新材料行业产业研究点评之二：AI数据中心拉动燃气轮机需求，铬盐、高温合金、热障涂层产业链需求增长可期.pdfVIP

内容目录

1、数据中心拉动燃气轮机需求，铬盐、高温合金、热障涂层产业链需求增长6

1.1、AI数据中心部署超预期，拉动燃气轮机需求6

1.2、燃气轮机热端部件使用高温合金，铬金属含量较高6

1.3、燃气轮机热端部件需喷涂热障涂层材料7

1.4、航空发动机、燃气轮机将拉动铬盐产业链需求8

2、行业评级及投资策略10

3、风险提示11

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图表目录

图1：现代燃气轮机主要由压气机（蓝色）、燃烧室（红色）、透平（黄色）组成6

图2：微观下的热障涂层结构7

图3：按地区划分的飞机交付情况（已订购和计划交付）9

表1：单台民用航空发动机/燃气轮机铬盐需求量测算8

表2：全球燃气轮机市场铬盐需求量测算9

表3：全球民用航空发动机市场铬盐需求量测算9

表4：全球燃气轮机市场+民用航空发动机市场铬盐总需求量测算（未考虑设备维修市场）10

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1、数据中心拉动燃气轮机需求，铬盐、高温合金、

热障涂层产业链需求增长

1.1AI

、数据中心部署超预期，拉动燃气轮机需求

据燃气轮机聚焦微信公众号（2024/10），三菱动力预计到2026年全球每年燃

气轮机订单量将比过去三年增长50%，这在一定程度上受到数据中心增长的推

动。三菱动力负责国际销售的执行副总裁TakaoTsukui表示，预计2024-2026

年全球每年将有60GW的燃气轮机设备订单，而2021年至2023年平均每年售

出的燃气轮机产能为40GW。他表示为人工智能提供动力的数据中心部署速度

远超预期。据此我们推测，2025-2026年数据中心将带动燃气轮机需求，预计

每年增量约10-20GW。

1.2、燃气轮机热端部件使用高温合金，铬金属含量较高

燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成。其中压气机属于冷端部件，

气缸、叶片、叶轮是压气机的关键部件，缸体主要由球墨铸铁、铸钢制成；叶片

与轮盘使用马氏体不锈钢、CrMov类合金钢制成。

图1：现代燃气轮机主要由压气机（蓝色）、燃烧室（红色）、透平（黄色）组

成

CMES华机展微信公众号

燃气轮机热端部件主要包括燃烧室和涡轮叶片、涡轮盘，目前主流的重型燃气轮

机热端部件的材料几乎无一例外地均选用高温合金。其中，燃烧室的组件主要由

燃料喷嘴和燃烧端盖组件、燃料喷嘴外缸、过渡段、导流衬套、火焰筒、联焰管

和后缸等组件构成。据《重型燃气轮机热端部件材料发展现状及趋势》杨功显等

（2019），以GE9E燃气轮机机组为例，其燃烧室火焰筒使用HastelloyX制成。

据海恩斯国际公司官网，HastelloyX含铬量22%；燃烧室过渡段使用Nimonic

263制成。据特殊金属公司官网，Nimonic263含铬量19%-21%。

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燃气轮机涡轮叶片长时间连续工作在高温、易腐蚀和复杂应力下，工作环境十分

恶劣。与航空发动机涡轮叶片相比，燃气轮机涡轮叶片的材料对耐久性、抗腐蚀

性要求更高，使得航空发动机涡轮叶片材料不能直接用于燃气轮机涡轮叶片。以

GE7H/9H燃气轮机机组为例，其静子叶片采用ReneN5、DSGTD222等合金

材料，转子叶片采用ReneN5、DSGTD111、DSGTD444等合金材料。金属

铬在这些合金材料中重量占比较高，如GTD222，据Polymet公司官网其含铬

量为22.5%。

1.3、燃气轮机热端部件需喷涂热障涂层材料

F级燃气轮机燃烧室中火焰筒和过渡段在1400℃以上的高温下工作，表面必须