2025年燃机轮机行业深度研究：AI催化燃气轮机需求上行，关注国内产业链投资机会

1. 全球 AI 数据中心扩张，带动燃气轮机长期需求高增

1.1 全球 AI 数据中心迅速扩张，带动用电需求高增

全球数据中心的规模正在迅速扩大。AI 模型的训练和推理、云计算、数据分析等需要消 耗大量计算资源，催生了对数据中心井喷式的需求，不论是单个数据中心的规模还是全 球数据中心整体规模，均将迅速扩大。在过去，一个功耗不到 50MW 的数据中心被认为是 大型数据中心，而现在超过 100MW 的数据中心已变得常见。以目前常见的单个数据中心 10 万卡集群和单卡功率 1.2kW 计算，一个 AI 数据中心的功耗就可以达到 120MW，部分未 来的数据中心园区的功耗甚至会超过 1GW。

大型数据中心自备电力将是大势所趋。大功耗的数据中心接入电网将造成极大的负担， 这种负担体现在两方面：1）整个电网的发电能力开始承压；2）数据中心选址存在聚集 效应，导致局部区域电力负荷过高。因此新建数据中心需要与电站合作，提前规划单独 供电。例如，美国德克萨斯州公用事业委员会已向科技公司表示，若希望尽快接入电网， 那么他们需要自备一些电力。美国弗吉尼亚州聚集了大量数据中心，据弗吉尼亚州联合 立法审计和审查委员会估算，若没有限制，数据中心将导致该地区 2040 年电力装机规模 较 2025 年增长超过 30GW，接近目前装机量存量，建设足够的发电和输电设施将非常困 难。在“大型化”趋势下，自然需要整个电网以更快的速度扩大装机规模，数据中心自 备电站也越来越有必要性，尤其是在数据中心聚集的地区。

全球数据中心持续扩张背景下，AI 用电量将保持高速增长。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。对于数据中心领域用电量，如果再往远期来看： 1）使用数据中心历史用电量测算： AI 发展和数字化推动数据中心计算规模激增，尽管历史上能源效率不断提高，但未来效 率提高的潜力正在下降，随着数据中心的规模和复杂性提升，冷却系统、电力分配系统 和服务器基础设施的效率改善可能难以跟上步伐。据 GECF 统计，2023 年全球数据中心用 电量为 414TWh，3 年 CAGR 约为 19%。假设人工智能稳步增长，数据中心容量适度增加， 能源效率提升抵消部分增加的电力需求。在谨慎、中性和乐观假设下，2035 年，数据中 心用电量将分别达到 1544.38/2321.05/3911.11TWh，占 2023 年全球用电量的比例分别为 5.17%/7.77%/13.10%。 2）通过英伟达 GPU 销量和功耗测算： 由于 GPU 产能受 CoWoS 产能影响，我们按照台积电 CoWoS 产能上限来预测。目前台积电 CoWoS 扩产计划一直在持续，我们推测 2025 年平均月产能约为 55K 左右，全年 660K CoWoS 产能，其中英伟达占据了约 60%，约 420K 的 CoWoS 产能，英伟达 2025 年 B200 系 列将获得约 320K 产能，H100 将获得约 60K 产能，B300A 将获得约 40K 产能。综合来看， 采用英伟达加速卡的数据中心中服务器容量将达到 6886MW。PUE（Power Usage Effectiveness）是衡量数据中心整体能效表现的关键指标之一，通常由数据中心总耗电 量除以 IT 设备耗电量（即服务器耗电量）得出。在传统风冷数据中心中，这一比例通常 达到 1.5。而在现代液冷数据中心中，这一比例通常为 1.05-1.2 之间。我们为采用英伟 达卡的数据中心选择 PUE 为 1.2，最终得到 8263MW 的容量。同理，我们对自研加速卡厂 商采用同样的方法测算，最终得出采用自研芯片的数据中心容量可达 4383MW，英伟达+ 自研芯片容量合计达到 12646MW，一年的耗电量将达到约 111TWh。 考虑到训练 1T 参数级别的模型、视屏模型等高算力需求的模型依然需要大的算力集群去 训练，同时多模态模型推理需求的大幅提升也对算力提出了要求，我们认为未来计算卡 将在较长时间内继续保持高增速。在 GPU 更新换代时，通常厂商会提高额定功率以提升 芯片性能，我们同时也会预计加速卡功耗将不断提升。但一般计算卡在训练 1-3 年后就 将损坏，我们将累计三年耗电量作为数据中心累计耗电量。在我们谨慎、中性、乐观估 计下，2035 年全球数据中心 AI 训练&推理对电力的需求将达到 807/2428/6905TWh。

1.2 燃气轮机性能优越，更适合用于为 AI 数据中心供电

燃气轮机（Gas Turbine）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。

我们认为，燃气轮机发电凭借项目建设速度快、发电稳定、启动速度快，碳排放低，成 本较低等优势，未来有望成为 AI 数据中心领域供电的重要方案。 优势 1：相比核电，气电项目建设速度较快。 根据 2024 年 8 月世界核能协会（WNA）发布的《2024 年世界核电厂运行实绩报告》，2023 年开始供电的核反应堆平均建设周期为 115 个月（约 9-10 年），高于 2021 年的 88 个月 和2022年的89个月，也高于近年来的平均水平。相比之下，气电项目的建设时间较短。 根据国金数字未来实验室统计，美国 2020 年后投产的 500MW 以上功率的气电站建设周期 均在 4 年以内，大多在 3 年以内。目前数据中心的建设周期通常在 2-4 年，气电站的建 设周期与数据中心匹配，功率也可完全覆盖。此外，美国气电站建设技术成熟，目前美 国主流的新一代 F 级、H 级、J 级燃气轮机从 2010 年便已开始建设，目前技术成熟，因 此也不存在等待商业化的过程。

优势 2：相比光伏和风电，美国气电项目的审批时间更短，且发电更加稳定。（1）根据 BERKELEY LAB，凭借占地面积小、建设周期短、清洁高效等众多优势，近年来美国新增 气电项目申请并网许可的等待时间显著下滑，2023 年已下滑至 10 个月左右，相比之下， 风电和光伏项目需要等待 30 个月以上，气电项目建设的响应速度更快。此外，风电和光 伏发电具有一定的季节性和周期性，而数据中心的高商业价值要求其需要 365 天*24 小时 具备稳定的电源，相比之下，燃气轮机发电更加稳定。

优势 3：相比柴油机发电，燃气轮机具有启动速度快、易于部署、发电品质好、节能环 保、维护方便等优势。燃气轮机从启动到满负荷运转仅需 20 分钟，热态启动速度更快， 可以在 1 分钟内快速发电出力。同时，燃气轮机易于部署，相同功率下，燃气轮机比柴 油机尺寸小，重量轻，占地面积小。此外，燃气轮机结构简单、运动部件少，可靠性高， 日常维护费用低于柴油机。其操作方便且可实现无人值守监控，维护工作量小，运行成 本低。

优势 4：气电发电建设成本相对较低。平准化度电成本 LCOE（Levelized Cost of Energy），是对项目生命周期内的成本和发电量进行平准化后计算得到的发电成本，即生 命周期内的成本现值/生命周期内发电量现值，一般以兆瓦时（MWH）为单位，一兆瓦时 等于 1000 度电（KWH），常被用于比较和评估不同发电方式之间的综合经济效益。根据 IEA，2020 年美国气电项目平准化度电成本为 45 美元/兆瓦时，在各类发电方式中处于较 低水平。此外，据 EIA 预测，到 2028 年，美国气电的 LCOE 平均为 42.72 美元/MWh，较2020 年成本进一步下滑，气电项目经济性较为突出。

得益于上述综合优势，目前在 AI 数据中心领域，已经有较多科技公司使用气电发电，尤 其是 2024 年开始，气电在数据中心供电领域的应用迅速推广，例如 META、xAI、Equinix 等数据中心巨头也逐步采用气电。

伴随着美国科技公司逐步使用燃气轮机为 AI 数据中心供电，全球燃气轮机需求正在加速 提升。根据 Gas Turbine World 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。

远期来看，根据国金证券数字未来实验室预测，在谨慎、中性、乐观假设下，2035 年， 全球数据中心对气电的需求分别为 510/813/1444TWh，占 2023 年气电总 发电 量的 7.8%/12.4%/22.1%；若为数据中心建设的气电站均为基荷电站，以 65%的容量因子计算， 对气电新装机规模的需求分别为 7.94/15.74/34.62GW，占 2023 年气电新装机规模的 14.11%/27.96%/61.49%。

预计 2025 年美国 AI 数据中心新增用电量对应燃气轮机新增装机需求同比提升 47%。根据 BERKELEY LAB，2025-2028E 美国 AI 数据中心用电量分别为 305/387/480/578 太瓦时， 则：2025-2028 年新增用电量分别为 74/81/93/98 太瓦时。2025-2028 年美国燃气轮机开 机小时数采用 2018-2023 年均值的 3323 小时，则：2025-2028 年美国 AI 新增用电对应燃 气轮机的新增装机需求分别为 12/15/18/21GW，分别同比提升 47%/25%/20%/13%。

2. 燃气轮机：全球市场高度集中，海外龙头订单高增、长期享受高估值

2.1 燃气轮机下游应用广泛，市场规模持续增长

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；噪音低，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%。

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℃、 1400℃、1500℃、1600℃。

根据 Precedence research，2023 年全球燃气轮机市场规模为 261.8 亿美元，2024 年预 计为 281.4 亿美元，预计到 2034 年将达到 574.4 亿美元，从 2024 年到 2034 年的复合年增长率为7.4%。2023年，亚太地区为第一大市场，占比37%，其次为北美地区，占比30%。

此外，燃气轮机热端部件较高的工作环境温度决定了其核心零部件拥有较高的运维频率。 根据国家能源局《燃气发电安全监管报告》、《9FA 燃气-蒸汽联合循环机组维修规程》和 上海电机学院官网，燃气轮机的维修可分为小修、中修和大修，小修主要检查燃烧系统， 中修检查热通道，大修则进行整机检查。小修、中修和大修的周期分别约 2 年、6 年和 12 年。

小修（燃烧系统检查）包括从燃烧室头部至过渡段出口所有属于燃烧系统的部件， 主要包括燃料喷嘴、火焰筒、过渡段、联焰管及持环、火花塞组件、火焰探测器和 导流套等。检查的重点在火焰筒、过渡段、燃料喷嘴和端盖。根据中国电力设备管 理协会，小修时，由于燃烧器形式不同，环形燃烧室只需要进行陶瓷隔热瓦的更换； 筒型燃烧室则需进行各燃烧筒的轮换，拆下的燃烧系统部件送往制造厂进行修复， 经过修理后的部件返回用户，以备下次机组检修时使用。

中修（热通道检查）涵盖燃烧系统检查(小修)的所有项目，热通道检查包括从燃料 喷嘴开始到透平末级动叶为止的所有零部件。根据中国电力设备管理协会，中修需 对部分透平动静叶进行更换。

大修（整机检查）涵盖热通道检查的所有项目，包括从压气机的进气室开始到透平 排气部分为止的所有内部转动和静止部件。根据中国电力设备管理协会，大修需对 全部动静叶进行更换。

燃气轮机的启停次数越多，热端部件维保费用越高。根据上海电机学院官网，以欧洲某 燃机电厂为例，其运维费用与年启停次数存在较大的正相关关系。尽量延长机组运行时 间，减少机组启停次数，可有效减少燃气轮机的运维费用。

根据 Precedence research，2023 年全球燃气轮机服务（维修、备件供应等）市场规模 为 376.4 亿美元，预计到 2033 年将达到 868.4 亿美元，2024 年至 2033 年的复合年增长 率为 8.72%。2023 年，亚太地区在服务市场中占比最高，达 40%，其次为北美地区，占比 28%。

分区域来看： 亚太区域：根据 Precedence research，2023 年亚太地区的燃气轮机新机和服务市场全 球份额分别为 37%和 40%，均位居第一。其中，2023 年亚太地区燃气轮机新机市场规模为 96.9 亿美元，预计到 2034 年将达到 212.5 亿美元，2024 年至 2034 年的复合年增长率为 8%。2023 年亚太地区燃气轮机服务市场规模为 150.6 亿美元，预计到 2033 年将达到 351.7 亿美元，2024 年至 2033 年的复合年增长率为 8.85%。

北美：根据 Precedence research，2023 年北美地区的燃气轮机新机和服务市场全球份 额分别为 30%和 28%，均位居第二。2023 年北美燃气轮机服务市场规模为 105.4 亿美元， 预计到 2033 年将扩大至 247.5 亿美元左右，2024 年到 2033 年的复合年增长率达 8.91%。

2.2 燃气轮机的技术壁垒较高，设计、制造难度大

燃气轮机的技术壁垒较高，主要体现在设计技术、材料技术和制造工艺等方面。

设计技术

燃气轮机内部的气体流动、燃烧过程较为复杂。先进的气动设计能有效提高压气机和涡 轮的效率，这需要高精度的计算流体动力学（CFD）模拟技术来优化叶片形状、流道等结 构，确保气流均匀稳定，减少能量损失。

在压气机的设计中，空气动力学优化是提升效率的核心。通过精确的叶片型线设计 和流动控制技术，压气机能够减少流动损失和二次流动效应，从而提高压缩效率。 其中涉及到的技术包括：压气机气动高负荷、高效率、高转速设计技术，气动性能 高稳定性设计技术，整机气动性能模拟与实验技术，转子强度与振动设计技术等。

燃烧室的设计难度也较高。根据《大国重器：燃气轮机技术的演进与展望》，燃烧室 的设计不仅要保证燃料的完全燃烧，实现高热效率，还需要在燃烧过程中尽量抑制 污染物的生成。为此，燃烧室通常采用预混合燃烧技术，使空气和燃料在进入燃烧 区域前充分混合，从而实现更均匀的燃烧，抑制局部高温区的形成，减少有害物质 的生成。

材料技术

燃气轮机的燃烧室和涡轮叶片，由于工作环境温度较高，因此制造材料的选择较为重要。

燃烧室：由于燃烧过程中产生的高温气体会对燃烧室壁面造成巨大的热负荷，先进 的燃烧室设计通常采用耐高温合金或陶瓷基复合材料，并采用诸如气膜冷却、冲击 冷却和对流冷却等冷却技术。这些技术能够降低燃烧室壁面的温度，延长其使用寿 命，确保燃气轮机在高负荷下的长期稳定运行。

涡轮叶片：涡轮叶片工作在高温高压的环境中，基体材料通常为镍基或钴基高温合 金。其中，静叶由于燃气热负荷更高，燃气温度不均匀性更突出，要求具有良好的 抗高温热疲劳性能、抗高温氧化和腐蚀性能，常采用钴基高温合金。动叶虽然燃气 热负荷相对于静叶较低，但需承受高离心应力、振动应力和高温燃气的高速冲蚀， 要求具有良好的高温持久强度和抗蠕变性能、良好的高温强度和韧性等，一般选择 镍基高温合金。 此外，为了提高叶片耐高温、抗氧化及腐蚀的能力，透平前两级叶片表面通常喷涂 50-600μm 的热障涂层(TBC)。热障涂层由金属粘结底层和陶瓷面层组成，粘结底层 主要担负着热膨胀匹配过渡、抗氧化、抗腐蚀的多重功效，而陶瓷面层主要起隔热 作用。

制造工艺

燃气轮机对部件的制造精度要求高。例如，涡轮叶片的制造需要精密的铸造和加工技术， 其叶型尺寸公差极小，稍有偏差就会影响性能。根据《燃气轮机涡轮叶片制造工艺现状 及发展方向》，燃气轮机涡轮叶片处在温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位，被列 为第一关键件，其性能水平是整机先进程度的重要标志。涡轮叶片的制造工艺路线较为 复杂，铸造和精密加工环节均包含 10 余道工序。精密加工通常包含封堵与去密封、叶根装配面加工、气膜孔加工、铝化物涂层、组件焊接、热障涂层、流量检测等多种以高新 前沿技术为依托的关键工艺，这些加工工艺在发展和应用过程中造就了燃气轮机热端涡 轮叶片高附加值的特点。

燃气轮机装配是制造及修理过程中的后期工序，其难点在于自动化程度低、装配精度要 求高且工作量大。

自动化程度低：根据两级动力控制，相对飞机、汽车等大型工业产品，燃气轮机装 配的数字化和自动化程度较低。由于燃机结构复杂，零部件数量多，使得装配过程 复杂，工序繁多，且装配过程主要由手工完成，对装备技能人才队伍的素质要求高。

精度要求高且工作量大：燃机装配是一个将零件制造和部件、组件、成品件、附件 等系统装配并验证设计质量的过程，装配质量直接影响发动机性能、寿命及工作可 靠性。燃机对装配的精度要求较高，要保证各个部件的同心度、轴向间隙等参数精 准无误。其中，涉及到的关键技术包括：转子组合件的同心度控制技术、单元体内 部的转静子间隙和同轴度测量技术、精密流量和密封性检测技术、涡轮导向器喉道 面积测量技术等。燃机装配过程工作量较大，装配平均工作量约占整个发动机修理 工作量的 50%左右。

2.3 燃气轮机行业格局集中，海外龙头主导全球市场

目前全球燃气轮机主要为三菱、西门子能源、GEV 等公司垄断，2023 年三家公司全球份 额合计达 81.64%。根据 Gas Turbine world，2023 年按功率统计，全球新签订单前三的 燃机厂商是三菱重工（35.6%）、西门子能源（24.5%）和 GEV（21.5%）。根据 McCoy Power Reports，三菱重工 2023 年的全球燃机订单份额 36%，连续两年位居世界第一，并 且在重型燃机市场（G、H 和 J 级别）中占据 56%市场份额。

我们发现，在当前全球燃气轮机景气度提升背景下，海外燃机龙头 GEV、西门子能源、 三菱重工已呈现出 3 个共同点，分别是：燃机订单高增长、燃机订单中服务占比高且订 单的可见度高、计划扩大燃气轮机产能。 共同点 1：订单高增长。例如 GEV 在 2024 财年燃机业务新签订单 20.2GW，同比增长 113%。 西门子能源 2024 财年的燃气服务业务新签订单金额增长 27%，加速提升。三菱重工 1- 3Q24 燃气轮机订单金额增长 29.5%。

共同点 2：在手订单和收入均以服务为主，且订单的可见度高。 根据 GEV 公告，2024 年 GEV 电力业务的在手订单 734 亿美元，其中，服务业务在手订单 609 亿美元，占比 83%。2024 年，GEV 电力业务收入 181 亿美元，其中，服务收入 124 亿 美元，占比 69%。按照 2024 年电力业务收入 181 美元计算，GEV 的电力业务订单可见度 已达 4 年，其中，服务业务订单可见度已达 4.9 年。 截至 2024 年末，西门子能源燃气服务板块在手订单 450 亿欧元，其中服务业务在手订单 360 亿欧元。同时，2024 年西门子能源燃气服务板块收入 108 亿欧元，其中服务业务收 入 70.2 亿欧元。按照 2024 年收入计算，当前西门子能源燃气服务板块的订单可见度已 达 4.2 年，其中服务业务订单可见度更是高达 5.1 年。

共同点 3：计划扩大燃气轮机产能。2024 年，GEV、西门子能源、三菱重工等全球头部燃 机厂商均提出燃气轮机的扩产计划，例如 GEV 计划 2024-2027 年将燃气轮机产能从 55 台 提升到 80 台，3 年产能提升 45%。西门子能源在 2024 年 11 月提出计划，约用两年时间 将大型燃气轮机产能提升 30%。三菱重工计划 2024 到 2026 财年，燃气轮机产能提升 30%。

2.3.1 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。

西门子能源燃气轮机产品丰富，最大功率达 593MW，燃机技术成熟。西门子能源燃气轮 机产品种类丰富：1）西门子能源的重型燃气轮机专为大型简单循环或联合循环发电厂而 设计，适用于峰荷、腰荷或基本负荷负载，以及热电联产应用。2）工业型燃气轮机主要 用于工业发电和机械驱动应用，目前已在小型发电公司、独立发电商以及油气领域销售 超过 2250 台机组，性能运行良好。3）航改型燃气轮机最初开发应用于航空领域，灵活、 紧凑、重量轻，同时也适用于油气行业发电和机械驱动应用，目前装机量已超 2250 台， 累计运行了数百万小时。

西门子能源氢燃料燃机技术领先，目标 2030 年实现纯氢燃机运行。根据西门子能源官网， 在全球碳减排趋势下，公司基于 DLE 干式低排放燃烧器技术不断提升掺氢燃机技术水平， 现已具备高达 75%掺氢燃烧能力，目前已拥有欧盟 HYFLEXPOWER、巴西 Braskem、俄罗斯TAIF集团等多个氢气燃机项目应用案例。公司计划到2030年实现100%纯氢气燃料运行。

西门子能源燃机全球化销售布局完善，中国市场应用广泛。根据西门子能源官网，公司 生产的燃气轮机已交付到 60 多个国家或地区，已累计安装了 7000+台重型、工业和航改 式燃气轮机。在中国市场，1994 年，西门子(中国)成立，成为中国第 1 家由外资企业组 建的控股公司。2017 年，西门子燃气轮机部件公司在江苏宜兴正式投产。近年来，西门 子能源燃气轮机在中国已经应用于广州增城燃气冷热电三联供项目、上海东冠纸业燃机 发电等多个项目。 广州增城燃气冷热电三联供项目：提供 2 台 SGT5-8000H 重型燃机，2 台蒸汽轮机和 四台发电机，建设 2 套 H 级燃气-蒸汽联合循环机组，现已成为目前国内单机容量最 大的冷热电三联供项目。 上海东冠纸业有限公司：提供了 SGT-300 型燃气轮机，这是西门子能源工业型燃气 轮机首次运用于中国的造纸行业。使得工厂降低了 60%的碳排放并且每年节约了 20% 的能源成本。

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。

燃气服务业务（gas service）为西门子能源第一大业务板块。根据西门子能源年报，公 司燃气服务业务包括燃气轮机、大型蒸汽涡轮机、大型发电机、热泵以及相关服务。该 业务专注于生产新的燃气和蒸汽涡轮机，并为已安装的机组提供维护服务。服务组合包 括维护、性能提升、数字化和专业咨询。2024 年燃气服务业务实现收入 107.96 亿元，占 比 31.3%，为第一大业务板块。其次为歌美飒可再生能源业务，主营陆上和海上风力发 电机以及运维业务，2024 年收入占比 29.0%。电网科技业务主要为高压直流输电、电网 稳定和电力存储、高压开关设备以及数字电网技术提供解决方案，2024 年收入占比 26.9%。低碳工业业务包括电解水制氢设备、透平式和往复式压缩机等，2024 年收入占 比 14.8%。

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、热泵等产品的新机和 维护）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%。

2022年后，西门子能源的合同负债保持高增长，2024财年实现合同负债188.67亿欧元， 同比增长 18%。

规划将大型燃气轮机两年扩产 30%，持续提升燃气服务业务利润率。根据西门子能源 2024Q4 业绩公告，得益于德国“发电厂安全法”计划、欧洲煤改气、美国 AI 数据中心和 亚洲煤制气项目带来的催化，燃气服务市场需求未来将迎来高速增长。公司计划进一步 聚焦燃气服务业务，规划两年时间将大型燃气轮机产能提升 30%，公司预计到 2024-2028 财年，燃气服务业务的税前利润率将从 9.5%提升到 12%-14%。 燃气服务板块订单可见度已超 4 年，稳定的维保需求为公司带来持续健康的现金流。

根据西门子能源公告，公司交付的在运营的大型燃气轮机中，机龄在 10 年以下的占 比 30%，即将迎来维修周期，未来维修市场空间广阔。2024 年公司燃气服务业务收 入108亿欧元（该业务板块名为gas service业务，包括新机和服务业务），其中65% 为服务业务收入；在手订单 450 亿欧元，其中服务业务占比 80%。2022-2024 年公司 燃气服务业务收入基本在 100 亿欧元左右，当前在手订单的可见度已达 4 年（在手 订单与收入的比值）。

公司生产的燃气轮机已交付到 60 多个国家或地区，已累计安装了 7000+台燃气轮机。 未来燃气轮机的维保需求有望带来持续健康的现金流。2019 年以来，西门子能源的 经营活动现金流保持在 16 亿欧元以上。2024 年，西门子能源实现经营活动现金流 28.89 亿欧元，同比+78.1%。

2.3.2 三菱重工：燃气轮机订单持续高增，规划 2024-2026 年燃机扩产 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。

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 McCoy Power Reports，三菱重工（MHI）在 2023 年的全球燃气轮机市场份额为 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。

三菱重工燃气轮机制造经验丰富，产品型号多样，已交付产品运行性能良好。截至 2023 年 3 月底，三菱重工已交付的燃气轮机发电设备超过 1600 台。已交付的成套设备运行性 能良好、可靠性高，客户认可度高。

1-3Q24 能源系统业务收入加速增长，公司规划到 2026 财年燃机产能扩张 30%。根据三菱重工公告，受益燃气轮机业务增长，公司 1-3Q24 能源系统业务收入同比增 长 6.8%，增长加速。2022-1H24，三菱重工能源系统业务的新签订单增速保持在 10% 以上。 拆开来看，能源系统业务中，燃气轮机占比最高。（1）订单方面，1-3Q24 三菱重工 能源系统业务新签订单 1.97 万亿日元，其中燃气轮机新签订单 1.17 万亿日元，占 比59%。2022年以来，三菱重工燃气轮机订单持续高增，1-3Q24同比+29.54%。（2） 收入方面，1H24 三菱重工能源系统业务收入中燃气轮机收入占比 46%，占比最高。 1-3Q24 三菱重工燃气轮机收入同比+8.49%，恢复增长。 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%。

分地区来看，三菱重工能源系统业务收入主要集中在日本、美洲、亚太地区（除日本） 等地区。2020 年以来，日本始终为主要市场，但是收入占比逐步下滑，2020 年到 1-3Q24 收入占比从 55%下滑到 38%。美洲地区增长迅速，2020 年到 1-3Q24，收入占比从 16%提升 到 28%，考虑到北美地区 AI 数据中心的需求拉动，美洲地区的收入占比未来预计将进一步提升。

公司燃气轮机收入以服务为主。2019 年以来，三菱重工燃气轮机业务收入中，服务业务 收入占比基本保持在 50%左右的较高水平。

根据三菱重工公告，截至 1H24 末，三菱重工能源系统业务在手订单提升到 49782 亿日元， 结合前文所述，三菱重工能源系统业务 2023 年收入为 17615 亿日元，当前在手订单基本 可以覆盖未来 2.83 年，订单较为饱满。

2.3.3 GE Vernova：2024 年燃机订单高增，收购 Woodward 进一步完善燃机产业链

GE Vernova 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 GE Aerospace。公司主营业务包括电力、风能和电气化业务。 电力业务包括燃气、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。

2023 年以来，GE Vernova 营业收入持续提升，净利润显著改善。2023 年 GE Vernova 实 现收入 332 亿美元，同比+12%；2024 年实现收入 349 亿美元，同比+5%，收入端保持增 长。同时利润端显著改善，2024 年实现净利润 15.52 亿美元，净利率为 4.44%，实现扭 亏为盈。收入结构上看，公司收入以电力业务为主，2024 年收入占比 52%。分地区来看， 公司主要收入来自美国，2023 年美国地区贡献收入 125 亿美元，占比 37.51%，其次为欧 洲市场，2023 年收入占比 25.32%。

2024 年公司燃气轮机业务收入持续提升。我们将 GE Vernova 的电力业务进一步拆分发 现，2021 年以来，公司电力业务中占比最高的燃气轮机业务，2021-2024 年，收入占比 从 72%提升到 80%。其中，2023 年燃气轮机收入 132 亿美元，同比增长 9.4%；2024 年， 燃气轮机收入 145 亿美元，同比+9.4%，燃机收入持续提升。

GE Vernova 为全球燃气轮机头部厂商，2023 年全球订单份额 22%（功率口径）。根据公司 官网，公司燃气轮机的累计交付量超过 7000 台， 全球大约 25%的电力是使用公司技术产 生的。根据《GE 燃气轮机技术发展简史》，GE 燃气轮机制造技术领先，1949 年，全球第 一台用于发电的燃气轮机便由 GE 设计制造，出力为 3.5MW；1960 年，首座采用 GE 燃机 的联合循环燃气发电站投入商用；2014 年，GE 推出更高级别的 9HA 重型燃机，是当时最 大的重型燃气轮机，联合循环效率超过 61%。根据 Gas Turbine world，2023 年全球新签 订单 44.1GW，GEV 新签订单 9.5GW，全球份额为 22%。

GE Vernova 燃气轮机覆盖功率范围广，维保业务成熟完善。根据 GE Vernova 官网，公司 的航改型和重型燃气轮机的输出功率范围为 34-571MW，可为城市发电、工厂运营供电以 及短期紧急电力短缺提供电力。此外，GE Vernova 的燃气轮机维保业务也较为成熟，公 司通过与燃气发电厂签订长期服务协议来提供设备运营监控和维保服务。同时，公司也 提供燃气轮机零件替换和整机维修服务，服务团队全球化布局完善。截至 2024 年 5 月， 公司所有燃气轮机长期服务协议中，平均剩余期限超过 10 年的占比超过 70%，并且公司 有大约 70%的续约率。

2024 年燃气轮机订单高增，规划 2024-2027 年燃机扩产 45%。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。根据公司公告，受益于人工智能中心用电需求的提 升，公司 24 全年新签燃机订单 20.2GW，同比提升 112.6%。此外，公司计划从 2024-2027 年将燃气轮机产能从 55 台提升到 80 台，产能（台数）提升 45%。

公司电力业务的在手订单和收入结构中，均以服务业务为主，订单可见度高。 订单：根据 GE Vernova 公告，截至 2024 年末，公司电力业务在手订单 733.51 亿美 元，其中服务业务在手订单 608.9 亿美元，占比 83%。 收入：根据 GE Vernova 公告，2024 年公司电力业务收入 181.27 亿美元，其中服务 收入 124.19 亿美元，占比高达 69%。我们结合公司 2024 年末的在手订单，可计算出 公司目前电力业务的订单可见度已达4年，其中，服务业务的订单可见度达4.9年。

公司近年来现金流持续改善。服务业务包括对现有产品进行升级，以提高性能、延长工 厂寿命或停电周期、减少排放，并增强灵活性。根据公司公告，截至 2024 年 5 月，公司 所有燃气轮机长期服务协议中，平均剩余期限超过 10 年的占比超过 70%，并且公司有约 70%的续约率。公司电力部门较高的维保续约率，为公司提供了持久且不断增长的收入和 现金流。2024 年公司实现经营活动现金流净额 25.83 亿美元，持续改善。

2.4 高维保占比带动现金流改善，催化海外燃机龙头估值提升

我们判断，持续稳定的燃机维保订单为公司现金流提升注入了较强的动力。根据 GEV 公 告，截至 2024 年 5 月，公司所有燃气轮机长期服务协议中，平均剩余期限超过 10 年的 占比超过 70%，并且公司有约 70%的续约率。2024 年 GEV 电力业务的在手订单 734 亿美 元，其中，服务业务在手订单 609 亿美元，占比 83%。如果按照 2024 年 GEV 电力业务中 服务收入的 124 亿美元计算，目前 GEV 电力业务的服务订单可见度已达 4.9 年，预计将 为公司带来持续健康稳定的现金流。 现金流改善进一步带动 GEV 估值持续攀升。GEV 于 2024 年 4 月 2 日上市，并于 2024 年 7 月 24 日发布中报，在此期间公司 PE-TTM 为负，中报发布后，1H24 实现净利润 11.64 亿 美元，开始扭亏为盈，PE 转正。2024 年公司实现经营活动现金流净额 25.83 亿美元，同 比增长 118%。其中，24Q1-Q3 分别为-4.4/9.79/11.27 亿美元，环比持续改善。同时，公 司估值水平持续攀升，2024 年 7 月至 2025 年 1 月，公司 PE-TTM 约从 37 倍提升到 90 倍。

2022 年初以来，西门子能源三次估值提升均伴随着现金流改善。 2022Q2-2022Q4（2022M1-M9）：经营活动现金流净额从-2.51 亿欧元提升到 22.45 亿 欧元，对应 PE 从-33 提升到-16 倍。 2023Q2-2023Q4（2023M1-M9）：经营活动现金流净额从-1.73 亿欧元提升到 15.34 亿 欧元，对应 PE 从-35 提升到-3 倍。 2024Q1-2024Q4（2023M10-2024M9）：经营活动现金流净额从-1.46 亿欧元提升到 16.42 亿欧元，对应 PE 从-3 提升到 46 倍。 西门子能源作为全球燃气轮机龙头，生产的燃气轮机已交付到 60 多个国家或地区，已累 计安装了 7000+台燃气轮机。截至 2024 财年末，西门子能源燃气服务板块的订单可见度 已达 4.2 年，其中服务业务订单可见度更是高达 5.1 年，燃气轮机的维保需求带动公司 现金流不断改善。从年度上看，2019 年以来，西门子能源的经营活动现金流保持在 16 亿 欧元以上的较高水平。2024 年更是实现经营活动现金流 28.89 亿欧元，同比+78.1%。显 著提升的现金流带动估值水平在 2024 财年实现大幅提升。

3. 燃气轮机叶片：燃机核心零部件，技术壁垒高，迭代速度慢，全球产能严 重不足

3.1 燃气轮机包括压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件

燃气轮机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。从价值量分布上看，叶片是燃气轮机的核心部件， 价值量占比较高，制造难度大。以应用于航空领域的燃气轮机（航空发动机）为例，其 叶片价值占比 35%，占比最大。其次，控制系统价值量占比 18%、燃烧室占比 10%、附件 及转动占比 9%，其他部件占比 28%。

燃气轮机叶片分为压气机叶片和涡轮叶片，其中涡轮叶片是核心零部件。压气机叶片的 作用是通过叶片与叶片间形成的流道将气体压缩，提供给燃烧室充足的空气进行燃烧。 涡轮叶片的主要作用是将在燃烧室燃烧后的高温燃气通过叶片间流道进行膨胀做功，将 热能转换为机械能。涡轮叶片是燃气轮机中关键热端部件，长期连续工作于高温、高腐 蚀环境和复杂应力环境下。目前主流的燃气轮机透平初温普遍在 1300℃以上，接近或超 过了大部分合金的熔点，一般采用高温合金作为涡轮叶片的主要材料。

涡轮主要由涡轮叶片、涡轮盘（叶盘）、涡轮轴构成，涡轮上的叶片称为动叶，即带动涡 轮轴旋转的叶片。涡轮机一般有一至四个涡轮，大多数燃气轮机的几个涡轮共一个转轴， 一同组成涡轮转子。在涡轮每级动叶的前方安装一组静止的叶片（静叶），静叶是燃气的 导向器，安装在机匣内，起着喷嘴的作用，使气流以最佳方向喷向动叶。一组静叶加一 组动叶为一级涡轮。

燃烧室是燃气轮机的动力发源地，包括火焰筒、燃料喷嘴等部件。在机组结构布置方面， 燃烧室位于压气机之后、涡轮之前。燃烧室的作用是完成燃料和空气的等压加热过程， 将燃料的化学能转化为热能，产生高温高压燃气供给涡轮。从设计角度讲，涡轮前的温 度越高，燃气轮机效率越高、功率越大。

压气机负责从周围大气中吸入空气，增压后供给燃烧室。为了生成高压空气，压气机在 主轴轴向装有多级叶轮，若干叶轮固定在压气机的转轴上构成压气机转子,转子上的叶片 与主轴一同旋转，称为动叶。在两级动叶之间装上一组静止的叶片（静叶），静叶起着对空气整流的作用，一组动叶与后面相邻的静叶称为压气机的一个级。高速旋转的动叶把 空气从进气口吸入压气机，经过逐级压缩，变成高压空气送入燃烧室。

从各环节主要参与企业上看： （1）涡轮叶片：美国 PCC 和 Howmet 是全球两大燃机叶片龙头，2023 年营业总收入分别 为 93 和 66 亿美元。国内主要参与企业包括应流股份、万泽股份、江苏永瀚等公司。应 流股份 2023 年的航空航天新材料及零部件业务（燃气轮机和航空发动机领域）收入 7.88 亿元；万泽股份 2023 年高温合金材料业务收入 2.54 亿元。 （2）压气机：1）缸体：豪迈科技是国内压气机缸体头部厂商，燃机领域主要生产压气 缸、排气缸、进气缸、透平缸和内缸，客户包括 GE、三菱、西门子、上海电气、东方电 气、哈电等。2023 年大型零部件机械板块收入 27.7 亿元。2）叶片：航亚科技是国内航 空发动机压气机叶片头部厂商，2023 年加大了轻燃业务拓展力度，获得了国内知名燃机 公司 1599 万元订单。目前在燃机领域，已成为中国航发燃机、龙江广瀚等国内主流轻型 燃气轮机公司的供应商。 （3）燃烧室：鹰普精密为国内航空和工业燃机零部件头部厂商，生产的精密机加工零部 件可用于工业燃机燃烧室，如端盖、燃油喷嘴以及其装配件。此外应流股份也生产燃气 轮机燃烧室喷嘴环。

3.2 燃气轮机叶片：燃机皇冠上的明珠，技术壁垒高，技术更迭慢

燃气轮机叶片具有技术壁垒高、技术更迭速度慢的两大明显特征，这两大特点导致行业 内新进入者较少，巩固了龙头公司的市场份额，为龙头公司带来了持续稳定的现金流。 涡轮叶片是燃机核心零部件，耐高温程度直接决定了燃机的性能。根据《燃气轮机涡轮 叶片制造工艺现状及发展方向》，燃机的热效率和输出功率随着进气温度的提升而大幅增 加，涡轮进口温度每提高 40℃，燃机热效率可提高 1.5%，功率相应增加 10%。所以，涡 轮叶片的综合性能优化是提升燃气轮机效率、延长其寿命的关键。

燃气轮机叶片制造的技术壁垒较高。壁垒高体现在材料选择和制造工艺上。涡轮叶片的 工作环境恶劣，通常需要长时间在高温高压下工作，因为通常选择高温合金作为制作材 料。此外，涡轮叶片制造工艺复杂，精密加工通常包含封堵与去密封、叶根装配面加工、 气膜孔加工、铝化物涂层、组件焊接、热障涂层、流量检测等多种以高新前沿技术为依 托的关键工艺，导致技术壁垒较高。 涡轮叶片的技术路线更迭速度慢，进一步巩固了龙头公司竞争力。为提高燃机的热效率， 行业内一般围绕涡轮叶片在耐高温材料、冷却设计等方面进行专业化设计，以提升叶片 的耐高温程度。但是行业技术更迭速度较慢，单晶叶片技术从 90 年代开始用于燃机，至 今依然是行业内主流技术路线；内部冷却技术更是从 20 世纪 60 年代出现后一直沿用至 今。我们认为，涡轮叶片的技术更迭较慢，一方面说明了行业技术壁垒高，新进入者少，同时也说明行业出现新技术替代的可能性小，那么掌握核心技术的龙头公司份额稳固， 有望实现长期稳定的现金流。

（1）耐高温材料： 涡轮叶片的高温合金材料按照凝固结晶组织不同可分为：传统等轴晶、定向凝固柱状晶、 单晶高温合金，此顺序也代表了行业技术的进步方向。相比之下，单晶叶片较传统等轴 晶、柱状晶具有更强的抗蠕变以及抗疲劳能力。目前，重型燃气轮机 1、2 级动叶片通常 采用单晶高温合金技术。从时间上看，到了 90 年代后期，定向凝固柱晶和单晶高温合金 逐步应用于重型燃气轮机动叶片。单晶叶片技术从 90 年代沿用至今依然是行业内主流， 技术更迭较慢。

（2）叶片冷却技术： 仅依靠高温合金本身的承温能力，无法满足叶片服役的需求，因此冷却结构设计应运而 生。涡轮叶片冷却方式主要为内部冷却和外部冷却。单一的冷却技术无法满足叶片服役 需求，大部分都是组合冷却，结合内部冲击冷却、外部气膜冷却等协同使用。 内部冷却技术：技术出现于 20 世纪 60 年代，并一直沿用至今。主要利用对流传热 作用，使冷却工质在叶片内部通道流动，经过不同强化换热的结构，冷却工质与通 道壁面进行对流热交换，以此降低叶片温度。 外部冷却技术：20 世纪 70 年代，气膜冷却技术开始普及，成为外部冷却的主要技 术。气膜冷却是指将内部通道中的冷却工质通过气膜孔引到叶片外表面，在主流压 力和摩擦力的冲击作用下向下游运动，粘附在壁面附近，形成一层低温的冷气膜层。

3.3 PCC：“两机”零部件龙头，内生增长+外延并购+应用拓展成就行业隐形冠军

PCC 是全球精密金属零部件制造龙头。PCC 成立于 1953 年，主要生产用于航空领域的大 型复杂结构熔模铸件、叶片铸件、锻造零件、金属材料、航空结构件和紧固件等，产品主要服务于航空、电力和一般工业市场。2015 年实现收入 100 亿美元，其中精密铸造、 锻造、机身产品分别占比 25%/43%/32%。根据航空产业网，2015 年 PCC 在《财富》500 强 中排名第 322 位，在航空航天和国防工业中排第 9 位。2014 年，根据市值，PCC 在标普 500 指数中排名第 133 位。2016 年 1 月，PCC 被伯克希尔哈撒韦以 372 亿美元收购。 从产品业务上看，PCC 拥有精密铸造、锻件和机身产品等三大业务板块。（1）精密铸造 板块，PCC 主要生产用于飞机发动机、工业燃气轮机、机身和其他应用的高质量、复杂 熔模铸件。在飞机和工业燃机领域，PCC 主要生产热部件，包括叶片、轮叶、护置、隔 热置和整流置。（2）锻造板块，公司为航空航天、工业燃气轮机和一般工业市场生产镍 基、钛和钢合金部件；用于能源市场的挤压无缝管，以及上游钛合金、镍钴合金等金属 产品。（3）机身产品板块，PCC 主要生产工程紧固件、紧固系统、金属部件和组件，服 务于航空航天、交通运输、电力生产和通用工业市场。 从下游应用上看，PCC 主要服务于航空、电力和一般工业市场，生产用于航空领域的大 型复杂结构熔模铸件、叶片铸件、锻造零件、航空结构件和紧固件。同时，PCC 业务还 涉及工业燃气轮机市场的叶片铸件、用于发电和油气领域的无缝管件及锻件、金属合金 和其他材料。

PCC 营业收入实现长期持续增长。根据 PCC 官网和 ZIPPIA，1990-2015 年，PCC 收入从 4.57 亿美元增长到 100.05 亿美元，25 年 CAGR 达 13.2%。

PCC 于 2016 年 1 月 29 日被伯克希尔哈撒韦收购，根据伯克希尔哈撒韦年报，2016 年 PCC 被收购后（2-12 月）实现收入 88 亿美元，到 2019 年稳步提升至 103 亿美元。2020-2021 年，受公共卫生事件影响，航空航天产品需求下滑，2020 年 PCC 实现收入 73 亿美元，同 比-28.9%，税前利润 6.5 亿美元，同比-64%。并且，2020 年 PCC 的员工数量较 2019 年底 减少了 40%。2022 年后，随着航空需求逐步恢复，公司收入恢复增长，到 2023 年实现收 入 93 亿美元，基本恢复至 2017 年水平。

复盘 PCC 的成长历程，我们认为内生增长、外延并购和应用拓展是公司成为行业隐形冠 军的三大途径。

（一）凭借技术优势实现内生增长

PCC 前身为 1949 年成立的一家小型熔模铸造厂。1953 年，铸造部门分立为 PCC 精密铸件， 主要生产飞机发动机外壳等铸件。1962 年，公司所有者埃德·库利判断，公司成功的关 键在于制造比竞争对手尺寸和复杂性更高的铸件。为此，PCC 公司在 1962 年购买了一台 能够浇注重达 1000 磅(454kg)部件的真空炉。这使其在行业内远远领先于竞争对手，并 促成了几份航空发动机大型铸件合同的签订。1967 年，PCC 与 GE 签订了 TF39 发动机部 件的供应合同。不久，又与普惠公司签署了 JT9D 商用发动机的大型结构铸件协议。由此， 精密铸件公司成为航空领域的重要参与者。1963-1967 年间 PCC 收入增长了 4 倍，达到 950 万美元。1968 年 PCC 上市。

（二）外延并购，横向与纵向一体化并举

1、横向收购成熟的铸造、锻造公司

PCC 于 1976 年收购了英国 Centaur Alloys 并更名为 PCC-UK，作为欧洲航空航天市场小 型熔模铸件平台，此时 PCC 的铸件已经覆盖德国 RR、法国 SNECMA 和意大利菲亚特等头部 航空发动机厂商。得益于不断扩产和技术提升，1978-1980 年，PCC 在美国国内向 GE 和 普惠的销售额从 4000 万美元增至 9700 万美元。 1984 年，PCC 收购了法国阿鲁迪的两家小型钛铸造厂，并于 1986 年收购了 TRW 的叶片加 工部门（后更名为 PCC Airfoils），正式进入了叶片铸造领域和航空发动机后市场，该部 门并入后，PCC 迅速扭亏为盈。1986-1987 年 PCC Airfoils 并入 PCC 之后，营收自 1.92 亿美元增至 3.26 亿美元，净利润自 930 万美元增至 2120 万美元。

1991 年，GE 的 Bill McCormick 成为 PCC 的 CEO，PCC 横向扩张开启了发展新阶段。尤其 是 1992 年后，随着航空航天领域需求波动，PCC 收购的对象逐步向非航空航天领域倾斜。 1） 金属注射成型：1991 年 PCC 收购了 Advanced Forming，该公司年收入 700 万美元，从事军械、商用机器、电子产品、枪支和医疗器械金属注射成型零件，为未来几年 经济衰退之下 PCC 的稳健增长奠定了基础。 2） 金属基复合材料零件：1994 年收购 ACC Electronics，该公司是金属基复合材料零件 的小型制造商，后来更名为 PCC Composites。 3）1995 年收购了 Quamco，该公司为工业应用领域提供各种工具和设备。 4）锻造：1999 年收购锻造巨头 Wyman-Gordon，进军锻造领域。Wyman-Gordon 是全球航 空航天和能源锻造龙头，自 1883 年成立以来一直从事锻造业务。

2、纵向一体化发展

2001 年，马克·多尼根被任命为 PCC 的总裁兼 CEO，PCC 开启了纵向一体化发展时期。 1）向下游进军，布局机身结构件：2003 年 PCC 收购 SPS Technologies，进军航空航天 紧固件领域；2007 年，PCC 收购了 Cherry Aerospace，进一步扩大了紧固件生产；2011- 2012 年，先后收购了 Primus 公司、Centra Industries 等飞机零件供应商；以及精密管 材加工商 Texas Honing。 2）向上游：2006年PCC收购了Special Metals，进军镍基高温合金材料领域。2012年， PCC 收购了钛金属龙头 Titanium Metals。

伴随着产业链纵向一体化的发展，PCC 毛利率亦开启了稳步提升：1996-2015 年，PCC 毛 利率自 19.88%提升至 32.51%（+12.63pct）。我们认为，PCC 毛利率的提升得益于两大方 面，第一，向上游延伸至原材料领域，收购钛合金、镍基高温合金供应商 TIMET 和 SPECIAL METAL，充分发挥了原材料自己带来的降本空间；第二，向下游延伸至零部件， 亦提升了自身的产业链地位和交付层级，产品附加值实现提升。

（三）拓展应用，从航空发动机到燃气轮机

PCC 从 1994 财年开始布局燃气轮机铸件业务。原因在于，第一，燃气轮机和航空发动机 工作原理相似，PCC 在航空航天铸件领域积累的经验可以延用到燃机铸件的制造。第二， PCC 判断，工业燃气轮机在发电方面相对燃煤和核电具有平均资本成本较低、安装和审 批时间较短、环保等优势，未来燃气轮机铸件需求将持续增加。第三，90 年代初期，冷 战结束，受美国削减军费及民航客机需求回落影响，航空航天需求下滑。1992-1994 年， PCC 收入从 5.83 亿美元下滑到 4.20 亿美元，下滑 28%。切入燃气轮机铸件领域可以降低 航空航天对业绩的扰动。第四，蓝海市场，竞争者少，行业门槛高但公司有前期航空航 天领域的技术积累。PCC 从 1994 年开始布局，到 2022 财年，PCC 在工业燃机铸造零部件 领域的市场份额已超过 40%。 得益于公司成功的经营战略，以及“两机”叶片行业良好赛道的加持，PCC 凭借行业龙 头地位实现了业绩的长期高增长和盈利能力稳步提升。2006-2015 年，PCC 营业收入从 35.46亿美元提升到100.05亿美元，9年CAGR为12%；净利润从3.51亿美元提升到15.30 亿美元，9 年 CAGR 为 18%，利润端保持较高增速。并且，在持续并购背景下，PCC 的 EPS 依然实现了长期提升，2006-2015 年 EPS（稀释）从 2.58 提升到 10.66，毛利率从 22.76% 提升到 32.51%，净利率从 9.93%提升到 15.32%。

PCC 经营活动现金流持续高增长。2006-2015 年，PCC 经营活动现金流从 2.31 亿美元提升 到 17.02 亿美元，9 年 CAGR 为 25%。经营活动现金流持续高增长一方面得益于行业赛道 的加持，前文分析，燃气轮机叶片由于技术壁垒高、技术更迭慢，行业新进入者较少， 龙头公司市场份额稳固，产生了持续稳定的现金流。并且，“两机”叶片作为易耗品，需要频繁的维保或更换，PCC 作为行业龙头，和下游客户建立了长期稳定的合作关系，叶 片后市场服务也为公司带来了长期健康的现金流。另外，从行业属性上看，“两机”铸件 属于重资产行业，固定资产折旧较多，也带来了更多的经营活动现金流。

3.4 Howmet：“两机”零部件龙头，后市场占比提升带动现金流改善

Howmet Aerospace 为全球航空航天、工业和运输行业零部件龙头，是国际上最早生产航 空发动机结构铸件的公司之一。公司成立于 1988 年，后经过多次变革，于 2020 年 4 月 1 日更名为 Howmet。在燃气轮机领域，Howmet 是 GEV、西门子、三菱最大的燃机涡轮叶片 供应商。 Howmet 业务分为四大部分，包括发动机产品、紧固系统、工程结构和锻造车轮。（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）锻造车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。

从牙科器具公司到航发铸件龙头。Howmet 是国际上最早生产航空发动机结构铸件的公司 之一，创建于 1926 年，最早用失蜡种铸造的方法生产牙科医生用具。二战时，Howmet 转 向用精密铸造的方式生产小型航空发动机部件，解决了当时发动机上某些部件无法通过 锻造工艺生产的问题。目前，Howmet 已经拥有国际先进的生产设备与技术，30 多个子公 司遍布世界各地，能够生产航空发动机所需的各种结构铸件，包括叶片、机匣、热端部件等，还可以生产航天飞行器的结构铸件及工业燃气轮机等。

Howmet 的历史可以追溯到 1926 年，通过多次并购重组，从一家制造牙科器具材料的公司 演变成为全球航发结构铸件龙头企业。复盘 Howmet 发展历程，大致可分为四个阶段：

（一）Austenal 时期（1926-1957 年）

Howmet 前身 Austenal 是一家制造牙科器具材料的公司，20 世纪 30 年代，Austenal 扩展 到具有优质铸件的飞机发动机增压器，以满足通用电气战时的生产需求。

（二）Howe 时期（1958-1974 年）

1958 年，金属和采矿业 Howe 收购了 Austenal，1959 年 Howe 收购了 MISCO，MISCO 提供 整体壳体工艺，该工艺使用具有薄而坚固的外壁的陶瓷外壳，以加强对凝固过程的控制 并生产更坚固的铸件。Howe 于 1965 年更名为 Howmet，从一家矿业公司转变为一家精密 金属产品制造商。

（三）佩奇尼（Pechiney）和 Cordant 时期（1975-1999 年）

Howmet 于 1975 年被跨国铝业公司 Pechiney 收购。1989 年，Pechiney 收购了 Cercast 集 团公司，将 Howmet 带入铝铸造行业。1995 年，Pechiney 将 Howmet 出售给了 Thiokol。 1998 年，Thiokol 更名为 Cordant。截至 1999 年 2 月，Cordant 拥有 Howmet 的 85%的股 份。

（四）Alcoa 和 Arconic 时期，逐步推进专业化（2000 年至今）

2000 年，Cordant 将 Howmet 出售给美国铝业公司 Alcoa，Alcoa 将 Howmet 纳入工业 零件部门。2004 年 Howmet 创建了 Alcoa 熔模铸造和锻造产品部门。2007 年 Howmet 更名为 Alcoa Howmet，成为新成立的 Alcoa Power and Propulsion 部门。

2016 年美国铝业公司 Alcoa 将其铝土矿、氧化铝和铝业务分拆给 Alcoa Corp，美国 铝业公司更名为 Arconic，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，其重点转向将铝和其他轻质金属转化为工程产品。

2019 年，Arconic 分拆，分拆出一家新公司 Arconic Corporation（专注于轧制铝产 品），剩余的 Arconic 更名为 Howmet Aerospace（专注于工程产品）。

专业化发展不断推进，后市场收入占比提升带动盈利能力提升。近十年内，公司收入在 2016 和 2020 年经历了两次显著下滑，分别对应两次业务分拆。2016 美国铝业公司 Alcoa 将其铝土矿等业务分拆给 Alcoa Corp。2019 年 Arconic 分拆出 Arconic Corporation。 根据 Howmet 业绩交流会公告，2020 年分拆完成后，Howmet 剥离掉轧制铝业务，业务进 一步聚焦航空航天、商业运输和工业燃气轮机领域。2019-2024 年，Howmet 收入中的备 件、售后市场收入占比从 11%提升到 17%，公司预计未来 2-3 年将进一步提升到 20%。后 市场收入占比提升，带动公司盈利能力稳步提升。2021-2023 年，Howmet 归母净利润从2.56 亿美元提升到 7.63 亿美元，CAGR 为 72.64%。2021 年到 1-3Q24，Howmet 毛利率从 27.68%提升到 30.85%，ROE 从 7.23%提升至 19.65%。

美国 AI 数据中心催化燃机需求上行，Howmet 燃机叶片收入未来有望实现长期提升。 在燃气轮机领域，Howmet 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 Howmet 发动机产品收入逐季度环比持续提升，3Q24 实现收入 9.45 亿美元，发动机 产品收入占总收入的比例已提升至 51.5%。 发动机产品中，工业和其他领域收入在 24Q1-Q3 也实现了环比持续提升。根据 Howmet 业绩交流会公告，美国 AI 数据中心建设带动燃气轮机涡轮叶片需求增加， 而 Howmet 是 GEV、西门子能源、三菱重工、安萨尔多最大的燃机涡轮叶片供应商， 未来燃机叶片收入有望实现长期提升。

后市场收入占比提升也带动 Howmet 现金流持续改善，2021 年到 1-3Q24，Howmet 的经营 活动现金流净额从 4.49 亿美元提升到 8.18 亿美元，CAGR 达 42%。

3.5 燃机产业链整体产能偏紧，零部件环节尤为紧张

当前燃机产业链整体产能偏紧，零部件环节尤为紧张。

（1）整机环节目前产能紧张：在当前燃气轮机景气度上行背景下，国外整机龙头产能偏 紧。根据三菱重工、GEV、西门子能源公司公告，2024 年上述三家公司为应对燃气轮机 订单高增长，均提出扩产计划。例如，GEV 计划 2024-2027 年将燃气轮机产能从 55 台提升到 80 台。西门子能源在 2024 年 11 月提出计划，约用两年时间将大型燃气轮机产能提 升 30%。三菱重工计划 2024 到 2026 财年，燃气轮机产能提升 30%。

（2）零部件环节产能更加紧张：

PCC：2020 年受公共卫生事件影响，航空航天领域需求下滑，PCC 实现收入 73 亿美 元，同比-28.9%，员工数量同比减少了 40%。2021 年实现收入 65 亿美元，进一步下 滑 11.6%。2022 年后，随着航空需求恢复，PCC 收入恢复增长，但对比整机公司， PCC 增长相对缓慢，2023 年实现收入 93 亿美元，尚未恢复 2019 年的水平。而其他 整机龙头，例如三菱重工、西门子能源均已在 2022 年恢复 2019 年的收入体量，PCC 产能恢复有限。

Howmet：根据 Howmet 公告，2020 年分拆完成后，公司固定资产大幅下滑。其后在 2020-2023 年，公司固定资产净额、无形资产持续下滑，1-3Q24 才恢复增长。从资 本开支的角度看，2020 年后，Howmet 的资本开支一直处于历史低位。

2018 年以来，燃机叶片龙头 Howmet 和 PCC 的固定资产周转率维持在 2（次）左右， 显著低于三家头部整机公司，相比整机公司，叶片环节产能更加紧张。

4. 中国燃机市场持续扩容，国产化加速推进

4.1 中国燃机市场规模稳健增长，未来有望持续扩容

我国燃气轮机行业发展受到国家政策大力支持，2015-2023 年行业市场规模从 386 亿元提 升至 768 亿元，CAGR 为 8.98%。与国外相比，中国重型燃气轮机的制造技术，以及天然 气的发电占比仍有较大提升空间，我们认为未来随着重燃国产化提升以及天然气的发电占比提升，中国燃机市场规模有望持续扩容。

（一）与国外相比，中国重型燃气轮机制造技术仍有提升空间

H 级重燃热效率更高，核心技术主要掌握在 GE、西门子能源等海外龙头手中。伴随冶金 技术、冷却技术和热障涂层技术的快速发展,国际重型燃机已发展到 H 级,即西门子能源， GE、安萨尔多的 H 级燃机，以及与之相对应三菱重工的 J 级燃气轮机。H/J 级燃机的透平 入口燃气温度超过 1600℃，联合循环输出功率最高已经达到 880MW,联合循环净效率高达 64%。与 F 级和 E 级燃机相比,H/J 级燃机技术更先进、输出功率更大、发电效率更高。目 前，H/J 级燃机研制的核心技术主要由三菱重工、西门子能源、GE 和安萨尔多四家公司 掌握。

目前我国 H/J 级重型燃气轮机仍以进口为主。在 2001 年开始，我国通过“以市场换技术” 的方式，引进了 GE、三菱和西门子能源的 E/F 级重型燃气轮机。2022 年，中国实现了 F 级 50MW 重燃的国产化。但 H/J 级燃气轮机领域，国内在运营的机组仍主要采购西门子、 三菱和 GE，相比国外龙头，中国重燃制造技术仍有进一步提升空间。

（二）与国外相比，中国燃气发电占比仍有较大提升空间

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。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。

我国天然气产量、供应量稳步提升，叠加当前天然气价格维持低位，看好中国未来燃气 发电占比提升。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%。价格方面， 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。 截止 2025 年 1 月 28 日，我国液化天然气市场价为 3998 元/吨，也保持在近年来的较低 水平。中国天然气供应量和持续提升和价格的维持低位有望支撑中国未来天然气发电占 比进一步提升。

4.2 整机：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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

东方电气：东方电气于 2003 年开始与三菱重工合作，引进重燃技术，并于同年取得 国家第一捆打捆招标 10 台 M701F3 机组订单，通过这次合作，东方电气获得了三菱 燃机制造技术的许可证，并开始对第一台燃机机组进行国产化研制。2004 年，东方 汽轮机和三菱动力合资成立三菱重工东方燃气轮机（简称：东方三菱），由三菱动力 持股 51%，东方汽轮机持股 49%（东方三菱为东方汽轮机的联营企业）。

哈尔滨电气：根据 GEV 官微，2003 年，哈电与 GE 签署 9FA 重型燃机技术转让协议， 标志着哈电集团在国内率先进入 F 级重燃及联合循环发电设备制造领域。2004 年， 哈电秦皇岛出海口基地成功组装并发出第一台 9FA，并于 05 年在浙江投入运营。 2011 年，哈电与 GE 签署 9FB03 重型燃机技术转让协议。2015 年，GE 与哈电签署协 议，计划组建重燃合资企业。2018 年，合资公司哈电通用燃气轮机（秦皇岛）正式 成立，哈尔滨电气和 GE 各持股 50%（哈电通用秦皇岛为哈尔滨电气的合营企业）。

上海电气：2005 年，上海电气和西门子合资 5500 万欧元成立上海西门子燃气轮机 部件有限公司，西门子持股 51%，上海电气持股 49%（联营企业）。根据工业能源圈， 上海电气计划凭借西门子转让的技术，生产燃烧室和高温透平叶片等核心部件，但 由于在技术转让方面不及预期，上海电气从 2014 年开始转为计划通过收购其他燃机 公司的方式来获取燃机核心技术，与西门子的合资公司后于2018年注销。2014年， 上海电气以 4 亿欧元（约合 32 亿元）收购了意大利安萨尔多 40%股份，组建了合资 公司上海电气燃气轮机，上海电气持股 60%（收入并表），安萨尔多能源持股 40%， 主营重燃及其发电设备、辅助系统及零部件，产品包括 F 级、E 级、小 F 级等重型燃 气轮机，以及新研发的燃气轮机、升级改造与服务业务，目前上海电气已成长为国 内掌握重型燃气轮机核心技术的领先者。

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。

（四）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。此外，在 G50 研发基础上，我国自主 研发 F 级 15 兆瓦重型燃气轮机 G15 燃机研发周期大大缩短，2019 年底项目启动，24 年 7 月 4 日总装下线，24 年 11 月在四川德阳一次性点火成功，这标志着我国重型燃气轮机实 现小型化新突破。

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。2022-2024 年，随着中国燃气轮机国产化的加速推进，我国燃气轮机 进口与出口金额的差值从 4.62 亿美元下滑到 2.79 亿美元，进出口差值逐步缩小，说明 中国燃气轮机国产化成效已经在逐步显现。

4.3 零部件：国产化率已有较大提升，部分关键部件仍依赖进口

21 世纪初开始，中国燃机零部件自研工作持续推进，现已经取得较大突破。

根据南方能源观察，21 世纪初，中国在“以市场换技术”的同时，国内燃机零部件的自主研发工作也同时展开。2007 年科技部启动了 973 国家重点基础研究发展计划 重大项目“燃气轮机的高性能热—功转换科学技术问题研究”。在该项目的支持下， 共新建、扩改建燃气轮机关键部件压气机、燃烧室和透平冷却实验台 3 个，建立了 具有自主知识产权的重型燃气轮机基础数据库。其后，工信部于 2015 年启动“两机 专项”。由中国重燃牵头，与哈尔滨电气、上海电气、东方电气等建立协作平台，计 划到 2023 年完成 300MW 级 F 级重型燃气轮机产品研制和定型；到 2030 年，完成 400MW 级 G/H 级产品研制。

经过多年研发，中国头部燃机零部件厂商已实现部分型号的涡轮叶片、喷嘴环、压 气机叶片的自主开发，并出口至海外头部燃机厂商。例如，应流股份已经为 E/F/H/J 级等多种型号燃气轮机开发热端产品，功率范围覆盖 12MW-400MW 主要型号， 客户群覆盖全球主要燃机巨头，产品范围覆盖高温合金单晶、定向和等轴晶各类动 叶、导叶、护环等。

我国燃气轮机主要零部件已实现国产化，但部分高温部件量产仍依赖进口。根据 2021 年 《重型燃气轮机产业链创新链竞争力分析》，经过多年技术探索，我国燃机零部件已取得 较大突破，截至 2021 年, 以市场主流的 F 级重型燃气轮机为例，我国燃气轮机零部件数 量国产化率可达到 80%-90%, 但燃机零部件价值的国产化比重不到 70%。这主要系我国主 要重燃企业尚未完全掌握 E 级和 F 级燃气轮机的热端部件制造维修技术、关键备件以及 控制等技术,上述技术与设备均高度依赖进口且缺乏议价权，透平叶片、燃烧室陶瓷片、 燃烧气阀等零部件在量产时仍需要进口。未来随着应流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。

4.4 全球燃机景气度上行，看好燃机国产化进程加速

全球燃机景气度上行，海外供需紧张有望加速国产化进程。当前时点，受益 AI 数据中心催化，全球燃气轮机行业需求显著提升，然而海外燃机龙头西门子能源、GEV、三菱重工 等产能偏紧，尤其是零部件环节，相比整机公司，海外零部件龙头 PCC 和 Howmet 产能更 加紧张。在此背景下，国内产业链龙头公司有望借此机遇实现订单和收入的高增长，加 速燃机国产化进程。

整机公司： 我国燃气轮机头部厂商包括东方电气、哈尔滨电气、上海电气等，近年来国产化不断提 速。例如，东方电气在 2022 年完成全国产化的 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机正式发运，标 志着国产重型燃机自主研制迈出关键一步。2024 年，我国自主研制的 300 兆瓦级 F 级重 型燃机在上海临港首次点火成功，哈尔滨电气承制了该项目首台样机燃烧室等关键部件。 近年来，东方电气、哈尔滨电气的燃气轮机收入持续高增长，未来随着燃机景气度持续 上行，国内燃机龙头订单有望持续高增长，带动国产化持续提升。

零部件公司： 以燃气轮机核心零部件环节叶片为例，我国燃机叶片龙头应流股份从 2015 年开始拓展 “两机”业务。目前已可以生产燃机动叶片、静叶片、喷嘴环以及其他高温合金热端部 件，并已经为 E/F/H/J 级等多种型号燃气轮机开发热端产品，功率范围覆盖 12MW-400MW 等主要型号。目前在燃机领域，应流股份客户包括中国重燃、上海电气、东方电气、哈 尔滨汽轮机等行业龙头，同时还为国外客户西门子、贝克休斯、安萨尔多等批量供应动 叶、导和护环等热端部件，并稳定批产交付。伴随着全球燃机景气度上行，应流股份燃 机领域订单加速增长。根据应流股份公告，截至 2024 年 9 月 30 日，公司在手的燃气轮 机领域订单约 8 亿元，其中仅 8-9 月新签订单就达到了 4 亿元。应流股份订单显著提升 有望加速燃机零部件国产化进程。

5. 产业链龙头基业长青秘诀：重视研发投入+重视维保业务+业务多元化、市 场国际化+长期重资产投入

复盘全球燃机产业链龙头成长历程，我们发现重视研发带来的技术领先；重视维保业务 带来的利润率和现金流改善；业务多元化、市场全球化所带来的抗周期波动能力，以及 长期重资产投入为铸件行业公司带来的长期收入提升，是龙头公司基业长青的秘诀。

5.1 重视研发投入，技术行业领先

长期重研发投入是燃机产业链龙头成长的基石，全球产业链龙头均重视研发投入。2023 年海外整机龙头 GEV、西门子能源的研发投入均在 60 亿元人民币以上，研发费用率达 3% 左右，国内整机龙头东方电气、上海电气、哈尔滨电气研发费用率也在 4%左右。零部件 环节，海外燃机零部件龙头 Howmet 在 2020 年以来研发费用稳步提升，2023 年达 2.55 亿 元，研发费用率为 0.54%。相比之下，国内零部件龙头研发费用率更高，应流股份在 2019 年以来，年研发费用保持在 2-3 亿元，研发费用率高达 12%左右；豪迈科技近年来 研发费用也稳步提升，2023 年达 3.56 亿元，研发费用率达 4.97%。 持续高研发投入下，燃机产业链龙头技术领先。（1）整机：西门子能源燃气轮机产品最 大功率达 593MW，且氢燃料燃机技术先进，已具备高达 75%掺氢燃烧能力。三菱重工最早 于 1976 年自主研发出 1000℃级燃气轮机，2023 年的全球燃机市场份额 36%，连续两年位 居世界第一，并且在重型燃机市场（G、H 和 J 级别）中占据了 56%市场份额。GE Vernova 的航改型和重燃的功率范围达 34MW-571MW，覆盖范围广，燃机累计交付量超过 7000 台。 （2）零部件：Howmet 为国际上最早生产航空发动机结构铸件的公司之一，也是 GEV、西 门子、三菱最大的燃机涡轮叶片供应商。我国燃机叶片龙头应流股份目前已可以生产燃 机动叶片、静叶片、喷嘴环以及其他高温合金热端部件，并已经为 E/F/H/J 级等多种型 号燃气轮机开发热端产品，功率范围覆盖 12MW-400MW 等主要型号，技术也相对领先。

5.2 重视维保业务，维保占比提升带来利润率和现金流改善

燃气轮机在运营过程中经常会面临零部件的定期检查和维保更换，所以发电厂常与燃机 制造商签订长期维保协议。因此，我们发现，海外燃气轮机产业链龙头公司的收入或订 单中，来自后市场的服务业务占比普遍较高，且订单的可见度较高。同时，更高的服务 业务占比也为海外龙头带来了利润率的改善和现金流的提升。 （1）GE Vernova：公司重视维保业务开展，燃机维保长协的续约率较高。截至 2024 年 5 月，公司所有燃气轮机长期服务协议中，平均剩余期限超过 10 年的占比超过 70%，并且 维保长协的续约率高达 70%。截至 2024 年末，公司电力业务在手订单 734 亿美元，其中 服务业务占比 83%。2024 年公司电力业务收入 181 亿美元，其中服务收入占比达 69%。公 司目前电力业务的订单可见度已达 4 年，其中服务业务的订单可见度达 4.9 年。公司电 力部门较高的维保续约率，为公司提供了带来了利润率改善和现金流提升。2024 年公司 经营活动现金流净额为 25.83 亿美元，同比+118%，毛利率为 17.42%，同比增长 2.92pct， ROE 为 18.3%，实现转正。 （2）西门子能源：根据西门子能源官网，目前公司生产的燃气轮机已交付到 60 多个国 家和地区，已累计安装了 7000+台燃气轮机，已交付的燃机的维保需求有望为公司带来 持续健康的现金流。2024 年，西门子能源燃气服务板块收入 108 亿欧元，其中 65%为服 务业务收入，在手订单 450 亿欧元，其中服务业务占比 80%，燃气服务板块的订单可见度 已达 4 年。2019 年以来，西门子能源的经营活动现金流保持在 16 亿欧元以上。2024 年， 西门子能源经营活动现金流 28.89 亿欧元，同比+78.1%，毛利率为 13.07%，同比提升 10.65pct，ROE 为 13.47%，实现转正。（3）三菱重工：2019 财年以来，三菱重工燃气轮机业务中，服务业务收入占比基本保 持在 50%左右的较高水平。2022-2023 财年，三菱重工燃气轮机收入中，服务业务占比从 46%提升到 52%。2023 财年三菱重工毛利率为 19.97%，同比提升 1.77pct，ROE 为 11.14%， 同比提升 3.28pct。 （4）Howmet：2020 年 Howmet 剥离掉轧制铝业务后，业务进一步聚焦航空航天、商业运 输和工业燃气轮机领域。2019-2024 年，Howmet 收入中的备件、售后市场收入占比从 11% 提升到 17%，并且公司预计未来 2-3 年占比将进一步提升到 20%。后市场收入占比提升， 带动公司盈利能力稳步提升。2021-2023 年，Howmet 归母净利润从 2.56 亿美元提升到 7.63 亿美元，CAGR 为 72.64%。2021 年到 1-3Q24，Howmet 毛利率从 27.68%提升到 30.85%， ROE 从 7.23%提升至 19.65%。

5.3 业务多元化、市场全球化，提升抗周期波动能力

业务多元化和市场全球化有助于提升对抗单一行业、单一市场的波动能力，从而实现总 体收入的稳健增长。全球燃机产业链龙头，如西门子能源、三菱重工、GE Vernova、 Howmet 等均践行多元化经营，无论是业务还是市场端，均是多元化发展，从而使得自身 综合竞争力持续增强，也有助于其抗单一业务、单一市场的周期波动。例如，美国 GE Vernova，2023财年电力业务收入占比52%，风能业务收入占比30%，电气产品占比18%。 从区域上看，GE Vernova 最大销售市场为美国，收入仅占比 37.5%，此外欧洲和亚洲分 别占比 25%和 16%，全球化布局完善。

5.4 长期重资产投入，带来铸件龙头收入和份额提升

铸件是资本密集型行业，投资大、建设周期长。龙头公司前期需进行大量的土地、厂房、 机器设备投资，产品的固定成本高，逐步形成规模优势从而有效控制成本、提升竞争力。 此外，在铸件行业下游应用市场规模化情况下，铸件产品订单具有批量化特点，具有规 模生产能力的厂商才能与下游客户建立稳定的合作关系。因此，铸件龙头在成长过程中 普遍经历过持续的重资产投入，长期重资产投入为龙头公司带来了收入规模和市场份额 的提升。 例如 Howmet，如果不考虑 2016 年和 2020 年两次业务分拆导致的收入下滑，前期 2003- 2015 年 Howmet 收入增长伴随着固定资产的增长和资本开支扩张。PCC 也有类似特征， 2006-2015 年，资本开支从 0.99 亿美元提升到 4.55 亿美元，固定资产从 7.02 亿美元提 升到 24.74 亿美元，9 年 CAGR 达 15%，收入 CAGR 达 12%。

编辑：火腿肠