重型燃气轮机被誉为“装备制造业皇冠上的明珠”，是燃气发电产业链的核心装备。长期以来，我国重型燃机核心技术依赖GE、西门子、三菱等国际巨头。近年来国产燃机实现系列突破——2023年3月东方电气G50（50MW）正式商运，实现自主重型燃机产品和应用从“0到1”的突破；2024年7月G15（15MW）总装下线；300MW级样机2024年2月总装下线进入整机试验验证阶段。长城证券从国际合作、自主突破、产业化前景三个维度，分析国产重型燃气轮机的发展现状与投资机会。
国际合作——引进技术建立工业体系，但核心技术封锁
我国重型燃气轮机产业建立于20世纪50年代，早期消化吸收前苏联技术自主设计制造。1980-2000年因全国油气供应严重短缺，国家不允许燃油/燃气发电，燃机全行业进入低潮，发展水平与国际差距迅速拉大。
新世纪以来，国家实施“打捆”招标引进先进技术。哈尔滨电气从GE引进PG9351（FA级），上海电气从西门子引进V94.3A，东方电气从三菱引进M701F，初步建立了重型燃气轮机工业体系。但国外三家技术许可公司高度一致对我国封锁核心技术：燃气轮机设计技术、热端部件制造与维修技术、控制系统设计与调试技术。同时，GE、西门子、三菱掌握着更先进高效的H/J级燃气轮机技术（输出功率448-593MW，联合循环效率62-64%）并加快产业化。我国燃机产业长期处于“引进-落后-再引进”的被动局面。
自主突破——G50商运、G15下线、300MW样机
2023年3月8日，由东方电气研制生产的G50燃机在广东清远完成72+24小时试运行，正式投入商运，实现了我国自主重型燃气轮机产品和应用从“0”到“1”的突破，被誉为中国“争气机”。2024年7月，国内首台自主研制15兆瓦重型燃气轮机（G15）总装下线，不仅可用于热电联产、分布式能源、海上平台发电，还可以和光伏、储能等绿色低碳技术耦合构建“源网荷储”综合能源运用场景。
2024年2月，国家电投为项目实施主体，我国自主研制的300MW重型燃气轮机首台样机在上海临港总装下线，标志着我国大功率重型燃气轮机首次走完基于正向设计的制造全过程，全面进入整机试验与验证的最终阶段。2023年10月，我国首台具有完全自主知识产权的海上平台燃气轮机“太行7”在海上油气平台正式投用，较进口机组成本低15%左右，设备维修成本大幅下降。中船重工703所CGT25系列燃气轮机已实现陆地天然气管线、海洋平台、分布式能源站等多个场景工程应用。
产业化前景——中小型燃机市场潜力大，国产替代保障能源安全
根据智研咨询，我国燃机市场中100MW以下的中小型燃机占比约92%，应用于船舶动力、石油开采、发电、管道增压等领域。我国中小型燃气轮机产品经多年技术研发和行业积累，自主化已取得阶段性突破。
从进出口数据看，我国先进燃机装备供给尚不能满足国内市场需求，进出口金额和平均单价的差距反映国产燃机产品与国际一流产品尚有一定差距。但国产化率的提升和自主产品的推出，为我国燃机产业持续高质量发展积蓄了力量。G50/G15的产业化推进将带动上下游全产业链发展。国产燃机替代是保障我国能源安全的必然需求，同时为走向国际市场参与竞争着手准备。
氢燃机前瞻——零碳燃机的长期技术储备
世界主要燃气轮机生产商均表示在2030年前完成100%燃氢燃机的开发。西门子、三菱日立和GE等厂商已建立了较多掺氢燃机示范项目。三菱日立高砂氢能园区JAC燃机目标100%燃氢，GE 9HA.01掺氢10-20%，西门子SGT-800已实现75%掺氢。
国内掺氢燃机示范同步推进：国家电投荆门SGT-800掺氢30%，广东惠州大亚湾9HA.01掺氢约10%。掺氢燃烧可明显降低碳排放强度——掺氢15%碳排放降低约5%，掺氢30%降低约13%。受制于当前较高氢气成本以及燃机核心部件自主化有待成熟，目前项目经济性尚不理想，但氢燃机是长期能源战略趋势。随着绿氢成本下降和燃机技术成熟，氢燃机有望在2045年后发挥长周期调峰和应急保障作用。
表3：国产重型燃气轮机突破里程碑| 时间 | 机型 | 研制单位 | 进展 | 意义 |
|---|
| 2023年3月 | G50（50MW） | 东方电气 | 广东清远商运 | 自主燃机“0到1”突破 |
| 2023年10月 | 太行7 | 中国航发 | 海上油气平台投用 | 海上平台国产替代 |
| 2024年2月 | 300MW样机 | 国家电投 | 总装下线/试验验证 | 大功率正向设计突破 |
| 2024年7月 | G15（15MW） | 东方电气 | 总装下线 | 中小型燃机系列化 |
