调研纪要
2025-01-17
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1、全球燃气轮机市场需求与订单情况
2、燃气轮机产能扩张与规划
3、燃气轮机机型与应用
4、AI数据中心的发电方式
5、燃气轮机价格与市场规模
6、燃气轮机的优势与未来需求
7、燃气轮机机组配置与运行
8、燃气轮机零部件情况
9、国内燃气轮机产业情况
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Q:2024年头部几家客户的燃气轮机接单情况如何,基于2024年燃气轮机订单增长,分下游来看,传统下游和新增的AI数据中心的占比情况是怎样的?
A:全球燃气轮机往年需求量大概在30GW左右,2024年订单数和需求有很大增长,截至11月底订单量已超过50GW。国际主流的几家制造商中,GE 2024年大概拿到22GW,占40%左右的市场份额;西门子可能拿到25% - 30%的市场份额,大概25%左右;剩下10%的份额是安萨尔多、韩国斗山、日立等小型厂家。主要需求在北美和中东市场,下半年欧洲市场订单也开始增加。北美市场,一部分电力增长需求是经济发展带来的,另一部分是AI算力中心投资建设带来的,新增长的电力需求里大概60% - 70%是由AI数据中心带来的。中东市场,沙特和阿联酋提出2030愿景,希望利用丰富天然气资源打造全球AI中心,对燃气轮机尤其是数据中心建设的需求猛增。欧洲市场往年订单少,因电力市场趋于饱和稳定,但由于AI数据中心增长,下半年订单开始增加。2024年三大燃气轮机供应商订单饱和,出现产能瓶颈问题,订单都排到了2027年甚至2028年上半年。
Q:现在扩产的难度大不大,目前已规划的在建产能大概能满足多少新增需求?
A:扩产能难度比较大。一方面,燃气轮机行业偏垄断,掌握核心技术的上游核心零部件供应商少,且不太愿意向外做技术转让;另一方面,燃气轮机发电行业历史上有过波峰增长,大家对扩产能持谨慎态度。主机厂产能有一定冗余,比较现实可行的做法是把核心部件产能集中起来,将原来保留在欧美主机工厂的非核心产能向外扩展。
Q:GE、西门子、三菱的扩产规划和在建产能有大概的指引吗?
A:目前已知GE已宣布在新加坡投资2000万美元扩展新加坡工厂的产能,其他厂家估计还在讨论阶段。订单增长迅速,产能有滞后性,一个燃机订单从合同签约到交付大概要18个月左右,还有时间解决产能问题。
Q:头部几家今年接的单子里,分大小机型来看,大机型和小机型的比例分别是多少,不同机型用在哪些下游?
A:燃气轮机尤其是工业燃气轮机产品序列全,像GE既有航空发动机生产能力又有燃气轮机生产能力,产品从小的几兆瓦到最大的H级830兆瓦以上都有。市场需求向两个方向发展,一方面分布式能源需求旺盛,应用场景为大型商业中心和工业园区,采用10兆瓦到20兆瓦的联合循环机组(行业内叫6F级别,6F01到03 );另一方面是大型化的为基础电网提供基本负荷的H级燃机,60赫兹电网的H级出力大概在500兆瓦左右,50赫兹电网的H级,H01出力大概在650兆瓦左右,H02大H现在可以做到830兆瓦到840兆瓦,联合循环效率64%以上。目前大H级已占超过50%的新增订单份额,大型燃机尤其是高效出力大的燃机需求占市场主要部分。
Q:从见到燃机到交单的18个月时间里,AI数据中心采用什么发电方式?
A:早期建成的AI数据中心规模较小,通常用小型移动式燃气轮机做主力电源,配备柴油发动机做应急和备用电源,同时配备UPS,能提供1 - 2小时断电支撑。新增的AI数据中心规模大,大部分采用大型重型燃机做主力电源,然后配备柴油发电机,新增订单里60%以上的AI数据中心用大型燃气轮机做主力电源。北美通常认为50兆瓦以上容量的AI中心就应配燃气轮机,在电网基础薄弱落后地区,20兆瓦以上就应配燃气轮机做主力供应电源。
Q:主机厂和零部件目前有没有涨价?涨幅是多少?
A:市场价格与供需关系密切相关,现在已经开始涨价,尤其是24年下半年的订单。主机(主设备)涨价幅度在15% - 20%之间,上游零部件涨幅与主机差不多,大概15%左右。
Q:燃气轮机大机型和小机型对应的设备价值量分别是多大?未来3 - 5年每个地区大概会新增多少需求?
A:统计燃气轮机每千瓦时造价比较困难,因机组型号、技术、效率不同,经济性不一致。以应用最广泛的两个机型为例,H级机组一台约650兆瓦,一个项目通常配两套,主机(不含余热锅炉等轮机设备)价格约13亿人民币;6F.03级别(150 - 200兆瓦)通常也配两套,主机设备价格约3亿人民币。关于未来3 - 5年各地区新增需求未提及具体数据。
Q:全球AI带来的装机容量是多少?分区域情况如何?
A:全球AI带来的数据容量未统计,统计了北美市场尤其是美国的情况,美国到2028年AI每年新增容量约15 - 20GW,且北美市场可能会保持每年新增20GW以上,一直持续到2028年。
Q:到2028年之后,地热、核电建起来,燃气轮机的需求是否会下降?
A:核聚变反应堆从技术成熟到推广商用预计至少要十年左右,核电技术在国内外建设周期都很长。燃气轮机因占地面积小、投资少、污染物排放低、减碳、技术成熟,且北美天然气价格低等优势,未来十年应该还是占主导,其他技术从突破到商业运营路长,建设周期长,核准程序麻烦。
Q:两套六百多兆瓦总共造价13亿,这13亿指的是燃气轮机还是整个发电机组的价格?
A:指的是燃气发电机组的价格,燃气轮机在发电机组里占60%。
Q:燃气轮机行业过去的波峰波谷情况是怎样的,何时需求多,何时需求少?
A:以国内为例,04年放开火力发电后,从04年到14年是电力建设大周期,燃气轮机在长三角、珠三角因经济发展和环保要求提高而应用广泛,产能爆发,不愁销售,行业通过集中招标制度使主机厂与大批燃气轮机电厂深度绑定。14年以后,电力供用电需求增长趋缓,一直到17、18年左右。十四五的前三年,即21、22、23年是爆发期,疫情后发电厂建设需求集中释放,部分省市超出规划容量。从23年下半年到24年,数据中心爆发使燃气轮机大幅增长,如有的厂家一个月签的大型H级燃气轮机订单数量远超往年一年的十几台。
Q:用户购买两套燃气轮机是什么概念,市场规模是否需要乘以二翻倍?
A:电网、AI数据中心及一些用户因对电力稳定需求高而配置两台燃气轮机。一方面电网为减少燃气轮机故障跳机对其造成的冲击,需要冗余和灵活性;另一方面,数据中心等为保障电力供应稳定,一台机组供应整个需求的70%电容量,两台机组可使电力有大概40%左右的冗余。同时还会配10% - 20%电力需求容量的柴油发电机作为应急和备用电源,燃气轮机有尖峰负荷能力,能提高10%左右,UPS电源可保证一到两小时直流电供应,燃气轮机紧急抢修2到3个小时可恢复。两台燃气轮机并非一用一备,常规时大概都在80%负荷左右区间运转以满足用电需求。
Q:头部几家燃气轮机厂有哪些零部件线是外采的,哪些是掌握在自己手里的?
A:燃气轮机的备件分为铸件、结构件、热通道部件(热端部件)、控制系统以及辅助系统。铸件、结构件可以外采,很多是全球采购。核心部件里热通道部件中的叶片是关键,经济价值能占到整个部件的30%左右。热通道热端的叶片(如一段、二段等各级叶片)国外厂商通常自己加工,毛坯件可外购,但加工包括叶片叶型、热障涂层处理都掌握在自己手里。控制系统几家也掌握在自己手中,是独立的一套系统,比如GE常用马克6E,较少让国内供应商参与。辅助设备,如调压站、进气模块、水处理模块等可以外采,是全球供应。
Q:叶片铸件的占比大概是多少?
A:零部件成本包括铸件占比等需要保密,不能透露。
Q:应流股份的产品、技术情况,以及GE和该公司的合作进展?
A:应流股份很早就开始接触燃气轮机业务。2018 - 2019年国家能源局推出燃气轮机示范工程计划,西门子、GE、三菱重工等与国内企业就示范技术合作谈判,与应流股份的谈判周期长、进程缓慢艰难,GE和西门子与应流股份的示范工程流产。应流股份之前给燃气轮机及航空发动机提供铸件和零部件,2024年10月,GE航空与应流股份签订战略合作协议,内容包括新材料先进材料的共同研发、发动机测试以及一些零部件供应。应流股份是国内较早参与燃气轮机零部件供应链的头部企业之一。
Q:应流和万泽相比,技术方面情况如何?
A:对万泽了解有限,不太能对比二者技术情况。
Q:整个燃气轮机的零部件占比情况如何?
A:铸件在整个零部件里价格大概在10%左右甚至不到10%;叶片大概占30%;燃烧室里的热通道部件大概能达到20% - 25%;控制系统大概10% - 15%;辅助设备(模块化的九大模块等)大概10% - 15%;结构件大概能占到10%。不同燃气轮机级别由于技术开发先后和成熟度不同,比例会有差异。像6B级、小F级等较落后技术,有的直接进口转子包,国内找下游供应商做其他设备供应并在国内工厂加工组装,国产化比例更高,部分部件经济价值占比会有变化。
Q:应流与GE航空签的是什么样的协议,供应哪些产品,面向新机市场还是维保市场,协议签了多久?
A:是战略合作协议,主要内容涉及航空用燃气轮机新材料的共同研发、发动机测试、维护和维修后市场。很多厂商从非核心部件、维护和维修做起,再逐步参与主要零部件供应。应流与GE在发动机测试及维护维修上合作,可能在布局国内国产化或本土化维修维护市场,维修维护市场规模通常比新机市场大。
Q:燃气轮机维修维护市场的盈利情况如何,多久维修一次,维修一次的价值量与新机相比怎样,维修市场比新机市场大多少?
A:燃气轮机发电厂设计寿命在25年到30年左右,可通过更换主要零件延长寿命。服务协议主要有菜单式和长期服务协议(长协,保姆式)两类,目前主流是长协。全球在役燃气轮机超过7500台,维修周期分小修、中修和大修,小修看启停次数和等效小时数,一个大修周期大概在9到10年,中间可能一年或一年半一个小修,三年左右一个中修。后服务市场营收每年大概是新机市场的1.5倍。
Q:燃气轮机维修的毛利率大致在什么区间?
A:不太方便透露。
Q:应流有没有可能将机组航空产品卖到美国市场,目前如何考虑出口到美国可能被加关税的事情?
A:加入燃气轮机供应链的企业都有机会。目前产能紧缺,在现有供应链挖潜力或扩生产线存在投资大、风险高、周期长的问题。几大厂商在亚洲如新加坡、印度等地设维修工厂,但目前还没看到确切征关税信息,内部可能还没细致讨论关税解决方案。
Q:国内目前燃气轮机的技术进程走到哪一步了?中国重燃、上海电气、东方电气、哈尔滨电气在燃气轮机领域的进展如何?
A:国产化一直在推进,但因核心技术掌握在国外企业手中,进展并不顺利。不过,由于中国市场体量大,国外企业在中国建立了合资和维修工厂,培养了一定国产化能力。目前,东方电气、上海电气和哈尔滨电气在联合循环机组的非燃气轮机部分有突破,其中东方电气国产化率最高,其F级零部件数量国产化率达70%以上。中国重燃和东方电气生产出国产化率100%的50兆瓦H级(小F级)机组H50。今年上半年,中国重燃300兆瓦F级国产化燃机点火,下半年下线。但国产燃气轮机从点火到推向市场需经历漫长过程,要经过至少一个大修周期的验证。此前沈阳黎明生产的110兆瓦太行110燃气轮机,在示范项目运行几千小时后零部件受损严重,未能推广。
Q:国内燃气轮机的需求主要在哪些下游?市场空间如何?
A:燃气轮机在国内主要充当调峰机组角色。我国资源禀赋缺油少气,不能将其作为主力发电电源,但在长三角和珠三角需求较大。燃气轮机升幅和降幅速率快,结构简单,安全稳定且高效,联合循环效率达64%以上,冷热电三联供综合能源利用效率达80%以上,占地小、投资少、经济回报好,在经济发达地区还有燃气发电补贴。主要应用场景为分布式能源和调峰电站,此外还可为新能源配比,因为光伏和太阳能等新能源不稳定,对电网冲击大,需燃气轮机做支撑。
Q:市场上关于GE和PCC产能分配有两种说法,一种是其产能大部分供航空航天,燃气轮机不够用,头部企业把产能往中国转;另一种是优先供给燃气轮机,航空航天不够用,航空航天产业链找国内企业。哪种说法更真实?
A:这两种说法都不太认可。工业燃气轮机和航空业发动机很多生产线、供应规模包括叶片都不一致,主要是因为航空业发动机需求猛增,航空产业复苏强劲,整体产能不够。
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来源:股市调研
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