燃机爆发前夜！氢能+AI抢占“十五五”红利

1、燃气轮机行业概述

燃气轮机是指以连续流动的气体作为工质、通过压气机压缩、燃烧室加热、透平膨胀做功，将燃料化学能转化为机械能或电能的热力发动机。其广泛应用于发电调峰、舰船推进、长输管道压缩驱动、石油化工及分布式能源等领域，是国家高端装备制造和能源安全战略的关键装备，被纳入《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》重点支持范畴。

2、燃气轮机行业产业链分析

燃气轮机产业链呈“金字塔”结构，上游为高性能材料与核心零部件，中游为整机集成制造，下游为多元化应用场景。

行业上游高度依赖镍基单晶合金等高温合金、陶瓷基复合材料（CMC）及高精度传感器，国内钢研高纳、图南股份等企业已实现部分突破，但高端材料仍受制于美日德供应商，直接影响热端部件寿命与整机效率。

中游整机制造集中于央企集团，东方电气（重型）、中国航发（轻型/舰用），技术路线逐步从“引进仿制”转向“正向设计”，并开始融合AI辅助气动优化与数字孪生验证。

下游传统领域包括天然气发电（调峰主力）、国家管网压缩机驱动、海军舰艇动力，需求稳定但受天然气价格波动影响；新兴领域如AI数据中心备用电源、边疆离网微网、海上平台供能等，对燃机的小型化、低排放、高可靠性提出新要求。尤其在“十五五”新型电力系统建设背景下，燃机作为灵活性调节资源的战略价值凸显，叠加氢能掺烧政策导向，正推动产业链向“清洁化+智能化”双向升级。

3、燃气轮机行业竞争格局

行业竞争格局

资料来源：普华有策

4、燃气轮机行业主要发展趋势

（1）燃料低碳化成为刚性要求

在“双碳”目标与《氢能产业发展中长期规划》驱动下，国家电投、东方电气等已开展30%掺氢燃烧试验。“十五五”期间，新建燃机将普遍具备掺氢能力，2028年后有望启动纯氢/氨燃料商业化示范，政策明确将零碳燃机纳入绿色金融支持范围。

（2）AI与数字孪生深度重构研发与运维

“十五五”规划建议强调“AI+高端装备”融合，头部企业正构建燃机专用工业大模型，用于气动设计优化、故障预测与能效管理。未来5年，智能运维服务收入占比有望从不足10%提升至30%，形成“硬件+软件+数据”新商业模式。

（3）产品谱系向两端拓展

重型燃机聚焦H级（>60%效率）自主突破，支撑大型联合循环电站；轻型/微型燃机则加速航发技术转化，满足舰船、数据中心、边防微网等分散化、高可靠场景需求，形成“大集中、小分布”格局。

（4）国产化率进入加速提升期

在“能源安全”与“产业链韧性”定位下，“十五五”将推动高温合金、单晶叶片、FADEC控制系统等核心部件攻关，整机国产化率有望从当前约60%提升至85%以上，首台套应用风险通过保险与政府采购机制有效对冲。

（5）应用场景从“保供”转向“增值”

除传统调峰与驱动外，燃机将作为“灵活性资源”参与电力现货与辅助服务市场，并在AI算力中心、深海油气平台等高附加值场景建立TCO（总拥有成本）优势，政策亦鼓励“燃机+储能+可再生能源”多能互补微网模式，打开千亿级增量空间。

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”燃气轮机行业深度研究及发展趋势前景预判报告》系统梳理了燃气轮机行业的定义、发展历程与政策环境，重点分析“十四五”以来国家在能源安全、“双碳”目标及新质生产力战略下对燃机产业的支持举措，并前瞻“十五五”规划方向。内容涵盖全球与中国市场现状、国产化进展、核心“卡脖子”环节及进口替代趋势；深入解析产业链上中下游结构，评估电力、舰船、油气及新兴场景（如AI数据中心、氢能掺烧）的需求潜力；全面呈现以央企为主导、民企参与的多元竞争格局；最后结合AI赋能、零碳燃料转型、服务化升级等维度，预判技术与市场发展趋势，为投资与战略决策提供依据。