逆變器行業(yè)2025年市場(chǎng)容量將達(dá)到 180億美元

　　全球逆變器行業(yè)發(fā)展迅速，競(jìng)爭(zhēng)格局深化

　　逆變器性能直接影響系統(tǒng)發(fā)電效率和穩(wěn)定性。光伏逆變器負(fù)責(zé)直流電到交流電的轉(zhuǎn)換，與組件、匯流箱、電纜、支架等共同構(gòu)成整個(gè)光伏系統(tǒng)。作為光伏系統(tǒng)中唯一智能化的設(shè)備，逆變器具有最大功率點(diǎn)追蹤（MPPT）及孤島效應(yīng)保護(hù)等功。逆變器只占系統(tǒng)總成本不到8%，卻直接影響發(fā)電效率，運(yùn)行穩(wěn)定性和使用壽命，從來(lái)都是投資方和安裝方關(guān)注的重點(diǎn)。

　　逆變器按應(yīng)用場(chǎng)景可分為集中式、組串式、集散式和微型逆變器。集中式逆變器應(yīng)用于大型地面電站，輸出功率通常在500KW以上；組串式逆變器在每個(gè)光伏組串（1-5kW）上安裝逆變器完成MPPT追蹤；集散式逆變器兼顧集中式“集中逆變”和組串式“分散MPPT跟蹤”的特點(diǎn)；微型逆變器具備組件級(jí)（“MLPE”）最大功率點(diǎn)跟蹤，功率小于等于1kW。傳統(tǒng)的逆變是將所有的直流電全部串并聯(lián)在一起，通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)成交流電接入電網(wǎng)，微型逆變器則對(duì)每塊組件進(jìn)行逆變。

表1： 集中式、組串式、微型三種逆變器綜合比較

　　功率優(yōu)化器是介于發(fā)電系統(tǒng)與逆變器之間的裝置。功率優(yōu)化器實(shí)現(xiàn)直流到直流的轉(zhuǎn)換，替代逆變器原本的最佳功率點(diǎn)追蹤功能，同時(shí)還能隨時(shí)隨地監(jiān)控電池狀態(tài)。

圖1：SolarEdge功率優(yōu)化器原理示意圖

　　1.逆變器技術(shù)迭代與市場(chǎng)變化，大浪淘沙沉者為金

　　追溯逆變器過(guò)去25年發(fā)展歷史，市場(chǎng)完成了從集中式向組串式的轉(zhuǎn)換。1995年組串式逆變器問(wèn)世，當(dāng)時(shí)的光伏電站容量?jī)H為1~2kW左右。隨著行業(yè)電站容量的擴(kuò)大和對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮，2002年以SMA為首的各大逆變器廠商相繼推出了集中式逆變器，被廣泛應(yīng)用于地面電站。2013年以來(lái)，組串式逆變器技術(shù)進(jìn)步，成本已經(jīng)接近集中式逆變器，因組串式可以提供更好的靈活性，被越來(lái)越多的業(yè)主所接受。

　　市場(chǎng)決定逆變器的需求，我們認(rèn)為“組件級(jí)控制”的逆變器未來(lái)將成為新主流。由于技術(shù)的迭代與需求的變化，市場(chǎng)從大型地面電站轉(zhuǎn)向分布式光伏。根據(jù)GTM

　　Research發(fā)布的《全球光伏逆變器市場(chǎng)份額和出貨量趨勢(shì)》報(bào)告，2017年組串式逆變器出貨量首次超過(guò)集中式，規(guī)模約為4GW。2018年隨著各國(guó)分布式光伏的崛起，除印度外，中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等市場(chǎng)都是組串式逆變器的戰(zhàn)略要點(diǎn)。未來(lái)隨著政府及業(yè)主對(duì)安全性重視的不斷提升，“組串式+關(guān)斷”和微型逆變器有望成為新主流。

　　逆變器廠商聚焦不同細(xì)分賽道，各具優(yōu)勢(shì)。德國(guó)老牌逆變器廠商SMA主打大功率逆變器，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于大型地面電站。SolarEdge和Enphase聚焦美國(guó)戶用市場(chǎng)，市占率達(dá)到80%，主推微型逆變器和功率優(yōu)化器。錦浪科技以組串式逆變器為主，是20kW以下細(xì)分賽道龍頭。華為主推組串式逆變器，最低可覆蓋功率達(dá)3kW。陽(yáng)光電源主攻500kW以上集中式逆變器。

表2：主要光伏逆變器企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)點(diǎn)梳理

　　各家逆變器營(yíng)收和出貨量增長(zhǎng)顯著。2019年，SolarEdge、SMA Solar、陽(yáng)光電源、Enphase和錦浪，這五家公司均實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勁的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)，與過(guò)去幾年的波動(dòng)形成了鮮明對(duì)比。2019Q1-Q3,SolarEdge業(yè)績(jī)一舉超過(guò)兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手SMA和陽(yáng)光電源。受制于逆變器產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景的不同，SolarEdge、Enphase的逆變器出貨量明顯低于SMA Solar和陽(yáng)光電源。SMA Solar逆變器出貨量自2018年起出現(xiàn)強(qiáng)勁反彈，2019年逆變器出貨量創(chuàng)下10.6GW的新高。

圖2：各家光伏逆變器按季度營(yíng)收情況（百萬(wàn)美元）

圖3：各家光伏逆變器出貨量情況（MW）

　　華為、陽(yáng)光電源和SMA，逆變器出貨量前三甲。華為、陽(yáng)光電源和SMA由于其在各自領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，常年占據(jù)逆變器出貨量前三名。近年來(lái)，由于細(xì)分市場(chǎng)價(jià)格壓力和投入產(chǎn)出效率因素，外資非主營(yíng)逆變器企業(yè)逐漸退出市場(chǎng)，例如2013年3月博世，2013年5月西門(mén)子，2019年7月ABB分別退出光伏逆變器市場(chǎng)。這也為國(guó)內(nèi)廠商包括錦浪科技、固德威、昱能科技等提供了良好的發(fā)展機(jī)會(huì)。

圖4：2012-2019年全球光伏逆變器出貨量排名（MW）

　　光伏逆變器行業(yè)集中度逐年降低，競(jìng)爭(zhēng)激烈。根據(jù)BNEF在2020年5月發(fā)布的《Solar Manufacturers’ 2019 Production》顯示2019年全球逆變器產(chǎn)量為126GW，行業(yè)集中度從2016年開(kāi)始呈現(xiàn)分散趨勢(shì)，前五名光伏逆變器巨頭企業(yè)市占率逐步降低。根據(jù)賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)顯示，2019年全球光伏逆變器市場(chǎng)CR5為54%，比2017年市場(chǎng)CR5下降9%?？梢钥闯?，光伏逆變器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，新加入者和其他廠商在不斷瓜分龍頭企業(yè)占領(lǐng)的市場(chǎng)。我們認(rèn)為未來(lái)隨著行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu)化，集中度將進(jìn)一步提升。

圖5：全球前十大逆變器廠家市場(chǎng)份額

圖6：2017-2019年全球逆變器廠商出貨集中度

　　我們預(yù)計(jì)未來(lái)逆變器的主要玩家：

　?。?）全功率企業(yè)：陽(yáng)光電源、SMA、Ingeteam；

　?。?）大功率企業(yè)：上能電氣、特變電工、TEMIC；

　?。?）中小功率企業(yè)：華為、SolarEdge、錦浪科技、固德威、古瑞瓦特、正泰電器、Flimer、Fronius、Power Electronics；

　　（4）微型逆變器：Enphase、昱能科技。

　　2. 新增裝機(jī)+替換需求雙輪驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)空間180億美元

　　受益于分布式蓬勃發(fā)展和替換需求放量，預(yù)計(jì)2025年逆變器市場(chǎng)可達(dá)180億美元。根據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù)，2019年全球逆變器出貨量達(dá)到126.7GW，同比增長(zhǎng)18%，營(yíng)收達(dá)到85.9億美元，同比增長(zhǎng)15.5%。隨著戶用光伏的蓬勃發(fā)展，以及替換需求的不斷放量，預(yù)計(jì)到2025年全球逆變器市場(chǎng)空間將達(dá)到300GW，對(duì)應(yīng)營(yíng)收180億美元，前景廣闊。

圖7：2019年全球逆變器出貨量排名（MW）

圖8：2019年全球逆變器出貨金額排名（百萬(wàn)美元）

　　全球分布式市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，2025年預(yù)計(jì)新增裝機(jī)64GW。根據(jù)BNEF數(shù)據(jù)顯示，2011-2019年全球新增光伏裝機(jī)量CAGR為19.4%，2019年裝機(jī)量達(dá)到120GW,其中分布式光伏34.1GW。2018年由于“531”光伏新政出臺(tái)，淘汰落后中小企業(yè)產(chǎn)能，行業(yè)加速出清，國(guó)內(nèi)新增光伏裝機(jī)量44.3GW，同比下降16.4%。2019年光伏競(jìng)價(jià)政策出臺(tái)較晚、項(xiàng)目建設(shè)時(shí)間短，國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)再度下降至30.1GW，同比下降32%，其中地面電站和工商業(yè)項(xiàng)目顯著收縮，分布式光伏裝機(jī)量上升。未來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外疫情逐步穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，預(yù)計(jì)2025年光伏新增裝機(jī)量可達(dá)到205GW，其中分布式預(yù)計(jì)新增64GW。

圖9：全球光伏新增裝機(jī)量（GW）

圖10：全球分布式市場(chǎng)新增裝機(jī)量（GW）

　　全球逆變器替換需求2025年可達(dá)到45GW。有別于光伏組件25-30年的使用壽命，光伏逆變器的使用壽命一般在10年左右，這意味著在光伏電站運(yùn)行周期內(nèi)，至少需要更換一次逆變器產(chǎn)品。全球光伏市場(chǎng)自2001年進(jìn)入商用化發(fā)展快車道，隨著時(shí)間積累，逆變器替換市場(chǎng)需求逐步顯現(xiàn)。據(jù)Wood Mackenzie數(shù)據(jù)顯示，截至2020Q1“使用到壽命終止”需要更換的光伏逆變器達(dá)到21GW。我們根據(jù)2019年《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）》發(fā)布的容配比新規(guī)，假設(shè)容配比國(guó)內(nèi)1.12海外1.35進(jìn)行測(cè)算，保守估計(jì)2025年全球逆變器替換需求可達(dá)45GW，空間廣闊。

　　全球光伏逆變器按地區(qū)產(chǎn)能來(lái)看，中國(guó)為第一大產(chǎn)能國(guó)家，占據(jù)60%以上的市場(chǎng)，德國(guó)以SMA為首的逆變器廠商產(chǎn)量緊隨其后。

圖11：2016-2019年全球逆變器產(chǎn)量（按地區(qū)）

　　根據(jù)彭博新能源數(shù)據(jù)顯示，2016-2019中國(guó)逆變器產(chǎn)量占到全球逆變器產(chǎn)量的60%左右，居全球第一。中國(guó)逆變器企業(yè)包括華為、陽(yáng)光電源、上能電氣、古瑞瓦特、錦浪科技、固德威、科士達(dá)等。

圖12：2016-2019年主要逆變器廠商產(chǎn)能（MW）

　　3. 搭載“光伏+儲(chǔ)能”快車道，儲(chǔ)能逆變器未來(lái)可期

　　儲(chǔ)能逆變器將交流電轉(zhuǎn)換成直流電向蓄電池充電儲(chǔ)存，當(dāng)市電停電時(shí)再將蓄電池儲(chǔ)存的直流電變換成交流電供戶主使用。在無(wú)電網(wǎng)支撐的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及孤島電網(wǎng)區(qū)域，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)和逆變器結(jié)合的方式，可以在光伏發(fā)電發(fā)生中斷時(shí)為系統(tǒng)提供彈性，確保不間斷電源（UPS）的正常工作。我們預(yù)計(jì)到2025年，將有三分之二的戶用太陽(yáng)能系統(tǒng)和四分之一的非戶用太陽(yáng)能系統(tǒng)與儲(chǔ)能配對(duì)。

　　補(bǔ)貼政策推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展，“光伏+儲(chǔ)能”大勢(shì)所趨。為了推動(dòng)低碳社會(huì)、可再生能源的發(fā)展，多個(gè)國(guó)家、地區(qū)或州政府出臺(tái)補(bǔ)貼政策，促進(jìn)儲(chǔ)能的生產(chǎn)以及在不同領(lǐng)域的安裝和應(yīng)用。在歐洲及大洋洲部分電費(fèi)較高國(guó)家，光伏加裝儲(chǔ)能可以最大限度實(shí)現(xiàn)能源的自發(fā)自用，極大降低家庭電費(fèi)支出，美國(guó)加州的SGIP政策、德國(guó)、澳洲部分州政府的戶用儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策都促進(jìn)本國(guó)當(dāng)?shù)貎?chǔ)能的發(fā)展。

表3：2019年海外光伏儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策

　　預(yù)計(jì)2022年儲(chǔ)能逆變器出貨量達(dá)7.1GW。間歇性發(fā)電特征是制約光伏拓展市場(chǎng)的瓶頸之一，儲(chǔ)能逆變器作為保障連續(xù)電力供應(yīng)的首選解決方案，同時(shí)受惠成本下降及政策支持，正在成為傳統(tǒng)逆變器廠家的一個(gè)新的戰(zhàn)略先手。2019年，全球儲(chǔ)能逆變器出貨量上升至3.6GW，同比2018年增長(zhǎng)20%。預(yù)計(jì)到2022年底，全球儲(chǔ)能逆變器需求將達(dá)到7.1GW，市場(chǎng)前景不容小覷。

圖13：2017-2022年全球光伏儲(chǔ)能逆變器出貨量（GW）

　　4. 光伏逆變器產(chǎn)業(yè)鏈格局分析

　　上游核心原材料為IGBT半導(dǎo)體元器件、IC半導(dǎo)體集成電路材料。其中IGBT元器件主要生產(chǎn)廠商為德國(guó)英飛凌公司（Infineon）和美國(guó)安森美半導(dǎo)體公司（ON

　　Semiconductor）,IC半導(dǎo)體主要生產(chǎn)廠商為美國(guó)德州儀器公司（TI）、意大利意法半導(dǎo)體公司（ST）和荷蘭恩智浦公司（NXP）。生產(chǎn)上述部件的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商較少且與進(jìn)口部件相比，產(chǎn)品穩(wěn)定性，技術(shù)指標(biāo)存在一定差異。

　　以錦浪科技和固德威為例進(jìn)行成本拆分。光伏逆變器生產(chǎn)所需的主要材料包括機(jī)構(gòu)件、電子元器件以及輔助材料等。其中機(jī)構(gòu)件主要為塑膠件、壓鑄件、鈑金件、散熱器等；電子元器件包括功率半導(dǎo)體器件、集成電路、電感、PCB線路板、電容、開(kāi)關(guān)器件、連接器等；輔助材料主要包括膠水、包材、絕緣材料等。以錦浪科技和固德威為代表，原材料成本拆分如下：

圖14：錦浪科技2018年原材料采購(gòu)成本拆分

圖15：固德威2019年原材料采購(gòu)成本拆分

　　下游客戶包括Sunrun、SunPower、Vivant、Segen、浙江正泰等光伏系統(tǒng)集成制造商。傳統(tǒng)的銷售模式當(dāng)中，生產(chǎn)商將逆變品產(chǎn)品銷售給客戶之后便基本完成任務(wù)，售后工作以維修為主。但對(duì)于系統(tǒng)安裝商而言，不同的項(xiàng)目因?yàn)檫x用的組件和安裝條件都存在差異，系統(tǒng)安裝商必須進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，若選擇不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效能大幅下降。部分逆變器生產(chǎn)商將產(chǎn)品與組件捆綁銷售，將配臵好的系統(tǒng)進(jìn)行出售。

　　國(guó)外非主營(yíng)逆變器企業(yè)逐步退出，中國(guó)廠商突出重圍。近年來(lái)，由于細(xì)分市場(chǎng)價(jià)格壓力和投入產(chǎn)出效率因素，外資企業(yè)逐漸退出細(xì)分市場(chǎng)：2013年3月博世，2013年5月西門(mén)子，2019年7月ABB分別退出光伏逆變器市場(chǎng)。逆變器國(guó)產(chǎn)替代已成行業(yè)大趨勢(shì)，華為和陽(yáng)光電源分別作為組串式逆變器和集中式逆變器龍頭穩(wěn)居全球前兩名。

　　借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，尋找國(guó)內(nèi)逆變器黑馬

　　出于對(duì)安全性的逐漸重視，組件級(jí)控制逆變器未來(lái)在國(guó)內(nèi)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。國(guó)外包括美國(guó)、歐洲、日本、澳洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)光伏系統(tǒng)中的直流高壓?jiǎn)栴}已出臺(tái)強(qiáng)制措施。意大利，消防員在建筑物帶電壓的情況下，是不可以進(jìn)行滅火工作；德國(guó)，率先執(zhí)行VDE防火安全標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定在光伏系統(tǒng)中逆變器與組件之間需要增加一個(gè)直流電切斷裝置；澳大利亞，根據(jù)OVE R11-1: 2013規(guī)范，在組件附近必須有斷路裝置。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)光伏屋頂安全性重視程度的不斷提升，未來(lái)也有望陸續(xù)推出系列措施，保障群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。我們認(rèn)為未來(lái)組件級(jí)控制逆變器，如微型逆變器和功率優(yōu)化器等，將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

　　目前我國(guó)光伏逆變器仍以組串式為主，“組串式+關(guān)斷”作為過(guò)渡方案。根據(jù)業(yè)內(nèi)研究數(shù)據(jù)，組串式逆變器2019年占到市場(chǎng)份額的42%，預(yù)計(jì)2025年將增長(zhǎng)到48%。從效率上來(lái)說(shuō)，微型逆變器尚不如組串式和集中式逆變器，目前市場(chǎng)上以昱能科技為代表，采用“組串式+關(guān)斷”作為過(guò)渡方案。

圖16：2015-2025年中國(guó)逆變器銷量分類占比趨勢(shì)

圖17：2019-2025年不同類型逆變器中國(guó)效率變化趨勢(shì)

　　資料來(lái)源：CPIA，新時(shí)代證券研究所

　　逆勢(shì)下華為、陽(yáng)光、錦浪出口優(yōu)勢(shì)顯著?？v觀2020年1-4月中國(guó)光伏逆變器出口主力狀況，荷蘭美國(guó)穩(wěn)居中國(guó)出口逆變器市場(chǎng)前兩位，兩國(guó)出口金額排名一直循環(huán)交替，直到4月荷蘭（5000萬(wàn)美元）以近兩倍的體量重新超越美國(guó)（2516萬(wàn)美元）再度登頂。企業(yè)方面，華為、陽(yáng)光、錦浪科技逆變器三龍頭穩(wěn)居出口前列傲視群雄，4月出口金額前五企業(yè)出口集中度進(jìn)一步提升至40%。

　　剖析4月出口數(shù)據(jù)，逆變器出口額環(huán)比小幅增長(zhǎng)0.34%的同時(shí)，主要需求市場(chǎng)出口集中度環(huán)比下降10個(gè)百分點(diǎn)，降至去年同期水平（50%)。據(jù)了解，雖然國(guó)內(nèi)全面復(fù)產(chǎn)復(fù)工，但海外光伏市場(chǎng)在需求翻轉(zhuǎn)之下迷霧重重，2020年二季度開(kāi)始出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷似乎成為了部分光伏企業(yè)順勢(shì)而為的選擇。