逆變器行業(yè)分析：風(fēng)光儲(chǔ)及新能源車時(shí)代核心電子元器件深度受益

逆變器行業(yè)分析：風(fēng)光儲(chǔ)及新能源車時(shí)代，核心電子元器件深度受益1.風(fēng)光先行，儲(chǔ)能配置需求急速增長(zhǎng)1.1

新能源革命到來(lái)，風(fēng)光產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速增長(zhǎng)受益于碳中和背景下的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，可再生能源裝機(jī)量將加速增長(zhǎng)。今年，多個(gè)國(guó)家及地區(qū)先后

宣布在

2050

年前實(shí)現(xiàn)碳中和計(jì)劃，其中我國(guó)宣布在

2060

年前實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中和背景下，國(guó)際

能源署預(yù)計(jì)

2020-2030

年，可再生能源電力需求將增長(zhǎng)

2/3，約占全球電力需求增量的

80%。據(jù)

國(guó)家能源局新能源和可再生能源司司長(zhǎng)李創(chuàng)軍表示，“十四五”末，可再生能源發(fā)電裝機(jī)占比將從

2021

年

10

月的

43.5%提升到

50%以上。光伏及風(fēng)電是新能源中的翹楚，其裝機(jī)量和發(fā)電量在總量中的占比都將大幅提升。裝機(jī)量方面：據(jù)

能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截止

2021

年

10

月，國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模

299GW，光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模為

282GW，

均持續(xù)保持世界第一，風(fēng)電、光伏裝機(jī)量在可再生能源中分別占比

30%、28%。據(jù)全球能源互聯(lián)

網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)計(jì)，到

2030

年，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)量在總裝機(jī)量中占比

21%，光伏裝機(jī)量占比

27%，

合計(jì)占比近

5

成。2050

年我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)量在總裝機(jī)量中占比

29%，光伏裝機(jī)量占比

46%，合計(jì)占

比近

8

成。發(fā)電量方面：預(yù)計(jì)風(fēng)力發(fā)電量占總發(fā)電量的比重將從

2020

年的

6%提升到

2030

年的

18%，光伏發(fā)電的比重將從

2020

年的

4%提升到

2030

年的

11%，2030

年兩者合計(jì)占比接近

30%，

前景廣闊。光伏新增裝機(jī)量有望持續(xù)高增長(zhǎng)。根據(jù)

CPIA預(yù)測(cè)

，樂觀情況下，我國(guó)到

25

年總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到

694GW，相當(dāng)于

2020

年底的

2.7

倍；全球光伏年新增裝機(jī)到

2022

年將首次突破

200GW，達(dá)到

225GW的水平，到

25

年，全球年新增年裝機(jī)將達(dá)到

330GW，20-25ECAGR為

20%。風(fēng)電有望新一輪高速增長(zhǎng)期。根據(jù)

GWEC歷史數(shù)據(jù)，我們預(yù)測(cè)全球風(fēng)電

2025

年新增年裝機(jī)量將

增至達(dá)

140GW，其中我國(guó)風(fēng)電新增將達(dá)

67GW。全球

21-25

年均新增裝機(jī)量將達(dá)

112GW，21-

25ECAGR將達(dá)

13%，未來(lái)前景廣闊。1.2

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要，儲(chǔ)能需求激增系統(tǒng)穩(wěn)定是電網(wǎng)安全運(yùn)行的首要條件，風(fēng)光大規(guī)模并網(wǎng)為系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來(lái)更大挑戰(zhàn)。電網(wǎng)運(yùn)行中種

種隨機(jī)性的擾動(dòng)（負(fù)荷突變、雷電、設(shè)備故障等）都會(huì)造成電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定，而且風(fēng)光在總裝機(jī)

量中的占比不斷增加，使得其先天具有的間歇性、波動(dòng)性、低慣性、強(qiáng)隨機(jī)性對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

造成更大沖擊，另外電力電子器件接入產(chǎn)生的大量諧波也將加劇電網(wǎng)的脆弱，這為系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來(lái)

更大挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能系統(tǒng)能有效提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在光伏電站中，從儲(chǔ)能和光伏并離網(wǎng)切換產(chǎn)生暫態(tài)沖擊

的根本原因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，引入電流補(bǔ)償，將儲(chǔ)能電池功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)跟隨光伏功率輸出，減少暫態(tài)沖擊

從而實(shí)現(xiàn)平滑切換。在風(fēng)儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制中，基于風(fēng)電機(jī)組利用變比例系數(shù)進(jìn)行調(diào)速策略、儲(chǔ)能系統(tǒng)充

放電功率實(shí)時(shí)跟蹤、風(fēng)電出力預(yù)測(cè)偏差策略等控制策略，實(shí)現(xiàn)了平滑風(fēng)電出力目標(biāo)。除了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，儲(chǔ)能還可以用于電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)。發(fā)電側(cè)：儲(chǔ)能可以實(shí)現(xiàn)電力調(diào)峰、

系統(tǒng)調(diào)頻、輔助電網(wǎng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)可再生能源并網(wǎng)；電網(wǎng)側(cè)：可緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電擴(kuò)容

升級(jí)；用電側(cè)：可實(shí)現(xiàn)電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提升功供電可靠性等功能。

儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的廣泛性和必要性推動(dòng)著儲(chǔ)能的需求進(jìn)一步增加。儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景的廣泛性和必要性，使得全球儲(chǔ)能規(guī)模迅速增長(zhǎng)。截至

2020

年底，全球部署的儲(chǔ)能

系統(tǒng)規(guī)模為

17GW，根據(jù)陽(yáng)光工匠光伏網(wǎng)預(yù)測(cè)，2021

年全球?qū)⑿略?/p>

15GW，

25

年新增

131GW，

21-25ECAGR高達(dá)

73%，儲(chǔ)能規(guī)模高速增長(zhǎng)趨勢(shì)已現(xiàn)。2.受益于政策催化和成本下降，未來(lái)儲(chǔ)能有望崛起中國(guó)儲(chǔ)能迎來(lái)爆發(fā)元年美國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)迎來(lái)快車道成本下降與政策推動(dòng)，美國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)迎來(lái)爆發(fā)期。2012

年前，美國(guó)風(fēng)電&光伏裝機(jī)量滲透率不到

5%，電池儲(chǔ)能尚無(wú)經(jīng)濟(jì)性；13

年起，風(fēng)光裝機(jī)比重至快速增長(zhǎng)，20

年占比近

20%。與此同時(shí)，

美國(guó)電池儲(chǔ)能開始增長(zhǎng)，主要得益于電池儲(chǔ)能

LCOS不斷降低，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性凸顯，同時(shí)

FERC841

法案允許其參與電力批發(fā)和輔助服務(wù)市場(chǎng)，盈利模式逐步確立。據(jù)

BNEF統(tǒng)計(jì)，20

年美國(guó)電化學(xué)

儲(chǔ)能新增裝機(jī)容量

1.1GW，同比增長(zhǎng)

175%，累計(jì)裝機(jī)容量

2.7GW。隨著未來(lái)美國(guó)新能源發(fā)電

量占比的進(jìn)一步提升，儲(chǔ)能功率配比勢(shì)必要增加，這將極大刺激儲(chǔ)能裝機(jī)量的增長(zhǎng)。3.受益風(fēng)光儲(chǔ)及新能源車高速增長(zhǎng)，逆變器核心器件電容/電感/IGBT等持續(xù)受益3.1

風(fēng)光儲(chǔ)和新能車促進(jìn)全球逆變器持續(xù)高速增長(zhǎng)逆變器是新能源發(fā)電設(shè)備的核心組件。逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉(zhuǎn)變成定頻定壓或調(diào)

頻調(diào)壓交流電（一般為

220V,50Hz正弦波）的轉(zhuǎn)換器。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。

發(fā)電設(shè)備需要借助逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，才能將產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)或者供負(fù)載使用，同

時(shí)需要把電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給儲(chǔ)能系統(tǒng)充電。電容、電感、IGBT等為逆變器產(chǎn)業(yè)鏈的核心組件。逆變器產(chǎn)業(yè)鏈上游為電子元器件供應(yīng)商，包括

半導(dǎo)體元器件、電容、集成電路、電感和散熱器等，中游為逆變器廠商，下游為

EPC承包商、終

端電站業(yè)主、集成安裝商，具備技術(shù)壁壘高、覆蓋面廣等特點(diǎn)。儲(chǔ)能

PCS對(duì)電子元器件需求量更大。儲(chǔ)能

PCS是連接電池和電網(wǎng)的中間能量轉(zhuǎn)換環(huán)境，把電池

的直流電轉(zhuǎn)化為交流電并網(wǎng)，或者是把電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電充到電池里面。PCS是雙向變

流器，有充電和放電兩個(gè)方向的能量控制。因此需要更多的電子元器件。以電容為例，單臺(tái)儲(chǔ)能逆

變器電容用量比光伏逆變器多

44%的用量。汽車電氣化進(jìn)程加速，新能源車相比傳統(tǒng)燃油汽車需要更多電流轉(zhuǎn)換部件，驅(qū)動(dòng)電子元器件需求

量攀升。充電線路：需要將交流充電樁提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，才能給車載高壓鋰離子電池充電。汽車驅(qū)動(dòng)線路：需要將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為

220V交流電。傳統(tǒng)負(fù)載線路：電壓相對(duì)較低，如空調(diào)、雨刮器等采用

12V電壓，而電池輸出為

48V甚至更

高的電壓，需要大量的電壓轉(zhuǎn)化模塊（DC-DC）模塊進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。逆變器測(cè)算與關(guān)鍵假設(shè)：風(fēng)電市場(chǎng)：假設(shè)

2021

年風(fēng)電變流器的平均價(jià)格為

0.3

元/W，以后價(jià)格每年下降

2%。據(jù)我們的測(cè)

算，2021

年全球風(fēng)電逆變器規(guī)模為

261

億元，到

2025

年將增長(zhǎng)到

389

億元，20-25ECAGR為

6%。光伏市場(chǎng)：

假設(shè)

2021

年光伏逆變器的價(jià)格為

0.25

元/W，

2021

以后為價(jià)格年降

2%。2021

年

全球光伏逆變器規(guī)模為

400

億元，到

2025

年將增長(zhǎng)到

692

億元，20-25ECAGR為

15%。儲(chǔ)能市場(chǎng)：假設(shè)儲(chǔ)能

PCS2021

年的價(jià)格為

0.4

元/W，21-23

年

PCS價(jià)格年降為

10%，2024

年

及以后年降為

5%。據(jù)我們的測(cè)算，2021

年全球儲(chǔ)能

PCS市場(chǎng)規(guī)模為

60

億元，到

2025

年將增

長(zhǎng)到

383

億元，20-25ECAGR為

75%。新能源汽車市場(chǎng)：

假設(shè)

2021

年新能源汽車逆變器價(jià)格約為

3000

元/輛，假設(shè)單車逆變器

2022

年

價(jià)格下降幅度為

5%，2023

年及以后年降為

2%。根據(jù)我們的測(cè)算，全球新能源汽車逆變器市場(chǎng)規(guī)

模

2021

年為

270

億，到

2025

年將增長(zhǎng)到

690

億元，20-25ECAGR為

33%。根據(jù)我們的測(cè)算，2020

年風(fēng)、光、儲(chǔ)和新能源車所對(duì)應(yīng)的逆變器市場(chǎng)規(guī)模為

825

億元，2025

年將

增長(zhǎng)至

2153

億元，20-25

年

CAGR為

21%。3.2

逆變器高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)電容/電感/IGBT等需求持續(xù)上行受益于風(fēng)光儲(chǔ)以及新能源車的高速發(fā)展，逆變器出貨量提升有望持續(xù)打開電容/電感/IGBT成長(zhǎng)空

間。電容/電感/IGBT等是逆變器的重要成本組成，在逆變器的原材料成本中占據(jù)絕大份額，據(jù)固德

威招股書，電容/電感/IGBT等在原材料中成本占比

10%/13%/13%左右。風(fēng)光儲(chǔ)及新能源車高速發(fā)

展，將會(huì)帶動(dòng)電容/電感/IGBT等需求持續(xù)上行。我們假設(shè)風(fēng)光儲(chǔ)及新能源車逆變器毛利率

30%，

以

IGBT等分立器件為例，我們預(yù)測(cè)風(fēng)光儲(chǔ)以及新能源車逆變器對(duì)

IGBT等分立器件市場(chǎng)需求將從

20

年的

77

億元增長(zhǎng)至

25

年的

202

億元，20-25ECAGR21%。3.3

需求旺盛疊加國(guó)產(chǎn)替代，國(guó)內(nèi)電子元器件廠商迎來(lái)機(jī)遇中國(guó)廠商加速逆變器全球布局，國(guó)內(nèi)電容/電感/IGBT等廠商迎來(lái)新機(jī)遇。隨著中國(guó)光伏裝機(jī)量的

增長(zhǎng)，中國(guó)本土廠商加快技術(shù)與產(chǎn)品升級(jí)，市占率全球領(lǐng)先。據(jù)

WoodMackenzie統(tǒng)計(jì)，2020

年

全球光伏逆變器出貨量達(dá)

185

GW。在出貨量排名前十的供應(yīng)商中有六家是中國(guó)供應(yīng)商，其中華為

以

23%的市占率位居榜首，國(guó)內(nèi)逆變器廠商在全球逆變器市場(chǎng)中占據(jù)超六成市場(chǎng)份額，然而，電

容、電感和

IGBT等作為逆變器的核心電子元器件，全球主要市場(chǎng)份額和高端技術(shù)還掌握在歐美日

系廠商手中，國(guó)產(chǎn)化亟待突破。我們認(rèn)為，隨著中國(guó)新能源革命的進(jìn)一步到來(lái)，未來(lái)技術(shù)突破、政

策催化和成本優(yōu)勢(shì)會(huì)成為彌合該“剪刀差”的重要推手，電容、電感和

IGBT等廠商將受益于逆變

器國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈而加速成長(zhǎng)！鋁電解電容以日本企業(yè)為主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)廠商成長(zhǎng)迅速。鋁電解電容領(lǐng)域，日本廠商仍然占據(jù)主要地位，

19

年總體份額超過(guò)

50%，主要企業(yè)包括

NipponChemi-con（貴彌功）、Nichicon（尼吉康）、

Rubycon（紅寶石）、Panasonic（松下），江海排在第

6

名。此外，中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)立隆電子和韓國(guó)企

業(yè)

SamYoung（三瑩）也擁有一定的市場(chǎng)占有率。以艾華集團(tuán)、江海股份為代表的國(guó)產(chǎn)廠商成長(zhǎng)

迅速，依托成本優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，抓住日本廠商逐漸退出中低端市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，不斷推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代。日本和歐美廠家主導(dǎo)薄膜電容器行業(yè)，國(guó)產(chǎn)廠商加速突破。薄膜電容市場(chǎng)目前仍以海外廠商為主

導(dǎo)，生產(chǎn)企業(yè)如松下、基美、Epcos、威世和法拉電子等知名企業(yè)，發(fā)展歷史較長(zhǎng)，資金和技術(shù)實(shí)

力雄厚，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。薄膜電容高端市場(chǎng)進(jìn)入壁壘相對(duì)較高，一旦進(jìn)入，規(guī)?；?yīng)客戶以

后，企業(yè)盈利能力也比較明顯。但隨著逆變器終端廠商對(duì)國(guó)內(nèi)薄膜電容廠商的扶持和國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的

支持，法拉電子薄膜電容已實(shí)現(xiàn)規(guī)模國(guó)內(nèi)第一，全球前三，江海和鷹峰電子也發(fā)展迅速。IGBT產(chǎn)業(yè)被歐美廠商掌控，國(guó)產(chǎn)替代持續(xù)推進(jìn)。IGBT的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)為大多數(shù)歐美

IDM半導(dǎo)

體廠商所掌控，德國(guó)英飛凌在

IGBT模塊方面位列全球首位，2020

年市占率高達(dá)

36.5%。2020

年

全球

IGBT模塊排名前

5

的供應(yīng)商所占的市場(chǎng)總份額近

7

成，強(qiáng)者恒強(qiáng)格局顯現(xiàn)。由于

IGBT對(duì)設(shè)

計(jì)及工藝要求較高，而國(guó)內(nèi)缺乏

IGBT相關(guān)技術(shù)人才、工藝基礎(chǔ)薄弱且企業(yè)產(chǎn)業(yè)化起步較晚，產(chǎn)業(yè)

比較薄弱。近年來(lái)在國(guó)家利好政策的推動(dòng)下，中國(guó)

IGBT行業(yè)取得了一定的技術(shù)進(jìn)步，2020

年國(guó)

內(nèi)

IGBT廠商斯達(dá)半導(dǎo)體全球排名上升至第

6

位，此外，士蘭微、時(shí)代電氣、比亞迪、宏微、揚(yáng)杰

科技等廠商也進(jìn)步明顯，持續(xù)推動(dòng)

IGBT國(guó)產(chǎn)化。電容/電感/IGBT廠商具備成本優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)替代加速。全球電感器市場(chǎng)，尤其是高端電容、電感和

IGBT市場(chǎng)主要被國(guó)外廠商占據(jù)。近年來(lái)國(guó)產(chǎn)電容/電感/