2022年逆变器行业研究与展望报告.docx

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1、2022年逆变器行业研究与展望报告1.引言随着全球碳中和进程不断加速，叠加光伏发电成本持续下行，经济性不断提升，光伏装机需求高增长确定性较强。我们将对光伏全产业链进行全面及深入的研究，旨在基于长期看好光伏产业链发展的情况下，作出深入研究并为投资者提供参考。光伏产业链主要分为主产业链和辅材产业链，主产业链中主要包括硅料、硅片、电池片、组件及光伏电站环节，辅材产业链中根据不同生产环节分类，主要包括1）硅片生产环节：热场材料、金刚线；2）电池片生产环节：银浆；3）组件封装环节：光伏玻璃、胶膜、背板、边框、接线盒等等；4）电站发电环节：逆变器、支架、汇流箱、电缆等等。本篇报告为光伏产业链系列报告第一篇

2、，将聚焦于辅材产业链景气度较高的逆变器环节。2.逆变器简介2.1. 定义：逆变器是光伏发电的“心脏”和“大脑”逆变器是光伏发电的“心脏”。光伏逆变器是连接太阳能电池板和电网之间的电力电子变换装置,主要功能是将太阳能电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电。从逆变器的必要性来看，光伏阵列所发电能为直流电，但直流供电系统存在较大局限性，不便于变换电压且负载应用范围十分有限，逆变器可以将电池板产生的直流电转换为生活所需的交流电，故逆变器是光伏发电系统中必不可少的核心部件。从逆变器的重要性来看，逆变器的可靠性和安全性直接关系到整个太阳能发电系统的平稳运行，具体体现在：1）其转换效率将直接关

3、系到太阳能光伏发电系统发电效率；2）其使用寿命将直接影响到光伏发电系统的使用年限，转换效率和使用寿命都将进一步影响到光伏电站项目的投资收益率（IRR）。综上所述，光伏逆变器在光伏发电并网整个过程中具有不可替代的重要性，是太阳能光伏发电系统的“心脏”。逆变器是光伏发电的“大脑”。随着光伏产业链各环节整体技术不断提升,叠加智能电站概念的提出，光伏逆变器除了具有将直流电转化为交流电的作用以外，更承载着信息采集、电站监控、人工交互等更多智能化应用的需求。具体来看，1）信息采集：逆变器能检测记录所有与电网及光伏系统相关的故障信息，如电网电压过高/低、电网频率过高/低、光伏并网逆变器过载/过热、通讯失败、

4、漏电保护、绝缘故障等；2）电站监控：逆变器能将检测到的各种故障信息上传到用户的监控设备上；3）人机交互：逆变器通过GPRS、以太网、Wi-Fi等方式将数据上传到网络服务器或本地电脑，并与云平台进行大类数据交互，使用户可以在互联网、手机或电脑上查看相关数据。从逆变器智能化属性重要性来看，逆变器数字化和智能化的发展趋势使电站管理人员和用户对光伏电站的运行数据查看和管理更加便捷，大幅降低人力和物力成本。综上所述，逆变器是整个产业链上极具智能化特点的核心部件，是光伏系统唯一具备多种数字化功能、同时又直接衔接电网的智能设备，是太阳能光伏发电系统的“大脑”。逆变器上游包括电子元器件、结构件和辅材。从逆变器

5、产业链上游来看，逆变器主要由电子元器件（功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB线路板、电容、电感、开关器件、连接器等）、结构件（散热器、压铸件、机柜机箱、镀金件等）和辅助材料（胶水、包材、塑胶件等绝缘材料）组成。原材料供应商所处行业总体属于充分竞争状态，可供选择的供应商数量较多。从逆变器成本构成来看,直接材料占比最高，2020年平均占比超过85%O根据固德威招股说明书，电子元器件为直接材料中最主要的成本构成，占比达到约50%。逆变器下游涵盖终端用户、系统集成商、EPC承包商和安装商。从逆变器产业链的下游来看，逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心部件，需与其他部件集成后销售给下游电站投资业主

6、、家庭户用、工商业主等终端用户。光伏发电系统在提供给最终用户使用之前，还需经历系统设计、部件集成及安装环节，虽终端用户均相同，但设备也可以由中间环节的某一类客户采购，故逆变器下游客户既包括了投资业主等最终用户，也涵盖了光伏系统集成商、EPC承包商、安装商等中间环节的客户。2.2. 分类：根据技术路线不同，主要分为集中式、组串式、集散式及微型逆变器逆变器可以根据技术路线、能量储存与否、输出交流电压的相数、下游应用领域等不同维度进行分类。具体来看，1）根据技术路线，分为集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器；2）根据能量储存与否，分为光伏并网逆变器和储能逆变器；3）根据输出交流电压的

7、相数，分为单相逆变器和三相逆变器；4）根据应用在并网发电系统还是离网发电系统中，分为并网逆变器和离网逆变器;5）根据应用的光伏发电类型，分为集中式光伏发电逆变器和分布式光伏发电逆变器。不同种类逆变器工作原理及性能的区别促使下游应用领域各不相同。上述分类标准里，应用较广泛的分类方法为按照技术路线区分，主要分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器。各种类逆变器工作原理各不相同，具体来看：1）集中式逆变器：将光伏组件产生的直流电汇总成较大直流功率后再逆变，该种类逆变器的功率都相对较大，单体容量一般在500KW以上，具有输出功率大、技术成熟以及电能质量高、成本低等优点，但同时具有MPPT跟踪精度不够的缺

8、点，导致再遇到多云、遮阴或单个组串故障时将影响整个光伏电站的效率和电产能，且需要具备通风散热的专用机房，故该品种通常应用于光照均匀的集中型地面大型光伏电站。集中式逆变器生产领域的代表企业有阳光电源、上能电器等；2）组串式逆变器：将几组（一般1-4组）光伏组串进行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变后并入交流电网，该种类逆变器功率相对较小，单体功率一般在100KW以下，随着技术进步及降本增效需求日益凸显，组串式逆变器功率逐渐增加，出现136KW.175KW以上等较大功率的产品。组串式逆变器具有MPPT数量多且跟踪精度高、发电量高、组件配置灵活、便于安装、运营维护快捷等优点，但同时具有发电质量略差、

9、成本高等缺点，主要运用于规模较小的户用分布式发电、中小型工商业屋顶电站等，在集中式光伏发电系统中也可以应用。组串式逆变器生产领域的代表企业有锦浪科技、固德威、古瑞瓦特等；3）集散式逆变器：通过前置多个MPPT控制优化器，实现多路MPPT寻优功能，汇流后采用集中式逆变器逆变。该种类逆变器结合了大型集中式光伏逆变器的“集中逆变”优势和组串式光伏逆变器的“分散MPPT跟踪”优势，达到集中式逆变器低成本高可靠性，组串式逆变器的高发电量。根据索比光伏网，集散式逆变器较集中式逆变器发电量提升2%-5%,较组串式逆变器具有更优异的电能质量、电网适应能力及更低的系统投资成本。此外，集散式逆变器具有工程经验少、

10、安全性及稳定性还需验证的缺点，应用于我国光伏“领跑者”示范基地。集散式逆变器生产领域的代表企业有上能电气、禾望电气等；4）微型逆变器：对每块光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变后并入交流电网，该种类逆变器单体容量一般在1KW以下，具有对每块组件进行独立最大功率跟踪控制、在遇到遮阴或组件性能差异情况下提高整体效率、最大程度降低安全隐患等优点，但同时具有价格高、出故障后较难维护等缺点，适用于较小的项目。微型逆变器生产领域的代表企业有禾迈股份、昱能科技等。2 .3.特征：轻资产+高周转+高ROE,技术+品牌+渠道为核心竞争力逆变器行业较产业链其他环节具有轻资产+高周转+高ROE特征。我们选

11、取光伏产业链各环节的龙头代表公司与逆变器龙头企业进行比较，逆变器企业具有轻资产、高周转、高ROE的特征。具体来看，1）轻资产：从资产结构来看，逆变器企业具有较高的流动资产占比。从单位投资来看，每GW投资约0.3亿元；2）高周转：从固定资产周转率来看，逆变器企业具有较高的固定资产周转率，其中，阳光电源因持有电站而增加了固定资产规模，若剔除电站影响，固定资产周转率更高；3）高ROE：从摊薄ROE来看，逆变器行业ROE近三年均值相对处于较高位置。各代表企业流动资产占比总资产争力之一。逆变器作为光伏发电系统中的“心脏”和“大脑”，属于技术密集型行业，在产品设计水平、器件选择、制造工艺等方面均需经过长时

12、间的实践摸索和技术积累，新进者难在短期积累相关技术和各种应用场景知识。逆变器行业除了需要先进的硬件设计和过硬的制造水平外，从电网端、用户端角度来看，开发精确的算法作为软件配合产品的运行和使用具有必要性。1）电网端：逆变器的应用需求逐渐从“自我保护、不影响电网”到“穿越故障、适应电网”再到“有功无功调节、支撑电网”；2）用户端：逆变器作为光伏系统中唯一具备多种数字化功能且直接衔接电网的智能设备，用户对逆变器的智能化提出了更高要求，为电站智能运维做好数据支撑。综上所述，逆变器生产对于硬软件均有较高的要求，且需要企业持续研发和推出新产品以适应各端需求，故行业具有较高技术壁垒。逆变器行业具有类消费属性

13、，品牌+渠道为核心竞争力。逆变器作为光伏系统核心设备，技术标准要求高，对供应商的筛选严格。在业内有多年积累以及良好市场口碑的企业才能获取客户的信任，故客户一旦使用某品牌后会保持长期、稳定的合作关系，新进者较难在短期内打破行业领先服务商与下游客户建立的长期合作关系。3 .需求端：光伏领域新增+替换需求高景气，储能领域开启行业第二增长极3.1. 光伏领域：新增需求高景气，存量替换需求高增长3.1.L碳中和背景+平价时代共同驱动光伏新增装机需求全球碳中和进程加速，清洁能源为未来大势所趋。2015年，联合国气候变化大会通过巴黎协定,提出各方将加强对气候变化威胁的全球应对，把全球平均气温较工业化前水平升

14、高控制在2摄氏度之内，并为把升温控制在L5摄氏度之内努力。巴黎协定的签署加速了全球碳中和进程，全球多个经济体已承诺在2050年前实现碳中和目标。中国是巴黎协定第23个缔约方，也是落实巴黎协定的积极积极践行者。中国领导人在联合国气候雄心峰会上宣布：到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右(2020年比重在15%左右)，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。在全球碳中和大主题下，发展新能源是大势所趋。光伏发电成本不断下降，经济性驱动新增装机需求。从全球范围内来看，全球光伏平准化度电成本(LCOE)由2010年

15、的0.381美元/千瓦时下降到2020年的0.057美元/千瓦时，降幅达85%,成本不断下降，经济性大幅提升。从横向对比来看，其他新能源发电方式如海上风电/陆上风电，2010-2020年度电成本降幅分别为48%/56%,降本幅度较光伏具有较大差距。根据IRENA预测，2022年全球光伏LCOE将降至0.04美元/千瓦时，将低于燃煤发电成本。从中国范围内来看，中国光伏平准化度电成本(LCOE)由2010年的0.305美元/千瓦时下降到2020年的0.044美元/千瓦时，降幅达86%,且中国光伏度电成本低于全球水平，性价比更优。全球光伏装机量持续提升，预计2025年新增装机量达270-330GW。在全球碳中和加速的背景下，叠加光伏发电成本持续下探，经济性不断提升，全球光伏新增装机量由2010年的17.5