燃?xì)廨啓C(jī)(Gas Turbine)是一種以連續(xù)流動(dòng)的氣體作為工質(zhì)、把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。在空氣和燃?xì)獾闹饕鞒讨校挥袎簹鈾C(jī)(Compressor)、燃燒室(Combustor)和燃?xì)馔钙剑═urbine)這三大部件組成的燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán),通稱為簡(jiǎn)單循環(huán)。大多數(shù)燃?xì)廨啓C(jī)均采用簡(jiǎn)單循環(huán)方案。因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,而且最能體現(xiàn)出燃?xì)廨啓C(jī)所特有的體積小、重量輕、起動(dòng)快、少用或不用冷卻水等一系列優(yōu)點(diǎn)。
1、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)產(chǎn)品分類
按結(jié)構(gòu)形式和輸出功率來劃分,燃?xì)廨啓C(jī)可分為微型、輕型和重型三類。其中微型和輕型燃?xì)廨啓C(jī)可由航空發(fā)動(dòng)機(jī)改制而成(又稱為“航改燃”),功率通常在50MW以內(nèi),可用于工業(yè)發(fā)電、船舶動(dòng)力、管道增壓、坦克機(jī)車、分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等場(chǎng)景。重型燃?xì)廨啓C(jī)功率在50MW以上,主要用作陸地上固定的發(fā)電機(jī)組,如城市電網(wǎng)。
燃?xì)廨啓C(jī)主要產(chǎn)品分類及其用途
資料來源:智研咨詢整理
2、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
總的來看,行業(yè)上游主要是高溫合金、涂層材料以及精密模具等等行業(yè),上游產(chǎn)業(yè)構(gòu)成較為復(fù)雜,行業(yè)下游主要是電力、油氣運(yùn)輸、船舶制造、重型機(jī)車等領(lǐng)域。
燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
資料來源:智研咨詢整理
從行業(yè)上游來看,燃?xì)廨啓C(jī)上游主要為各類高端材料,主要包括高溫合金、稀土熱障涂層材料與高性能陶瓷基復(fù)合材料等材料。其中高溫合金是最為主要的材料,在發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)中,高溫合金主要用于制造四大關(guān)鍵熱端部件:燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤,此外還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)中的應(yīng)用、特點(diǎn)和材料要求
應(yīng)用 | 特點(diǎn) | 材料要求 |
渦輪葉片 | 將部分壓縮空氣與燃料混合燃燒。其內(nèi)壁燃?xì)鉁囟仍?500-2000℃之間 | 具有強(qiáng)抗氧化性;良好的冷熱疲勞性能;良好的塑形、焊接性能;合金結(jié)構(gòu)在工作溫度下有足夠的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 |
渦輪盤 | 從燃燒室出口的高溫燃?xì)庵苯幼饔糜趯?dǎo)向葉片,再導(dǎo)入渦輪葉片。先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片工作溫度可高達(dá)1100℃。 | 足夠的熱疲勞性能,較高的高溫抗氧化能力。 |
導(dǎo)向葉片 | 渦輪葉片將燃燒室出口氣體的動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因此渦輪葉片長(zhǎng)期處于800℃左右高溫燃?xì)獾臎_擊和侵蝕。渦輪葉片作為主要?jiǎng)恿υ?,承受氣?dòng)力和離心力的作用,葉片承受應(yīng)力高達(dá)280-560MPa。 | 具有高溫抗氧化和抗燃?xì)飧g能力;良好的抗機(jī)械疲勞、熱疲勞的能力;足夠的沖擊韌性;高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù);良好的熱工藝性、切削性能。 |
燃燒室 | 由于高速轉(zhuǎn)速產(chǎn)生強(qiáng)大離心力,以及輪盤邊緣與輪盤中心的巨大溫度差,造成渦輪盤內(nèi)部工作應(yīng)力較高;同時(shí)高速運(yùn)動(dòng)還會(huì)造成金屬疲勞;長(zhǎng)期在高達(dá)760℃下工作,易氧化。 | 具有高的屈服強(qiáng)度和良好的疲勞性;溫度膨脹系數(shù);良好的切削行能;強(qiáng)的抗氧化性。 |
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燃?xì)廨啓C(jī)是一種復(fù)雜的先進(jìn)成套動(dòng)力機(jī)械裝備,是航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的衍生物,隨著燃?xì)廨啓C(jī)需求的專業(yè)化程度不斷提高,研發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步,燃?xì)廨啓C(jī)最終從航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)體系中獨(dú)立出來。燃?xì)廨啓C(jī)由于具有體積小、重量輕、冷卻消耗小等一系列優(yōu)點(diǎn),燃?xì)廨啓C(jī)被廣泛的運(yùn)用在電力、油氣輸送、船舶制造、重型機(jī)車制造等領(lǐng)域。
燃?xì)廨啓C(jī)主要應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域 | 主要特性 |
電力 | 在電力行業(yè)的發(fā)展中,利用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電,具有熱效率快、污染低、建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn)。其中,重型燃?xì)廨啓C(jī)主要用于基本負(fù)荷的發(fā)電、輕型燃?xì)廨啓C(jī)則主要用于調(diào)峰發(fā)電。 |
油氣運(yùn)輸 | 天然氣長(zhǎng)輸管線每隔100至200公里設(shè)有一個(gè)由多臺(tái)壓縮機(jī)組構(gòu)成的壓氣站。中小型油氣站常用電動(dòng)機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī),工作功率越高越傾向使用燃?xì)廨啓C(jī),6MW以上全部使用燃?xì)廨啓C(jī)。 |
船舶制造 | 燃?xì)廨啓C(jī)具有功率密度高、啟動(dòng)速度快、噪聲低頻分量低三大天然優(yōu)勢(shì),可以很好地滿足艦船,尤其是軍艦對(duì)啟動(dòng)速度、最高航速、變速性能及匿蹤性能等指標(biāo)的要求。世界各主要海軍強(qiáng)國都已完成主力水面戰(zhàn)艦動(dòng)力燃?xì)廨啓C(jī)化。 |
重型機(jī)車 | 地面重型裝備如軍用坦克、裝甲車都采用燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力以獲得更加好的動(dòng)力性能,美國的M1A2主戰(zhàn)坦克,俄羅斯的T-90坦克都用燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力。 |
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3、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)供給分析
根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿扒熬皯?zhàn)略分析報(bào)告》顯示:受國內(nèi)生產(chǎn)商研發(fā)生產(chǎn)能力以及下游訂單變動(dòng)的影響,我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)性。2013年我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量為657.37萬千瓦,產(chǎn)量創(chuàng)近十年歷史最高點(diǎn),2018年我國產(chǎn)量?jī)H為92.85萬千萬,2019年產(chǎn)量回升至419.05萬千瓦,2020年上半年我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量為121.44萬千瓦,全年產(chǎn)量約為356.23萬千瓦。
2009-2020年我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量走勢(shì)
資料來源:中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、智研咨詢整理
微型市場(chǎng)增長(zhǎng)較為穩(wěn)定,產(chǎn)銷量穩(wěn)步擴(kuò)大,主要是由于下游分布式發(fā)電,重型機(jī)車軍工領(lǐng)域的需求持續(xù)增加。但總體需求依然較小。輕型市場(chǎng)波動(dòng)最大的領(lǐng)域,一方面是應(yīng)用極為廣闊,是燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域最為主要的需求。二是行業(yè)下游均具有明顯的周期性,同時(shí)行業(yè)生產(chǎn)和銷售都缺乏彈性,因此其生產(chǎn)規(guī)模波動(dòng)較大,訂單量也有明顯的波動(dòng),造成行業(yè)生產(chǎn)銷規(guī)模以及庫存量等波動(dòng)極大。近幾年我國燃?xì)廨啓C(jī)細(xì)分產(chǎn)品產(chǎn)量走勢(shì)如下表所示:
2012-2020年中國燃?xì)廨啓C(jī)細(xì)分產(chǎn)品產(chǎn)量走勢(shì)統(tǒng)計(jì)
年份 | 微型:萬千瓦 | 重型:萬千瓦 | 輕型:萬千瓦 |
2012年 | 0.09 | 18.56 | 581.51 |
2013年 | 0.12 | 21.57 | 635.68 |
2014年 | 0.17 | 30.56 | 391.79 |
2015年 | 0.44 | 34.62 | 294.6 |
2016年 | 0.81 | 40.96 | 225.11 |
2017年 | 1.34 | 86.56 | 241.52 |
2018年 | 1.46 | 48.62 | 42.77 |
2019年 | 1.67 | 57.85 | 359.53 |
2020年 | 1.86 | 54.32 | 300.05 |
資料來源:智研咨詢整理
4、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)需求分析
燃?xì)廨啓C(jī)是一種先進(jìn)而復(fù)雜的成套動(dòng)力機(jī)械裝備,是典型的高新技術(shù) 密集型產(chǎn)品,被稱為裝備制造業(yè)“皇冠上的明珠”。因其體積小、重量 輕、功率大、效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于船舶動(dòng)力、發(fā)電裝置上。
值得重視的是,隨著國內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)在軍用艦艇、工業(yè)與民用發(fā)電發(fā)展運(yùn)用,其需求空間廣闊。比如燃?xì)廨啓C(jī)在西氣東輸、西單東送、南水 北調(diào)工程中均大量使用,我國艦船制造業(yè)也需要大量 30MW 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)2018年我國燃?xì)廨啓C(jī)需求量為244.48萬千瓦,2019年我國燃?xì)廨啓C(jī)需求量為663.38萬千瓦。2020年燃?xì)廨啓C(jī)需求量下降至538.68萬千瓦,雖然有所下降,但仍保持在較高的水平。
2012-2020年我國燃?xì)廨啓C(jī)需求量走勢(shì)
資料來源:智研咨詢整理
5、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)價(jià)格走勢(shì)
近幾年來,我國燃?xì)廨啓C(jī)單位價(jià)格總體呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢(shì),一方面是由于國內(nèi)的供給能力逐漸提升,需求量最大的輕型燃?xì)廨啓C(jī)逐步突破,重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)水平也得到了很大的提升。同時(shí)單臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的平均容量逐漸擴(kuò)大,單位成本與單位價(jià)格呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢(shì),推動(dòng)了我國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下降。2020年,行業(yè)市場(chǎng)價(jià)格略有回升,約為0.93萬元/kw。
2012-2020年中國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)價(jià)格走勢(shì)
資料來源:智研咨詢整理
6、燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)規(guī)模分析
據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年中國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)銷售收入為332.92億元,進(jìn)口金額為222.27億元,出口金額為51.76億元,2020年中國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為503.43億元。
2012-2020年我國燃?xì)廨啓C(jī)銷售收入及市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
2025-2031年中國微型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場(chǎng)研究分析及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告
《2025-2031年中國微型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場(chǎng)研究分析及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》共十一章,包含中國微型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)發(fā)展環(huán)境洞察&SWOT分析,中國微型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)市場(chǎng)前景及發(fā)展趨勢(shì)分析,中國微型燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃策略及建議等內(nèi)容。
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