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光伏逆变器行业出海加快,全球崛起
作者:管理员    发布于:2021-02-01 14:36   文字:【】【】【
  1、逆变器职业简介、分类及中心竞赛力剖析
  1.1.逆变器简介
  逆变器是光伏发电体系的大脑和心脏。在太阳能光伏发电过程中,光伏阵列所发的电能为直流电能,然而许多负载需求沟通电能。直流供电体系存在很大的局限性,不便于改换电压,负载应用规划也有限,除特别用电负荷外,均需求使用逆变器将直流电改换为沟通电。光伏逆变器是太阳能光伏发电体系的心脏,其将光伏组件发生的直流电转化为沟通电,输送给本地负载或电网,并具有相关维护功能的电力电子设备。光伏逆变器首要由功率模块、操控电路板、断路器、滤波器、电抗器、变压器、接触器以及机柜等组成,生产过程包含电子件预加工、整机装配、测验和整机包装等工艺环节,其开展依靠于电力电子技能、半导体器材技术和现代操控技能的开展。
  下流包含终端业主、EPC承包商、体系集成商和安装商。逆变器作为光伏体系的首要中心部件之一,需求和其他部件集成后供给应终究电站出资业主使用。光伏体系在供应终端业主使用之前,存在相应的体系规划、体系部件集成以及体系安装环节,尽管终究使用者一般均为光伏地上电站出资业主、工商业出资业主或户用出资业主,但设备也能够由中间环节的某一类客户收买,比如EPC承包商、光伏体系集成商或光伏体系安装商。
光伏逆变器
  1.2.逆变器分类
  现在逆变器产品首要分为四类,即会集式逆变器(首要用于大型地上电站,功率规划在250kW-10MW)、集散式逆变器(首要用于复杂的大型地上电站,功率规划1MW-10MW)、组串式逆变器(首要用于户用、小型工商业分布式和地上电站等,功率规划1.5kW-250kW)和微型逆变器(首要用于户用等小型电站,功率等级在200W-1500W)。
  其间,大型会集式光伏逆变器是将光伏组件发生的直流电汇总成较大直流功率后再转变为交流电的一种电力电子装臵。因而,此类光伏逆变器的功率都相对较大,一般选用500KW以上的会集式逆变器。特别是近年来跟着电力电子技能的快速开展,大型会集式光伏逆变器的功率越来越大,从开端的500KW逐步进步至630KW、1.25MW、2.5MW、3.125MW等,同时电压等级也越来越高。大型会集式光伏逆变器具有输出功率大、运维简略、技能老练以及电能质量高、本钱低一级长处,通常适用于大型地上光伏电站、农光互补光伏电站、水面光伏电站等。同时,因为其单体输出功率大、电压等级高,跟着技能进步近年来开端与下流的变压器集成,构成“逆变升压”一体化的解决方案,以及与储能结合的光储一体化解决方案。
  组串式光伏逆变器是将较小单元光伏组件发生的直流电直接转变为沟通电的一种电力电子装臵。因而,组串式光伏逆变器的功率都相对较小,一般功率在50kW以下的光伏逆变器称为组串式光伏逆变器。可是近年来,跟着技能进步和降本增效的考虑,组串式光伏逆变器的功率也开端逐步添加,出现了60KW、70KW、100KW、136KW、175KW以上等大功率的组串式光伏逆变器。组串式光伏逆变器因为单台功率小,在平等发电规划情况下添加了逆变器的数量,因而单台逆变器与光伏组件最佳作业点的匹配性较好,在特别的环境下能够添加发电量。组串式光伏逆变器首要运用于规划较小的电站,如户用分布式发电、中小型工商业房顶电站等,可是近年来也开端应用于一些大型地上电站。
  1.3.逆变器职业的中心竞赛力
  研制才干:电力电子职业属于技能密集型工业,涉及电力、电子、操控理论等学科,研制人才需具有电力体系规划、电力电子技能、机械结构规划、微电脑技能、通讯技能、操控技能、软件编程等专业常识,以及产品应用场景常识。产品从规划、研制到继续创新性改进都需求很多的研制人员共同努力才干完结。研制人员的技能水平和常识的深度和广度都会直接影响到产品的质量和水平,长期技能堆集才干有效进步产品的稳定性可靠性。关于新进入者,很难在短期内堆集相关技能和各种应用场景常识,然后构成一定的技能壁垒。能够看到,近年来国内干流逆变器企业研制费用率出现上升态势,2019年上能电气、固德威研制费用率高达6.34%和6.15%,阳光电源和锦浪科技的研制费用率也到达4.89%和3.71%
  光伏逆变器职业深度陈述:出海加快,全球兴起
  品牌力:逆变器企业在为客户服务时不仅仅供给相关产品,还包含一套完好的解决方案,产品规划的微小变化,对整个电站项目的可靠性、稳定性均发生一定的影响。品牌是多年产品质量和售后服务凝集的结果,因而客户在挑选产品时,通常会挑选品牌名誉好的供应方且一旦收买便会与产品供应方构成较为稳定的合作关系。
  途径开发才干:因为逆变器出售挨近终端,且现在国内逆变器企业加快出海,因而途径的开发,尤其是户用、工商业分布式以及海外途径的开发至关重要。以固德威为例,现在固德威的逆变器在全球80多个国家和区域出售,为了确保当地途径开发的顺利,需求招募当地专业的出售团队,然后确保自身的竞赛力,这关于企业的途径开发才干提出了非常高的要求。
  2.逆变器职业需求趋势剖析及空间测算
  2.1.趋势一:组串式逆变器商场份额占比不断进步
  从产品需求上看,全球规划内依然遵循大型地上电站优选会集式逆变器、工商业和户用分布式优选组串式逆变器的选型准则,但近年来职业的一大趋势是组串式逆变器商场份额继续增长。依据GTMResearch的统计数据,2018年组串式逆变器出货量初次超过会集式逆变器,到达52GW,市占率到达58%(其间单相占比9%、三相占比47%)。组串式逆变器近年来占比进步首要有两个原因:(1)工商业分布式和户用商场近年来开展较好,应用范畴不断增加,首要得益于我国、欧洲、北美和澳洲等国家和区域的大力扶持;(2)组串式逆变器自身转换效率较高,近年来跟着组串式逆变器技能不断开展,产品本钱逐年下降,均匀单瓦价格逐步挨近会集式逆变器,在会集式电站中组串式逆变器越来越多的开端得到应用。依据IHSMarkit的猜测,未来组串式逆变器的出售占比有望进一步进步至超过60%,组串式逆变器的装机比例估计稳中有升。
  光伏逆变器职业深度陈述:出海加快,全球兴起
  2.2.趋势二:逆变器存量代替需求有望步入高增年代
  逆变器内部IGBT等电子元器材的使用寿命遍及在10-15年左右。2010年全球光伏新增装机到达17.5GW,初次到达10GW以上规划,跟着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光伏商场对替换逆变器的需求正在继续添加。其间,光伏商场起步较早(2008年)的欧洲近年来逆变器替换需求现已出现不断上升态势,2019年存量光伏电站项目逆变器替换需求已经到达3.4GW。与此同时,亚洲区域方面,日本光伏商场起步较早,2009年累计装机规划现已到达2.6GW,2019年日本逆变器商场代替需求现已初具规划;国内光伏装机自2011年到达GW等级,2013年新增装机超过10GW(10.9GW),估计2020年开端逆变器替换商场将敏捷添加。此外,北美洲、尤其是美国光伏商场从2011年起新增装机到达GW等级,也有望于近年启动逆变器存量代替。综上,逆变器存量代替自2020年起有望步入高增年代。
光伏逆变器1
  2.3.全球逆变器需求及商场空间测算
  1)因为组件在光伏发电体系出资本钱中的占比较高,在合理规划内增大容配比关于进步光伏电站发电量、大幅降低LCOE具有重要意义。因而,进步明配才干、添加单个组件方阵规模以进步直流输入的思路,在逆变器产品规划和光伏电站体系规划中被逐步选用。现在,国外大型地上电站的容配比最高到达2倍,国内光伏电站也逐步选用超配规划,很多电站项目现已依照1.3倍以上的容配比规划,而部分项目在综合考虑光照、地势和支架、组件等设备选型等要素后,为寻求最优经济性而选用1.7-1.8的容配比规划。依据2019年组件产值和逆变器产值推算出全球电站均匀容配比为1.15,假定未来电站容配比逐年小幅进步,2020/2021/2022/2023年全球电站均匀容配比别离为1.18/1.21/1.23/1.25。
  2)依据IHSMarkit猜测,2020年全球逆变器替换需求将到达8.7GW,同比添加40%;考虑到2010年后全球光伏新增装机逐年添加,因而咱们以为未来逆变器存量代替需求有望持续高增,假2021/2022/2023年存量代替需求别离为15/20/25GW。
  3)因为地上电站越来越多选用组串式逆变器以及户用和工商业分布式商场快速开展,假定未来组串式逆变器的装机比例稳中有升,至2023年商场占有率从现在的59%左右逐步进步60%左右,对应会集式逆变器商场占有率将从41%下降至40%。
  4)考虑到当时会集式逆变器价格继续紧缩空间不大,假定未来几年价格年降幅为5%;组串式逆变器因为竞赛较为剧烈,中短期价格仍存在一定向下空间,假定2020、2021年价格年降幅为7%,2022、2023年价格年降幅为5%。
  5)测算结果:依据咱们测算,2020-2023年全球逆变器总需求量别离为125.6/167.1/197.6/227.4GW,商场空间别离为210.7/262.6/295.4/326.6亿元。其间,2020-2023年全球组串式逆变器总需求量别离为74.5/99.6/118.2/136.4GW,商场空间别离为152.4/189.5/213.6/236.8亿元;全球集中式逆变器总需求量分别为51.1/67.5/79.5/91.0GW,商场空间别离为58.3/73.1/81.7/89.8亿元。
  3.逆变器职业竞赛格局及盈余才干剖析
  3.1.趋势一:国内企业加快海外浸透抢占商场份额
  近年来国内逆变器企业加快海外布局。近年来遭到我国商场方针波动影响,尤其是2018年531新政后,国内逆变器企业加快拓宽海外途径,加快海外布局。2019年我国光伏逆变器出口规划约为52.3GW,同比添加176.7%,总出口额到达24.38亿美元,出口商场首要会集在印度、欧洲、美国、越南、巴西、日本、澳大利亚、墨西哥等国家。其间,亚太区域出口占比为37.9%、欧洲商场占比约为34.1%,其次是北美洲和拉美,占比别离到达13.4%和10%。
  国内逆变器企业竞赛优势较为显着。近年来跟着国内逆变器企业快速开展,国产逆变器产品的质量逐步挨近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制作本钱比较海外企业更低,因而国内逆变器企业在海外的竞赛优势较为显着。以国内逆变器龙头阳光电源和德国的SMA为例,两者分列2019年全球逆变器出货第2和第3位,能够看到近年来阳光电源逆变器毛利率一向维持在30%以上,而SMA则在20%左右。开展到当时阶段,我国逆变器企业现已从早期的单纯依靠价格优势参加竞赛,逐步转向依靠进步技能水平、产品质量、售后服务等综合品牌价值来获取商场。
  东南亚、欧洲等区域浸透率较高,美国、日本仍有大幅进步空间。分商场来看,2019年全球首要光伏商场国内逆变器出货占比均有明显进步。其间,欧洲作为传统的出口商场,国内逆变器出货占比从56%进一步大幅进步至77%;印度、越南等国首要以地上电站为主,是现在最炽热的光伏商场之一,且本土缺少有竞赛力的光伏企业,因而近年来很多国内逆变器企业大力开辟印度商场,2019年国内逆变器出货占比从2018年的34%大幅攀升至61%;国内企业在拉美区域体现相同超卓,2019年出货占比进步至58%。现在国内逆变器在美国和日本浸透率尚低,一方面是因为两个国家商场进入门槛比较高且具有竞赛力较强的逆变器企业(美国是SolarEdge和Enphase、日本是TEMIC、Omron和Panasonic),另一方面是因为国内逆变器企业进入商场较晚,与国际品牌及当地的本土品牌在出售途径竞赛方面还存在劣势。不过近年来国内逆变器企业依然出现出加快浸透的态势,2019年美国和日本中国逆变器出货占比别离从19%和9%进步至34%和23%。
  3.2.趋势二:中游企业加快兴起,落后企业陆续退出
  职业内多数企业开端采取会集竞赛战略。面临越来越细分的光伏商场演变趋势,逆变器企业在事务定位和技能路线挑选上也越来越出现差异化开展的趋势。其间,阳光电源、正泰、科士达等少数企业掩盖除微型逆变器以外的全部类型逆变器,上能电气和特变电工聚集于会集式逆变器产品,组串式逆变器竞赛相对较为剧烈,华为、锦浪、古瑞瓦特、固德威等企业都在努力深耕工商业和户用逆变器商场,小部分企业专注于集散式和微型逆变器。
  受益于细分子范畴的会集竞赛战略,中游企业加快兴起。依据WoodMackenzie发布的《GlobalPVInverterandmodule-levelpowerelectronicsinvertermarket2020》数据显示,受益于组串式逆变器市占率进步以及锦浪、固德威等中游企业采取了会集竞赛战略,深耕工商业分布式和户用商场,能够看到6-10名的逆变器企业商场份额近年来有所进步,从2017年的14%上升至20%,比较之下前5名的商场份额则从2017年的59%下滑至2019年的56%,中游企业加快兴起。
  职业继续整合,落后企业加快退出。展望未来,自主研制才干弱、对商场变化敏感度不高和新商场拓宽才干差的企业,后续的生存空间将会益发困难。2019年7月ABB宣告将逆变器事务出售给意大利PIMER,此次收买已于2020年3月初正式完结;德国SMA集团下属的SMA(我国)在我国境内的三家公司在2019年2月完结MBO后更名为爱士惟;施耐德退出会集式光伏逆变器事务,只做分布式逆变器;因营收大幅下滑的上市公司茂硕电源,也已经在谋求转型;前身是兆伏爱索的ZeverSolarGMBH现已宣告正式中止开展逆变器事务。
  3.3.降本路径:功率大型化、原资料国产化和技能优化
  功率大型化:近年来逆变器单机功率大型化趋势根本建立,现在会集式逆变器干流产品正在从500KW-630MW过渡到1.25-3.125MW、组串式逆变器正在从50KW以下过渡到50-175KW。功率大型化摊薄了不变本钱,为逆变器带来了单位功率本钱的下降以及盈余能力的进步。依据上能电气招股说明书的信息,3.125MW会集逆变器单位本钱根本与630KW相等,首要是因为630KW阅历多年的开展本钱现已大幅优化而3.125MW作为新产品未来本钱还有较大的优化空间,但毛利率比较630KW要高出6pcts以上;相同的175KW组串式逆变器的单位功率本钱比较20KW以下的产品要低0.21元/W,毛利率要高出10pcts以上。
  原资料国产化:光伏逆变器的原资料本钱占产品本钱的80%以上,其间MOSFET和IGBT等半导体为中心的电子器材,产品技能门槛较高,现在首要由德国英飞凌、日本三菱、富士等国外企业供应。现在我国一线逆变器厂商首要功率期间大多选用进口产品。近两年收到国际贸易要素的影响,国内逆变器企业关于供应链的安全益发关注,国产代替加快成为国内IGBT供应商翻开商场的突破口。当时国内IGBT职业现已能够具有一定的工业链协同才干,部分逆变器企业也正在逐步承受国产IGBT,国内IGBT的销量也在继续上涨。跟着国内8英寸Fab厂产能大幅开出,国内IGBT在技能、本钱等各个方面都将更加具有竞赛优势,国产代替的进程也必将加快然后降低国产逆变器原资料本钱。
  光伏逆变器职业深度陈述:出海加快,全球兴起
  技能优化:一方面,跟着未来硅半导体功率器材技能指标的进一步进步、碳化硅等新型高效半导体资料工艺的日益老练、磁性资料单位损耗的逐步降低,并结合更加完善的电力电子变换拓扑和操控技能,逆变器效率未来仍有进一步进步的空间;另一方面,未来逆变器电路、体积等方面依然存在进一步优化的空间,然后进一步节约半导体和箱体资料。
  3.4.盈余才干:中短期有望随海外浸透率进步和降本维持在较好水平
  多重要素效果下逆变器价格逐年跌落。从产品价格上来看,跟着传统光伏商场趋于稳定,逆变器企业在传统商场中的竞赛加重;与此同时,国内企业加快出海,越来越多具有本钱优势的我国企业参加到新兴商场的竞赛中,光伏逆变器全球化竞赛也益发堆集。此外,因为职业降本增效的压力,逆变器本钱优化带动价格逐年下降。在上述多重要素的效果下,会集式逆变器价格从2014年的0.28元/W降至2019年的0.12元/W左右,组串式逆变器因为竞赛更为剧烈,价格降幅较大,从2014年的0.54元/W降至0.22元/W。
  中短期盈余才干有望随海外浸透率进步和降本维持在较好水平。尽管近年来逆变器价格下降起伏较大,可是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业遭到2018年531新政影响当年盈余才干略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳乃至上升态势,主因一是我国企业加快向海外高毛利区域浸透,二是逆变器产品的降本起伏冲抵了价格跌落的不利要素。从当前时点看,微观企业的盈余依然在继续验证中观职业边沿向好这一现实,中短期国内逆变器厂商盈余才干有望继续随海外浸透率进步和降本维持在较好水平。
  4.出资战略(详见陈述原文)
  受益于全球光伏装机添加和逆变器存量代替需求开释,逆变器需求有望继续高增。逆变器内部IGBT等电子元器材的使用寿命遍及在10-15年左右。2010年全球光伏新增装机到达17.5GW,初次到达10GW以上规划,跟着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光伏市场对替换逆变器的需求正在继续添加。受益于全球光伏装机添加和逆变器存量代替需求开释,逆变器需求未来有望继续高增,2020-2023年全球逆变器总需求量分别为125.6/167.1/197.6/227.4GW,商场空间别离为210.7/262.6/295.4/326.6亿元。其间,因为工商业和户用分布式商场开展敏捷且越来越多的地上电站开端使用组串式逆变器,组串式逆变器需求增速估计将快于职业全体增速,咱们测算2020-2023年全球组串式逆变器总需求量别离为74.5/99.6/118.2/136.4GW,商场空间别离为152.4/189.5/213.6/236.8亿元。
  国内逆变器企业竞赛优势显着,海外浸透率继续进步。遭到我国商场方针波动影响,尤其是2018年531新政后,国内逆变器企业加快拓宽海外途径,加快海外布局。2019年我国光伏逆变器出口规划约为52.3GW,同比添加176.7%。近年来跟着国内逆变器企业快速开展,国产逆变器产品的质量逐步挨近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制作本钱比较海外企业更低,因而国内逆变器企业在海外的竞赛优势较为显着。现在国内企业在欧洲、印度、拉美等干流商场的市占率别离为77%、61%、58%,在美国、日本的市占率为34%和23%,后续凭借较大的竞赛优势浸透率有望进一步进步。
  海外出货占比添加&本钱优化助力,逆变器企业盈余才干稳中向好。尽管近年来逆变器价格下降起伏较大,可是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业遭到2018年531新政影响当年盈余才干略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳乃至上升态势,主因一是我国企业加快向海外高毛利区域浸透,二是逆变器产品的降本起伏冲抵了价格跌落的不利要素。从当时时点看,微观企业的盈余依然在继续验证中观职业边沿向好这一现实,中短期国内逆变器厂商盈余才干有望继续随海外浸透率进步和降本维持在较好水平。
  出资战略:受益于全球光伏装机添加和逆变器存量代替需求开释,逆变器需求有望继续高增。与此同时,因为竞赛优势明显,国内逆变器企业加快海外布局抢占商场份额,中短期国内逆变器厂商盈余才干有望继续随海外浸透率进步和降本维持在较好水平,咱们以为未来逆变器企业业绩有望继续高增,要点推荐全球逆变器龙头阳光电源、组串式逆变器优质企业锦浪科技和固德威,主张关注上能电气。