燃氣輪機（Gas Turbine）是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。它的主要結(jié)構(gòu)是由壓氣機（Compressor）、燃燒室（Combustor）和燃氣透平（Turbine）組成的循環(huán)。

按照輸出功率來劃分，燃氣輪機可分為微型、輕型和重型三類。其中微型和輕型燃氣輪機可由航空發(fā)動機改制而成（又稱為“航改燃”），功率通常在50MW以內(nèi)，可用于工業(yè)發(fā)電、船舶動力、管道增壓、坦克機車、分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等場景。重型燃氣輪機功率在50MW以上，主要用作陸地上固定的發(fā)電機組，如城市電網(wǎng)。

國際巨頭壟斷市場

燃氣輪機起源于上世紀30年代。1939年7月，世界上第一臺工業(yè)燃氣輪機（簡單循環(huán)出力4MW）由Brown Boveri & Cie（BBC）公司設計研發(fā)制成，該公司于1891年在瑞士巴登成立，于1988年與ASEA AB合并成為ABB（ASEA Brown Boveri）公司;2000年，作為ABB發(fā)電業(yè)務的一部分出售給阿爾斯通。GE于2015年收購了阿爾斯通的電力和電網(wǎng)業(yè)務。

自世界上第一臺工業(yè)燃氣輪機被推出至今，燃氣輪機行業(yè)經(jīng)過半個多世紀的演進，企業(yè)不斷兼并重組，GE、西門子、日本三菱各自具備完整的技術體系和產(chǎn)品系列，逐漸形成“三分天下”的局面。目前，全球燃氣輪機市場主要被美國通用電氣（GE）、德國西門子、日本三菱（MHPS）3家企業(yè)壟斷，3家企業(yè)合計占據(jù)全球燃氣輪機約90%的市場份額。尤其是美國GE公司，2019年上半年占據(jù)約50%的市場份額。

值得注意的是，盡管美國GE在過去幾十年一直是燃氣輪機制造領域的領導者，但MHPS的異軍突起卻嚴重沖擊其市場地位。2020年一季度，日本三菱全球訂單為2638兆瓦，同比增長19.7%，在全球的市場份額達到28.5%，按發(fā)電功率兆瓦計算，其市場份額排名第一。

中國市場發(fā)展?jié)摿Υ?/p>

我國燃氣輪機發(fā)展時間較早，可以追溯到建國時期。隨著天然氣的發(fā)展，我國燃氣輪機市場不斷成長。21世紀以來，我國加快天然氣勘查開發(fā)，西氣東輸和液化天然氣（LNG）進口等啟動了燃氣輪機國內(nèi)市場需求。2019年，我國天然氣發(fā)電量占據(jù)全國火力發(fā)電量的比重為3.17%。然而，與全球約24%的比重相比，仍有非常大的差距，未來發(fā)展?jié)摿^大。

持續(xù)加大研發(fā)力度

然而，盡管我國現(xiàn)已具備輕型燃機（功率5萬千瓦以下）自主化能力，但重燃（功率5萬千瓦以上）仍基本依賴進口，技術基本被美國GE、日本三菱、德國西門子等國際廠家壟斷，國內(nèi)市場存在被“卡脖子”的風險。

作為動力機械領域“皇冠上的明珠”，國家非常重視燃氣輪機的國產(chǎn)化。2001年，國家發(fā)改委發(fā)布《燃氣輪機產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術引進工作實施意見》，決定以市場換取技術的方式，引進、消化、吸收燃氣輪機制造技術。在2001-2007年的6年間，中國以“打捆招標、市場換技術”的方式，引進了GE、三菱重工、西門子公司的F/E級重型燃氣輪機50余套共2000萬千瓦，由哈汽-GE、東汽-三菱重工、上汽-西門子、南汽-GE等4個聯(lián)合體實行國產(chǎn)化制造。

目前，國內(nèi)燃氣輪機主機廠主要包括哈爾濱電氣、東方電氣、上海電氣等，按照“先系統(tǒng)后本體，先靜子后轉(zhuǎn)子、先低溫后高溫”的原則安排國產(chǎn)化生產(chǎn)。

在制造環(huán)節(jié)上，國內(nèi)廠商正在蓄力，目前F級燃機的制造技術國產(chǎn)化率有了很大提高，我國燃氣輪機零部件國產(chǎn)化率可達到80%-90%。

政策加快推進創(chuàng)新發(fā)展

此外，為加快推進燃氣輪機產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《依托能源工程推進燃氣輪機創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，并組織了第一批燃氣輪機創(chuàng)新發(fā)展示范項目，力爭在2022年前完成技術裝備攻關和項目建設，我國燃氣輪機產(chǎn)業(yè)長期以來依賴進口的關鍵核心技術將逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。其中第一批共有24個項目，電力調(diào)峰、分布式能源、油氣類、運維服務項目個數(shù)分別為7、13、2、2、24個。

但值得注意的是，盡管從數(shù)量上看我國燃氣輪機零部件國產(chǎn)化率較高，但從價值上看，還不到70%。國內(nèi)廠商還未掌握F級、E級燃氣輪機熱端部件制造與維修技術以及控制技術，均依賴進口。而在與外方合作過程中，外方通過合作協(xié)議的約定，限制了重型燃氣輪機制造企業(yè)的技術改進和品牌創(chuàng)造。突破技術瓶頸是一場困難的持久戰(zhàn)，燃氣輪機自主化任重道遠。

責任編輯：gt