山東
01產(chǎn)業(yè)驅(qū)動因素
①AI數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張帶動電力設(shè)備需求飆升
近日，美國電力設(shè)備公司GE Vernova表示，隨著大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)推動電力需求上升，公司的燃?xì)廨啺l(fā)動機(jī)已經(jīng)賣光了2028年前的所有產(chǎn)能，2029年的產(chǎn)能也已經(jīng)賣到只剩10%。
不得不說，有關(guān)AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)用電缺電已是老生常談，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士指出，目前電力不足成為AI發(fā)展最大瓶頸。
電力短缺背后，AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)浪潮加快，而電網(wǎng)建設(shè)卻需要時間。
據(jù)悉，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)周期平均僅2年，而傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)一般為3-5年。
同時全球有關(guān)AI的投資都在上調(diào)，華泰期貨研究院統(tǒng)計預(yù)測，到2030年，全球AI投資有望超過9萬億元，我國AI投資有望達(dá)到近2萬億元。
②我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)突破
不了解燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)的可能不清楚，過去三家國際巨頭在我國燃?xì)廨啓C(jī)市場占據(jù)了80%以上的市場份額，尤其在重型燃?xì)廨啓C(jī)方面，我國尤其依賴進(jìn)口。
但據(jù)披露，我國哈爾濱電氣、東方電氣、上海電氣等企業(yè)正不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，推動國內(nèi)重型燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升。
重型燃?xì)廨啓C(jī)按燃燒溫度、發(fā)電效率可以分為E級、F級、G/H級、J級燃?xì)廨啓C(jī)。
而近幾年，我國先后完成了F級50MW級、300MW級的燃?xì)廨啓C(jī)突破，在相關(guān)配套環(huán)節(jié)，一些公司也已經(jīng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)突破，我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)開始具備競爭力。
02產(chǎn)業(yè)全景圖
03上游產(chǎn)業(yè)鏈
03-1原材料
具體來說，燃?xì)廨啓C(jī)上游主要涉及原材料和零部件環(huán)節(jié)。
首先對于原材料來說，其通常要保證耐高溫、抗腐蝕，還要保證一定的機(jī)械性能及功能。
因此常見的燃?xì)廨啓C(jī)原材料有高溫合金、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料、涂層材料等。
其中高溫合金被認(rèn)為是最關(guān)鍵的材料體系，占到熱端部件材料總量的70%以上，主要分為鎳基高溫合金和鈷基高溫合金，它們需要承受高達(dá)1400℃的極端工況。
特鋼、鋁合金、鈦合金、熱障涂層材料等屬于其他部件的“防護(hù)盾”，以實現(xiàn)抗高溫氧化、硫化腐蝕與應(yīng)力腐蝕開裂的性能。
另外復(fù)合材料主要包括樹脂基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料兩大類，則可以用來實現(xiàn)更高的功能性要求，比如減輕重量、提高耐溫性能和改善效率等。
03-2零部件
其次，燃?xì)廨啓C(jī)作為一種葉輪式/旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動機(jī)，主要包括三大核心部件，壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪（透平）。
當(dāng)然，我們常說的葉片也是燃?xì)廨啓C(jī)主要的部件，不過它其實是同時存在于壓氣機(jī)和渦輪中，發(fā)揮著重要的作用。
其中，壓氣機(jī)是燃機(jī)“冷段”的核心部件，其主要功能是對進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)行壓縮，其中葉片便起到氣體增壓作用。
燃燒室的主要作用是將壓縮后的高溫空氣與燃料混合并點燃，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)狻?/p>
渦輪則是燃機(jī)“熱段”的核心部件，負(fù)責(zé)將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能，主要是高溫燃?xì)饬魍苿訙u輪葉片旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)海通國際統(tǒng)計，上游葉片的成本占比約為35%，其次壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪成本占比均在15%左右（不含葉片）。
03-3相關(guān)標(biāo)的
①鋼研高納：我國高溫合金及輕質(zhì)合金領(lǐng)域技術(shù)水平最先進(jìn)的企業(yè)之一。
②萬澤股份：國內(nèi)極少數(shù)具備從高溫合金材料研發(fā)，到部件制備全流程研制能力的民企。
③撫順特鋼：軍用高溫合金及超高強(qiáng)度鋼市占率國內(nèi)第一。
④西部超導(dǎo)：高端鈦合金材料及超導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)商，同時在高性能高溫合金材料領(lǐng)域取得顯著突破。
⑤應(yīng)流股份：覆蓋燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金動葉、導(dǎo)葉、護(hù)環(huán)等部件，客戶覆蓋全球主要燃機(jī)巨頭。
⑥豪邁科技：可以生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)壓氣缸、排氣缸、透平缸等，客戶覆蓋國內(nèi)外主要燃機(jī)龍頭。
⑦聯(lián)德股份：關(guān)鍵溫控設(shè)備和發(fā)電設(shè)備鑄件供應(yīng)商。
⑧杰瑞股份：能夠提供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組等，覆蓋海外客戶。
04中游產(chǎn)業(yè)鏈
04-1燃?xì)廨啓C(jī)制造及分類
據(jù)悉，燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)核心在于其工作過程，包括壓縮、燃燒和燃?xì)馀蛎浫齻€主要步驟。
從前面的零部件分析我們也大概可以了解，燃料燃燒最終轉(zhuǎn)化出來的動力或電能決定了燃機(jī)的效率。
對此，有兩個參數(shù)便非常關(guān)鍵，燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C(jī)壓縮比。
不過，在涉及燃?xì)獬鯗貢r，我們必然要考慮到燃料，當(dāng)前天然氣成為最主流的燃料，不僅得益于其燃燒溫度更高，而且具有清潔、高效、易運輸?shù)葍?yōu)點。
另外，液化天然氣、煤層氣、頁巖氣等通常作為補(bǔ)充。
并且隨著低碳轉(zhuǎn)型加速，部分新型燃?xì)廨啓C(jī)已開展氫氣摻燒試驗，未來有望實現(xiàn)純氫燃燒，助力碳中和目標(biāo)。
此外，在壓氣機(jī)的設(shè)計中，必須通過精確的葉片型線設(shè)計和流動控制技術(shù)，壓氣機(jī)的壓縮效率才能提升。
還有看上去不起眼的燃燒室，其通常采用預(yù)混合燃燒技術(shù)，才能使燃料與空氣實現(xiàn)更均勻的燃燒。
總的來說，隨著透平（渦輪）進(jìn)口溫度技術(shù)（燃?xì)獬鯗兀┖蛪簹鈾C(jī)技術(shù)的不斷提升，重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)日益大功率化。同時中小型燃?xì)廨啓C(jī)功率要相對低很多。
當(dāng)然，如果按用途及使用燃料分類，燃?xì)廨啓C(jī)還可以分為工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、航空燃?xì)廨啓C(jī)、船舶燃?xì)廨啓C(jī)。
04-2我國燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展情況
燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)壁壘較高，設(shè)計、制造、裝配難度大，像是渦輪葉片，其鑄造和精密加工便均包含10余道工序。
因此燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)格局集中，海外龍頭三菱重工、西門子、GE主導(dǎo)了全球市場。
而與國外廠商相比，我國燃?xì)廨啓C(jī)企業(yè)顯然還未達(dá)到能“出?！钡某潭?，而正處于國產(chǎn)替代階段。
目前，我國已具備微型、輕型燃?xì)廨啓C(jī)自主化設(shè)計與制造能力，同時在重型燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，我國產(chǎn)業(yè)鏈也發(fā)展迅速。
據(jù)航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)統(tǒng)計，截至2024年4月，我國燃?xì)廨啓C(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)總數(shù)量已超300家。
2015-2023年，我國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場規(guī)模從386億元提升至768億元，年復(fù)合增速達(dá)8.98%。
04-3相關(guān)標(biāo)的
①東方電氣：投入近20億元，自主研制了我國首臺100%國產(chǎn)化F級50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)商業(yè)示范機(jī)，已正式商業(yè)運營。
②上海電氣：通過收購意大利安薩爾多40%股權(quán)獲得重型燃機(jī)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，并參與了首臺H級燃機(jī)GT36-S5（538MW）的研發(fā)。
05下游產(chǎn)業(yè)鏈
從全球市場看，燃?xì)廨啓C(jī)的主要應(yīng)用市場是發(fā)電，其次是航空和船舶領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)用來發(fā)電的市場占比達(dá)到了65%。
但我國用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的比例顯然還和國外有較大差距，我國用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)市場占比大約為32%，另外用于油氣開采的市場占比約為29%，其他領(lǐng)域的市場占比為39%。
我國燃?xì)廨啓C(jī)用于發(fā)電的市場占比較小，既和我國煤炭資源豐富長期占據(jù)主要市場相關(guān)，也和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展不夠成熟有關(guān)。
所以隨著我國燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的成熟，以及數(shù)據(jù)中心用電的持續(xù)增多，燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用和市場規(guī)模有望持續(xù)提升。
相比柴油發(fā)電機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)具有啟動速度快、易于部署、發(fā)電品質(zhì)好、節(jié)能環(huán)保、維護(hù)方便等優(yōu)勢。
高德納預(yù)測2023-2027年全球AI服務(wù)器用電量將從195太瓦時提升到500太瓦時。
同時根據(jù)fortune business insights數(shù)據(jù)，預(yù)計2024-2032年全球燃?xì)廨啓C(jī)市場規(guī)模將由239.6億美元增長至347.5億美元，燃?xì)廨啓C(jī)被認(rèn)為有望成為AI數(shù)據(jù)中心供電的重要方案。
06發(fā)展趨勢
總的來說，隨著全球數(shù)據(jù)中心用電量的增多，燃?xì)廨啓C(jī)的重要性日益凸顯，同時我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)還面臨國產(chǎn)替代的趨勢，有望持續(xù)受益。
本文引用參考圖片和文獻(xiàn)來源：浙商證券、東北證券、海通國際、國金證券、財通證券、行行查、Wind、同花順、蘿卜投研數(shù)據(jù)網(wǎng)站、各公司公開資料，不代表本人立場，不構(gòu)成投資建議。
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以上分析不構(gòu)成具體投資建議。股市有風(fēng)險，投資需謹(jǐn)慎。
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