(一)战略方向
1.先进材料与制造。重点在高性能复合材料、高温耐热合金材料涂层、大尺寸高温合金(单晶、定向结晶)铸造、复杂结构高温合金无余量精密铸造、高精度与高质量3D 打印及智能制造等方面开展研发与攻关。
2.燃气轮机机组设计。重点在微型燃气轮机领域的高效径流式叶轮及系统一体化设计、中小型燃气轮机领域的高效多级轴流压气机设计、重型燃气轮机领域的先进气动布局与通流设计等方面开展研发与攻关。
3.高效清洁燃烧。重点在低污染燃烧室、分级燃烧燃烧室、回流燃烧室、贫预混与预蒸发燃烧室和可变几何燃烧室，以及低热值燃料稳燃与多燃料适应性、富氢与氢燃料燃烧等方面开展研发与攻关。
(二)创新目标
1.2020 年目标。突破热端部件设计制造技术，具备高性能复合材料大规模制备技术;建成微型、小型和中型燃气轮机整机试验平台、重型燃气轮机整机发电试验电站;实现1MW 以下级微小型燃气轮机及分布式供能系统、1-10MW 级小型燃气轮机和10-50MW级工业驱动用中型燃气轮机的产业化;完成F 级70MW 等级整机研制和300MW 等级重型燃气轮机设计。
2.2030 年目标。热端部件材料和制造技术取得重大创新和实现完全自主化，高性能复合材料实现低成本和大规模应用;形成具有完全自主知识产权并有国际竞争力的微小型燃气轮机系列化产品;实现F 级70MW、300MW 等级重型燃气轮机商业化应用;完成H级400MW 等级重型燃气轮机自主研制。
3.2050 年展望。突破新原理燃气轮机及循环系统，实现微小型燃气轮机与风光储多能互补的分布式能源系统大规模应用，H 级及以上级重型燃气轮机与整体煤气化循环动力系统实现商业化应用。
(三)创新行动
1.高温合金涡轮叶片制造。开展高温合金涡轮铸造叶片模具技术、叶片铸造成形技术、大型高温合金涡轮叶片精铸件晶体取向及组织控制技术和尺寸形状精度控制技术、叶片服役损伤的检测体系和评估技术及损伤修复技术，以及高温合金涡轮叶片焊接、特种加工和涂层技术研究，掌握高温合金涡轮叶片制造核心关键技术，形成自主研发能力。
2.燃气轮机装备智能制造。，开展燃气轮机关联设计与多学科优化设计技术、燃气轮机快速工艺设计与仿真优化设计、部件及整体虚拟装配技术、燃气轮机在线(位)检测与制造过程智能管控技术、高精度3D 金属/合金打印技术、燃气轮机全寿命期的大数据与智能决策技术，以及高效、高精度、高柔性和高集成度的燃气轮机智能生产线技术研究，掌握燃气轮机研制、生产和服务所涉及的智能制造关键技术。
3.先进径流式、回热循环微型燃气轮机。开展整体插拔式单筒燃烧室和回流燃烧室高效低污染设计技术、离心压气机和向心涡轮设计加工与试验验证、高效回热器设计与验证、燃气轮机与高速电机一体化设计和气浮轴承与磁悬浮轴承技术研究，掌握1MW 及以下功率等级分布式供能燃气轮机技术;建设示范工程，形成具有完全自主知识产权并有国际竞争力的产品。
4.先进轴流式简单循环小型燃气轮机。开展高效轴流式动力涡轮设计、伴生气和煤制气等低热值燃料燃烧室研制，掌握1-10MW功率等级简单循环小型燃气轮机技术;建设示范工程，实现分布式供能用轴流式小型燃气轮机的产品化与型谱化。
5.压裂车(船)用燃气轮机。研制满足页岩油气开发需求且性能达到国际目前先进水平的压裂车(船)用燃气轮机装置，研究压裂车(船)用燃气轮机装置集成总体设计及优化技术、高功率密度和轻量化燃气轮机装置系统集成设计技术;完成样机制造，建设示范工程。
6.F 级70MW 重型燃气轮机。开展具有完全自主知识产权的燃气轮机整机设计制造与系统集成、全尺寸燃烧室的全温全压性能试验、透平叶片冷却试验，以及整机空负荷试车试验与带负荷发电试验，掌握F 级70MW 等级重型燃气轮机核心技术;建立示范工程。
7.F级300MW 等级重型燃气轮机。研制F 级300MW 等级重型燃气轮机整机装备，开展整机设计、关键部件试验及工业考核，以及整机制造与系统集成，整机空负荷试验及带负荷发电试验验证，实现装备从部分国产化制造到自主设计、制造及保障;建设示范工程。
8.高参数燃氢燃气轮机。开展燃氢燃气轮机稳燃技术、燃氢燃气轮机高效低NOx 燃烧室设计技术、有效防止氢脆和提高机组寿命的新型合金材料，以及燃氢燃气轮机高温涡轮叶片冷却技术研究。
9.燃气轮机试验平台建设。建设燃气轮机试验与示范平台、高性能微型和小型燃气轮机整机验证平台、30MW 等级天然气管线燃气轮机增压试验站示范平台，以及70MW、300MW 等级重型燃气轮机示范电站，满足各功率档燃气轮机试验与示范需要。
