中國燃氣輪機行業發展趨勢如何

根據《2024-2029年中國燃氣輪機行業市場供需分析及發展前景預測報告》分析，根據《燃氣輪機詞匯》（GB/T15135-2018），燃氣輪機是指把熱能轉換為機械功的續流式旋轉機械（單機），包括壓氣機、加熱工質的設備（例如燃燒室），透平、控制系統和輔助設備。按結構形式和輸出功率來劃分，燃氣輪機可分為微型、輕型和重型三類。其中微型和輕型燃氣輪機可由航空發動機改制而成（又稱為“航改燃”），功率通常在50MW以內，可用于工業發電、船舶動力、管道增壓、坦克機車、分布式發電及熱電聯供等場景。重型燃氣輪機功率在50MW以上，主要用作陸地上固定的發電機組，如城市電網。

供需方面：隨著燃氣輪機技術的快速進步和對分布式發電技術的日益關注，中國燃氣輪機產業正經歷顯著增長。同時，發展中國家能源市場的蓬勃需求，以及全球范圍內可再生能源使用的不斷增加，為我國燃氣輪機產業提供了強大的發展動力。據中國機械業協會相關數據顯示，2023年期間，我國燃氣輪機產量達到444萬千瓦，而市場需求量則高達762萬千瓦，這一數據反映出產銷率高達172%，遠超常規平衡狀態。較高的產銷率實際上揭示了我國燃氣輪機產業的一個現狀：盡管在2020-2023年期間產量在不斷提升，但當前的生產能力尚不足以完全滿足國內市場的旺盛需求。因此，為了彌補這一供需缺口，我國不得不依賴進口來確保燃氣輪機市場的穩定供應。

圖1：2019-2023年中國燃氣輪機產銷量情況

數據來源：中國機械業協會、中研普華產業研究院整理
市場規模方面：燃氣輪機應用廣泛，并且具備突出的燃料靈活性，對實現“雙碳”目標具有積極作用。因此，預計我國燃氣輪機產業未來將呈現良好的發展態勢。根據中國機械業協會相關數據顯示，2023年我國燃氣輪機總體市場規模達到了671.9億元，同比2022年增長了9%。其中，中小型燃氣輪機市場規模為626.7億元，占比達93%；重型燃氣輪機市場規模為45.2億元，占比達7%。

圖2：2019-2023年中國不同類型燃氣輪機市場規模情況

【注：本報告中提到的中小型燃氣輪機指代輕微型燃氣輪機（下同）】
數據來源：中國機械業協會、中研普華產業研究院整理

圖3：2023年中國不同類型燃氣輪機市場份額占比

數據來源：中國機械業協會、中研普華產業研究院整理

隨著“西氣東輸”、“西電東送”等國家重點工程項目的實施，對燃氣輪機的需求不斷上升。以及國家清潔能源政策的持續推進，燃氣輪機作為高效、清潔的能源轉換設備，受到了越來越多的關注和支持之下，預計我國燃氣輪機行業市場規模有望得到進一步提升，預計至2029年底，全國燃氣輪機行業總體市場規模有望增長至為2137億元。其中，中小型燃氣輪機行業市場規模有望增長至為2065.3億元；重型燃氣輪機行業市場規模有望增長至為71.7億元。

競爭格局方面：目前重型燃氣輪機主要由三菱重工（MHI）、通用電氣（GE）、西門子（Siemens-WH）、阿爾斯通（Alstom-ABB）等公司開發，中小型燃氣輪機方面，世界主要航空發動機公司羅爾斯·羅伊斯（RR）、通用電氣（GE）、普拉特·惠特尼（P&W）等由航空發動機改型研制了3代輕型燃氣輪機。觀之我國，自主研制燃氣輪機相繼落地，國產化程度逐步提升。通過引進先進技術和自主創新，我國已經掌握了部分先進燃氣發電裝備的制造技術和工藝，如重型燃氣輪機核心熱端轉動部件的核心技術，燃氣輪機系統制造能力逐漸增強，打破了壟斷，價格有所降低；技術服務逐步本地化，燃機運營維護成本也逐步降低。以F級燃機為例，我國燃氣輪機零部件國產化率可達到80％～90％。

目前，我國燃氣輪機領域主要的研制力量分別來自我國航發、船舶、機械等工業部門和科研院所。在我國氣電設備市場，競爭格局是典型的3加1，即上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣外加南京汽輪機電機。四家公司又在市場換技術的政策下各自與一家外資公司捆綁招標，其中上海電氣結對西門子，東方電氣結對三菱，哈電與南汽則與GE合作。
發展趨勢方面：我國燃氣輪機的發展趨勢呈現出多元化與創新性的特征，具體可歸納為以下幾個方面：

氫燃料應用

燃氣輪機正逐步向氫燃料轉型，通過增加摻氫比例甚至全氫燃料使用，旨在緩解天然氣供應壓力，同時積極響應全球減碳和零碳排放的環保需求，推動能源結構的綠色轉型。

高效清潔燃燒技術

聚焦于低污染、高效能燃燒室的研發，包括分級燃燒、回流燃燒、貧預混與預蒸發燃燒室等先進技術，以及提升低熱值燃料穩定性與多燃料適應性，特別是針對富氫及純氫燃料的燃燒技術，以實現更清潔、更高效的燃燒過程。

高溫材料研發

鑒于燃氣輪機運行中高溫環境的挑戰，研發新型高溫材料成為關鍵。這包括高溫合金及其加工技術的突破，旨在提高部件的耐高溫性能，確保燃氣輪機長期穩定運行，減少故障風險。

部件性能提升

致力于提升燃氣輪機核心部件如壓氣機和透平的性能，以滿足發電和工業領域日益增長的高效能需求。通過綜合性能優化，促進負荷提升，增強能量轉化效率。

先進材料與制造技術

聚焦于高性能復合材料、高溫耐熱合金材料涂層、大尺寸高溫合金的精密鑄造及3D打印等智能制造技術的研發與應用，推動燃氣輪機制造業的轉型升級，提升產品競爭力。

產品系列化與譜系化發展

以航空發動機為技術基礎，燃氣輪機設計與制造商通過改型設計，推出多類型、多功率的燃氣輪機產品，形成完善的產品譜系。這種策略不僅延長了航空發動機的生命周期，促進了產品的更新換代，還確保了燃氣輪機的高可靠性、先進性，同時降低了研發周期、風險及成本，滿足了市場的多樣化需求。