2026年燃气轮机行业专题报告：供给变革、需求共振与核心环节国产化机遇

供给端——高功率密度+快速响应，不可替代性强

燃气轮机：与航空发动机同源，高功率密度+快速响应

燃气轮机是一种以连续流动的气体为工质，将燃料热能转化为机械功的旋转式动力机械。其核心结构包 括压气机、燃烧室和燃气透平三大部件。工作时，压气机首先吸入并压缩空气，将其送入燃烧室与燃料 混合燃烧，生成高温高压燃气；随后，燃气在透平中膨胀做功，驱动透平叶片高速旋转。透平输出的功 一部分用于带动压气机维持自身运转，剩余部分则通过输出轴驱动发电机或其它机械设备，从而完成化 学能→热能→机械能的连续转换。

技术特点：1）遵循典型热力循环：工作过程基于布雷顿循环，分为压缩、燃烧、膨胀与排气四个阶段， 使其具备连续做功、结构紧凑、功率密度高的优势；2）具备“自持”运行特性：启动时需外部动力带 动压气机，待透平输出功率满足系统需求后脱扣，进入自持循环运行，实现系统自驱动；3）能量分配 影响整体效率：在简单循环中，透平输出功约有1/2至2/3用于驱动压气机，其余部分为可用输出功，该 分配关系直接影响机组运行效率。

国内产业发展历史：从引进仿制到自主创新

我国燃气轮机产业走过了一条清晰的技术追赶与自主创新之路。其发展可概括为以下三个阶段： 1）20世纪五十年代-世纪末：技术依赖与艰难起步。21世纪前国内燃机市场几乎完全由国外巨头垄断，所 有产品依赖进口。尽管我国早在1958年就启动了研发计划，并通过仿制和自主研制奠定了初步基础，但整 体产业水平与国际存在代差，未能改变核心技术被“卡脖子”和市场规模有限的局面。 2）2002-2015：以市场换技术的合资探索。为打破垄断，国家主导了“以市场换技术”的战略。东方电气、 上海电气、哈尔滨电气三大集团分别与三菱、西门子、GE成立合资公司。然而这一阶段虽提升了制造与组 装能力，但外方对核心设计、热部件技术等严格封锁，产品销售也受限，未能换来真正的技术自主权。 3）2015-至今：自主创新与国产化突破。在认识到合资路径的局限后，我国燃机产业战略坚定转向自主研 发。2023年，东方电气自主研发的首台F级50MW重型燃机投入商运，国产化率高达85%；随后F级300MW燃机 成功点火。几乎同时，在能源转型驱动下市场需求爆发，为自主技术提供了宝贵的应用舞台，产业开始进 入从“国产化实现”到“市场化应用”的新阶段。

本身的不可替代性：稳定、高效、灵活、清洁

燃机的不可替代性源于其稳定、高效、灵活、清洁的核心特性，这些优势在能源转型与高负荷用电场景 中尤为突出： 1）建设周期短、适配 AI 数据中心等快速落地需求：燃气轮机电站采用模块化建造模式，建设周期远短于 传统能源项目。400MW 级燃气轮机电站若采用预制化设计与现成机组，12-18 个月即可投产运行。部分轻 型机组单台安装周期可缩短至两周，而传统火电站、水电站建设周期普遍长达 3-5 年； 2）启动快：“快速启停”是燃机的核心设计特性之一，例如西门子SGT5-4000F重型燃气轮机在联合循环应 用中可实现热态启动后30分钟内达到基本负荷；上海电气AE94.3A从点火至满转速仅需约5分钟，并在约23 分钟内即可从并网达到满负荷。这一快速启动与加载的特性，使燃气轮机能够有效平抑风电、光伏等新能 源发电的间歇性和波动性； 3）发电稳定：联合循环燃气轮机机组可用率超 95%，故障停机率显著低于传统火电，可实现 7×24 小时 不间断稳定运行； 4）清洁低碳、审批快：燃气轮机碳排放相比传统火电站降低 60%，氮氧化物排放远低于国标，契合全球 “双碳” 趋势。环保优势使其在审批环节具备显著优势。

需求端——为何爆发，增速几何？

需求结构：AIDC迅猛扩张，整机产能高度集中且紧张

本轮燃机需求的爆发，是 AI 算力驱动、能源转型补位、电网升级刚需、供给端错配与区域政策共振的 结果。核心是其 “稳定、高效、灵活、清洁”的特性完美适配当前电力供需矛盾。随人工智能技术的 快速发展，大规模模型训练和实时推理对算力需求不断提升，数据中心建设与扩张加速，对高效、低排 放能源供应提出更高要求。燃气轮机凭借其高效、清洁、灵活的特性，成为数据中心能源升级的重要选 择，市场需求随之快速增长。

算力需求的爆发式增长正直接推动GPU功耗上升与数据中心能耗加剧。过去AI训练算力增长基本符合摩 尔定律的预期，约每24个月翻一番；然而进入大模型时代后，算力需求呈现指数级增长，已远远超越摩 尔定律的演进速度。这将持续倒逼GPU工艺制程向小型化迈进并推动架构升级，从而导致单GPU功耗进一 步增加。与此同时，随着大模型训练、多模态推理等智算应用普及，单机柜功率已从传统数据中心的2- 10KW大幅攀升至智算中心的30KW以上，部分高性能配置如英伟达GB300NVL72机架功耗甚至超过120KW， 显著加剧了数据中心的整体电力消耗压力。

市场容量与竞争格局：订单可见度排至28年后，主机三足鼎立

市场容量方面，全球燃气轮机市场呈现稳步增长趋势。2019年至2023年，全球燃气轮机销量从39.98GW 增长至44.1GW，年复合增长率为4.29%。预计 2024年至2026年，全球燃气轮机年均销量将达到60GW，较 2023年增长36%。

竞争格局方面，燃气轮机市场长期呈现三足鼎立格局。根据 Gas Turbine World 数据，全球燃气轮机 市场格局长期稳定且高度集中， 约 85% 的订单流向 GEV 、西门子能源、三菱重工三大家主机厂，贝 克休斯、安萨尔多、索拉透平等制造商份额均不足5%，这得益于其强大的研发能力和覆盖广泛的产品组 合。

市场容量: 订单可见度排至28年后

在手订单已排产至2028-2030年：1）三家巨头当前订单已排至2028年底至2029年初，处于满负荷状态。 由于三家供应商高度重叠，即使有扩产需求，也因供应商产能限制无法实现，因此无富余产能；2）市 场占有率方面，三家合计占全球约80%的重型燃机订单，其中西门子与GE各占30%以上，三菱约占20%。 GE、西门子等三家企业仍是轻型主要供应商，其他小型燃机厂商合计占全球市场份额10%以上、不到20%。

西门子能源：FY25Q4（2025年7月1日-9月30日），西门子能源Gas Services业务新接订单48亿欧元，同 比+33%，实现收入31亿欧元，同比+14.8%。FY25全年，西门子能源Gas Services业务新接订单达到230 亿欧元，同比FY24增长40.2%，其中约25%的需求来自于数据中心。截至FY25期末积压订单达到540亿欧 元，同比FY24增长20.0%，创下近年来最高水平。FY25全年，西门子能源Gas Services业务收入增速达 到14%，并预计FY26增速达到16%-18%，FY25-FY28复合增速达到中双位数；特殊项目前利润率将从FY25 的13%提升至FY26的14%-16%，并在FY28进一步提升至18%-20%。

聚焦核心环节——穿透商业模式与核心零部件

商业模式：设备销售+后市场服务

燃气轮机行业核心采用“设备销售 + 后市场服务”的商业模式，具有技术高度密集、规模效应显著、 重资产运营及高行业壁垒的特点。产品生命周期长达25-30年，燃气轮机服务业务作为一种“持续性收 入（Recurring）模式”，能够保障长期稳定的销售和基础利润，已成为行业稳健运营的核心。

上世纪90年代末，在电力需求增长、天然气价格走低及电力管制放松等多重因素推动下，全球燃气轮机 产业迎来一轮建设高峰。上一轮安装的机组已陆续到达寿命周期末端形成了强劲的更换与新增动力。根 据燃气轮机聚焦数据，2023年全球市场规模为376.4亿美元，预计到2033年将增长至868.4亿美元。这一 增长主要由存量机组规模扩大、设备老化带来的维护需求增加，以及技术升级推动的高附加值服务需求 上升所驱动。

零部件：涡轮叶片为核心

涡轮叶片是航空发动机和燃气轮机中最关键的零件之一，其主要功能在于将燃烧室内高温、高压燃气的 能量持续转化为机械能，进而驱动发动机旋转并带动其他部件运转。因此，涡轮叶片长期处于极端恶劣 的工作环境中：高压涡轮叶片需在约1400℃至2200℃的高温、20至50个标准大气压的高压条件下，以每 分钟约15000转的转速高速旋转。叶片榫头——即连接工作叶片与涡轮盘的关键部位——所承受的离心 负荷可达叶片自身重量的约1万倍，相当于10至15吨的力。

由于工作条件极为严苛，涡轮叶片的制造工艺极为复杂，对材料性能与制造技术均有极高要求，通常需 采用高温合金并通过精密铸造工艺成型。涡轮叶片是燃机核心零部件，价值量占比（25%）、技术壁垒、 行业集中度极高，全球叶片市场长期由美国两家超级巨头PCC和HWM垄断。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）