（一）需求侧：AI算力重塑能耗曲线，数据中心用电量呈指数级增长

全球数据中心受AI驱动，整体保持高增长，带动北美用电需求快速增加。根据美国能源信息署（EIA)数据，美国全社会用电量在经历2023年短暂的回调（3,874 BkWh，同比下降1.5%）后，迅速确立了增长拐点；2024年用电量强势反弹至 3,975 BkWh（同比上升2.3%），预计2025年将进一步突破历史新高至4,024.2 BkWh（同比上升1.7%）；与此同时，数据中心在电力消耗中的比重正呈现显著上升态势。基于Semianalysis的数据分析，全球数据中心的电力负荷预计将由2023年的49GW大幅扩容至2026年的96GW，而这一增长的90%需归因于AI技术的驱动。具体而言，AI领域的电力需求增速将大幅领跑非AI服务器，预计从2025年的约20GW攀升至2026年的约40GW，并于2028年达到约80GW。国际能源署（IEA）亦做出预测：至2026年，数据中心及AI产业的耗电量规模或将达到2022年水平的两倍，占据全球总电力需求的4%。聚焦美国市场，其数据中心能耗轨迹在经历2014至2016年60TWh的平稳期后，转入高速增长通道。2018年，该数值增长至约76TWh（占全美总耗电量的1.9%），至2023年更是激增至176TWh（占比4.4%）。据美国劳伦斯伯克利国家实验室展望，到2028年，美国数据中心的年用电量将达到325TWh至580TWh的区间，届时其在全美总电力消耗中的占比预计将提升至6.7%-12.0%。

庞大的用电量预期，由前端数据中心建设的持续火热所印证。根据JLL 2025年末口径显示，截至2025年末北美活跃容量达39GW，在建管线超35GW，未来五年潜在开工或交付容量超100GW；CBRE统计亦显示，2025年上半年北美核心市场总供给达到8,155MW，在建容量为5,242.5MW，其中74.3%已被预租、空置率仅1.6%。

（二）供给侧：存量机组退役叠加电网瓶颈，公用电网扩容步履维艰

首先，美国电网分属东部、西部和得州三大互联系统，彼此大多独立运行、相互送电较少。美国跨区输电涉及不同区域之间的规划协调和成本分摊，增容并非单纯的工程建设问题。NERC研究显示，不同区域的总进口能力占本地峰值负荷比例差异很大，部分地区仅为1%，说明局部地区通过外部调电缓解供需缺口的能力有限。AIDC常建设与荒漠地带，对电力跨区传输的要求较高，美国现有的电网体系难以满足其供电要求。

其次，美国存量电力系统虽规模庞大，但稳定电源老化问题日益突出。EIA数据显示，2023年美国公用事业级总装机约1189GW，约60%的发电量仍来自化石能源。与此同时，EPA指出，目前仍在运行的大多数燃煤机组建于半个世纪前，煤电退役在过去十多年明显加速，平均退役年龄约53年；EIA进一步显示，2024年计划退役的煤电机组平均年龄接近54年，显著高于在运机组平均水平。老旧机组持续退出意味着美国在新增负荷快速上升背景下，不仅要满足增量需求，还要同步填补存量稳定电源退出所留下的缺口。

最后，新建电站受环保许可周期较长制约，难以快速落地。《清洁空气法》下的 NSR/PSD 属于开工前许可，重大排放设施在取得许可前不得建设；法规要求完整申请原则上应在一年内获准或被拒，但EPA指引显示预施工许可通常即需3个月至1年，实际周期还会受项目复杂度、公众参与及州级审查资源影响。

（三）破局之道：供需剪刀差催生自建电站需求，多元化替代方案并进

用电供给侧与需求侧的双重驱动带来供需缺口持续放大，为缓解用电短缺或应对电网故障，数据中心逐渐诉诸于自建电站。传统上，由于燃气轮机发电机组的高稳定性，高单位规模以及高发电效率，数据中心通常采用燃气轮机作为园区主供电, 这一选择也建立在美国长期充足的天然气供给、相对可承受的气价以及成熟的气电体系之上。美国能源信息署预计，天然气发电在2025—2027 年仍将维持美国总发电量39%—40% 左右的高位占比。同时，为了填补主电源中断后的瞬时缺口，数据中心通常配置启动迅速、体积紧凑的高速内燃机作为应急备用电源，以构建完整的电力冗余防线。然而，当前燃气轮机的扩产受供应链限制无法满足AIDC的增量需求，高速内燃机又由于其低单位规模，不适用于大规模主供用电需求。面对这一结构性矛盾，数据中心开始积极拓展多元化替代路径，在交付速度与运行质量之间寻求新的平衡，其中航改型燃气轮机（特别是退役航发改装）凭借极短的交付周期，成为客户愿以高建设成本与稀缺性溢价换取通电时间的战术首选；中速内燃机则依托其源自船舶动力的高稳定性，高单机规模和美国相对低廉的天然气价格等优势成为替代传统燃机进行连续主供电的现实中坚；而固体氧化物燃料电池（SOFC），虽受制于当前高昂的成本尚未大规模量产，但其卓越的发电效率与低碳特性使其被视为远期能源架构中的重要技术储备。

二、燃气轮机：北美数据中心首选发电形式，紧缺周期持续拉长

（一）技术壁垒：高效率与高稳定性构筑护城河，重型燃机仍是基荷首选

从物理结构上看，燃气轮机主要由压气机、燃烧室和透平（涡轮）三大核心模块构成：压气机负责将进气增压，燃烧室将燃料与高压空气混合并燃烧生成高温燃气，透平则利用高温燃气膨胀做功，一方面驱动同轴压气机、另一方面输出轴功，并配套燃料与润滑、冷却、启动和控制等辅机系统。其中，最为核心的技术壁垒主要集中在耐高温、耐高压的热端部件。一台重型燃气轮机的价值量分布呈现显著的“二八定律”：燃气轮机与余热锅炉合计占总价值量约50%，其中核心热端部件虽然重量占比不高，但价值量占比超过30%-40%，且决定了整机的交付周期。

从热力循环方式上看，燃气轮机可分为简单循环与联合循环两大类。简单循环燃气轮机采用直进直出方式，空气经压缩机压缩后，与燃料混合燃烧推动透平做功，高温废气直接排到大气中；联合循环燃气轮机由燃气轮机循环与蒸汽轮机循环组成，由燃气轮机发电，排出的高温废气引入余热锅炉把水烧开产生蒸汽，蒸汽再推动蒸汽轮机发电。联合循环燃气轮机的高温废气不浪费，因此热效率更高但系统更加复杂且建设缓慢。西门子针对数据中心的白皮书就明确提到，过去做 70–150MW 可能会考虑一套大型联合循环，但数据中心的可用性与可扩展性更需要更多台、冗余的小燃机，也因此简单循环燃气轮机在AIDC中使用较多，联合循环燃气轮机则更多出现在超大园区、或追求更高效率的共址电站规划里。

（二）供给瓶颈：海外巨头订单井喷交付受阻，上游热端部件成扩产掣肘

从产业链分工上看，三大模块的总体气动热力设计、系统集成与总装通常由整机OEM主导。而在价值最密集、交付周期最敏感的热端部件，包括燃烧室内衬、透平叶片与导向叶片、护环与涂层等环节，供应链上的核心参与者包括：Howmet（主要负责热端气动件、涂层等）、PCC Airfoils（主要负责热端铸件如叶片/导向叶片等）、Oerlikon Metco（主要负责热障涂层TBC及粘结层材料体系）、Chromalloy与Sulzer（主要负责热端部件修复与服务）；辅机系统则主要由Woodward等厂商提供。在产业链下游的成撬环节将主机厂生产的裸机组装集成，并最终交付给客户可使用的移动电站。产业链的终端客户是以亚马逊，微软，甲骨文为代表的数据中心。

北美缺电的现状和AIDC用电需求的激增直接带动核心厂商进入扩产周期。新签订单方面，以 GEV为例，根据公司官网，GEV24年新签燃气轮机订单20.2GW，同比 112.6%， 25Q1-3新签燃机订单19.6GW，同比 39%，其中25Q3新签燃气轮机订单29台、对应7.4GW，台数持平而功率增加45%，还在继续加速，在手订单62GW/841亿美金，排产周期已达到2029年。

西门子方面，其燃气服务新签订单维持高景气，2024年新增订单价值177亿美元，同比 29%（2023年：137亿美元），2025年进一步升至253亿美元，同比 43%，订单放量趋势明确。同时，公司的订单积压价值增速更快，燃气服务在手订单由2023Q1的439亿美金提升至2025Q4的635亿美金（ 45%）。在实际收入确认方面，公司燃气服务收入确认增长相对缓慢，2024年基本持平（同比 0.3%）、2025年温和回升（同比 15%）；对应2025年新增订单/收入约1.9x，表明订单向收入传导仍需时间、在手消化周期拉长。

三菱重工方面，其联合循环燃气轮机（GTCC）新增订单价值呈稳步上行趋势，2023年约62亿美金、2024年升至87亿美金、2025年进一步至96亿美金（同比 11%）；其中2026Q2单季订单56.7亿美金，同比约 242%，显示需求加速兑现。与此同时，公司燃机业务出现显著的订单积压：在新签燃机订单数提升的同时，在手燃机订单数大幅上行，由2024Q4的36台增至2026Q3的75台（ 108%）；且2026Q1–Q3新签31台，较2025Q1–Q3的16台同比 94%，反映交付节奏受限、积压进一步加深。

然而，与各大燃气轮机巨头的扩产计和新增订单数划截然相反的是各大厂商增长缓慢的交付订单数。以GEV为例，从年度趋势来看，尽管下游需求在这两年迎来了井喷，但在实际交付端却并未显著增加：GEV 的燃机年度实际交付量从2022 财年的101台下滑至2023财年的91台，并在 2024 财年进一步跌至 75 台，交付GW数也并未增加。进入 2025 财年后：虽然2025 Q4的单季新增订单在 AIDC抢装潮的推动下增长至59台，但当季实际交付量却维持在20台左右的低位，与 Q2、Q3 几乎持平。这一扩张的剪刀差一方面反映出以GEV为代表的厂商在面对瞬时激增的市场需求时相对保守的公司战略，另一方面也反映出北美燃气轮机厂商受上游叶片产能不足难以快速扩产以满足数据中心的用电需求。

究其根本，海外燃机供给受阻并非源于单一环节的短期错配，而是整机制造的长周期属性与上游热端部件产能的高度刚性双重约束的结果。

首先，重型燃机整机制造具有典型重资产属性，OEM 扩产灵活性天然偏低。重型燃机并非标准化工业品，其产能扩张依赖厂房、试验台位、关键工装、供应链配套和熟练工人同步到位，难以通过短期加班或简单购置设备实现线性放量。从财务指标看，2024—2025 年海外 OEM 的资本开支强度整体维持在较高水平，GEV、西门子和三菱重工的资产投入比处于 2%—8% 区间但固定资产周转率则仅在1-2区间波动。

其次，上游叶片等热端部件产能弹性更弱，是扩产节奏的真正掣肘。一方面，单晶叶片制造工艺高度复杂，新增产能并不具备线性弹性，其生产依赖熔模铸造、陶瓷型芯、热处理、热障涂层和检测等多道关键工序，几乎无法通过普通机加工替代，这意味着新增能力不仅受设备和工装约束，也受熟练工、检验体系和良率爬坡制约。另一方面，核心供应商的业务结构并非围绕燃机轮机开展，以Howmet为例，公司2025年总收入82.52亿美元，其中燃气轮机约占11%，约9.44亿美元；而商发与军工合计约57.31亿美元，仍是绝对主业。对应到资本开支，Howmet2025年资本开支回升至4.53亿美元，但公司明确表示这些投资主要用于EngineProducts产能扩张、自动化和各业务的维持，回报型项目，并非专门面向工业燃机单一赛道。PCC方面，伯克希尔2025年报披露其员工数升至25,168人，但未单独披露资本开支。

最后，历史周期下行中的创伤使海外燃机产业链当前资本开支更加审慎。1998—2002年美国电力去监管化曾引发大规模燃气轮机电站建设热潮，1999年一年内即有200余个燃机项目公告、合计约66GW；到2001年底，1999—2001年间已有约 83GW 新增容量投运，另有300–400GW项目仍在管线中。但随着2001年后电价走弱、融资环境恶化和项目取消增加，泡沫很快破裂，SEC文件援引EVA测算称，截至 2002年末，美国原计划于2007年前开发的381GW天然气新增容量中，约27%已被取消或大概率无法按期完成。2017年前后，大型重燃行业又遭遇第二轮下行，西门子公开指出100MW以上大型燃机全球年需求已降至约110台，而行业技术制造能力仍约为400台，并因此启动约6900人裁员。两轮周期表明，重资产产能一旦在高景气时盲目外推，极易在需求逆转后形成严重过剩，这也是当前OEM与上游供应链扩产普遍更偏审慎的重要原因。

（三）国产替代：海外供给受限敞开时间窗口，国内全产业链迎出海机遇

在北美缺电与海外燃机巨头供应链产能受限的宏观背景下，中国燃机产业正迎来跨越式发展的历史性机遇。从整机出海的零突破，到核心热端部件持续发展，国内全产业链正加速演绎国产替代与出海共振的成长逻辑。

东方电气：从代工引进走向自主突破，国产重型燃机迈出出海关键一步。为破解卡脖子难题，公司于2009年正式立项启动自主重型燃机研发。历经十年底层技术攻坚，2019年国内首台自主F级50MW 重型燃机（G50）原型机成功下线；2023年，该型自主燃机正式投入商业运行；到 2025 年，公司又实现了国产重型燃机整机出口突破——哈萨克斯坦江布尔州50MW联合循环发电项目采用东方汽轮机提供的3台 G50作为核心设备，标志着我国自主研制的F级重型燃机正式迈出国门。

中国动力：中国动力本身是中船动力板块的上市平台，其燃机业务主要承接自中国船舶集团七〇三所技术体系：公司通过全资子公司哈尔滨广瀚动力技术发展有限公司，间接控股哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司和哈尔滨广瀚动力传动有限公司；中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司则为同属中船体系的关联制造主体，其部分燃机业务和资产由广瀚动力技术发展有限公司托管运营。产品方面，703所体系已形成以CGT25和CGT3为代表的自主燃机序列，其中CGT25为我国首型全自主工业燃气轮机，额定功率 25 兆瓦，已在陆地及海洋油气开发、分布式能源、工业驱动及应急发电等场景实现广泛应用，中国动力半年报亦披露其累计已交付数十台套并成功进入海外市场；2024 年，703 所又与中海油海南分公司签订“深海一号”25MW 双燃料燃气轮机发电机组供货合同。与此同时，广瀚燃机于2026年发布3MW 级CGT3小型燃气轮机，标志着我国小型燃机实现自主可控。

此外，中国航发、中科国晟与中国重燃也在不同功率等级和技术路线下持续推进国产燃气轮机产业化：中国航发已形成太行7、太行15、太行110等产品序列，其中太行110是我国首款具有完全自主知识产权、实现100%国产化的110兆瓦级重型燃气轮机，已完成国家能源局示范项目验收，并实现国际商业订单销售；中科国晟则更侧重中等功率工业燃机方向，其青岛产业园已具备30兆瓦级燃气轮机设计研发、整机装配、试验试车、运维和技术服务的全链条能力，显示出较强的产业化平台属性；中国重燃这条线则代表国家级大功率重燃突破，300兆瓦级F级重型燃气轮机已完成首台样机总装下线和首次点火，并于2025年年底实现首台全国产商用300兆瓦级重型燃机项目投运，标志着我国大功率重燃正从样机验证走向工程应用。

在国产整机端突破的同时，上游核心热端零部件环节亦迎来了国产替代与承接全球产能外溢的双重机遇。国内核心零部件厂商正凭借较高的资本开支与持续的技术突破，加速演绎国产替代的逻辑。2024年万泽股份资本开支创下5.87亿元的历史新高，同比激增50%以上；航亚科技与应流股份亦常年维持高强度的资本投入，其中应流股份作为西门子能源F级燃机叶片的稳定供应商，已进一步承担起H级超重型燃机叶片的开发重任，成功切入全球最高端的供应链腹地；与此同时，万泽股份与航亚科技也已分别进入西门子与GE Vernova的供应体系。

三、航改燃：轻型燃机替补品，有效填补燃机需求缺口

（一）比较优势：1.5个月快速部署，模块化设计缓解并网与时间约束

航空发动机与燃机核心机技术共通，航改燃机高效且经济。根据《航改燃气轮机技术发展》（2023，《航空动力》），燃气轮机和航空发动机存在大范围的技术共性，在设计体系、制造体系、人才体系和试验体系等方面可实现共用共享，因此基于燃气轮机广阔的市场需求、明显的应用优势，依托高性能、成熟的航空发动机和先进的工业技术、设计方法发展燃气轮机已成为业界共识。当前，航改燃气轮机可用作数据中心桥接电源，园区分布式主供或应急电源。

从技术路线上看，航改燃气轮机主要分为退役航发改造以及基于航空发动机设计的新机。前者以退役商用航空发动机核心机为基础，经拆解检修与寿命件更换后，适配地面发电所需的动力涡轮、控制与成套系统，形成可快速部署的航改燃机组；后者用成熟航发核心设计与气动热力路线，但按工业应用的连续运行、维护策略与排放规范进行工程化与成套化，形成标准化产品系列。终端产品既可用作固定式燃机电站也可作为移动式模块化电站。

航改燃机应用场景正加速外延。进入 21 世纪以来，受天然气供应扩张、分布式能源与新能源高比例并网带来的灵活性资源需求提升影响，航改燃机逐步从传统的军用、油气与海上平台等领域，拓展至民用发电、电网调峰、应急保供以及大型用电负荷等场景。代表性机型包括 GE Vernova 的 LM2500 系列（冷态约 5 分钟到基载）以及其后续推出的LM6000（约5分钟快启、简单循环净效率可到约 41% LHV）与 LMS100（约 8 分钟启动至满负荷、简单循环净效率约 43% LHV），共同强化了航改燃机在强调快启停、快爬坡、高效率的应用场景中的竞争力。

从供给格局看，当前全球航改型燃机市场仍主要由传统航发主机厂主导，主要厂商包括GEV、西门子、Rolls-Royce与MHI等，它们普遍基于成熟航空发动机平台开发航改燃产品，形成覆盖5MW到百兆瓦级的系列化谱系。以SiemensEnergySGT-A35为例，公司官网显示其提供34/38MW等等级，且在ISO条件下热效率可超过40%；Rolls-Royce的MT30则以Trent家族作为航改平台，额定36/40MW并强调超过40%的热效率；三菱动力的FT4000SWIFTPAC作为70/140MW级航改成套，标称简单循环效率41%以上，并支持冷态约10分钟到满功率。

在北美AIDC用电需求快速增长与传统燃机产能结构性短缺的剪刀差下，基于退役航发改造的航改燃方案，凭借其快速的交付节奏、深厚的存量挖掘空间以及极具弹性的分布式部署能力，正成为填补电力缺口首选方案。

航改燃机装机时间仅1.5个月，成为数据中心理想过渡方案之一。随着数据中心基础设施建设对时间成本敏感度的提升，传统的大型集中式供电模式正面临严峻挑战。GE Vernova 2025年投资者日披露的关键数据，深刻揭示了航改燃机作为过渡性电源的比较优势：在商业化部署速度上，Aero LM2500机型仅需1.5个月即可投入运行，而同门的7E单循环、7F联合循环及7HA.03联合循环机组的交付周期分别长达6个月、18个月及24个月。这种显著的周期剪刀差，使得航改燃机在应对严重的电网排队与设备延期时具备了不可替代的战术价值。虽然在单机容量上，约35MW的LM2500无法与约1,282MW的7HA.03相提并论，但其模块化架构赋予了分布式数据中心极高的部署弹性。

从成本端看，EIA AEO2025显示，航改燃气轮机的总隔夜投资为$1522/kW，劣于传统工业框架燃气轮机的$791/kW；热耗方面二者差别不大，分别为9,447 Btu/kWh与9,142 Btu/kWh。鉴于当前数据中心对成本端的敏感度相对较低，而对交付时间极度敏感，以相对较高的建设成本为代价换取交付速度的策略，在商业可以被接受。

（二）资源禀赋：退役航发核心机存量空间大，改装方案具备高度价值

退役航发改装率尚处低位，仍存在广阔的可利用空间。当前市场上商业化基础较好、代表性的改装平台主要围绕GE的CF6/TF39/GE90、RR的Trent 800/RB211、P&W 的 JT8D/PW4000这些母型航发展开。根据rtx，geareospace，gev公开披露的累计交付与在役数据推算，主流退役航发数量较多，但开发程度仍处于低位：GE系作为航改燃领域的绝对主力，其CF6家族累计交付量高达8,500台，虽已实现约3,735台的改装装机，但庞大的基数意味着核心机改装依然存在较大空间；相比之下，PW系利用率则相对很低，以经典的JT8D母型为例，其累计交付高达14,750台，退役存量达12,350台，而目前的改装量仅约600台，转化率不足5%，更为高端的PW4000在拥有约1,200台退役存量的情况下，改装衍生数量仅为10台左右。面对数据中心急迫的电力缺口，现存的退役航发加之已经成熟的商业化改装方案为数据中心提供了快速满足用电缺口的现实方案。

航改燃汽轮机支持快速启停与分布式部署，绕过并网约束并满足数据中心用电弹性需求。从并网约束上看美国拟新建发电项目必须通过电网接入申请才可以建设，而根据interconnection.fyi，自2015年起全美等待进入电网接入队列的拟新建发电项目开始快速增加，目前全美共有1723个，总量451.1GW的项目处于等待审批阶段。根据Aurora，近年来美国发电项目并网审批平均等待时长已经超过40个月，且仍在增加。而根据Princeton Zero Lab 研究指出：如果数据中心自带灵活电源，可以显著缩短并网等待，个案可缩短到最多5年。面对数据中心对用电的即时需求，靠近负荷，就地建电的分布式方案更具吸引力。

从弹性用电需求上看，AIDC对电源系统提出了应急韧性接管与运行动态响应的双重挑战。一方面，面对电网故障，供电韧性的核心在于抢在UPS电池耗尽前切换至备电——依据TIA-942标准，UPS仅提供发电机启动间隙的短时过渡，而真正的安全闭环取决于电源能否在数分钟内迅速接管大功率负载；另一方面，相较于传统数据中心的稳定负荷，AI 训练集群带来更剧烈的功率波动，对电源侧动态响应要求更高。NERC（2025.07）实测数据显示，某北美数据中心曾在36秒内完成410MW的负荷卸载（450MW→40MW），这种秒级的负荷切换是传统供电方案所无法满足的，更加凸显了航改燃气轮机的优势所在。

（三）国内进展：国产航改燃机技术突破，精准卡位分布式能源增量市场

国产航改燃机加速商业化进程，精准卡位分布式能源增量市场。中国航发在小功率端已形成由航空发动机改型研制的太行1/2/2A/3/3C/4等1–5MW产品谱系，并在2025年12月30日株洲推介会现场签下54台套3MW太行3发电机组销售合同。同期，株洲公司还落地AGT3C（3MW）移动电源车项目。在中功率段，由先进航空发动机改进研制而成的15MW级机型太行15，已在广西涠洲岛项目完成72小时连续运转考核并网（最高带载9.5MW），验证了其在孤岛微网与分布式电站场景的工程可用性。而在更高功率等级，中国航发“太行7/太行15/太行110”示范项目近期通过国家能源局评估验收，其中太行7累计运行超25,000小时、太行15示范机组累计运行超6,300小时并用于伴生气孤岛微电网供电保障、太行110示范机组累计运行超8,400当量小时且已实现国际商业订单销售，进一步为从示范到规模化推广的商业化路径提供了可量化背书。在北美缺电的背景下，以中国航发为代表的国产品牌有望进一步开拓市场。

四、内燃机：高性价比的主供电替代，具备产能弹性

（一）中速机兼具稳定性与长寿命，规避高速机并联劣势

相较于燃气轮机“压气机—燃烧室—透平”的连续流动结构，往复式内燃机以“气缸—活塞—连杆—曲轴”为核心，通过缸内燃烧压力驱动活塞往复，并经曲柄连杆机构转换为旋转轴功输出。在热力过程上，燃气轮机对应Brayton循环，功率调节多通过降低燃烧温度实现，导致部分负荷效率往往明显低于满负荷；往复式内燃机为Otto/Diesel循环，具备更强的负荷跟随能力与较高的部分负荷效率。在工程应用上，往复式内燃机具有启动快、可用率高、机组可模块化并机扩容等特点；燃气轮机则在更大单机容量、高温余热品质及低排放方面具备优势。

根据曲轴转速，往复式内燃机可以细分为低速机（50–275 rpm）、中速机（275–1000）、高速机（1000–3600）。其中低速机功率最高可达65MW，稳定性较高，多用于大型远洋船；中速机功率最高可达35MW，稳定性较高，多用于船舶辅电或陆上分布式电站；高速机功率最高不超过10MW，稳定性较低但启停时间短，多用作数据中心备电，但在北美接电约束加剧背景下，其应用也开始向连续供电和局部主供电场景延伸。低速机受限于启停过于缓慢，加之占地面积过大，几乎专用于海用；中速机由于其出色的稳定性与较低的单位功率重量，且供应链相对宽松，正逐渐成为数据中心用电的主要备选方案。

在行业格局方面，瓦锡兰中速机技术基本不开放对外授权，采用自行制造生产，代表机型主要包括Wärtsilä 31，Wärtsilä 34DF等；曼恩以制造 授权两种模式为主，代表机型主要包括MAN 32/44CR，MAN 51/60DF等；潍柴重机依托曼恩授权和自主研发的双重技术路线，产品线覆盖 M26、M33、WH17、12M55 等船用柴油机系列，并延伸至陆用发电机组业务。高速机领域全球玩家则更为分散；潍柴动力发电机组功率覆盖10–4250kWe并广泛用于数据中心领域。

中速机兼具高稳定性、高单机功率及长寿命优势，成为数据中心主供电源的优质备选方案。与主要应用于远洋巨轮的低速机相比，中速机规避了启停缓慢与占地过大的劣势；而与常用于重卡及传统备电的高速机相比，中速机更适应连续高负荷运行的需求。虽然高速机因在数据中心备用电源领域的存量应用丰富，目前切入主供电市场的案例较多，但其单机功率通常在5MW以内，若作为主供使用则会需并联更多台数以相同规模的用电需求。根据康明斯的并机应用手册，工程侧应在满足可靠性冗余的前提下减少并机台数，主因台数上升会带来断路器回路、电缆端接、开关柜列阵与负荷管理逻辑的成倍增长，使单位kW系统成本与占地、调试复杂度显著抬升；并机台数越多，控制与调试一致性越难，环流与无功分配问题更容易出现，系统效率下降、发热风险上升，保护整定也更复杂。相比之下，源自内河船舶动力技术的中速机，不仅单机规模更大，能有效突破大规模集群发电的瓶颈，更在稳定性和使用寿命上显著优于高速机，天然契合数据中心对主电源连续不间断运行的高可靠性要求。

（二）供应链优势：上游配套相对成熟宽松，产能弹性优于燃气轮机

中速机供应链环境相对宽松，交付周期短，成为填补数据中心电力缺口的快速解决方案。相较于燃气轮机大多采用定制化方案且受制于供应链上游叶片等热端部件扩产瓶颈，以中速机产业链上的包括，曲轴连杆、缸套活塞、增压器等核心部件虽然也有重资产与长周期环节，但整体更接近成熟的工业发动机制造体系，产业分工更清晰、可替代供应商更多，因此扩产不受产业链上游约束。

以瓦锡兰为例，其核心外购件覆盖大功率涡轮增压器、并机控制器、缸套、气门、滑动轴承、曲轴等，供应商既包含欧美细分龙头，也有 Rane、桂林福达等区域厂商；从公开披露看，上游并非零扩产的静态供给：Accelleron 明确提出在意大利对 OMT 产线追加设备投资并计划增员，以推动产能提升与产出增长，Woodward 亦已在德国 Glatten工厂破土扩建以应对发电与海工需求上行，Rane 年报披露其产量扩产项目在建工程金额由 1.21 升至 8.25（INR crore），Miba 也通过扩建产线与持续投资来补齐产能与效率；缸套供应商Cape Industries虽接近满产且资本支出同比大幅降低但缸套领域仍有MAHLE，Tenneco，GLMW等潜在可替代厂商。因此，中速机链条更接近成熟工业发动机的分工体系，核心零部件多点供给、可选供应商更丰富，相比燃气轮机热端部件少数厂商与高难度，长周期工艺的约束，更不容易形成单一环节卡脖子。

上游供应链相对宽松使得2025 年公司景气度上行但订单积压并不明显：全年新增订单约 91.6 亿美元，同比上升5.0%（2024 年约 87.2 亿美元）；全年当期收入约78.3 亿美元，同比上升12.2%（2024 年约 69.8 亿美元）。在手订单方面，2025 年订单积压中枢抬升，Q2 在手订单升至 103.1 亿美元（较 2024Q2 的 81.5 亿美元  26.5% YoY），年末 Q4 在手订单 96.8 亿美元（较 2024Q4 的 86.6 亿美元  11.8% YoY），整体仍处于可控扩张区间。更关键的是，订单向收入的传导节奏并未出现明显瓶颈：2025 年各季度新增订单与当期收入比值均低于 1（Q1/Q2/Q3/Q4 分别为 0.82/0.78/0.91/0.90），表明交付与确认收入端消化能力在增强。对比 GE Vernova、西门子能源、三菱重工等燃气轮机厂商受供应链上游扩产瓶颈所出现的“卡脖子”难题，中速机链条产能约束相对更弱，瓦锡兰等中速机厂商在需求延续兑现背景下仍具备进一步扩产与业绩弹性释放空间。

（三）产业外溢：国内机头及成套设备商迎出海机遇

海外缺口催生结构性机遇，国产内燃机龙头加速抢滩全球市场。目前，国内中速机主要玩家包括潍柴重机，中国动力，其中潍柴重机产品主要包括M26,M33等，产品功率范围覆盖16-8730kW；中国动力（旗下公司陕柴重工）产品主要包括PC2-6，PC2-6B等，功率范围覆盖3300-12000kW。高速机主要玩家包括潍柴动力，玉柴国际与动力新科，其中潍柴动力主力机型wp13功率范围覆盖350–490 kWm并适配 300–440 kWe 发电机组；玉柴国际的YC6T，YC6TD 等高速机平台功率范围约441-748kW;动力新科产品线包括SC13G，SC15G等，典型功率在200-600kW区间。

往复式内燃机在数据中心主供等场景的增量需求，将把价值从机头进一步外溢到下游系统集成环节。集成环节本质是把发动机与发电机打包成可并网、可运维、可交付的电源模块，主要内容覆盖机械BOP、电气系统以及并机控制与通信运维。机械BOP方面主要由主机厂商负责；电器系统主要玩家包括ABB，Eaton，ASCO等；并机控制方面主要玩家包括ComAp，DEIF，Woodward，Basler Electric等。

国内玩家方面，在产业链上，泰豪科技以智能应急电源系统配套为核心，其产品覆盖 1–10000kW 各类智能柴（重）油发电机组、拖车电站、静音机组等，并明确提到产品已广泛应用于数据中心等场景，定位同样是发电机组与成套的集成与交付商。杰瑞股份则切入数据中心供电侧，提供模块化、智能化发电解决方案，并同步拓展数据中心配电、热管理等能力建设。

五、固体氧化燃料电池——AIDC供电新方案

（一）技术特点：跳过卡诺循环的高效发电

固体氧化物燃料电池（SOFC）本质上并非储能电池，而是一种全固态的能量转换装置，其运行原理类似于反向水电解。在600℃-1000℃的高温环境下，空气中的氧分子在阴极获得电子转化为氧离子，穿过致密的氧化锆陶瓷电解质迁移至阳极，与持续供给的燃料（天然气或氢气）发生电化学反应，从而在不经过燃烧和机械做功的情况下直接输出电流。这种跳过卡诺循环限制的直接转换方式，使其拥有远超传统热机的 60% 以上发电效率，同时因内部无活塞、涡轮等运动部件，完美实现了数据中心所需的极致静音、零震动与高可靠性。根据Fortune Business Insights, 全球SOFC市场规模预计在2025达37.8亿美元，在2026年达50.5亿美元，到2034年将达到346.5亿美元。

（二）商业落地：模块化架构支持灵活扩容，海外龙头引领数据中心应用

在当前北美缺电的背景下，固态燃料电池的另一显著优势在于其模块化结构可支持快速部署且可根据数据中心需要实现简单扩展。以Bloom Energy的电源服务器为例，单台设备为一个户外机柜并可输出325kW的额定功率，通过简单重复元素的模块化架构可以扩展稿多MW级的供电量。模块化的另一优势在于可快速交付，Bloom Energy宣称系统最快可在3个月内完成安装部署，实际的交付案例通常也在6个月内即可投入使用；同时在美国部分州，SOFC燃料电池可获得分布式发电认证，在一定程度上可以简化缓慢的EPA认证周期。

国内的潍柴动力在2025年11月5日与Ceres签署SOFC制造许可，目标面向固定式电源进行本地化制造。根据Fortune Business Insights 报告，当前全球SOFC市场由Bloom Energy 主导，占比约为55-65%。其在固定式分布式发电领域已有成熟的商业化应用，在2025年2月与Equinix 数据中心宣布合作规模超过100MW，覆盖美国19个IBX数据中心、6个州；其中约75MW已运行、另有约30MW在建。

潍柴动力公司从2018年起涉足固态燃料电池领域，采用Ceres Power 电堆技术，目前公司固态电池发电机组已在陕西燃气集团，国家电投集团等项目合作中有成熟的应用，示范项目累计运行近7万小时。

然而，固态燃料电池行业仍处于早期的发展阶段，仍存在诸多技术与成本方面的挑战。SOFC通常在高温下工作，带来电站的寿命相对较短且面临显著的性能衰减，在SOFC作为主供使用的场景下，SOFC的建设成本大致在数千美元/kW量级，显著高于常规燃气轮机约千美元/kW量级；若作为备电使用，由于其高温与热惯性，SOFC通常不适宜频繁启停与大幅负荷波动，相较于高速内燃机等传统备电方案亦有劣势。固态燃料电池在技术上的先天缺陷使得SOFC在当下更适合作为传统发电方案之外的补充性和中长期储备性技术路线。，也直接导致以Bloom Energy 为代表的核心玩家在在手订单增长的背景下仍面临亏损，SOFC技术仍有待进一步发展。

六、投资建议

全球AI发展浪潮带来电力紧缺，发电设备迎来历史级的景气周期，产业趋势确定性高、空间大、紧缺周期长。

风险提示