2021年中国燃气轮机行业深度数额据解析

2021年中国燃气轮机行业深度数额据解析

燃气轮机（GasTurbine）是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气透平（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。因为它的结构最简单，而且最能体现出燃气轮机所特有的体积小、重量轻、起动快、少用或不用冷却水等一系列优点。

1、燃气轮机行业产品分类

按结构形式和输出功率来划分，燃气轮机可分为微型、轻型和重型三类。其中微型和轻型燃气轮机可由航空发动机改制而成（又称为“航改燃”），功率通常在50MW以内，可用于工业发电、船舶动力、管道增压、坦克机车、分布式发电及热电联供等场景。重型燃气轮机功率在50MW以上，主要用作陆地上固定的发电机组，如城市电网。燃气轮机主要产品分类及其用途

2、燃气轮机行业产业链

总的来看，行业上游主要是高温合金、涂层材料以及精密模具等等行业，上游产业构成较为复杂，行业下游主要是电力、油气运输、船舶制造、重型机车等领域。燃气轮机行业产业链结构

从行业上游来看，燃气轮机上游主要为各类高端材料，主要包括高温合金、稀土热障涂层材料与高性能陶瓷基复合材料等材料。其中高温合金是最为主要的材料，在发动机及燃气轮机中，高温合金主要用于制造四大关键热端部件：燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。高温合金在航空发动机及燃气轮机中的应用、特点和材料要求应用特点材料要求涡轮叶片将部分压缩空气与燃料混合燃烧。其内壁燃气温度在1500-2000℃之间具有强抗氧化性；良好的冷热疲劳性能；良好的塑形、焊接性能；合金结构在工作温度下有足够的长期稳定性涡轮盘从燃烧室出口的高温燃气直接作用于导向叶片，再导入涡轮叶片。先进涡轮发动机导向叶片工作温度可高达1100℃。足够的热疲劳性能，较高的高温抗氧化能力。导向叶片涡轮叶片将燃烧室出口气体的动能势能转化为机械能，因此涡轮叶片长期处于800℃左右高温燃气的冲击和侵蚀。涡轮叶片作为主要动力元件，承受气动力和离心力的作用，叶片承受应力高达280-560MPa。具有高温抗氧化和抗燃气腐蚀能力；良好的抗机械疲劳、热疲劳的能力；足够的冲击韧性；高导热性和低热膨胀系数；良好的热工艺性、切削性能。燃烧室由于高速转速产生强大离心力，以及轮盘边缘与轮盘中心的巨大温度差，造成涡轮盘内部工作应力较高；同时高速运动还会造成金属疲劳；长期在高达760℃下工作，易氧化。具有高的屈服强度和良好的疲劳性；温度膨胀系数；良好的切削行能；强的抗氧化性。

燃气轮机是一种复杂的先进成套动力机械装备，是航空发动机技术的衍生物，随着燃气轮机需求的专业化程度不断提高，研发技术的不断进步，燃气轮机最终从航空发动机研发体系中独立出来。燃气轮机由于具有体积小、重量轻、冷却消耗小等一系列优点，燃气轮机被广泛的运用在电力、油气输送、船舶制造、重型机车制造等领域。燃气轮机主要应用应用领域主要特性电力在电力行业的发展中，利用燃气轮机进行发电，具有热效率快、污染低、建设周期短的优点。其中，重型燃气轮机主要用于基本负荷的发电、轻型燃气轮机则主要用于调峰发电。油气运输天然气长输管线每隔100至200公里设有一个由多台压缩机组构成的压气站。中小型油气站常用电动机、天然气发动机、柴油机和燃气轮机，工作功率越高越倾向使用燃气轮机，6MW以上全部使用燃气轮机。船舶制造燃气轮机具有功率密度高、启动速度快、噪声低频分量低三大天然优势，可以很好地满足舰船，尤其是军舰对启动速度、最高航速、变速性能及匿踪性能等指标的要求。世界各主要海军强国都已完成主力水面战舰动力燃气轮机化。重型机车地面重型装备如军用坦克、装甲车都采用燃气轮机作为动力以获得更加好的动力性能，美国的M1A2主战坦克，俄罗斯的T-90坦克都用燃气轮机提供动力。

3、燃气轮机行业供给分析

受国内生产商研发生产能力以及下游订单变动的影响，中国燃气轮机产量呈现出较大的波动性。2013年中国燃气轮机产量为657。37万千瓦，产量创近十年历史最高点，2018年中国产量仅为92。85万千万，2019年产量回升至419。05万千瓦，2020年上半年中国燃气轮机产量为121。44万千瓦，全年产量约为356。23万千瓦。

微型市场增长较为稳定，产销量稳步扩大，主要是由于下游分布式发电，重型机车军工领域的需求持续增加。但总体需求依然较小。轻型市场波动最大的领域，一方面是应用极为广阔，是燃气轮机领域最为主要的需求。二是行业下游均具有明显的周期性，同时行业生产和销售都缺乏弹性，因此其生产规模波动较大，订单量也有明显的波动，造成行业生产销规模以及库存量等波动极大。近几年中国燃气轮机细分产品产量走势如下表所示：2012-2020年中国燃气轮机细分产品产量走势统计年份微型：万千瓦重型：万千瓦轻型：万千瓦2012年0.0918.56581.512013年0.1221.57635.682014年0.1730.56391.792015年0.4434.62294.62016年0.8140.96225.112017年1.3486.56241.522018年1.4648.6242.772019年1.6757.85359.532020年1.8654.32300.05

4、燃气轮机行业需求分析

燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，是典型的高新技术密集型产品，被称为装备制造业“皇冠上的明珠”。因其体积小、重量轻、功率大、效率高等优点，被广泛用于船舶动力、发电装置上。

值得重视的是，随着国内燃气轮机在军用舰艇、工业与民用发电发展运用，其需求空间广阔。比如燃气轮机在西气东输、西单东送、南水北调工程中均大量使用，中国舰船制造业也需要大量30MW级燃气轮机。

据统计2018年中国燃气轮机需求量为244。48万千瓦，2019年中国燃气轮机需求量为663。38万千瓦。2020年燃气轮机需求量下降至538。68万千瓦，虽然有所下降，但仍保持在较高的水平。

5、燃气轮机行业价格走势

近几年来，中国燃气轮机单位价格总体呈现出明显的下降态势，一方面是由于国内的供给能力逐渐提升，需求量最大的轻型燃气轮机逐步突破，重型燃气轮机技术水平也得到了很大的提升。同时单台燃气轮机的平均容量逐渐扩大，单位成本与单位价格呈现出明显的下降态势，推动了中国燃气轮机产品价格持续下降。2020年，行业市场价格略有回