2020年中國燃氣輪機行業深度數額據解析（燃氣輪機產需、價格、規模、產業鏈）組[圖]

燃氣輪機陸寶英 2021-07-31 06:17 來源：智研咨詢

燃氣輪機（Gas Turbine）是一種以連續流動的氣體作為工質、把熱能轉換為機械功的旋轉式動力機械。在空氣和燃氣的主要流程中，只有壓氣機（Compressor）、燃燒室（Combustor）和燃氣透平（Turbine）這三大部件組成的燃氣輪機循環，通稱為簡單循環。大多數燃氣輪機均采用簡單循環方案。因為它的結構最簡單，而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、起動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。

1、燃氣輪機行業產品分類

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。

燃氣輪機主要產品分類及其用途

資料來源：智研咨詢整理

2、燃氣輪機行業產業鏈

總的來看，行業上游主要是高溫合金、涂層材料以及精密模具等等行業，上游產業構成較為復雜，行業下游主要是電力、油氣運輸、船舶制造、重型機車等領域。

燃氣輪機行業產業鏈結構

資料來源：智研咨詢整理

從行業上游來看，燃氣輪機上游主要為各類高端材料，主要包括高溫合金、稀土熱障涂層材料與高性能陶瓷基復合材料等材料。其中高溫合金是最為主要的材料，在發動機及燃氣輪機中，高溫合金主要用于制造四大關鍵熱端部件：燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

高溫合金在航空發動機及燃氣輪機中的應用、特點和材料要求

應用	特點	材料要求
渦輪葉片	將部分壓縮空氣與燃料混合燃燒。其內壁燃氣溫度在1500-2000℃之間	具有強抗氧化性；良好的冷熱疲勞性能；良好的塑形、焊接性能；合金結構在工作溫度下有足夠的長期穩定性
渦輪盤	從燃燒室出口的高溫燃氣直接作用于導向葉片，再導入渦輪葉片。先進渦輪發動機導向葉片工作溫度可高達1100℃。	足夠的熱疲勞性能，較高的高溫抗氧化能力。
導向葉片	渦輪葉片將燃燒室出口氣體的動能勢能轉化為機械能，因此渦輪葉片長期處于800℃左右高溫燃氣的沖擊和侵蝕。渦輪葉片作為主要動力元件，承受氣動力和離心力的作用，葉片承受應力高達280-560MPa。	具有高溫抗氧化和抗燃氣腐蝕能力；良好的抗機械疲勞、熱疲勞的能力；足夠的沖擊韌性；高導熱性和低熱膨脹系數；良好的熱工藝性、切削性能。
燃燒室	由于高速轉速產生強大離心力，以及輪盤邊緣與輪盤中心的巨大溫度差，造成渦輪盤內部工作應力較高；同時高速運動還會造成金屬疲勞；長期在高達760℃下工作，易氧化。	具有高的屈服強度和良好的疲勞性；溫度膨脹系數；良好的切削行能；強的抗氧化性。

資料來源：智研咨詢整理

燃氣輪機是一種復雜的先進成套動力機械裝備，是航空發動機技術的衍生物，隨著燃氣輪機需求的專業化程度不斷提高，研發技術的不斷進步，燃氣輪機最終從航空發動機研發體系中獨立出來。燃氣輪機由于具有體積小、重量輕、冷卻消耗小等一系列優點，燃氣輪機被廣泛的運用在電力、油氣輸送、船舶制造、重型機車制造等領域。

燃氣輪機主要應用

應用領域	主要特性
電力	在電力行業的發展中，利用燃氣輪機進行發電，具有熱效率快、污染低、建設周期短的優點。其中，重型燃氣輪機主要用于基本負荷的發電、輕型燃氣輪機則主要用于調峰發電。
油氣運輸	天然氣長輸管線每隔100至200公里設有一個由多臺壓縮機組構成的壓氣站。中小型油氣站常用電動機、天然氣發動機、柴油機和燃氣輪機，工作功率越高越傾向使用燃氣輪機，6MW以上全部使用燃氣輪機。
船舶制造	燃氣輪機具有功率密度高、啟動速度快、噪聲低頻分量低三大天然優勢，可以很好地滿足艦船，尤其是軍艦對啟動速度、最高航速、變速性能及匿蹤性能等指標的要求。世界各主要海軍強國都已完成主力水面戰艦動力燃氣輪機化。
重型機車	地面重型裝備如軍用坦克、裝甲車都采用燃氣輪機作為動力以獲得更加好的動力性能，美國的M1A2主戰坦克，俄羅斯的T-90坦克都用燃氣輪機提供動力。

資料來源：智研咨詢整理

3、燃氣輪機行業供給分析

根據智研咨詢發布的《2021-2027年中國燃氣輪機行業市場發展潛力及前景戰略分析報告》顯示：受國內生產商研發生產能力以及下游訂單變動的影響，我國燃氣輪機產量呈現出較大的波動性。2013年我國燃氣輪機產量為657.37萬千瓦，產量創近十年歷史最高點，2018年我國產量僅為92.85萬千萬，2019年產量回升至419.05萬千瓦，2020年上半年我國燃氣輪機產量為121.44萬千瓦，全年產量約為356.23萬千瓦。

2009-2020年我國燃氣輪機產量走勢

資料來源：中國機械工業聯合會、智研咨詢整理

微型市場增長較為穩定，產銷量穩步擴大，主要是由于下游分布式發電，重型機車軍工領域的需求持續增加。但總體需求依然較小。輕型市場波動最大的領域，一方面是應用極為廣闊，是燃氣輪機領域最為主要的需求。二是行業下游均具有明顯的周期性，同時行業生產和銷售都缺乏彈性，因此其生產規模波動較大，訂單量也有明顯的波動，造成行業生產銷規模以及庫存量等波動極大。近幾年我國燃氣輪機細分產品產量走勢如下表所示：

2012-2020年中國燃氣輪機細分產品產量走勢統計

年份	微型：萬千瓦	重型：萬千瓦	輕型：萬千瓦
2012年	0.09	18.56	581.51
2013年	0.12	21.57	635.68
2014年	0.17	30.56	391.79
2015年	0.44	34.62	294.6
2016年	0.81	40.96	225.11
2017年	1.34	86.56	241.52
2018年	1.46	48.62	42.77
2019年	1.67	57.85	359.53
2020年	1.86	54.32	300.05

資料來源：智研咨詢整理

4、燃氣輪機行業需求分析

燃氣輪機是一種先進而復雜的成套動力機械裝備，是典型的高新技術密集型產品，被稱為裝備制造業“皇冠上的明珠”。因其體積小、重量輕、功率大、效率高等優點，被廣泛用于船舶動力、發電裝置上。

值得重視的是，隨著國內燃氣輪機在軍用艦艇、工業與民用發電發展運用，其需求空間廣闊。比如燃氣輪機在西氣東輸、西單東送、南水北調工程中均大量使用，我國艦船制造業也需要大量 30MW 級燃氣輪機。

據統計2018年我國燃氣輪機需求量為244.48萬千瓦，2019年我國燃氣輪機需求量為663.38萬千瓦。2020年燃氣輪機需求量下降至538.68萬千瓦，雖然有所下降，但仍保持在較高的水平。

2012-2020年我國燃氣輪機需求量走勢

資料來源：智研咨詢整理

5、燃氣輪機行業價格走勢

近幾年來，我國燃氣輪機單位價格總體呈現出明顯的下降態勢，一方面是由于國內的供給能力逐漸提升，需求量最大的輕型燃氣輪機逐步突破，重型燃氣輪機技術水平也得到了很大的提升。同時單臺燃氣輪機的平均容量逐漸擴大，單位成本與單位價格呈現出明顯的下降態勢，推動了我國燃氣輪機產品價格持續下降。2020年，行業市場價格略有回升，約為0.93萬元/kw。

2012-2020年中國燃氣輪機行業價格走勢