国防军工行业深度研究：AI浪潮驱动海外燃机需求井喷，国产两机赛道有望估值重塑

挖掘价值投资成长 强于大市（维持） 2026年03月31日 东方财富证券研究所 证券分析师：张凯证书编号：S1160525050002证券分析师：刘帅证书编号：S1160525090002 【投资要点】 ◆AI算力缺电驱动燃机景气上行，利好军工“两机”产业链配套企业。燃气轮机作为技术成熟、功率覆盖广、启动迅速且运行稳定的动力装备，长期在电力系统的基荷与调峰中扮演关键角色。当前，全球正经历由AI算力爆发引发的深刻变革，AI大模型参数量与计算量呈指数级增长，驱动数据中心迈入“吉瓦级”时代，其高能耗、高功率密度及高动态负载的特性，对美国等地区的现有电网构成巨大挑战。在美国电网扩容缓慢、输电设施建设周期漫长的背景下，燃机凭借其部署灵活、供电可靠的突出优势，成为中短期内解决AI数据中心“缺电焦虑”的最优解。值得注意的是，燃气轮机与航空发动机（简称“两机”）在技术路径、材料体系和供应链上高度重合。因此，由AI数据中心需求激增所驱动的燃机市场繁荣，为长期深耕“两机”领域，具备特种材料研制、精密制造能力的军工配套企业带来了业绩增长的新机遇，并提供了估值重塑黄金时期。 相关研究 《新五年伊始，新军工启航》2025.12.17 《2025Q3基金持仓超配比例近5年新低，配置比例有望触底反弹》2025.11.11《扶摇直上九万里——如箭在弦的低成本运载火箭助力星座基建加速》2025.11.04《商业航天高密度发射加速，应用百花齐放可期》2025.08.06《紧握核心资产，谋新谋变》2025.06.30 ◆需求端：AI算力驱动“刚性”电力缺口，燃机成海外巨头必选方案①AI数据中心用电呈“三高”特征，催生新型供电刚需。AI数据中心呈现高能耗总量、高功率密度和高动态负载三大特性。训练阶段，GPT-5单次预训练耗电高达120GWh；芯片层面，单颗GPU功耗已突破1000W，驱动单机柜功率向600kW以上迈进；负载层面，数千个GPU高度同步的工作模式导致电网功率出现剧烈“锯齿波”波动。这对供电系统的容量、密度和响应速度提出了传统电网难以满足的苛刻要求，使得具备快速启停和稳定输出能力的用户侧燃机成为必选。②美国电网“三重瓶颈”无力承载，电力供需严重失衡。美国新增发电容量严重不足，到2030年仅预计增长30GW，且多为间歇性新能源，无法满足AI数据中心全天候稳定运行的需求。电网基础设施老化，新建一条输电线路平均耗时长达10年，审批流程错综复杂。电网脆弱性凸显，2024年美国数据中心集中地区平均停电时长激增超80%。据我们测算，2026-2030年美国新增AI数据中心供电需求预计将高达125GW，而传统电网扩容有限，这为分布式、用户侧燃机电站创造了庞大的市场空间。 ③用户侧燃机成破局“最优解”，市场空间达千亿级。面对电网瓶颈，用户侧燃气发电成为唯一能同时满足大容量、高可靠、快速部署的可行方案。海外科技巨头纷纷采纳，xAI增购了5台380兆瓦燃气涡轮机为其数据中心供电，Meta、OpenAI等项目亦普遍采用燃机方案。我们测算，假设燃机平均单价300美元/kW，2026-2030年仅美国AI数据中心催生的燃机新装机市场空间预计将达220亿美元。根据GasTurbine World测算，预计2025年全球燃机售后服务市场规模将达到445亿美元，并将随着新增装机的投运而持续增长，预计2025-2034年将有超过2610亿美元的售后市场产品和服务的检修和维修需求。 ◆供给端：全球巨头产能售罄后积极扩产，国内核心配套商迎来历史性切入窗口 ①海外三大巨头订单“爆单”，产能已售罄至2028年。国际燃气轮机市场由GE Vernova、西门子能源、三菱重工三大巨头主导（合计市占率85%）。受AI数据中心需求驱动，巨头订单激增，GE Vernova已售罄2028年全部产能，2029年产能仅剩10%；西门子能源2025财年燃气轮机订单同比增长63%，交付排期已至2030年；三菱重工计划未来两年将产能翻倍。尽管巨头纷纷扩产，但受制于产业链复杂性和关键部件供应瓶颈，全球市场呈现严重的“卖方市场”特征。 ②核心部件供应链高度集中，扩产受制于“刚性瓶颈”。燃气轮机核心热端部件（涡轮叶片、燃烧室）技术壁垒高，全球市场长期被美国PCC、Howmet等少数几家供应商垄断。在航空业复苏优先保障发动机需求的背景下，核心部件供应链成为燃机扩产的最大“刚性瓶颈”。这迫使海外整机巨头积极寻求可靠的备用产能以保障交付能力。供需严重错配使得定价权向卖方转移，产业链利润有望显著增厚。 ③国内“两机”供应商将迎历史切入窗口，配套份额有望跃升。国内以应流股份、万泽股份、航宇科技等为代表的“两机”核心部件供应商，经过多年深耕已通过GE、西门子、贝克休斯等国际龙头严苛认证，在叶片、盘环件等领域已具备扎实的国际竞争力。在全球供应链紧张的背景下，凭借技术实力、成本优势及灵活的产能响应，国内“两机”供应商有望承接海外巨头转移的长协订单，实现从“国内配套”到“全球核心供应商”的角色升级，或将深度受益于本轮高景气周期。 【配置建议】 ◆燃气轮机是技术密集型高端装备，被誉为“皇冠上的明珠”，核心热端部件需在1400℃以上极端工况工作，技术壁垒高。燃机产业链呈现“材料、零部件、整机/集成”三层架构，全球整机市场由GEV、西门子、三菱等寡头垄断，零部件和材料则与航空发动机技术同源、工艺重合，国内“两机”产业链企业具备天然技术、产能迁移优势。 ◆AI算力爆发驱动北美数据中心电力需求激增，2026-2030年美国新增AI数据中心供电需求预计将高达125GW，三大巨头订单排产至2029-2030年，核心部件供应链扩产周期长达3-5年，供需硬缺口仍存。投资框架遵循“整机/集成→零部件→材料”的价值传导，聚焦“出海扩张+国产替代”双主线。 我们建议关注： ①系统集成商及整机：杰瑞股份、东方电气、上海电气、汽轮科技； ②核心零部件配套：应流股份、万泽股份、航发科技、航宇科技、豪迈科技、联德股份、航亚科技； ③核心材料配套：隆达股份、上大股份、航材股份。 【风险提示】 ◆市场需求波动风险：海外AI数据中心建设进度与资本开支存在不确定性。若科技巨头投资放缓或技术路线转向，或将直接影响燃机需求。 ◆国际贸易与政策风险：地缘政治紧张、贸易壁垒或出口管制政策变动，可能对企业的订单获取、生产交付及供应链造成重大干扰。 ◆汇率波动风险：企业海外订单多以美元等外币结算，人民币汇率大幅波动将产生汇兑损益，可能直接影响以本币计价的财务业绩。 【报告创新点】 ◆从“芯片-机柜-集群”逐级量化AI数据中心的“三高”用电特性，提出需求侧强约束结论。市场普遍仅笼统提及AI耗电量大，我们则深度剖析了AI数据中心用电的高能耗总量、高功率密度、高动态负载三重特性：从单颗GPU功耗突破1000W、单机柜功率向600kW以上迈进，到GPT-5单次训练耗电高达120GWh，再到数千个GPU同步工作导致电网功率呈“锯齿波”剧烈波动。这一量化模型不仅揭示了传统电网“无力承载”的根源，更从技术原理上论证了具备快速启停、稳定输出能力的燃气轮机成为唯一“刚性”选择的必然性。 ◆剖析美国电网“三重瓶颈”，系统解构电网失能的深层原因。不同于市场简单描述“电网老旧”，我们将美国电网问题归纳为“总量不足、分布不均、并网困难”三重维度：2030年前全美发电量仅计划增长30GW，而单个AI算力集群需求已达吉瓦级；新建输电线路平均耗时长达10年，2013-2023年间年新增线路从4000英里锐减至500英里；并网排队项目中超过70%最终被撤回。以上完整解释了为何用户侧燃机供电成为科技巨头的必然选择。 ◆对北美AI数据中心催生的燃机市场空间进行量化测算，给出明确的弹性指引。我们基于GPU出货量、单芯片功耗、PUE值及燃机渗透率等多重假设，建立了严谨的测算模型，最终得出2026-2030年美国AI数据中心预计将催生125GW新增供电需求，对应燃机新装机市场空间预计达220亿美元的量化结论。这一测算为产业链相关公司的业绩弹性提供了锚定基准，使投资建议具备更强的数据支撑和可验证性。 ◆提出“供需硬缺口”将持续存在的核心论断，并指出燃机供给端的刚性瓶颈。我们通过详实数据指出供给侧的高度紧张，GE Vernova已售罄2028年全部产能，西门子能源交付排期至2030年，三菱重工计划产能翻倍。更深层次地，我们揭示了制约扩产的根本原因在于核心部件（叶片、铸锻件）供应链的刚性制约，全球涡轮叶片市场由PCC、Howmet等垄断，扩产周期长达3-5年且优先保障航空业复苏。这一分析将投资视角从整机厂延伸至核心部件供应链，指明了价值有增厚空间的核心环节。 ◆系统梳理国内供应商与海外整机巨头的配套关系，绘制“出海图谱”锁定核心标的。我们详细整理应流股份、航宇科技、万泽股份、隆达股份、豪迈科技等国内厂商与GEV、西门子能源、三菱重工、贝克休斯等海外龙头的配套情况，这一图谱为投资者筛选已通过国际认证、具备实际订单支撑的“真出海”标的提供了清晰指引。 正文目录 1.当AI“算力热”遭遇“电力冷”，燃机有望填补美国电力缺口................71.1. AI算力爆发引发电力危机，美国数据中心患上“缺电焦虑”.................71.1.1.大模型计算量呈指数级增长，AI数据中心迈入“吉瓦级”时代..........71.1.2.美国电网电力供不应求，亟需分布式供能方案..................................101.2.燃机是中短期解决AI时代电力供应问题的“最优解”........................131.2.1.燃机原理成熟可靠，轻重机型适配场景广泛.....................................131.2.2.燃机供电优势显著，美国多家巨头采纳用户侧燃机供电方案............152.新装和维修双轮驱动，燃气轮机产业链迎来千亿空间.............................172.1.燃气轮机未来十年新增订单额或将超过1920亿美元...........................172.2.美国AI数据中心未来五年有望催生220亿美元燃机市场....................192.3.燃机机组存量庞大且加速增长，维修服务市场坡长雪厚......................203.海外巨头加速扩产，国内“两机”产业链迎发展新动能.........................223.1.全球整机市场由三大巨头主导，国内厂商取得重大突破......................233.1.1.海外三大巨头订单“爆单”，为破产能瓶颈掀起燃机扩产潮............243.1.2.国产中小燃机实现谱系化自主可控，重型燃机取得里程碑式突破.....253.2.中游零部件配套呈现寡头垄断格局，国内供应商加速突围...................273.2.1.燃气轮机热端部件和核心旋转件价值量占比高..................................273.2.2.燃机巨头供应链战略各有差异，核心零部件供应商呈现寡头垄断.....293.2.3.国内供应商持续向价值链高端攀升，加速切入国际燃机供应链.........303.3.上游高温合金材料需求量大，全球高温合金由欧美日主导...................313.3.1.高温合金是燃机热端部件的核心材料，用量大且价值量高................313.3.2.欧美日主导全球高温合金市场，国内布局基本完成并呈现加速追赶态势...................................................................................................................