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1、逆变器行业深度报告目录1 .逆变器:光储的核心,千亿的市场空间31.1、 功能:光伏发电系统的大脑和心脏31.2、 类型拓展:组串式逆变器逐步成为主流41.3、 应用延伸:储能变流器逐步发展61.4、 空间:光伏+储能快速发展,2023年对应千亿规模815 产业链:材料基本国产化,IGBT暂为瓶颈102 .三十年激荡,降成本,拓空间两条主线交织132.1、 初创期19912011 :先发优势,SMA 一枝独秀142.2、 成本领先期2011-2014 :材料降本、人工降本162.3、 技术引领降本期2014-至今:技术是第一推动力182.4、 开拓新领域期2017-至今:MLPE厂商大放异彩2
2、33.技术升级+品类拓展,国产逆变器乘风破浪273.1、 技术升级+渠道拓展,组串逆变器全线出击273.2、 复刻集中式崛起之路,微逆领域强势出击303.3、 储能变流器为全新增量空间,中国企业大举入场374、投资建议394.1、 阳光电源:逆变器龙头,光储并济发展404.2、 禾迈股份:微逆业务大放异彩414.3、 固德威:户用组串式龙头,持续加码储能业务464.4、 德业股份:储能变流器业务发展迅速514.5、 盛弘股份:储能业务前景广阔564.6、 锦浪科技:立足组串逆变器,发力储能赛道589645、风险分析1 .逆变器:光储的核心,千亿的市场空间1.1、 功能:光伏发电系统的大脑和心脏
3、光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的心脏,它将光伏发电系统产生的直流电通过电力电子变换技术转换为生活所需的交流电,是光伏电站最重要的核心部件之一。光伏逆变器的首要功能是直交流变化功能。实现该功能的核心元件是功率半导体(例如IGBT和MOSFET 这些功率半导体每秒可以开关数千、甚至几万次。再通过控制信号,就可以控制电路变化,将直流电转化为正弦交流电。图1:光伏逆变器工作原理资料来源:锦浪科技招股说明书光伏逆变器还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用1自动电压调整功能(并网系统用直流检测功能(并网系统用
4、直流接地检测功能(并网系统用其中,最大功率跟踪控制功能(MPPT)可始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点,系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出。实际上,目前光伏逆变器的核心功能是:跟踪光伏组件阵列的最大输出功率,将其能量以最小的变换损耗、最佳的电能质量馈入电网。图2:最大功率跟踪控制功能(MPPT)的必要性与工作原理资科来玛:索比光伏网,光大话务研究所整理1.2、 类型拓展:组串式逆变器逐步成为主流光伏逆变器产品主要分为四类:即集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器、微型逆变器。根据其特性不同各自对应不同的应用场景。区分的核心要素主要在于最大功率跟踪对应组件数量与体积重量的大小。1:四
5、类逆变器比较产品示意图而11 Jpp序 一 3一方案系统示意图1- E -T- tf-: |l i ylaucmaiM4Ma.KM, ; 1t- il *boh.tftjtmt!iMitt|7. |till1 J L 1 -1ii展-Hill集中式大型电站适用适用适用不适用分布式大型工商业屋顶电站适用适用适用不适用分布式中小型工商业屋顶电站不适用适用不适用适用分布式户用屋顶电站不适用适用不适用适用最大功率跟踪对应组件数数量较多的组串L4个组串1-4个组串单个组件最大功率跟踪电压范围窄宽宽宽系统发电效率一般高高最高安装占地需要独立机房不需要需要独立机房不需要室外安装不允许允许不允许允许组件级别关
6、断不具备不具备不具备具备维护性一般易维护一般难维护逆变器成本微型逆变器组串式逆变器集散式逆变器集中式逆变器应用各类逆变器的系统成本微型逆变器 组串式逆变器/集中式逆变器(两者接近) 集散式逆变器资料来源:锦浪料技招股说明书,S3德威招股说明书,上修电气招fig说明书,光大证券研究所整理当前光伏逆变器市场主流产品为组串式逆变器。根据中国光伏行业协会统计数据,从2016年开始,组串式逆变器占比逐渐提升,2018年,组串式占比超过集中式占比,2021年组串式占比接近70% ,根据中国光伏产业发展路线图2021,未来组串式逆变器占比仍将持续提升。图3:中国各类光伏逆变器占比情况组串式集中式其他类资料来
7、源:CPIA,中国光伏产业发展路线图2021表2:国内主要逆变器企业技术路线情况企业所在地户用组串式逆变器大型组串式逆变器集中式逆变器集散式逆变器微型逆变器阳光电源安徽合肥华为广东深圳/上能电气江苏无锡特变电工陕西西安古瑞瓦特广东深圳正泰上海/固德威江苏苏州J-锦浪科技浙江宁波J-科士达广东深圳J科华恒盛福建厦门J三晶电气广东广州J盛能杰广东深圳J杭州桑尼浙江杭州易事特广东东莞禾迈浙江杭州昱能浙江嘉兴资料来源:CPIA,光大证券研究所整理1.3、应用延伸:储能变流器逐步发展储能变流器(Power Conversion System , PCS)是电化学储能系统中,连接于电池系统与电网之间的实现
8、电能双向转换的装置:既可把蓄电池的直流电逆变成交流电,输送给电网或者给交流负荷使用;也可把电网的交流电整流为直流电,给蓄电池充电。表3:储能变流器种类、特点及架构资料来源:英飞凌;光大证券研究所整理储能变流器和光伏逆变器在原理上基本相同,技术同源。对于原光伏逆变器厂商而言,储能业务是纯增量业务,因此许多光伏逆变器厂商开始发展储能变流器业务。同时,光伏逆变器和储能变流器的客户群体重叠度较高,此前积淀的渠道与品牌优势,可以帮助其迅速拓展储能变流器业务。目前主流的储能变流器厂商大部分主业均为光伏逆变器。表4:主要储能变流器厂商此前均涉及光伏逆变器业务国内阳光电源华为科华数据上能电气盛弘股份锦浪科技固
9、德威德业股份星云股份光伏逆变器V储能变流器V海外企业SMASolarEdgeEnphaseFronius光伏逆变器,r储能变流器资料来源:各公司官网,光大证券研究所整理14 空间:光伏+储能快速发展,2023年对应千亿规模全球逆变器市场规模预计2023年超千亿,2021-2025年CAGR为18% ,储能变流器贡献最大增量。根据我们测算,2022-2025年,国内光伏逆变器市场规模为149/165/181/196亿元,海外光伏逆变器规模546/605/644/694亿元,全球储能变流器市场规模为200/280/330/375亿元,全球逆变器市场 规模为895/1049/1155/1265亿元,
10、其中,储能变流器占总体规模的比重为22%27%29%30%o关键假设:L全球光伏市场保持高速增长,根据CPIA数据,2021年全球光伏新增装机量为170GW ,预 计2022-2025年全球光伏新增装机量增速为28%14%10%10% ,对应光伏新增装机量为218/248/273/300GW,预计2022-2025年全球光伏逆变器替换需求为12/14/17/21GW ,对应的,预计2022-2025年全球逆变器出货量为230/262/290/321GW ;预计2022-2025年中国逆变器出货量增速为19%14%12%10% ,对应逆变器出货量为75/86/96/106GW ;对应的,预计20
11、22-2025年海外逆变器出货量为154/176/194/215GW ; 2、随着技术的不断进步,组串式逆变器的占比将逐步提升;随着各国对光伏安全性的重视,微型逆变器的占比将逐步提升,与之对应的,集中式逆变器的占匕日各逐步下降:预计2022-2025年国内组串式逆变器的占比(出货量口径,下同)为72%74%76%77%,微型逆变器的占比为1.2%1.9%2.8%4.3% ,与之对应的,集中式逆变器(含集散式)占比为 26.8%24.1%21.2%18.7% ;预计 2022-2025 年海外组串式逆变器的占比为67%69%71%73%,微型逆变器的占比为5.5%6.4%7.3%8.2% ,与之
12、对应的,集中式逆变器(含集散式)占比为275%246%2L7%18.8%. 3、随着降本的不断推进,各类逆变器的价格将逐步下降,其中,集中式逆变器的技术已经非常成熟,降本速度较慢彳散型逆变器的技术在迅速发展,降本速度较快:预计 2022-2025年国内组串式逆变器的价格为0.2/0.19/0.18/0.17元/W,集中式逆变器的价格为0.15/0.14/0.14/0.14元/W ;微型逆 变器的 价格为1.07/0.91/0.77/0.66元/W ;预计2022-2025年触卜组串式逆变器的价格为0320.310.3029元/W集中式逆变器的价格为0.2/0.19/0.18/0.18元/W ;
13、微型逆变器的价格为1.53/1.30/1.11/0.94元/W。4、全球储能市场保持高速增长,2021年全球电化学储能新增装机量为10GW ,随着全球新能源装机量的快速提升,各国对储能的需求愈发迫切,预计全球电化学储能新增装机量2022-2025年增速为150%60%38%36% ,对应电化学储能新增装机量为25/40/55/75GW ;随着降本的不断推进,储能变流器的降本速度较快:预计2022-2025年储能变流器的价格为0.8/0.7/0.6/0.5 元/W。表5:全球逆变器空间测算单位202020212022E2023E2024E2025E全球光伏新增装机量GW130170218248273300光伏逆变器替换需求GW51012141721国内市场: