燃气轮机行业研究：AI催化燃气轮机需求上行，关注国内产业链投资机会

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑 全球 AI 数据中心扩张加剧电力消耗，带动燃气轮机发电需求高增。目前全球 AI 数据中心规模大幅扩张，导致电力需求高增。高德纳预测 2023-2027 年全球 AI 服务器用电量将从 195 太瓦时提升到 500 太瓦时。燃气轮机凭借项目建设速度快、发电稳定、启动速度快，碳排放低，成本较低等优势，未来有望成为 AI 数据中心领域供电的重要方案，看好燃机长期需求上行。2019-2023 年全球燃机销量从 39.98GW 提升到 44.10GW，CAGR 为 2.49%，三菱重工预计 2024-2026 年全球燃机年均销量为 60GW，较 23 年提升 36%，增长加速。我们预计 2025-2027 年美国 AI 新增用电对应燃机的新增装机需求分别为 12/15/18GW，分别同比+47%/25%/20%，保持高增。 燃气轮机：全球市场高度集中，海外燃机龙头订单高增，且长期享受高估值。（1）规模：根据 Precedence research，2023 年全球新机/服务市场规模分别为 262/376 亿美元，未来有望持续增长。（2）格局：三菱重工、西门子能源、GEV 为全球三家龙头，2023 年全球份额合计达 82%，集中度高。（3）趋势：伴随燃机景气度上行，海外燃机龙头呈现出 3 个共同点：燃机订单高增、计划扩大燃机产能、燃机订单以服务为主，且订单可见度高。例如 GEV：2024 财年，燃机新签订单 20.2GW，同比+113%；并计划 2024-2027 年将燃机产能从 55 台提升到 80 台。2024 年末，GEV 电力业务在手订单 734 亿美元，按 2024 年收入算，电力业务订单可见度已达 4 年。（4）估值：高维保占比带动现金流改善，催化海外燃机龙头估值提升。例如 GEV：持续稳定的维保订单带动现金流改善，2024 年 GEV 经营活动现金流 26 亿美元，同比+118%。同时，GEV 估值水平持续攀升，2024M7-2025M1，PE-TTM 约从 37 倍提升到 90 倍。 燃气轮机叶片：燃机核心零部件，技术壁垒高，技术迭代慢，全球产能严重不足。（1）地位：叶片是燃机核心零部件，价值量占比 35%，占比最高，耐高温程度直接决定了燃机的性能，涡轮进口温度每提高 40℃，燃机热效率可提高 1.5%，功率增加 10%。（2）特征：第一，涡轮叶片的技术壁垒高，由于工作环境高温高压，通常选择高温合金作为制作材料。同时制造工艺复杂，铸造和精密加工环节均包含 10 余道工序。第二，叶片技术迭代慢，单晶技术从 90年代沿用至今仍为主流，内部冷却技术更是从 60 年代沿用至今。壁垒高、迭代慢的特征导致行业新进入者较少，新技术替代的风险小，龙头公司份额稳固。（3）产能：全球燃机叶片产能不足，PCC 和 Howmet 为全球两大龙头，PCC 在2020 年员工数量减少 40%，直到 2023 年收入尚未恢复 2019 年的水平，慢于整机龙头。Howmet 在 2020-2023 年固定资产净额持续下滑。2018 年以来，PCC 和 Howmet 固定资产周转率维持在 2 左右，显著低于 GEV 等整机公司。 中国燃机市场持续扩容，国产化加速推进。（1）规模：2015-2023 年，我国燃机市场规模 CAGR 为 9%，未来随着国产化提升和燃气发电占比提升，看好中国燃机市场持续扩容。（2）国产化：21 世纪初，我国通过合作海外龙头，以市场换技术引进重燃。2009 年开始我国自主研发 F 级 50MW 重燃，在两机专项等政策支持下，近年来重燃技术不断取得新突破。例如 2022 年我国实现 F 级 50MW 重燃国产化；2024 年 F 级 300MW 重燃首次点火成功，国产化不断加速。 龙头公司基业长青的秘诀：重视研发投入+重视维保业务+业务多元化、市场国际化+长期重资产投入。我们复盘全球燃机产业链龙头成长历程发现，重视研发带来的技术领先；重视维保业务带来的现金流改善；业务多元化、市场全球化带来的抗周期波动能力，以及长期重资产投入为铸件公司带来的长期收入提升，是龙头公司基业长青的秘诀。 投资建议 全球 AI 数据中心规模扩张带动燃机需求提升，2024 年全球燃机龙头订单高增。同时，由于海外燃机产业链龙头产能紧张，叠加国内燃气轮机的国产化加速推进，看好国内产业链龙头份额提升，推荐国内燃机叶片龙头应流股份。 风险提示 全球数据中心扩张不及预期、国内主要厂商扩产进度不及预期、汇率波动风险。 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 1. 全球 AI 数据中心扩张，带动燃气轮机长期需求高增 ............................................... 10 1.1 全球 AI 数据中心迅速扩张，带动用电需求高增.............................................. 10 1.2 燃气轮机性能优越，更适合用于为 AI 数据中心供电.......................................... 12 2. 燃气轮机：全球市场高度集中，海外龙头订单高增、长期享受高估值 ................................ 17 2.1 燃气轮机下游应用广泛，市场规模持续增长................................................. 17 2.2 燃气轮机的技术壁垒较高，设计、制造难度大............................................... 20 2.3 燃气轮机行业格局集中，海外龙头主导全球市场............................................. 21 2.3.1 西门子能源：受益燃气轮机景气度提升，2024 财年新签订单加速提升 .................... 23 2.3.2 三菱重工：燃气轮机订单持续高增，规划 2024-2026 年燃机扩产 30% ..................... 29 2.3.3 GE Vernova：2024 年燃机订单高增，收购 Woodward 进一步完善燃机产业链 ............... 34 2.4 高维保占比带动现金流改善，催化海外燃机龙头估值提升..................................... 39 3. 燃气轮机叶片：燃机核心零部件，技术壁垒高，迭代速度慢，全球产能严重不足 ...................... 40 3.1 燃气轮机包括压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件........................................... 40 3.2 燃气轮机叶片：燃机皇冠上的明珠，技术壁垒高，技术更迭慢................................. 43 3.3 PCC：“两机”零部件龙头，内生增长+外延并购+应用拓展成就行业隐形冠军