挤压件以及成

形和加工服务。（4）锻轮部门提供用于重型卡车和商业运输市场的锻造铝轮。

2023年，Howmet营收66亿美元：1）按产品分，其中发动机产品营收32.66亿美元（占

比49%）；紧固件13.49亿美元（占比20%）；结构件营收8.78亿美元（占比13%）；锻造

车轮11.47亿美元（占比18%）。2）按下游分，2023年对商用航空销售32.29亿美元（占

比49%）；国防航空销售10.15亿美元（占比15%）；商业运输销售14.02亿美元（占比

21%）；工业及其他销售9.94亿美元。

图表18：Howmet公司业务主要包括发动机产品、紧固图表19：2023年Howmet公司对商用航空销售占总销售

件、结构件、锻造车轮额的49%

来源：Howmet2023年报，国金证券研究所来源：Howmet2023年报，国金证券研究所

2024年，Howmet发动机领域收入逐季度环比持续提升，目前收入占比已经突破50%。公

司在燃气轮机领域，主要生产工业燃气轮机部件，包括叶片、环、盘和锻件等。根据24

年三季报，得益于商业航空航天、工业燃气轮机等领域收入增长，2024年公司发动机领

域收入逐季度环比持续提升，3Q24实现收入9.5亿美元，收入占比已提升至51.5%。

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图表20：2021年以来，Howmet公司发动机产品收入持续提升（亿美元）

发动机产品紧固件工程结构锻造车轮

70

6011.47

506.7910.588.788.11

9.21

409.347.9013.497.90

7.31

11.1711.75

3012.45

10.44

20

32.66

1024.1122.8626.9827.63

0

20202021202220231-3Q24

来源：ifind，国金证券研究所

图表21：2024年Howmet发动机领域收入逐季度提升，3Q24收入占比已提升至51.5%

发动机领域销售额（亿美元）发动机领域收入占比

1052%

51.50%

9.45

9.59.3351%

98.8550%

49.82%

49.59%8.5249.63%

49.22%

8.549%

8.21

7.957.9848.52%

848.13%48%

7.547%

746%

1Q232Q233Q234Q231Q242Q243Q24

来源：ifind，国金证券研究所

西门子能源：受益燃气轮机景气度提升，2024财年新签订单加速提升

西门子能源是西门子集团的一个分支，是一家全球领先的能源技术公司，于2020年9月

在法兰克福证券交易所上市，实现独立自主运营。公司业务覆盖从发电、输电、储能到

低碳工业的整体能源价值链，包括传统和可再生能源技术，如燃气轮机、蒸汽轮机、以

氢气驱动的混合动力发电厂、发电机与变压器等。

受益燃气轮机景气度上升，西门子能源燃气服务业务（燃气轮机、热泵等产品和服务）

订单持续高增。根据西门子能源年报，2023财年西门子能源燃气服务业务新签订单

128.97亿欧元，同比+9.18%。2024财年燃气服务业务新签订单163.65亿欧元，同比

+26.89%，增长加速。此外，为应对全球燃气轮机需求上行，公司在燃气服务领域持续扩

产，2024财年燃气服务领域新增资产（无形资产和物业、厂房及设备的增加值）2.41亿

欧元，同比+48.77%。

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图表22：2024财年，西门子能源燃气服务业务订单加速图表23：2024财年，西门子能源燃气服务业务新增资产

提升同比+48.77%

燃气服务业务订单（亿欧元）YOY燃气服务业务新增资产（亿欧元）YOY

180163.6530%360%

16026.89%2.41

25%2.550%

128.9748.77%

140

118.13

12020%240%

1.62

1001.33

15%1.530%

80

609.18%10%121.80%20%

40

5%0.510%

20

00%00%

2022FY2023FY2024FY2022FY2023FY2024FY

来源：西门子能源年报，国金证券研究所来源：西门子能源年报，国金证券研究所

注：西门子能源的财年结束于每年的9月30日

2022年以来西门子能源总收入加速提升。2022年以来，西门子能源收入持续提升，2024

财年，受益于能源转型，公司电网和燃气轮机业务高速增长，公司实现收入344.65亿欧

元，同比增长10.75%，增长加速；实现净利润11.84亿欧元，业绩转正。

图表24：2024财年西门子能源收入加速提升图表25：2024财年西门子能源业绩转正

营业总收入(亿欧元)YOY净利润(亿欧元)YOY

40012%20400%

35010%10200%

8%

300

6%0%

2504%0

2002%-200%

-10

1500%-400%

-2%

100-20

-4%-600%

50-6%

-30

0-8%-800%

-40-1000%

-50-1200%

来源：Wind，国金证券研究所来源：Wind，国金证券研究所

三菱重工：1H24能源系统业务加速增长，规划到2026财年燃机产能扩张30%

三菱重工(MHI)成立于1884年，主营业务包括四大板块，分别为能源系统（燃气和蒸

汽动力系统、核电力系统、航空发动机、压缩机等）、工厂和基础设施系统（金属机械、

船舶等）、物流、热能与驱动系统（物料搬运系统、涡轮增压器、暖通空调系统等）和飞

机、国防业务（商用航空、国防飞机、导弹等）。燃气轮机属于能源系统业务，2023财

年公司能源系统业务收入占比37.8%，占比最高。

图表26：2023财年三菱重工能源系统业务占比37.8%图表27：三菱重工2021年以来收入持续提升

总收入（十亿日元）YOY

500015%

4500

400010%

3500

30005%

2500

20000%

1500

1000-5%

500

0-10%

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来源：三菱重工MHI官网，国金证券研究所来源：三菱重工MHI官网，国金证券研究所

三菱重工燃气轮机研发历史悠久，2023年全球市场份额第一。三菱重工从1961年开始与

西屋电气公司开展技术合作，并于1976年利用自主技术开发出1000℃级燃气轮机。根据

McCoyPowerReports，三菱重工（MHI）在2023年的全球燃气轮机市场份额36%，连续

两年位居世界第一，并且在高级燃机市场（G、H和J级别）中占据了56%市场份额。

1H24能源系统业务加速增长，公司规划到2026财年燃机产能扩张30%。根据三菱重工年

报，受益燃气轮机业务增长，公司1H24能源系统业务收入同比增长7.1%，增长加速。此

外，根据三菱重工1H24财年投资者业绩交流公告，受益中东地区能源转型和北美地区数

据中心建设带动全球电力需求增长，公司认为燃气轮机是未来几年应对数据中心扩张最

合适的解决方案。并且公司计划扩大涡轮叶片的生产能力，到2026财年将燃气轮机业务

的员工人数增加10%，燃机产能增加约30%。

图表28：1H24财年三菱重工能源系统收入增长加速

能源系统业务收入（十亿日元）YOY

20008%

18006.8%7.1%

6%

1600

5.3%

14004.3%4%

1200

2.9%

10002%

1.3%

800

0%

600

400

-2%

200-2.8%

0-4%

2017FY2018FY2019FY2020FY2021FY2022FY2023FY1H24FY

来源：三菱重工MHI官网，国金证券研究所

GEVernova：收购Woodward完善燃机产业链，1-3Q24燃机订单高速增长

GEVernova是一家专门致力于推动电气化和脱碳化的公司，于2024年4月2日从GE分

拆而来，分拆后GE更名为GEAerospace。公司主营业务包括动力、风能和电气化业务。

动力业务包括燃气、核能、水电和蒸汽技术；风能部门包括陆上和海上风力涡轮机和叶

片；电气化包括电网解决方案、电力转换、电气化软件等。

根据公司官网，公司看好全球重型燃气轮机需求的不断增长，并于2024年11月宣布收

购Woodward的燃气轮机燃烧部件业务，以进一步完善供应链。根据GEVernova招股说

明书，1-3Q24公司新签燃气轮机订单78台，同比增长32.2%，其中重燃订单44台，同

比增长37.5%，燃气轮机订单高增。

图表29：1-3Q24，GEVernova新签燃气轮机订单78图表30：1-3Q24，GEVernova新签重燃订单44台，同

台，同比增长32.2%比增长37.5%

燃气轮机新签订单（台）重型燃气轮机新签订单（台）

9050

80

7040

60

30

50

40

20

30

2010

10

00

1-3Q231-3Q241-3Q231-3Q24

来源：ifind，GEVernova招股说明书，国金证券研究所来源：ifind，GEVernova招股说明书，国金证券研究所

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2.中国燃气发电占比稳步提升，燃气轮机国产化持续推进

2.1中国燃气发电占比稳步提升，相比海外仍有较大提升空间

2015-2023年我国燃气轮机市场规模稳健增长。我国燃气轮机行业发展受到国家政策大

力支持，市场规模持续增长，2015-2023年CAGR为8.98%。

图表31：2015-2023年中国燃气轮机市场规模CAGR为8.98%

中国燃气轮机市场规模（亿元）

900

768.40

800

700616.69

600

500

386.14

400

300

200

100

0

201520222023

来源：智研咨询，国金证券研究所

中国燃气轮机发电量占全国总发电量的比例稳步提升，但是相比国外仍有较大差距。

2013-2023年，中国燃气发电量稳健增长，期间复合增长率为9.85%。天然气发电量占全

国总发电量比重从2.1%逐步上升至3.2%左右，始终没能突破3.5%。与世界各国（地区）

相比，远低于全球平均水平（23%），显著低于美国（43%），日本（32%），韩国（27%），

未来我国燃气发电量仍有较大的提升空间。

图表32：2013-2023年中国燃气发电量占全国总发电量的比例整体呈提升态势

发电量（亿千瓦时）燃气发电量占比

35004.0%

3.4%

3.3%3.3%

30003.1%3.2%3.1%3.2%3.2%3.5%

2.9%

3.0%

25002.4%

2.1%2.5%

2000

2.0%

1500

1.5%

1000

1.0%

5000.5%

00.0%

20132014201520162017201820192020202120222023

来源：燃气轮机聚焦，TopEDB智能分析官微，世界能源统计年鉴，国金证券研究所

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图表33：相比美国、日本、韩国等国家，中国燃气发电量占比仍有较大提升空间

石油天然气煤炭核能水电可再生能源其他

100%0.7%0.8%0.2%2.4%5.3%0.7%

8.4%

90%17.6%15.9%16.4%0.6%

14.7%

80%5.3%32.4%

13.0%14.2%7.4%29.2%

70%18.2%7.6%

4.6%9.1%

60%11.9%

50%16.4%30.0%

32.8%

40%35.1%22.6%

60.8%

30%

12.5%

20%43.1%31.7%

22.5%27.0%

10%16.5%

0%3.1%

中国全球美国欧盟日本韩国

来源：世界能源统计年鉴，国金证券研究所

图表34：2016-2023年，美国天然气发电量占全国总发电量的比例从34%提升到43%

石油天然气煤炭核能水电可再生能源其他

100%0.3%0.3%0.3%0.3%0.3%0.3%0.3%0.2%

90%8.5%9.8%10.3%11.0%12.9%14.1%15.8%16.4%

6.1%6.9%6.5%6.5%

80%6.7%5.7%5.7%5.3%

70%19.5%19.8%19.0%19.3%19.4%18.6%17.9%18.2%

60%

50%31.0%27.9%23.8%19.7%22.2%19.9%16.4%

30.7%

40%

30%

20%34.1%32.0%35.4%38.7%40.6%38.6%39.9%43.1%

10%

0%0.6%0.5%0.6%0.4%0.4%0.5%0.6%0.4%

20162017201820192020202120222023

来源：世界能源统计年鉴，国金证券研究所

我们看好中国未来天然气发电量占比持续提升，主要原因在于：

第一，我国燃气轮机需求较为旺盛，近年来在运营的燃气轮机较多，例如天津华电军粮

城电厂项目、四川能投广元燃机工程项目等，供应商主要来自西门子、GE、上海电气、

哈尔滨电气、东方汽轮机等等。未来随着国产化持续推进，有望支撑中国气电占比提升。

第二，我国天然气产量持续提升，中国天然气价格维持在相对较低水平。根据国家统计

局，2013-2023年我国天然气储量从4.64万亿m³提升到6.74万亿m³，增长45%；年产量

从1209亿m³提升到2324亿m³，增长92%，供给端较为丰富。截至10M24，我国进口天然

气价格指数为102.5，保持在2018年以来的相对较低水平，有望支撑中国未来天然气发

电率进一步提升。

图表35：中国近年来投入运行的燃气轮机项目（不完全统计）

名称所在城市项目装机时间供应商

SGT5-8000H重燃华电广州增城燃气冷热电三联供工程项目2020年西门子

9HA.01燃气轮机天津华电军粮城电厂2021年GE

SGT5-8000H重型燃机深圳妈湾升级改造气电工程2023年西门子

SGT5-8000H燃气轮机深圳东部电厂二期工程2023年西门子

GT36-S5型H级燃气轮机闵行燃机示范工程2023年上海电气和安萨尔多联合开发

东方M701J型燃气轮机广发珠江项目2023年东方电气集团

G50燃气轮机广东华电清远华侨工业园2023年东方电气集团

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名称所在城市项目装机时间供应商

东方M701J型燃气轮机四川省川投集团资阳燃气电站新建工程2024年东方汽轮机

东方M701J型燃气轮机四川能投广元燃机工程项目2024年东方汽轮机

9HA.01燃气轮机深圳能源光明燃机电厂2024年哈电通用燃气轮机（秦皇岛）

9HA.01重型燃气轮机惠州大亚湾石化区综合能源站2024年GE及哈电集团

9HA.02重型燃气轮机东莞宁洲厂址替代电源项目2024年GEVernova

来源：航空产业网，新华网，深圳市国资委，环球网，人民网，北极星火力发电网，国金证券研究所

图表36：2013-2023年中国天然气年产量提升92%图表37：目前我国天然气进口价格指数处于2021年以来

的相对较低水平

我国天然气储量（亿立方米，左轴）进口商品:价格指数:天然气

我国天然气产量（亿立方米，右轴）250

800002500200

70000

2000150

60000

500001500100

40000

30000100050

200000

500

10000159159159159159159159

000000000000000000000

---------------------

00888999000111222333444

111111222222222222222

000000000000000000000

20132014201520162017201820192020202120222023222222222222222222222

来源：国家统计局，国金证券研究所来源：ifind国金证券研究所

2.2燃气轮机国产化持续推进，我国重燃技术取得重要突破

我国燃气轮机产业经历了自主研制-合作生产-技术引进-核心技术突破四个阶段。

（1）自主研制：我国自20世纪50-70年代开始进行燃机研发，此阶段以苏联技术为基

础走自主研发、设计和实验的技术路线。例如，1956年，沈阳黎明航空发动机制造公司

试制成功了我国首台国产涡轮喷气发动机，标志着我国燃气轮机工业的开端。

（2）合作生产：20世纪80-90年代，主要走仿制路线，合作生产，不再自主研制，国内

燃机研发一度停滞。例如，1986年，成都发动机公司与美国PW和TPM公司开展合作，将

JT8D航空发动机改型为FT-8燃气轮机功率提升到24MW，达到了当时的世界领先水平。

（3）技术引进：2001-2007年，我国三次“打捆招标”，以市场换技术，国内三大电气

集团东方电气、上海电气和哈尔滨电气分别与三菱、西门子和GE合作，引进F级重型燃

气轮机。根据2021年《中国战略性新兴产业研究与发展·燃气轮机》，经过多年发展，

三家公司的引进机组国产化率不断提高，东方电气国产化率已达90%。然而国外企业向

我国转让的燃机技术主要局限在冷端部件制造和整机装配等低附加值部分，对于燃气轮

机设计、热端部件制造、控制系统等核心技术则进行严密封锁，国内燃机核心技术突破

势在必行。

（4）核心技术突破：为确保核心技术自主可控，东方电气自2009年开始进行50MW燃气

轮机的自主研制。其后，我国政策不断支持“两机”（航空发动机、燃气轮机）产业发展。

2012年设立两机专项，2015年“两机”项目首次被写入政府工作报告，同年国务院提出

《中国制造2025》，明确提出组织实施航空发动机及燃气轮机等一批重大工程。在2016

年公布的“十三五”规划纲要中，“两机”项目被列入“科技创新2030——重大项目”。

经过10余年核心技术突破，2022年，东方电气完成全了国产化的F级50兆瓦重型燃气

轮机正式发运，标志国产重型燃机自主研制迈出关键一步。2023年3月，我国首台全国

产化F级50兆瓦重型燃气轮机商业示范机组正式投入商业运行。2024年3月，公司自主

研制的F级50兆瓦重型燃气轮机，在四川德阳经开区分布式能源站通过“72+24”小时

运行考核，正式投入商运，标志全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机商业应用迈向成熟化。

2024年10月，我国自主研制的300兆瓦级F级重型燃气轮机在上海临港首次点火成功，

是我国重型燃气轮机研发的又一重要里程碑成果。

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图表38：全球和中国燃气轮机产业发展历程

来源：《大国重器研制的关键核心技术突破——东方电气集团G50重型燃气轮机纵向案例研究》，国金证券研究所

图表39：中国燃气轮机国产化历程中的重要时间节点

时间事件

1956航空领域，沈阳黎明航空发动机制造公司试制成功了我国首台国产涡轮喷气发动机，标志着我国燃气轮机工业的开端

1962船舶领域，我国第一台船用燃机在上海汽轮机厂研发制造成功

1964发电领域，我国第一台发电用燃机(1.5MW)在南京汽轮电机厂制造成功

国产航空发动机改型为陆用燃气轮机方面，中国南方航空动力机械公司把单转子涡奖发动机改型为单轴燃气轮机，功率

1975

达2.13MW

1984南京汽轮电机厂引进通用公司技术，生产了MS6001B燃气轮机发电机组，功率可达37MW

1994中国船舶工业总公司引进了乌克兰GT25000舰用燃气轮机，功率可达27MW

国家发改委发布《燃气轮机产业发展和技术引进工作实施意见》，决定以市场换取技术引进国外燃机技术。国内三大电

2001

气集团东方电气、上海电气和哈尔滨电气分别与三菱重工、西门子和通用电气公司合作，引进F级重型燃气轮机

2009东方电气开始进行50MW燃气轮机的自主研制

2012党中央、国务院批准设立“航空发动机与燃气轮机”国家科技重大专项（“两机专项”），成立专家委员会开展论证

两会期间，两机专项首次写入政府工作报告，同年国务院提出《中国制造2025》、《中国制造2025重点领域技术路线

2015图（2015年版）》，着重强调制造业高端装备创新工程，明确提出组织实施大型飞机、航空发动机及燃气轮机、民用航

天等一批重大工程

2016“十三五”规划纲要中，“两机”项目被列入“科技创新2030——重大项目”及“高端装备创新发展工程”

工信部印发《高端智能再制造行动计划（2018－2020年）》，计划开展“两机”压气机转子叶片(整体叶盘)、定向柱晶

2017涡轮转子和静子叶片、定向单晶涡轮转子和静子叶片、定向金属间化合物涡轮静子叶片以及大型薄壁机匣等关键件再制

造技术创新与产业化应用

东方电气完全自主知识产权F级50兆瓦重型燃气轮机正式发运，标志着我国在自主重型燃气轮机领域完成了“从0到

2022

1”的突破

2023我国首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机商业示范机组正式投入商业运行

2024我国自主研制的300兆瓦级F级重型燃气轮机在上海临港首次点火成功，标志着项目研制全面进入整机试验验证阶段

来源：《中国战略性新兴产业研究与发展·燃气轮机》，《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》，中国工业报，工信部，国家能源局，航亚科技招股说明书，

国金证券研究所

从燃气轮机零部件国产化程度上看，根据两机动力控制微信公众号2022年2月文章，当

前我国燃机多数零部件已实现国产化，在透平叶片、燃烧室气压机、燃烧室陶瓷片和燃

烧气阀等部分零部件在量产时仍需要进口，未来随着应流股份、万泽股份等国产燃机零

部件厂商技术提升和产能扩张，预计中国未来燃机国产化程度有望进一步提升。

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图表40：截至2022年2月，我国燃气轮机部分零部件在量产时仍依赖进口

大部件零部件哈尔滨电气东方电气上海电气

压气机缸体国产毛坯、厂内加工国产毛坯、厂内加工国产毛坯、厂内加工

压气机压气机叶片国产国产国产

压气机转子厂内加工、组装厂内加工、组装厂内加工、组装

燃烧室缸体国产国产国产

燃烧室陶瓷片进口进口进口

燃烧气阀进口进口进口

燃烧室西门子基础设计,并与上气

燃机控制系统上海新华三菱,东方电气组态、提供控制柜

共同完成组态

气压机进口进口进口

进排气室国产国产国产

透平缸体国产国产国产

透平透平转子国产国产国产

透平叶片进口进口进口

来源：两机动力控制，国金证券研究所

燃气轮机进出口差值缩小，国产化成效逐步显现。我国现已具备中小型燃气轮机自主生

产能力，并实现部分产品出口。随着国内燃气轮机生产技术的提升，中国燃气轮机的出

口规模逐渐扩大。受益于全球对清洁能源需求增长