光伏逆變器市場分析

光伏逆變器市場分析第一節(jié)市場概況光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心模塊，光伏逆變器按照技術路線可以分為三類，組串式逆變器、集中式逆變器和微型逆變器。2021年，光伏逆變器市場仍以集中式逆變器和組串式逆變器為主，微型逆變器市場占比較小。根據(jù)IHSMarkit數(shù)據(jù)測算，2021年全球組串式逆變器市場占比為70.7%；根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021年版）》，2021年我國組串式逆變器市場占有率為69.6%，由此可見，組串式逆變器占據(jù)市場主導地位。①組串式逆變器組串式逆變器基于模塊化設計，將多片光伏電池板組件根據(jù)逆變器額定輸入電壓要求串聯(lián)成一個組串，通過一臺逆變器并聯(lián)入電網(wǎng)，逆變器在直流端進行最大功率點跟蹤，一臺組串式逆變器還可以允許多個組串接入并進行多路MPPT跟蹤控制，從而提升光伏發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的整體效率。組串式光伏逆變器的優(yōu)點在于每個組串都能夠形成獨立的MPPT，不同的最大功率峰值跟蹤模塊的組串間可以有電壓和電流的不匹配，彼此獨立，從而避免了組串之間不平衡或者陰影遮擋對整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響。組串式逆變器另一個優(yōu)點是支流輸入范圍比較寬，從而延長發(fā)電時間，增加光伏發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電量。組串式逆變器適合用于分布式發(fā)電系統(tǒng)中，可以選擇不同數(shù)量電池組件形成單組串，具有較高組合靈活度，對于不規(guī)則的建筑屋頂能夠根據(jù)屋頂環(huán)境使用特有組串形成較為優(yōu)化的解決方案。根據(jù)并入電網(wǎng)的情況，組串式逆變器又可以分為組串式單相逆變器和組串式三相逆變器，具體選擇方案依據(jù)不同國家電網(wǎng)系統(tǒng)而定。單相逆變器主要應用于單相電入戶的民用屋頂和商業(yè)屋頂，三相逆變器主要應用于商業(yè)和工業(yè)屋頂。按照是否具有能量存儲功能，光伏逆變器分為儲能逆變器和并網(wǎng)逆變器。儲能逆變器與并網(wǎng)逆變器技術同源，與儲能逆變器相比，結(jié)構(gòu)方面，并網(wǎng)逆變器不需要配合儲能電池使用，減少了充放電單元，并且逆變單元電路拓撲也更為簡潔；性能方面，并網(wǎng)逆變器MPPT單元、逆變單元等核心硬件組成部分與儲能逆變器類似，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。②集中式逆變器集中式逆變器的逆變方式是將大量并行的光伏組串連接到同一臺集中式逆變器的直流輸入端，完成最大功率點跟蹤后，再經(jīng)過逆變并入電網(wǎng)。集中式逆變器單體容量通常在500kW以上，逆變器集成度高，功率密度大，成本低，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好，主要適用于光照均勻的大型廠房、荒漠電站、大型地面光伏電站等。由于并聯(lián)的組串較多，光伏組件特性匹配有差別或部分遮影的影響，導致各組串最大功率點跟蹤特性不一致，將影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。相較于組串式逆變器而言，集中式逆變器最大功率點跟蹤電壓范圍較窄，組件配置靈活性較低，發(fā)電時間短。同時，組串式逆變器接入不同最大功率點跟蹤模塊的組串間允許電壓和電流的不匹配，因而集中式逆變器較組串式逆變器而言整體發(fā)電效率更低。③微型逆變器微型逆變器主要應用于發(fā)電規(guī)模較小的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特點在于每個微型逆變器一般只對應少數(shù)光伏組件，可以對每塊光伏組件進行最大功率點跟蹤，同時，可以集成在光伏電池板組件上，作為單塊光伏板與電網(wǎng)之間的適配器。微型逆變器優(yōu)點是可以對每塊組件進行獨立的最大功率跟蹤控制，在大規(guī)模使用時需要通過通信功能協(xié)調(diào)控制各個模塊，監(jiān)視各個模塊的狀態(tài)并檢測出故障模塊。相較于集中式、組串式光伏逆變器，微型逆變器單位功率成本較高，不適合大規(guī)模光伏發(fā)電場景使用。第二節(jié)市場規(guī)模全球逆變器市場正處于高速增長狀態(tài)，逐年增長趨勢明顯。根據(jù)IHSMarkit統(tǒng)計，2020年全球逆變器的新增及替換整體市場規(guī)模為135.7GW，2021年全球逆變器的新增及替換整體市場規(guī)模將達到約187GW，2025年全球逆變器新增及替換市場規(guī)模將達到401GW。在全球新能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下，隨著光伏發(fā)電市場規(guī)模持續(xù)擴大，以及舊設備的替換需求增長，全球逆變器市場出貨量將進一步增長。目前，組串式光伏逆變器占據(jù)市場主導地位，其市場占比進一步得到提升。組串式逆變器具有單體容量較小、系統(tǒng)效率高、易安裝易維護等特點，在集中式電站、分布式電站及屋頂電站均可適用。隨著技術不斷進步，組串式逆變器成本呈持續(xù)下降趨勢，其應用領域?qū)⒊掷m(xù)擴展。根據(jù)中國光伏協(xié)會統(tǒng)計，2021年，組串式逆變器市場占比約為69.6%，遠超集中式逆變器、微型和其他類型逆變器。第三節(jié)行業(yè)發(fā)展驅(qū)動因素受益于國內(nèi)較為完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展持續(xù)推動國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)廠商持續(xù)實現(xiàn)技術突破。國內(nèi)逆變器企業(yè)正處于高速發(fā)展階段，中國逆變器廠商產(chǎn)品在全球主要光伏市場的市場份額持續(xù)上升。主要原因：一方面，國內(nèi)逆變器產(chǎn)品通過快速升級迭代，產(chǎn)品質(zhì)量不斷獲得提升，部分關鍵性能指標達到甚至超過海外老牌逆變器企業(yè)；另一方面國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)鏈較為完整，光伏逆變器原材料大部分實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代，再加上人工成本、制造成本相比海外更低，國內(nèi)逆變器企業(yè)在海外的競爭優(yōu)勢較為明顯，在主要光伏市場中出貨占比持續(xù)提升。光伏逆變器上下游產(chǎn)業(yè)鏈分析2020年公司光伏逆變器全球出貨35GW，市占率27%。中國廠商市占率穩(wěn)步提升，疊加龍頭效應強化，產(chǎn)品技術成熟，市場格局基本確定。新進入者面臨產(chǎn)品認證、渠道搭建與客戶培養(yǎng)三大壁壘，短期難以對格局形成擾動。公司全球銷售網(wǎng)絡加速建設、擴產(chǎn)有序進行，市占率提升確定性大。2020-2025年全球光伏逆變器市場規(guī)模將從458億元人民幣增長至1096億元，國內(nèi)新增市場從72億元增長至164億元，海外新增市場從368億元增長至915億元。按IGBT占逆變器價值量20%來算，2025年全球、中國光伏逆變器用IGBT的市場規(guī)模將分別達到274、41億元。光伏組件發(fā)出來的電是直流電，既沒法直接賣給電網(wǎng)，也無法直接供我們家庭自己使用。需要加一種裝置將直流電變成交流電，這個裝置叫逆變器。逆變器中沒有帶蓄電池，單純負責直流變交流，然后把交流連到電網(wǎng)上的，我們稱之為“并網(wǎng)逆變器”；如果逆變器中帶有蓄電池，那么其具備了儲能功能，我們稱之為“儲能逆變器”。光伏逆變器根據(jù)規(guī)模大小分為三種：大型地面電站、水面電站、大型工商業(yè)屋頂電站使用的——集中式逆變器；小型地面電站、小型工商業(yè)屋頂電站使用的組串式逆變器；家庭屋頂光伏使用的(集散式逆變器)微型逆變器。2020年逆變器類型比例集中式：組串式：集散式=29：67：5。由于產(chǎn)品性能、成本隨著最近幾年的發(fā)展，組串式在多數(shù)地區(qū)已具備替代集中式的確定性，市場預計2025年全球組串式逆變器將占到80%的比例。逆變器根據(jù)光伏組件的容量決定，功率不能比光伏組件的功率小，如果功率過小，就會造成電量浪費。集中式逆變器、組串式逆變器、微型逆變器最大功率跟蹤對應組件數(shù)量分別為大于4個、1-4個、單個組件。單塊組件故障僅影響所在串聯(lián)回路的發(fā)電功率，而逆變器故障則會導致整體系統(tǒng)癱瘓。逆變器特點是光伏的“大腦”。需求端并網(wǎng)逆變器：全球光伏新增裝機量從2014年的38GW上升至2020年的127GW，而逆變器出貨量也由2014年的38.7GW上升至2020年的185GW。理論上講，光伏新增裝機量1GW對應需要1-1.5GW逆變器。據(jù)光伏協(xié)會預計，2021-2025年全球光伏新增裝機量將達到1050~1295GW，其中中國新增裝機量達到355~440GW。也就是說，全球光伏新增裝機量未來五年平均新增210-259GW（年復合增長率19-22%），對應每年需要210-389GW逆變器。逆變器更新：光伏組件的壽命一般在20-25年，而逆變器中的IGBT等部件壽命在10-15年左右，在組件的壽命周期中，至少需要更換一次逆變器。根據(jù)賣方測算，在2020年全球逆變器更換市場規(guī)模約有7.1GW，2025年將增長至37.3GW。意思平均每年有7.46GW逆變器更新。儲能逆變器：2025年全球儲能裝機可達209GWh，對應光伏儲能逆變器需求為104GW，2020年全球僅裝機5.3GW，未來五年CAGR為82%。線性算的話，平均每年光伏儲能逆變器需求20.8GW。并網(wǎng)+更新+儲能逆變器三者需求加起來為238.26-417.26GW。供給端全球逆變器生產(chǎn)企業(yè)設計產(chǎn)能目前沒有確切的具體數(shù)據(jù)。2020年全球光伏逆變器出貨量185GW，2019年為130GW，同比增長42.3%。產(chǎn)能擴張/釋放存在空間。2020年，排名前六的國產(chǎn)企業(yè)出貨在全球的占比高達60%。其中，第一名華為23%，第二名陽光電源19%。逆變器廠商出口市占率前五企業(yè)分別為華為17%、陽光電源8%、錦浪科技4%、中達電子4%、固德威3%。商業(yè)模式逆變器屬于進入壁壘較低的領域，單GW投資額0.3億元，相關企業(yè)固定資產(chǎn)占總資產(chǎn)比例普遍低于20%，屬于輕資產(chǎn)模式。但是隨智能運維+支撐電網(wǎng)+組件適配需求變化，企業(yè)需持續(xù)快速開發(fā)與迭代可靠的新產(chǎn)品，使得行業(yè)淘汰率高；另外，全球各地電網(wǎng)不同，逆變器海外認證周期長；地面電站要求項目經(jīng)歷，分布式需要售后服務。2020年中國逆變器占海外出貨的60%，未來幾年這比例可能會更大，主要原因是單價低，譬如集中式和戶用逆變器單價為0.25元/W和0.5元/W，而SMA、SolarEdge等海外企業(yè)為0.57元/W和0.78元/W。性能方面，像陽光電源多數(shù)產(chǎn)品的效率達到99%，比海外企業(yè)的產(chǎn)品還要高1-2個百分點。因此，雖說逆變器進入壁壘低，但能不能把份額做大，后來者是有點難度的，這行業(yè)目前更看重品牌及售后服務、單價。陽光電源：公司主營電站投資、光伏逆變器、風電變流器、儲能系統(tǒng)、其它，收入占比43：39：7：6：5。其中電站投資包括大型地面光伏電站、風力電站、分布式能源（工商業(yè)屋頂光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等）、家庭光伏和運營管理；公司電站投資主要采取BT、EPC兩種模式。通俗理解BT就是墊資建設好再移交，EPC是總承包，不用自己先墊資。2020年公司光伏逆變器產(chǎn)量35.5GW（銷量33.5GW），風電變流器發(fā)貨量16GW，儲能系統(tǒng)發(fā)貨量0.8GW。根據(jù)公司今年8月份定增擴產(chǎn)通過的公告看，遠期規(guī)劃至2025年公司預計將實現(xiàn)光伏逆變器/風電變流器/儲能變流器出貨量分別為124/37/8.5GW。賣方對陽光電源今、明兩年實現(xiàn)電站投資/光伏逆變器/儲能系統(tǒng)/其它收入預估分別為129.4/84.1/26.2/21.9、138.7/124.6/70/24.1億元。電站投資/光伏逆變器/儲能系統(tǒng)/其它凈利率分別為4%/17%/7%/19%。對應今、明兩年電站投資/光伏逆變器/儲能系統(tǒng)/其它凈利潤分別為5.2/14.3/1.8/4.2、5.5/21.2/4.9/4.6億元，即今、明兩年公司凈利潤預估分別對應25.5、41.1億元。當前公司市值2152億元，對應今、明年分別為84、52倍。公司近十年的估值中樞為40倍。錦浪科技：公司主營并網(wǎng)逆變器、新能源電力生產(chǎn)、儲能逆變器、其它，收入占比為95：2：2：1。目前公司光伏逆變器單位生產(chǎn)成本大多在0.1-0.3元/W之間。2020年公司逆變器產(chǎn)量53.28萬臺，銷量48.17萬臺；2020年產(chǎn)能25萬臺/年，在建產(chǎn)能52萬臺/年，計劃產(chǎn)能77萬臺/年。按照公司占全球出貨量5%份額來計算，即為185*5%=9.25GW，對應銷量48.17萬臺，意味著平均每萬臺為0.192GW。賣方預計今、明兩年公司出貨量分別為87、120萬臺，即為17、24GW。賣方對錦浪科技今、明兩年實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器/儲能逆變器/其他收入預估分別為36.6/2/1.5、49.2/5.9/1.7億元，并網(wǎng)逆變器/儲能逆變器/其他凈利率分別為13.4%/30%/28%，即今、明兩年并網(wǎng)逆變器/儲能逆變器/其他凈利潤分別為4.9/0.6/0.42、6.59/1.77/0.476億元，也就是說，今、明兩年預估凈利潤分別為5.92、8.84億元。當前公司市值為582億元，今、明兩年對應98、66倍PE。固德威：公司主營光伏并網(wǎng)逆變器、光伏儲能逆變器、其他，收入占比為86：10：4。2020年光伏并網(wǎng)逆變器、儲能逆變器產(chǎn)量分別為360220、26142臺，銷量分別為330090、22257臺。也就是說，2020年公司逆變器銷量352347臺，對應出貨量為185*4%=7.4GW，相當于每萬臺為0.21GW。賣方預計公司并網(wǎng)逆變器今、明兩年出貨57、85萬臺，對應9.5、15GW，明年儲能逆變器公司預估能出貨10萬臺。賣方對固德威今、明兩年實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器/儲能逆變器/其他收入預估分別為23.8/3.8/0.6，36.3/6.6/3億元，并網(wǎng)逆變器/儲能逆變器/其他凈利率分別為12.5%/26.4%/1.4%，對應的凈利潤為2.975/1/0.008、4.54/1.74/0.042億元，即今、明兩年賣方預估公司凈利潤分別為3.983、6.322億元。當前公司市值341.4億元，今、明兩年對應86、54倍PE。上能電氣：公司主營光伏逆變器、其它，收入占比為89：11。公司光伏逆變器單位生產(chǎn)成本在0.1元/W左右。國內(nèi)光伏逆變器升級更換潮已來臨全球光伏逆變器市場正在迎來第一波更換潮。多家市場研究機構(gòu)發(fā)布研報稱，隨著早期地面電站的光伏逆變器壽命到期，全球光伏逆變器升級更換需求正不斷顯現(xiàn)，預計今年全球光伏逆變器的更換需求將達1320萬千瓦，其中亞洲市場占比超四成，中國市場占鰲頭。值得注意的是，早期國內(nèi)集中式光伏電站逆變器產(chǎn)品多為進口產(chǎn)品，國內(nèi)市場被國外光伏逆變器品牌壟斷。隨著國產(chǎn)光伏逆變器競爭力不斷提升，國內(nèi)自主品牌全面崛起，在國內(nèi)光伏逆變器市場占有率達98%，在全球光伏逆變器市場占有率也在60%左右。然而，國產(chǎn)產(chǎn)品與進口產(chǎn)品的輸出電壓等級并不完全相同，導致早期大型地面電站光伏逆變器更換面臨電壓等級和阻抗特性失配公認難題。如何抓住市場重大需求機遇，用最低成本做好光伏電站升級改造，使存量電站升值、達到降本增效的目的，成為目前國內(nèi)光伏逆變器市場要解決的重要課題。存量光伏逆變器技改需求攀升據(jù)方正證券預測，今年全球光伏逆變器替換需求為1320萬千瓦，到2025年將快速增長至3730萬千瓦。而且隨著全球新增裝機規(guī)模的不斷提升，未來光伏逆變器的替換需求也將持續(xù)增長。光伏逆變器制造企業(yè)也將迎來新的重大發(fā)展機遇。市場研究機構(gòu)埃信華邁公司早前也發(fā)布報告稱，隨著早期地面電站的光伏逆變器壽命到期，或部分出現(xiàn)故障等，第一波光伏逆變器更換高潮已然來臨。而中國將會是全球第二大光伏逆變器更換需求市場，體量龐大。但受光伏逆變器市場競爭以及產(chǎn)品更新?lián)Q代技術等因素影響，要想打開這一片藍海并不容易。山東奧太電氣有限公司（下稱“山東奧太”）新能源事業(yè)部總經(jīng)理張洪亮告訴記者：“2014年以前，國內(nèi)地面電站多選用的是艾默生、西門子、GE等進口品牌的光伏逆變器產(chǎn)品，其中艾默生等光伏逆變器的輸出電壓為380伏，和目前國內(nèi)光伏逆變器主流產(chǎn)品270伏或315伏的電壓等級并不匹配。如果單純地換上國內(nèi)產(chǎn)品，則無法保障光伏光伏逆變器最大功率輸出，導致發(fā)電效率下降，直接降低發(fā)電量?！笔袌稣{(diào)查顯示，要想找到以前的進口產(chǎn)品十分困難。如今，我國光伏逆變器產(chǎn)品在全球市場競爭力有目共睹，國產(chǎn)品牌的國內(nèi)市場占有率已達98%，全球光伏市場占有率更是60%以上。當年壟斷中國光伏逆變器市場的歐美品牌產(chǎn)品早已被迫退出。以艾默生為例，其在2014年就已停產(chǎn)，且不再提供升級服務。一旦光伏逆變器出現(xiàn)問題，只能更換兼容艾默生光伏逆變器的單元模塊，這種方式不僅費用高昂，還存在散熱差、達不到現(xiàn)行國家標準等的問題。技改要“少花錢、多辦事”在多年光伏逆變器技術研發(fā)和經(jīng)驗積累下，張承慧帶領團隊研發(fā)了光伏逆變器自升壓技術，解決了早期存量光伏逆變器的更換難題。自升壓技術主要解決的是光伏逆變器更換時的電壓匹配問題。據(jù)了解，這一技術有兩大優(yōu)勢。一是“花最少的錢辦最多的事”?！敖当驹鲂А笔枪夥袠I(yè)的永恒主題。作為電站的重要電能變換裝備，光伏逆變器也要本著這一大目標出發(fā)。在運用自升壓技術后，既不用改變組件排列方式，也不用花大價錢去找原配件。在更換新光伏逆變器后，只需要增加占總?cè)萘?5%的自升壓裝置就可滿足現(xiàn)場需求，有“四兩撥千斤”之功效，成本極低。二是，實現(xiàn)組件最大功率輸出，一舉多得。“以軟代硬”高級算法促升級業(yè)內(nèi)人士指出，光伏逆變器是連接組件發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)輸出側(cè)的咽喉，只有咽喉暢通了，才能促使電站發(fā)揮其最大效用。因此，僅實現(xiàn)電壓匹配還不夠。如何最大的利用控制算法等軟件手段