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2025年航空发动机与燃气轮机行业专题报告:AIDC供电和民航客机需求同增两机共链产业配套壮旺(附下载)

来源:kaiyun.com    发布时间:2025-09-29 12:53:15

产品介绍

  航空发动机,是一种高度复杂和精密的热力机械,它为航空器的飞行提供动力,是航空器 的心脏,被誉为“工业皇冠上的明珠”。航空发动机可分为活塞式发动机、燃气涡轮发动 机和冲压发动机三种类型。活塞式发动机是最早应用的航空发动机,二战后随着燃气涡轮 发动机的发展,活塞式发动机逐步退出主要航空领域,目前仅在功率需求较低的小型低速 通用飞机上使用。燃气涡轮发动机是当前应用最广的航空发动机,包括涡轮喷气发动机、 涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。 其中涡轮风扇发动机是应用最广、最为核心的航空发动机。冲压发动机的特点是无压气机 和燃气涡轮,不能自行气动且低速性能不好,仅适用于高速高空飞行。

  涡扇发动机为当前航空发动机市场的主流。涡扇发动机由涡轮喷气发动机发展而成,在核 心机基础增加了风扇和低压涡轮。由于涡轮风扇发动机总空气流量大排气速度低,所以与 涡轮喷气发动机相比,推力大、推进效率高、耗油率低。根据 global growth insights,从 全球视角看,涡扇发动机约占航空发动机市场占有率的 60%。

  全球角度来看,发达国家企业寡头垄断航发整机制造产业。只有少数发达国家具备独立研 制航空发动机能力并形成产业规模,GE、PW、RR 等全球航发巨头由于技术优势、先发 优势位于全球航发产业金字塔的顶层,根据 Aviation Week 统计,美国通用电气航空集团 公司(GE 航空)、普惠公司(P&W)、英国罗罗公司(RR)以及法美合资的 CFM 四家公司在全 世界民用发动机市场占有率接近 90%。预计未来全球航空发动机市场规模年增速维持在 8.9%,到 2033 年全球市场规模预计达 1585.7 亿美元。

  据 Aviation Week 估计,未来十年,全球航空发动机机队规模将以 2.9%的年复合增速扩 张,其中主要增长动力来自窄体客机发动机。到 2034 年,窄体机发动机在机队中的占比 将提升至 69%。

  国内,航发动力是主要的航发制造厂,其下的西航集团、黎明公司、南方公司和黎阳动力 四大航发核心资产几乎涵盖国内所有型号航空发动机,具备涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活 塞全种类航空发动机生产能力。由于航发动力的主要客户为我国军方,外贸业务占比低, 这使其在疫情期间从始至终维持营收稳定。 航发动力相较海外头部公司,由于产品结构有差异,毛利率低于海外头部企业。2024 年 三家全球头部航发企业 GE、RTX 以及 Rolls-Royce 的平均毛利率为 26%,航发动力为 10%。

  航空发动机产业链包括研发设计、原材料制备、零部件制造、分系统制造、整机装配、整 机试验和维修保障等环节。 从全球角度来看,航空发动机产业呈现寡头垄断的局面,产业链壁垒较高,产业链呈现全 球配套格局,但大多分布在在发达国家和部分发展中国家;主机厂 GE、PW、R&R 等全球 航发巨头由于技术优势、先发优势位于全球航发产业金字塔的顶层。 从国内来看,我国目前已基本建立了完整的航空发动机研制和生产体系,航发原材料、零 部件环节均有完整的产业链配套,在满足国内航空发动机研制生产的基础上,同时兼顾海 外发动机产业链配套。

  发动机是飞机上的重要部件,一般而言,其价值占飞机价值的 20-30%,机型越小,发动 机价值占比越高,机型越大,发动机价值占比越低。对于最常见的涡扇发动机,其叶片 价值占比 35%,占比最大。在发动机叶片中,涡轮叶片的价值量最大,占比达 63%。

  国内,当前非公有制企业主要从零部件切入航空发动机领域,且多为国际巨头提供配套,在高 温合金材料制备、精密铸造、叶片机加等方面承担了多项航空发动机和燃气轮机科研生产 任务。

  从全球看,大部分航发产业链公司 2024 年营收已超越 2019 年,或全球航空市场需求 持续恢复,产值在增加。从利润率的角度看,除 Senior 和 MTU 外,其他公司毛利率基本 能够维持稳定,其中 Howmet 与 Barnes(MB Aerospace 母公司)常年维持 30%左右, Howmet 因其在叶片生产制造上的独家技术优势保持相比来说较高的毛利率;KHI、IHI、MHI 等公司维持在 17%-20%区间,Senior 受疫情对民航制造商的影响,其 2020 年毛利率显 著下降;MTU 则受普惠发动机“粉末问题”影响,2023 年经营成本增加,影响了毛利率。

  考虑到 Howmet 相关业务占比高达 49%,Barnes 达到 100%,因此它的毛利率水平更能代 表行业水平,而 KHI、IHI、MHI 等公司其航发业务占比通常低于 20%,因此它的毛利率水 平或能作为行业部分参考。

  国内,除 ST 炼石因境外营收占比超 90%受疫情影响严重,我国大部分航发零部件公司主 营业务面向国内,故营收基本不受疫情影响,每年增长稳定。但同时因无法参与全球航空 市场而难以提高总量,总营收相较于国外龙头较低,如 2024 年航亚科技、ST 炼石等 6 家上市航发公司相关业务营收总和仅 104.06 亿元,不及同年 MTU Aero Engines 商用和 军用发动机业务 198.11 亿元的营收。 从毛利率角度看,国内航发零部件公司航空相关业务毛利率均达 28%及以上,尤其是应流 股份与航亚科技,前者因其全产业链优势和丰富的高温合金产品,在行业内拥有较高的议 价能力;后者因其专注于压气机叶片精锻工艺,具备工艺技术优势,客户多样化。对于 ST 炼石,由于其核心业务子公司 Gardner 位于航空制造产业链的中游,参与竞争的企业 数量较多,对单一客户销售占比较大,故其毛利率显著低于其它同类型公司。

  国内航发零部件上市公司大多拥有海外业务,近年新接多项海外长协及配套订单。如航亚 科技 2024 年已完成 GENX 发动机项目的研制并形成收入增量,在 TRENTXWB 机型上的 压气机叶片项目已完成大部分产品验证并开始进行批产交付;航宇科技 2025 年与某海外 客户签订航空发动机锻件长期供货协议,合同期限自 2025 年-2029 年,总金额达折合人 民币 3.2 亿元;2024 年,应流股份陆续与 GE 航空航天、安萨尔多等国际行业巨头签订 战略协议或长协供货备忘录,2025 年一季度,公司又与赛峰集团、西门子能源签署战略 供货协议。

  燃气轮机将燃料的化学能转变成机械能。燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分 组成,左边部分是压气机,有空气入口,左边四排叶片构成压气机的四个叶轮,把进入的 空气压缩为高压空气;中间部分是燃烧室段(燃烧室),内有燃烧器,把燃料与空气混合 进行燃烧;右边是涡轮(透平),是空气膨胀做功的部件;右侧是燃气排出口。

  全球燃气轮机市场规模增速稳定,发电仍是燃机最大需求来源。2024 年全球燃气轮机市 场规模估计为 281.4 亿美元,受绿色能源替代叠加全球电力需求增加的推动,预计 2025年到 2034 年的复合年增长率为 7.4%。北美、欧洲以及亚太地区的燃气轮机市场占全球燃 气轮机份额的 90%。终端应用方面,电力和公共事业部门的燃气轮机市场份额超 90%。

  目前全球燃气轮机市场呈现寡头垄断格局,2023 年三菱重工、西门子能源、GE Vernova 三大巨头占据全球 76.3%份额。一般而言,大于 100MW 的重型燃气轮机是发电和驱动领 域的核心装备;1-100MW 功率的燃气轮机主要用于船舶动力、发电以及石油开采;1MW 以下的用于小规模电力或热电联产。

  营收端,受益于燃机行业景气度较高,三菱重工、西门子能源、GE Vernova 和贝克休斯 等公司在 2022-2024 年总营收均实现持续上升。 利率端,燃机利润率稳定,在 2022-2024 年三菱重工、GE Vernova 和贝克休斯等公司的 毛利率均呈现上涨趋势,且三家公司毛利率均超过 10%,GEV 燃气轮机业务利润率最高 接近 20%,三家公司燃气轮机相关业务经营利润率均接近 10%,西门子 23 年因风力涡轮 机故障率问题导致毛利率下滑。对比航空发动机,燃机业务相对于航空发动机利润率稍低, 以 GEV 和 GE Aerospace 为例,前者 2024 年 Power 业务的 EBITDA 利润率为 12.5%, 同年,后者 COMMERCIAL ENGINES & SERVICES 业务的分部利润率是 26.2%。民用 航空发动机业务的利润水平显著高于燃气轮机业务,或侧面反映了行业壁垒和竞争拥挤度。

  全球主要燃机厂商的燃机业务占比均超过 30%,自疫情以来业绩均稳步增长,其中 GE 公 司拆分业务后,GEV 的燃机业务占比超过 50%,三菱和贝克休斯的燃机业务占比在 40% 左右。

  国内,我国主要燃机公司为哈尔滨电气、上海电气、东方电气、杭汽轮等企业,疫情后 2022-2024 年各公司营收均已恢复,并受煤电和清洁能源行业回暖影响进入增长期。 利润端,哈尔滨电气因疫情影响,2021 年原材料价格与国际工程施工成本增加,导致毛 利率下降,在 2022-2024 年其毛利率基本保持稳定。东方电气在 2020-2024 年,毛利率 呈现持续抬升趋势。杭汽轮,2024 年由于毛利率较高的工业驱动汽轮机产品销售收入同 比下降,毛利率同比有所降低。

  截至 2024 年 4 月,据航空产业网统计,中国燃气轮机全产业链企业总数量已超 300 家。 航空产业网筛选出其中企业百余家,其中零部件制造与研发公司数最多,为 28 家;其 次为原材料研发与制造企业,企业数量为 26 家;整机研发与制造及产业链周边企业数量 共同位居第三,分别有 22 家主要企业。

  燃气轮机叶片制造难度大,其中涡轮叶片对制造材料、工艺的要求更高。高技术壁垒下, 全球燃气轮机涡轮叶片产能分布较集中,其中 PCC 和 HWM 是有突出贡献的公司。对于压气机 市场,美国通用电气(GE)和德国西门子能源(Simens Energy)合计占据 33.7%的份额。

  结合航发配套公司能够看到,燃机与航发配套企业有相当大一部分的重合,这是由二者产 品的原理接近,功能部件相似,所以产业链配套厂商既做航空发动机,又做燃气轮机的厂 商居多。

  2.1 民航客机在手订单积压超1.48万架,催生航发产业持续需求动能返回搜狐,查看更加多

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