摘要:燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动 力机械,包括压气机、燃烧室、透平三大核心设备。其工作原理为:压气机从外部吸入 空气,空气从燃气轮机进气口进入,通过压气机叶片升压,压缩后送入燃烧室,同时燃 料(气体或液体
1.1 燃气轮机:大国重器,技术壁垒较高
燃气轮机(Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动 力机械,包括压气机、燃烧室、透平三大核心设备。其工作原理为:压气机从外部吸入 空气,空气从燃气轮机进气口进入,通过压气机叶片升压,压缩后送入燃烧室,同时燃 料(气体或液体燃料)也通过燃料喷嘴喷入燃烧室,与高压空气进行混合后燃烧。燃烧生成 的高温、高压烟气受热后膨胀,经过导流后与透平叶片接触,气体在接触过程中逐渐膨胀, 推动透平叶片带动主轴旋转,实现热能转化为机械能。 燃气轮机在电力、能源开采与输送、舰船以及分布式能源系统方面应用广泛,是关系国 家安全和国民经济持续增长的重大动力装备,被誉为工业制造领域“皇冠上的明珠”,是 展现一个国家先进科技水平、强大军事实力和综合国力的重要标志。
涡轮叶片是燃气轮机的核心部件,价值量占比较高,制造难度大。我们以用于航空领域 的燃气轮机(航空发动机)为例,根据前瞻产业研究院,从航空发动机种类来看,涡扇 发动机广泛应用于战斗机、运输机、客机等,占比 95%以上。涡扇发动机里,叶片价值 占比 35%,占比最大。此外,在发动机叶片中,涡轮叶片的价值量最大,占比达 63%制造 方面,燃气轮机涡轮叶片由于工作环境处在高温高压、高负荷、高震动、高腐蚀的极端 状态,因而需要具备较好的高温性能、力学性能和耐腐蚀性能,技术壁垒较高。
1.2 燃气轮机市场加速增长,海外龙头主导全球市场
AI 数据中心建设加剧全球电力消耗,催化燃气轮机需求上行。(1)根据高德纳预测,目 前全球为实现生成式 AI 而新建的大型数据中心数量高速增长,导致电力需求高增。 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,2027 年现有 AI 数 据中心的 40%将因电力供应问题而受到运营限制。(2)数据中心的高商业价值要求其有 长期稳定、充裕的备用电源,相比风电和太阳能发电的波动性和随机性,燃气轮机凭借 启动速度快、发电效率高、调峰能力强等优势,未来有望成为调峰发电的重要选择方案,看好燃气轮机长期需求上行。 根据 Gas Turbine World 和三菱重工预测,2019-2023 年全球燃气轮机销量从 39.98GW 提 升到 44.1GW,CAGR 为 2.49%,预计 2024-2026 年全球燃机年均销量为 60GW,较 23 年的 44.1GW 提升 36%,增长加速。
全球燃机市场有望长期持续增长,亚太地区为当前最大区域市场。根据燃气轮机聚焦, 2023 年全球燃气轮机服务市场规模 376.4 亿美元,预计到 2033 年将达到约 868.4 亿美 元,2024 年至 2033 年 CAGR 为 8.72%。从市场分布来看,根据 MMR,2023 年中国、日本、 印度等亚太地区占据全球 41%份额,为最大区域市场。北美地区占比 22%,未来随着美国 AI 数据中心建设的迅速推进,预计美国市场占比有望进一步提升。
燃气轮机性能优越,广泛应用于发电、工业驱动、舰船动力等领域。相比柴油机和蒸汽 轮机,燃气轮机具有体积小,结构紧凑;声低,运动平稳,振动小;单机功率大,功率 重量比大,起动加速性好;润滑油消耗低,保养量小,管理人员少;可靠性高,可利用 率高等特点和优势,广泛应用于发电、石油化工、天然气输送及航空、舰船、铁路运输 等领域。具体从下游应用情况来看,根据观研天下,目前发电为燃气轮机主要应用领域, 下游应用达到了 32%;其次是油气领域,占比为 29%,舰船等其他领域占比 39%。
燃气轮机的分类方式多样。按照使用对象可以分为航空发动机、舰船用燃气轮机、工业 用燃气轮机。按照功率范围可以分成重型燃气轮机、中型燃气轮机和轻型燃气轮机。其 中重型燃气轮机主要用作于城市电网,中型燃气轮机主要用作于工业发电、船舶发电、 管道增压、坦克机车等,轻型燃气轮机主要用作于分布式发电。此外,重型燃气轮机可 以按燃烧温度分级,E级、F级、G/H、J级燃气轮机的透平转子进口温度分别在1200℃、 1300℃、1400℃、1600℃。
目前全球燃气轮机市场主要为三菱、西门子能源、GE 等公司垄断,根据 straits research,2023 年上述三家公司全球份额合计达 76.3%。(1)根据 McCoy Power Reports, 三菱重工 2023 年的全球燃气轮机市场份额 36%,连续两年位居世界第一,并且在高级燃 机市场(G、H 和 J 级别)中占据了 56%市场份额。此外,在建规模方面,根据 Global Energy Monitor 在 24 年 8 月份的文章,全球三大燃气轮机制造商通用电气、西门子能源 和三菱重工占据全球在建燃气发电厂燃气轮机市场份额的三分之二。其中,GE Vernova 以近 55GW 在建容量位居世界第一。
1.3 受益燃机景气度上行,海外产业链龙头收入、订单高增
Howmet:航空发动机结构件龙头,发动机业务收入持续提升
Howmet Aerospace 创立于 1888 年,原属于美铝集团,于 2016 年分拆复合材料业务出来 成为 Arconic Inc.,后再次于 2020 年分拆为两家公司:专注于轧制铝产品的 Arconic Corporation 和专注于工程产品的 Howmet Aerospace,是一家为航空航天和运输行业提 供先进的工程解决方案的公司,亦是国际上最早生产航空发动机结构铸件的公司之一。 专业化发展不断推进,盈利能力稳步提升。2010 年以来,公司收入在 2016 和 2020 年经 历了两次大幅下滑,主要系 2016 美国铝业公司 Alcoa Inc 将其铝土矿、氧化铝和铝业务 分拆给 Alcoa Corp,美铝公司更名为 Arconic Inc,保留了铝轧制、铝板、精密铸件以 及航空航天和工业紧固件的业务,并重点转向将铝和其他轻质金属转化为工程产品。 2019 年 Arconic 拆分为两个独立业务,其中 Arconic Inc.更名为 Howmet Aerospace(专 注于工程产品),另一家新公司为 Arconic Corporation(专注于轧制铝产品)。2020 年 分拆完成后,公司收入体量缩小,但是分拆后公司盈利能力稳步提升,2019 年到 2024 年 前三季度,公司毛利率从 21%提升到 31%。
Howmet 公司业务分为四大部分,包括发动机产品、紧固系统、工程结构和锻轮。(1)发 动机部门主要提供用于飞机发动机和工业燃气轮机的叶片和无缝轧制环,以及旋转和结 构部件。(2)紧固系统部门生产航空紧固系统、以及商业运输、工业和其他紧固件,还 包括门闩、轴承、流体配件和安装工具。(3)工程结构部门提供用于航空和国防用的钛 锭和轧制产品、铝和镍锻件;还为机身、机翼、航空发动机提供钛锻件、挤压件以及成 形和加工服务。(4)锻轮部门提供用于重型卡车和商业运输市场的锻造铝轮。 2023 年,Howmet 营收 66 亿美元:1)按产品分,其中发动机产品营收 32.66 亿美元(占 比 49%);紧固件 13.49 亿美元(占比 20%);结构件营收 8.78 亿美元(占比 13%);锻造 车轮 11.47 亿美元(占比 18%)。2)按下游分,2023 年对商用航空销售 32.29 亿美元(占 比 49%);国防航空销售 10.15 亿美元(占比 15%);商业运输销售 14.02 亿美元(占比 21%);工业及其他销售 9.94 亿美元。
2024 年,Howmet 发动机领域收入逐季度环比持续提升,目前收入占比已经突破 50%。公 司在燃气轮机领域,主要生产工业燃气轮机部件,包括叶片、环、盘和锻件等。根据 24 年三季报,得益于商业航空航天、工业燃气轮机等领域收入增长,2024 年公司发动机领 域收入逐季度环比持续提升,3Q24 实现收入 9.5 亿美元,收入占比已提升至 51.5%。
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
西门子能源是西门子集团的一个分支,是一家全球领先的能源技术公司,于 2020 年 9 月 在法兰克福证券交易所上市,实现独立自主运营。公司业务覆盖从发电、输电、储能到 低碳工业的整体能源价值链,包括传统和可再生能源技术,如燃气轮机、蒸汽轮机、以 氢气驱动的混合动力发电厂、发电机与变压器等。 受益燃气轮机景气度上升,西门子能源燃气服务业务(燃气轮机、热泵等产品和服务) 订单持续高增。根据西门子能源年报,2023 财年西门子能源燃气服务业务新签订单 128.97 亿欧元,同比+9.18%。2024 财年燃气服务业务新签订单 163.65 亿欧元,同比 +26.89%,增长加速。此外,为应对全球燃气轮机需求上行,公司在燃气服务领域持续扩 产,2024 财年燃气服务领域新增资产(无形资产和物业、厂房及设备的增加值)2.41 亿 欧元,同比+48.77%。
2022 年以来西门子能源总收入加速提升。2022 年以来,西门子能源收入持续提升,2024 财年,受益于能源转型,公司电网和燃气轮机业务高速增长,公司实现收入 344.65 亿欧 元,同比增长 10.75%,增长加速;实现净利润 11.84 亿欧元,业绩转正。
三菱重工:1H24 能源系统业务加速增长,规划到 2026 财年燃机产能扩张 30%
三菱重工 (MHI) 成立于 1884 年,主营业务包括四大板块,分别为能源系统(燃气和蒸 汽动力系统、核电力系统、航空发动机、压缩机等)、工厂和基础设施系统(金属机械、 船舶等)、物流、热能与驱动系统(物料搬运系统、涡轮增压器、暖通空调系统等)和飞 机、国防业务(商用航空、国防飞机、导弹等)。燃气轮机属于能源系统业务,2023 财 年公司能源系统业务收入占比 37.8%,占比最高。
三菱重工燃气轮机研发历史悠久,2023 年全球市场份额第一。三菱重工从 1961 年开始与 西屋电气公司开展技术合作,并于 1976 年利用自主技术开发出 1000℃级燃气轮机。根据 McCoy Power Reports,三菱重工(MHI)在 2023 年的全球燃气轮机市场份额 36%,连续 两年位居世界第一,并且在高级燃机市场(G、H 和 J 级别)中占据了 56%市场份额。 1H24 能源系统业务加速增长,公司规划到 2026 财年燃机产能扩张 30%。根据三菱重工年 报,受益燃气轮机业务增长,公司 1H24 能源系统业务收入同比增长 7.1%,增长加速。此 外,根据三菱重工 1H24 财年投资者业绩交流公告,受益中东地区能源转型和北美地区数 据中心建设带动全球电力需求增长,公司认为燃气轮机是未来几年应对数据中心扩张最 合适的解决方案。并且公司计划扩大涡轮叶片的生产能力,到 2026 财年将燃气轮机业务 的员工人数增加 10%,燃机产能增加约 30%。
GE Vernova:收购 Woodward 完善燃机产业链,1-3Q24 燃机订单高速增长
GE Vernova 是一家专门致力于推动电气化和脱碳化的公司,于 2024 年 4 月 2 日从 GE 分 拆而来,分拆后 GE 更名为 GE Aerospace。公司主营业务包括动力、风能和电气化业务。 动力业务包括燃气、核能、水电和蒸汽技术;风能部门包括陆上和海上风力涡轮机和叶 片;电气化包括电网解决方案、电力转换、电气化软件等。 根据公司官网,公司看好全球重型燃气轮机需求的不断增长,并于 2024 年 11 月宣布收 购 Woodward 的燃气轮机燃烧部件业务,以进一步完善供应链。根据 GE Vernova 招股说 明书,1-3Q24 公司新签燃气轮机订单 78 台,同比增长 32.2%,其中重燃订单 44 台,同 比增长 37.5%,燃气轮机订单高增。
2.1 中国燃气发电占比稳步提升,相比海外仍有较大提升空间
2015-2023 年我国燃气轮机市场规模稳健增长。我国燃气轮机行业发展受到国家政策大 力支持,市场规模持续增长,2015-2023 年 CAGR 为 8.98%。
中国燃气轮机发电量占全国总发电量的比例稳步提升,但是相比国外仍有较大差距。 2013-2023 年,中国燃气发电量稳健增长,期间复合增长率为 9.85%。天然气发电量占全 国总发电量比重从 2.1%逐步上升至 3.2%左右,始终没能突破 3.5%。与世界各国(地区) 相比,远低于全球平均水平(23%),显著低于美国(43%),日本(32%),韩国(27%), 未来我国燃气发电量仍有较大的提升空间。
我们看好中国未来天然气发电量占比持续提升,主要原因在于: 第一,我国燃气轮机需求较为旺盛,近年来在运营的燃气轮机较多,例如天津华电军粮 城电厂项目、四川能投广元燃机工程项目等,供应商主要来自西门子、GE、上海电气、 哈尔滨电气、东方汽轮机等等。未来随着国产化持续推进,有望支撑中国气电占比提升。 第二,我国天然气产量持续提升,中国天然气价格维持在相对较低水平。根据国家统计 局,2013-2023 年我国天然气储量从 4.64 万亿 m³提升到 6.74 万亿 m³,增长 45%;年产量 从 1209 亿 m³提升到 2324 亿 m³,增长 92%,供给端较为丰富。截至 10M24,我国进口天然 气价格指数为 102.5,保持在 2018 年以来的相对较低水平,有望支撑中国未来天然气发 电率进一步提升。
2.2 燃气轮机国产化持续推进,我国重燃技术取得重要突破
我国燃气轮机产业经历了自主研制-合作生产-技术引进-核心技术突破四个阶段。 (1)自主研制:我国自 20 世纪 50-70 年代开始进行燃机研发,此阶段以苏联技术为基 础走自主研发、设计和实验的技术路线。例如,1956 年,沈阳黎明航空发动机制造公司 试制成功了我国首台国产涡轮喷气发动机,标志着我国燃气轮机工业的开端。 (2)合作生产:20 世纪 80-90 年代,主要走仿制路线,合作生产,不再自主研制,国内 燃机研发一度停滞。例如,1986 年,成都发动机公司与美国 PW 和 TPM 公司开展合作,将 JT8D 航空发动机改型为 FT-8 燃气轮机功率提升到 24MW,达到了当时的世界领先水平。 (3)技术引进:2001-2007 年,我国三次“打捆招标”,以市场换技术,国内三大电气 集团东方电气、上海电气和哈尔滨电气分别与三菱、西门子和 GE 合作,引进 F 级重型燃 气轮机。根据 2021 年《中国战略性新兴产业研究与发展·燃气轮机》,经过多年发展, 三家公司的引进机组国产化率不断提高,东方电气国产化率已达 90%。然而国外企业向 我国转让的燃机技术主要局限在冷端部件制造和整机装配等低附加值部分,对于燃气轮 机设计、热端部件制造、控制系统等核心技术则进行严密封锁,国内燃机核心技术突破 势在必行。 (4)核心技术突破:为确保核心技术自主可控,东方电气自 2009 年开始进行 50MW 燃气 轮机的自主研制。其后,我国政策不断支持“两机”(航空发动机、燃气轮机)产业发展。 2012 年设立两机专项,2015 年“两机”项目首次被写入政府工作报告,同年国务院提出 《中国制造 2025》,明确提出组织实施航空发动机及燃气轮机等一批重大工程。在 2016 年公布的“十三五”规划纲要中,“两机”项目被列入“科技创新 2030——重大项目”。 经过 10 余年核心技术突破,2022 年,东方电气完成全了国产化的 F 级 50 兆瓦重型燃气 轮机正式发运,标志国产重型燃机自主研制迈出关键一步。2023 年 3 月,我国首台全国 产化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机商业示范机组正式投入商业运行。2024 年 3 月,公司自主 研制的 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机,在四川德阳经开区分布式能源站通过“72+24”小时 运行考核,正式投入商运,标志全国产化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机商业应用迈向成熟化。 2024 年 10 月,我国自主研制的 300 兆瓦级 F 级重型燃气轮机在上海临港首次点火成功, 是我国重型燃气轮机研发的又一重要里程碑成果。
从燃气轮机零部件国产化程度上看,根据两机动力控制微信公众号 2022 年 2 月文章,当 前我国燃机多数零部件已实现国产化,在透平叶片、燃烧室气压机、燃烧室陶瓷片和燃 烧气阀等部分零部件在量产时仍需要进口,未来随着应流股份、万泽股份等国产燃机零 部件厂商技术提升和产能扩张,预计中国未来燃机国产化程度有望进一步提升。
燃气轮机进出口差值缩小,国产化成效逐步显现。我国现已具备中小型燃气轮机自主生 产能力,并实现部分产品出口。随着国内燃气轮机生产技术的提升,中国燃气轮机的出 口规模逐渐扩大。受益于全球对清洁能源需求增长,特别是在一些新兴市场和发展中国 家,燃气轮机需求持续增长,2022 年我国燃气轮机实现产品出口量爆发式增长。2023 年 以来,我国燃气轮机出口量趋于稳定,出口范围持续扩大。1-10M24,我国燃气轮机进口 金额降至 3.25 亿美元,出口金额提升至 0.92 亿美元,进出口差值缩小,国产化成效逐 步显现。
2.3 国内产业链龙头技术提升,燃机领域收入持续高增
应流股份:国内燃气轮机叶片龙头,“两机”业务收入持续高增
深耕高端铸造领域,“两机”业务高速成长。公司前身为成立于 2000 年的安徽霍山应流 铸造,是以铸造为源头的专用设备零部件行业领先企业。2015 年开始,公司大力拓展两 机领域业务。目前在燃机领域,公司已经可以生产燃机动叶片、静叶片、喷嘴环以及其 他高温合金热端部件,并已经为 E/F/H/J 级等多种型号燃气轮机开发热端产品,功率范 围覆盖 12MW-400MW 主要型号。在燃气轮机国产化进程中,公司承担主要型号燃气轮机透 平叶片国产化任务,客户包括中国重燃、上海电气、东方电气、航发燃机、龙江广瀚、 哈尔滨汽轮机、南京汽轮机等行业龙头,同时还为国外客户西门子、贝克休斯、安萨尔 多、曼恩等批量供应动叶、导和护环等热端部件,并稳定批产交付。
燃气轮机在手订单丰富,“两机”业务收入持续高增。根据应流股份公告,截至 2024 年 9 月 30 日,公司在手的燃气轮机领域订单约人民币 8 亿元,其中仅 8-9 月新签订单就达到 了人民币 4 亿元。2017-2023 年,公司“两机”业务收入从 0.47 亿元提升到 7.88 亿元, CAGR 为 60.25%,持续高增。
万泽股份:铸造、医药双轮驱动,高温合金材料业务高速成长
公司成立于 1992 年,以房地产业务起家,2014 年开始布局高温合金领域,2019 年公司 重大重组,置出房地产业务,置入医药业务,形成目前高温合金及其制品和医药双主业 格局。 根据万泽股份官网,在高温合金业务方面,公司是涉及高温合金及其构件产业的民营企 业中,国内仅有的建立了从母合金制备、粉末冶金制粉以及到高温合金构件制造的具有 完整研发体系的企业。在产业化上,万泽股份形成了:
以上海万泽精密铸件为主体的高温合金等轴晶叶片、等轴晶涡轮、不锈钢及钛铝合 金构件的产业化生产能力,主要面向以航空与航天动力、舰船与地面燃机、机车与 汽车发动机配套用高温合金和不锈钢叶片、叶轮、壳体等为主体的目标市场。
以深汕万泽精密铸造为主体的高温合金母合金、高温合金粉末及其制品、精密铸造 叶片的产业化生产能力,主要面向以航空发动机、燃气轮机配套用粉末盘,以及核 电、机车动力配套用热端部件为主体的目标市场。 根据万泽股份官网,目前公司是国内唯一具备从高温合金材料研发到部件制备全流程研 制能力的民营企业,并与国内部分科研院所和企业建立了长期稳定的合作关系,公司所 生产的定向、单晶及等轴晶叶片和粉末涡轮盘等产品已先后在我国多型号航空发动机、燃气轮机等装备中获得应用。 高温合金制造领域,公司在 2018 年取得了首份燃机行业订单,2021 年开始在中小型燃气 轮机市场实现高速增长,2023 年公司参与上海电气主导的 78MW 燃机高温合金叶片研发项 目通过验收,实现了国产商用大涵道比涡扇发动机低压涡轮叶片的首台套突破。目前公 司高温材料业务处于高增阶段,2023 年收入 2.54 亿元,同比+52%。
航亚科技:布局“两机”和医疗两大板块,燃气轮机业务 2023 年快速突破
航亚科技成立于 2013 年,主营航空发动机和燃气轮机关键零部件及医疗骨科植入锻件, 主要产品包括压气机叶片、转动件及结构件(整体叶盘及整流器、机匣、涡轮盘及压气 机盘等盘环件)、医疗骨科植入锻件等高性能零部件,并于 2020 年上市。 在燃气轮机业务方面,2023 年公司加大拓展轻型燃机(航改燃)业务力度,产品主要应 用于分布式能源、海上平台、舰船动力、管路增压等领域的轻型燃气轮机,已获得国内 知名燃机公司的业务合同(1599 万元)。目前,公司已成为中国航发燃机、龙江广瀚等 国内主流轻型燃气轮机公司的供应商。
“两机”领域客户不断突破,近年来收入持续高增。航空发动机领域,根据公司公告, 2020-2023 年公司向赛峰交付的压气机叶片数量分别为 23/35/61/86 万片,持续提升。燃 气轮机领域,2023 年公司加大拓展轻型燃机(航改燃)业务力度,已获得国内知名燃机 公司的业务合同(1599 万元)。 受益“两机”业务持续突破,2023 年公司实现营业收入 5.44 亿元,同比+49.93%。1-3Q24 增长 30.24%,持续高增。
东方电气:燃机国产化推进顺利,燃气轮机收入持续高增
东方电气是中国东方电气集团控股特大型企业,历经 60 余年的发展,已成为全球最大的 发电设备供应商和电站工程总承包商之一。公司主营业务包括高效清洁能源装备(火电、 燃机、核电)、可再生能源装备(风电、水电)、新兴成长产业、工程及服务、现代服务 业共 5 大业务板块。其中,燃气轮机业务增长迅速,2023 年收入 38 亿元,同比+107%; 1H24 实现收入 36 亿元,同比+154%。
2022 年以来,公司自主研制的首台全国产化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机完工发运、并网发 电。2022 年,公司完成全国产化的 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机正式发运,标志国产重型燃 机自主研制迈出关键一步。2023 年 3 月,我国首台全国产化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机商 业示范机组正式投入商业运行。2024 年 3 月,公司自主研制的 F 级 50 兆瓦重型燃气轮 机,在四川德阳经开区分布式能源站通过“72+24”小时运行考核,正式投入商运,标志 全国产化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机商业应用迈向成熟化。
上海电气:国内燃气轮机头部厂商,重燃国产化持续推进
上海电气是全球领先的工业级绿色智能系统解决方案提供商,核心产业聚焦能源装备、 工业装备、集成服务三大板块。(1)能源装备板块主营核电设备、储能设备、燃煤发电 及配套设备、燃气发电设备、风电设备、氢能设备、光伏设备、高端化工设备等。(2) 工业装备板块主营电梯、大中型电机、智能制造设备、工业基础件等。(3)集成服务板 块主营能源、环保及自动化工程及服务等。2018 年以来,公司营业总收入连续 6 年突破 千亿元。
收购安萨尔多 40%股份,提升燃机技术实力。在燃气轮机方面,上海电气 2014 年斥资 4 亿欧元收购了意大利安萨尔多 40%股份,组建了合资公司上海电气燃气轮机有限公司, 主要负责研发、设计、生产重型燃气轮机及其发电设备、辅助系统及零部件,产品包括 F 级、E 级、小 F 级等重型燃气轮机,以及新研发的燃气轮机、升级改造与服务业务,目 前公司已成长为国内掌握重型燃气轮机核心技术的领先者。
公司近年来重型燃气轮机国产化推进顺利。根据上海电气公告,2023 年公司顺利完成我 国首台自主化 300 兆瓦级 F 级重型燃气轮机多级压气机叶片的交付,取得了国产化突破。 2024 年上半年,公司实现了 F 级 G50 重型燃气轮机透平叶片的批产加工,初步实现了国 产重型燃气轮机透平叶片精密加工技术的工程化应用。
哈尔滨电气:国内燃机头部厂商,气电设备收入保持高增
燃气轮机制造经验丰富,市场份额国内领先。公司由始建于 1950 年代的哈尔滨“三大动 力厂”(哈尔滨电机厂、锅炉厂、汽轮机厂)在 1994 年组建而成,是哈电集团的重点骨 干企业,主营业务包括火电、水电、核电、气电(燃机)等设备。根据公司官网,在气 电(燃机)领域,公司气电年产能达到 6000MW,国内市场份额超过 1/3。公司主要燃机 产品包括 9F 级(9FA、9FB)重型燃机和 E 级燃机。公司目前已赢得国内 12 个电厂、27 台 9FA 燃机及联合循环机组的供货合同,国内同型燃机市场占有率达到 50%。2024 年我 国自主研制的 300 兆瓦级 F 级重型燃机在上海临港首次点火成功,哈电集团承制了该项 目首台样机燃烧室等关键部件。
营业总收入持续提升,气电设备收入保持高增。2021 年以来公司收入持续增长,其中, 气电设备增长迅速,2022 年快速放量,实现收入 6.14 亿元,同比增长 737.67%;2023 年 实现收入 11.44 亿元,同比增长 86.35%,保持较高增速。
杭汽轮 B:西门子燃机国内总成套商,近年来燃机销量持续高增
公司是国内领先的工业透平机械装备和服务提供商,前身是创建于 1958 年的杭州汽轮机 厂,主营工业汽轮机、燃气轮机两大业务。 根据公司年报,在燃气轮机业务上,公司通过与西门子就天然气燃气轮机 SGT800 机型开 展合作,进入天然气分布式能源领域,机型逐步拓展到 SGT-300、SGT-700、SGT5-2000E。 作为西门子燃机在国内的总成套商,公司从项目采购与集成实施两个方面开展燃机业务, 已具备分布式能源联合循环项目的选型能力,建立了完善的系统配套标准和材料体系, 可以完成燃气轮机本体之外的设备自主加工和配套工作。在分布式能源项目的热电联产/ 联合循环电厂及油气等需采用中小型燃气轮机的工业领域中,公司不仅能够为客户提供 燃气轮机设备,还可以为客户提供燃气轮机电站成套设备和高效的整体解决方案。 近年来,随着国家产业政策调整,分布式天然气发电以及企业自备电厂对燃气轮机需求 增加,公司燃气轮机业务收入增长迅速,2023 年实现收入 10.26 亿元,同比增长 108%, 收入占比从 2022 年的 8.92%提升到 17.32%。
3.1 应流股份:国内燃气轮机叶片龙头,3Q24 合同负债大幅提升
深耕高端铸造领域,“两机”业务构筑新增长极。公司前身为成立于 2000 年的安徽霍山 应流铸造,是以铸造为源头的专用设备零部件行业领先企业。公司以泵及阀门零件、机 械装备构件等产品起家,主要应用于石油天然气、核电、工程和矿山机械等行业。2015 年开始,公司大力拓展燃气轮机和航空发动机领域业务。目前在燃机领域,公司承担主 要型号燃机透平叶片国产化任务,客户包括中国重燃、上海电气、东方电气等行业龙头, 同时还为西门子、贝克休斯等批量供应动叶、导叶和护环等热端部件。 公司营业收入稳定增长,扣非后利润持续提升。2017-2023 年,随着公司“两机”业务 的持续推进和核能核电业务的稳步提升,公司收入从 13.75 亿元提升到 24.12 亿元,复 合增速为 9.82%。1-3Q24 公司实现收入 19.1 亿元,同比增长 5.72%。2023 年公司实现归 母净利润 3.03 亿元,同比下滑 24.5%,主要因 2022 年合肥土地收储、霍山“退城进园” 等项目为公司带来资产处置收益 1.13 亿元。2023 年和 1-3Q24 公司扣非后归母净利润分 别同比提升 22.88%和 11.59%。
公司“两机”业务成长迅速,收入占比持续提升。近年来,公司“两机”业务成长迅速, 2017-2023 年收入 CAGR 为 60%。同时营收占比不断加大,2017-1H24 收入占比从 3%提升 到 34%。未来随着燃气轮机景气度上行,以及公司继续秉持大力发展“两机”业务的战 略,公司“两机”业务占比未来有望进一步提升。
3Q24 新签燃机订单较多,合同负债显著提升,看好公司收入长期增长。截至 24 年 9 月 30 日,公司燃气轮机在手订单约 8 亿元,其中仅 8-9 月新签订单就达 4 亿元。截至三季 度末,公司合同负债达1.71亿元,较二季度末提升1.17亿元。公司目前在手订单较多, 看好公司燃气轮机业务收入长期增长。
持续进行重资产投入,研发费用率近年来保持在 12%左右。公司近年在资本支出方面持 续投入,在建工程逐年呈稳定上升趋势,1-3Q24 在建工程同比+25.58%。公司重视产品 研发,近年来研发费用率保持在 12%左右。随着公司在高端铸件产品研发方面实现实质 突破,产品系列有望进一步得到优化,研发投入成效将在利润端充分显现。
“两机”和核能核电业务放量牵引公司盈利能力持续提升。2018 年开始,公司毛利率和 净利率随着毛利率较高的“两机”和核电业务的快速增长出现一定提升,盈利能力增强 趋势明显。未来随着公司“两机”和核电业务产能利用率持续提升,产品结构持续优化, 总体毛利率有望呈现上升趋势,公司盈利能力有望得到进一步提升。
公司燃机领域技术实力较强,客户资源丰富。根据公告公告,公司是国家两机耐高温叶 片一条龙应用计划示范企业,为多种主要型号燃机提供热部件,具备高难度产品开发和 批量化制造能力。在燃气轮机国产化进程中,承担主要型号燃气轮机透平叶片国产化任 务,客户包括中国联合重燃、上海电气、东方电气、航发燃机、龙江广瀚、哈尔滨汽轮 机、南京汽轮机等行业龙头。同时,公司还为境外客户西门子、贝克休斯、安萨尔多、 曼恩以及其他客户等批量供应动叶、导叶和护环等热端部件,并稳定批产交付。
应流股份燃气轮机零部件种类丰富,功率覆盖范围广,扩产进一步提升交付能力。 根据公司公告,在燃气轮机领域,公司已经为 E/F/H/J 级等多种型号燃气轮机开发 热端产品,功率范围覆盖 12MW-400MW 主要型号,客户群覆盖全球主要燃机巨头,产 品范围覆盖高温合金单晶、定向和等轴晶各类动叶、导叶、护环等;在国产大 F 级 重型燃机一二三级定向空心透平叶片批产交货基础上,更高级别的 G/H 级透平叶片 也在 24 年 5 月份实现了技术突破,通过了行业内专家的验收。截至 1H24,公司燃气 轮机零部件累计开发完成 180 个品种,正在开发 62 个品种。 2024 年 10 月,公司拟发行可转债募资不超过 15 亿元,用于投资叶片机匣加工涂层 项目。募投项目有助于公司形成完整的叶片、机匣生产、加工及涂层生产链,提升 公司在“两机”零部件领域的核心竞争力。
3.2 万泽股份:燃机叶片业务迅速成长,2023 年高温材料收入高增
铸造、医药双轮驱动,高温合金材料业务高速成长。公司成立于 1992 年,以房地产业务 起家,2014 年开始布局高温合金领域,2019 年公司重大重组,置出房地产业务,置入医 药业务,形成目前高温合金及其制品和医药双主业格局。 高温合金制造领域,公司在 2018 年取得了首份燃机行业订单,2021 年开始在中小型燃气 轮机市场实现高速增长,2023 年公司参与上海电气主导的 78MW 燃机高温合金叶片研发项 目通过验收,实现了国产商用大涵道比涡扇发动机低压涡轮叶片的首台套突破。目前公 司高温材料业务处于高增阶段,2023 年收入 2.54 亿元,同比+52%。
高温合金业务产能扩张顺利,进一步提升交付能力。
根据万泽股份 2023 年报,深汕万泽 2023 年启动了科研生产基础设施二期建设、检 测工程中心设备及设施建设、粉末冶金扩产扩能建设、精密铸造线扩产扩能建设等 多个高温合金技术改造项目,未来将大幅提升高温合金叶片、粉末及粉末盘的生产 能力。截至 2023 年末,深汕万泽已具备单晶及定向叶片 10000 件/年、等轴叶片 40000 件/年、粉末盘 100 件/年、粉末 150 吨/年、母合金 150 吨/年的生产能力。
根据万泽股份 2024 中报,1H24 深汕万泽产能建设顺利:叶片线完成了旋转炉、高 压脱芯釜、全自动蓝光设备、电火花机、450KV 射线机、VA 自动制壳线等设备的安 装调试,并解决了相关工序的瓶颈问题,叶片产能进一步提升、合格率也稳步提升。 同时,粉末线和粉末盘线也完成了部分设备的改造优化,并新增等离子旋转电极雾 化制粉炉、静电除杂设备、超声振动筛、外圆磨床、内窥镜、变位机等多个设备, 制粉能力由单一产品提升至双产品组合,盘件型号范围也进一步拓宽,盘件合格率 大幅提升。
3.3 杭汽轮 B:西门子燃机国内总成套商,燃机收入占比已提升至 10%+
公司是国内领先的工业透平机械装备和服务提供商,前身是创建于 1958 年的杭州汽轮机 厂,主营工业汽轮机、燃气轮机两大业务。2017-2023 年,杭汽轮 B 收入、归母净利润 CAGR 分别为 9%和 40%。
工业气轮机:根据杭州资本官微,1970 年代公司引进西门子工业汽轮机技术,成功 制造出功率范围 0.5-150MW 的各种工业汽轮机,应用于石油炼化、化工、钢铁等驱 动领域。目前公司工业汽轮机国内份额超 50%,几乎囊括了所有国内工业汽轮机首 台套的设计和制造。
燃气轮机:2004 年公司与日本三菱重工在小型燃气轮机 M251S 开展合作,开启了燃气轮机市场的拓荒之路。2015 年开始,公司又与西门子就燃机设计、制造、成套、 售后等业务全面深化合作。根据公司年报,公司通过与西门子就天然气燃气轮机 SGT800 机型开展合作,进入天然气分布式能源领域,机型逐步拓展到 SGT-300、 SGT-700、SGT5-2000E。作为西门子燃机在国内的总成套商,公司从项目采购与集成 实施两个方面开展燃机业务,已具备分布式能源联合循环项目的选型能力,建立了 完善的系统配套标准和材料体系,可以完成燃气轮机本体之外的设备自主加工和配 套工作。在分布式能源项目的热电联产/联合循环电厂及油气等需采用中小型燃气轮 机的工业领域中,公司不仅能够为客户提供燃气轮机设备,还可以为客户提供燃气 轮机电站成套设备和高效的整体解决方案。
燃机产品种类丰富,收入占比已提升至 10%+。根据杭汽轮 B 官网,公司与西门子合作的 燃气轮机产品线涵盖了 SGT-500、SGT-600、SGT-700、SGT-750、SGT-800,功率范围覆 盖 20-57MW,产品种类丰富。近年来,公司的燃气轮机销量迅速突破,2020-2023 年分别 销售 2/5/9/12 台燃机,2023 年以来公司燃机收入占比已提升到 10%以上。
3.4 东方电气:重燃国产化顺利推进,燃机业务持续高增长
东方电气成立于 1958 年,是中国东方电气集团控股特大型企业,历经 60 余年的发展, 已成为全球最大的发电设备供应商和电站工程总承包商之一。公司主营业务包括高效清 洁能源装备(火电、燃机、核电)、可再生能源装备(风电、水电)、新兴成长产业、工 程及服务、现代服务业共 5 大业务板块。 东方电气燃气轮机研发历程主要分为三个阶段。(1)1966-2007 年,以市场换技术,和 三菱重工合作,实现燃气轮机技术的早期积累。(2)2008-2019 年:2008 年底正式启动 G50 自主研制工作,开启了核心技术加速追赶国外的阶段。(3)2020-至今:2020 年 G50 成功实现满负荷稳定运行,公司正式进入重型燃气轮机商业化阶段。2022 年首台全国产 化 F 级 50 兆瓦重型燃气轮机(G50)完工发运、并网发电,标志着我国在自主重型燃气 轮机领域完成了“从 0 到 1”的突破。
东方电气燃气轮机收入持续高增,1H24 收入占比已突破 10%。1H24 东方电气实现收入 334.57 亿元,同比增长 11.84%,增长加速。其中,燃气轮机业务增长迅速,2023 年收入 38 亿元,同比+107%;1H24 实现收入 36 亿元,同比+154%。2022-1H24 燃机收入占比从 3.3%提升到 10.8%。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
来源:未来智库一点号