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2025年,燃氣輪機市場迎來史上罕見的爆發式增長。
據McCoy統計,第三季度全球燃氣輪機新增訂單激增95%,創下近年來增速新高。
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全球燃氣輪機市場格局趨勢(統計口徑為>10MW機型)
燃氣輪機三大巨頭美國通用電氣(GE Vernova)、日本三菱重工(MHI)和德國西門子能源(ENR)的訂單量均實現大幅增長。
國產化,正在突圍!
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作為現代工業的“動力心臟”,燃氣輪機的工作原理,說起來比較簡單。
壓氣機組件從外界吸入大量空氣——沒有空氣,燃燒無法實現——并將其壓縮,提高空氣的壓力和溫度,以實現更高效率的燃燒。
隨后,天然氣或氨氣等燃料被噴入燃燒室,與高壓空氣混合并點燃,產生極高溫度的燃氣。
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燃氣輪機原理圖
當高溫高壓的燃氣沖入動力渦輪,就可以推動其葉片高速旋轉。
動力渦輪的旋轉機械能一方面驅動前端的壓氣機繼續工作,另一方面則將剩余的機械功輸出,可以驅動發電機或其他設備。
輸出功率肯定是燃氣輪機最重要的參數之一,但按運行參數來說,燃氣輪機可以分為E級(燃氣初溫1150℃-1250℃)、F級(燃氣初溫1300℃-1450℃)、G/H級(燃氣初溫1500℃-1600℃)、J級(燃氣初溫1600℃以上)。
級別越高,工作溫度就越高,燃燒也越充分,也越低碳環保。
目前,F級是主流機型。
得益于高效、緊湊和啟動迅速的特點,燃氣輪機在多個關鍵領域發揮著重要作用。
首推的應用場景便是發電。
以應用場景而論,將近三分之二的燃氣輪機的功率用于發電。
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燃氣輪機按應用領域分類占比
經過三百多年的發展,燃氣輪機聯合循環機組是目前效率最高的化石能源發電方式之一。
目前最好的機組,熱效率可超過60%。
由于啟動速度快、負荷調節靈活,非常適合為風電、光伏等間歇性可再生能源提供調峰支持,保障電網穩定。
針對工業園區、數據中心、醫院等特殊區域,燃氣輪機可作為分布式能源或應急電源。
比如,根據人工智能數據中心(AIDC)的“潮汐式”用電特點,可驅動燃氣輪機作為可靠的備用電源。
另一個重要的應用場景,是在陸地和海上的油氣開采、輸送環節,提供穩定的動力來源。
在陸上油氣作業中,燃氣輪機可為油田、煉油廠、天然氣處理廠、長輸管道提供動力,用于發電或直接驅動注水泵、氣體壓縮機等關鍵設備。
同時,燃氣輪機也能為遠離大陸電網的海上鉆井平臺、浮式生產儲油卸油船(FPSO)提供穩定電力。
例如,今年七月,我國自主研制的CGT30型燃氣輪機,完成累計超過5000小時的嚴苛海上測試后,正式批量生產,進入裝艦階段。
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國產CGT30系列燃氣輪機
除了電力,燃氣輪機還能提供推力,此時它會搖身一變,成為航空噴氣發動機。
簡單來說,航空發動機(尤其是渦扇、渦噴發動機)可以理解為,一種以產生最大推力為首要目標,并經過極致輕量化設計和空氣動力學優化的特種燃氣輪機。
航空發動機(特別是核心機)是燃氣輪機技術皇冠上的明珠,代表了該領域最前沿、最精密的技術水平。
燃氣輪機具有功率密度大、啟動加速快的優勢,于是也成為軍艦與特種船舶的強勁引擎,被廣泛應用于驅逐艦、護衛艦等水面艦艇。
在大型工業領域,燃氣輪機早就是傳統的動力設備,可以直接驅動大型機械,提供高效動力。
燃氣輪機絕不僅僅是單純的能量轉換設備,而是作為國之重器,保障著國家能源獨立與電力安全,筑牢了國防實力。
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燃氣輪機的應用領域如此之廣,市場前景自然廣受看好。
據分析,2024年全球燃氣輪機市場規模約為300億美元,到2031年將達到約500億美元,綜合年增長率超過7%,而且需求的增長還在加大。
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燃氣輪機全球市場預估
2025年燃氣輪機市場的爆發式增長,仍然出乎很多人的意料。這個結果并非偶然,而是多重因素疊加的結果。
首先,全球多國能源政策出現右轉。
在能源安全優先的戰略導向下,各國重新重視化石能源的穩定供應,燃氣輪機作為清潔高效的化石能源利用設備,成為能源結構優化的重要選擇。
其次,中東地區“油轉氣”戰略持續推進。
“油轉氣”導致油氣開采與輸送環節的動力需求激增,直接拉動了燃氣輪機的訂單增長。
第三,是AI領域的飛速發展。
AI的盡頭是電力。
數據中心、新型工業園區等新興場景快速崛起,急速加大了對電力的需求。
當所有人在搶AI芯片時,巨頭們正在瘋搶更底層的電力。
2026新年伊始,Meta與Vistra、Oklo及TerraPower達成協議,共同資助建設位于俄亥俄州和賓夕法尼亞州的核電項目,預計能釋放高達6.6吉瓦的電力。
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裝機超過5000臺的美國通用電氣公司LM2500燃氣輪機
市場火熱的更深層邏輯,則是燃氣輪機需求爆發與供應鏈瓶頸的碰撞。
訂單爆發式增長,全球主要制造商的業績也相當亮眼。
西門子能源在2025財年售出了194臺燃氣輪機,幾乎是2024年的兩倍,其2025財年燃氣輪機訂單總功率達到26GW,同比增長63%。
三菱重工在2025財年上半年新增燃氣輪機訂單23臺,同比激增155.6%。
市場在爆發,供給端產能卻無法短期內提高,始終滿足不了需求。
這甚至導致了交貨周期大幅拉長。
GE Vernova公司已經賣光了截至2028年的所有產能,2029年的產能也僅剩10%可分配。
三菱重工也表示,現在下單重型燃氣輪機,交貨時間往往要排到2028到2030年。
國際巨頭們,賺得盆滿缽滿。
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在全球市場一片欣欣向榮的背景下,中國作為制造業大國和需求大國,燃氣輪機需求量也在大漲。
但在市場繁榮的背后,卻存在著非常尷尬的局面。
我國不但沒從這場狂歡中得到收益,反而還在大量花錢進口燃氣輪機。
有相關報告統計,僅2025年1-11月中國“渦輪噴氣發動機”的進口量就達到674臺。
該數據還只是反映了航空發動機的進口情況,如果再加上地面發電和機械驅動的燃氣輪機數量,只怕量會更大。
特別是重型燃氣輪機,我國仍處于追趕地位,高端機型及核心部件上依賴進口需求。
尤其是300MW以上的高端燃機市場,我國燃機的滲透率不足10%。
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2020-2024全國燃氣輪機市場規模及細分市場占比
中國燃氣輪機的國產化之路,是從與西方企業邊合作邊學習開始的。
直到2013年,中國終于等來了一個千載難逢的機會。
當年,具有160多年歷史的意大利老牌燃機企業安薩爾多(Ansaldo)的母公司芬梅卡尼卡集團(Finmeccanica)因經營問題變賣股份套現,將84.8%股權出售給意大利政府下屬的國家戰略基金FSI。
說起安薩爾多,這也是世界排名第四的燃氣輪機企業,早在1991年就與西門子合作,通過聯合開發的方式,掌握了F級燃機的核心技術,并在合作終止后完成了技術體系的自主化,攻克了H級燃機的技術。
盡管技術不錯,但因為歐洲市場飽和,安薩爾多的經營狀況并不樂觀。
上海電氣此時剛剛結束與西門子的合作,非常了解歐洲市場。
高層快速反應,在2014年直接拿下安薩爾多40%的股權,成為唯一產業股東。
雙方立刻就在上海成立合資公司,直接填補了中國在高溫葉片和低排放燃燒器方面的空白。
雖然核心技術還在外資手里,但中國企業到這里,才算真正掌握了一整套重型燃氣輪機技術。
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收購后的官網新聞
2015年,GE收購阿爾斯通。
因為GE本身有燃機,為了遵守歐洲的反壟斷法案,不得不剝離掉阿爾斯通的燃機業務。
借助安薩爾多這個殼子,上海電氣又順利接手,再次擴充技術庫。
2023年上海電氣跟安薩爾多合作研發出的全球首套50赫茲H級聯合循環機組GT36-S5在閔行燃機示范工程并網成功,單功率達到538兆瓦,聯合循環后功率可達745兆瓦。
位于四川德陽的東方電氣也是國內掌握前沿技術的重型燃氣輪機企業,第一家掌控E、F、J級中型燃氣輪機全產業線。
2022年,東方電氣制造的完全自主研制具有完全自主知識產權的首臺F級50兆瓦重型燃機在白鶴灘水電站進入商業示范應用。
也是在2022年,東方電氣與日本三菱合作制造的M701燃氣輪機成功下線。
M701是J級重型燃氣輪機的代表,也是全球效率最高的燃氣輪機,此次合作,實現了整套機型的國產化制造,國產化率達到65%。
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M701成功下線
這臺燃氣輪機于2023年10月26日在廣州珠江電廠順利投運,單套聯合循環功率高達730兆瓦,效率也達到64%。
2024年11月,國內首臺自主研制F級15MW重型燃氣輪機G15在東方電氣點火成功,三大核心部件完全國產化。
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在實驗臺上的G15燃氣輪機
東方電氣的海外業務在2025年也有進展,實現自研F級重型燃機整機G50出口零的突破,出口到中亞的哈薩克斯坦,東南亞和中東也有項目正在簽約。
中國的燃氣輪機發展,各個企業龍頭并非完全各自為戰,國家的調控也起到集中力量辦大事的作用。
2014年9月,為整合國內燃氣輪機企業的優勢資源,國家電投集團聯合哈電集團、東方電氣集團、上海電氣集團在上海臨港自貿區組建了中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司,參與國家重型燃機重大專項,進行F級和G/H級等更高技術等級重型燃機的研發。
2024年2月,我國自主研制的300兆瓦F級重型燃氣輪機首臺樣機在上海臨港總裝下線。
這臺燃氣輪機是我國目前自主研制的最大功率、最高技術等級的重型燃氣輪機,由上海電氣集團總裝制造,北京、遼寧、上海、江蘇等19個省市200余家企業、科研院所、高校等參與研制。
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樣機下線發布會現場
一系列技術突破表明,燃氣輪機的國產化進度正在提速。
當然,需要攻克的難關也不少。
高溫材料、精密制造等產業鏈瓶頸,有待突破。
同時還要加速規模化商業應用,積累運行業績并構建自主的包括大小修在內的“后市場”服務生態,才能獲得國際市場的信任。
作為“大國重器”,燃氣輪機實現自主可控,關系國家能源安全、高端制造競爭力。
這是一場巔峰逆襲之戰。
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