光伏逆變器及儲能逆變器行業發展現狀及未來預測

　　(1)行業簡介

　　逆變器，也稱逆變電源，是將直流電能轉變成交流電能的變流裝置。光伏逆變器是指應用在太陽能光伏發電系統中的逆變器，是將太陽電池組件產生的直流電轉換成頻率可調節的交流電的電子設備，可以反饋回商用輸電系統，或是供離網的電網使用。

　　光伏逆變器由升壓回路和逆變橋式回路構成，升壓回路將直流電壓升至逆變器輸出時所需的直流電壓，逆變橋式回路將升壓后的直流電壓轉換為常用頻率的交流電壓，不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度發揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能。光伏逆變器是光伏發電系統設備的重要組成部分之一，可直接影響太陽能光伏系統的發電效率。

　　根據不同功率，光伏逆變器可分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器及微型逆變器，主要區別在于逆變器單體容量以及直接與其連接的光伏組件數量的不同，同時也具有不同的下游應用場景。集中式逆變器是將并行的光伏組串連接到同一臺集中逆變器的直流輸入端，進行最大功率峰值跟蹤后，經過逆變并入電網。集中式光伏逆變器的單體容量通常在 500kW 以上，主要適用于光照均勻的集中性地面大型廠房、電站等;組串式光伏逆變器是對 1-4 組光伏組串進

　　行單獨的最大功率峰值跟蹤，經過逆變后并入交流電網。組串式光伏逆變器的單體容量通常在 100kW 以下，主要適用于分布式發電系統;集散式逆變器的功率通常介于集中式與組串式逆變器之間;微型光伏逆變器是對每塊光伏組件進行單獨的最大功率峰值跟蹤，經過逆變后并入交流電網。微型光伏逆變器的單體容量一般在 1kW 以下，主要適用于分布式戶用和中小型工商業屋頂電站等。

　　儲能是大規模發展可再生能源的關鍵支撐。儲能對新能源的利用具有重大意義，是能源革命的重要環節，例如對光伏發電來說，作為一種間歇性能源，發電功率波動會給電網系統帶來沖擊，光儲一體化則可在一定程度上抑制沖擊，有利于實現光伏發電靈活并網和充分消納。

　　儲能逆變器是儲能系統產業鏈上的必要環節：儲能逆變器是連接于電池系統與電網之間的實現電能雙向轉換的裝置，既可把蓄電池的直流電逆變成交流電，輸送給電網或者給交流負荷使用;也可把電網的交流電整流為直流電，給蓄電池充電。儲能逆變器集成了光伏并網發電和儲能電站的功能，既能夠克服光伏組件受天氣變化發電不穩定的缺點，提高電網品質;又能夠通過波谷儲存電能，波峰輸出電能，大幅削減電網峰值發電量，大幅增加電網容量，提高電網利用率。

　　儲能變流器和光伏逆變器在原理上基本相同，技術同源。對于原光伏逆變器廠商而言，儲能業務是純增量業務，因此許多光伏逆變器廠商開始發展儲能變流器業務。同時，光伏逆變器和儲能變流器的客戶群體重疊度較高，此前積淀的渠道與品牌優勢，可以幫助其迅速拓展儲能變流器業務。目前主流的儲能變流器廠商大部分主業均為光伏逆變器。

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　　(2)行業產業鏈

　　逆變器生產所需的主要原材料包括結構件、電子元器件以及輔助材料等。其中結構件主要為塑膠件、壓鑄件、鈑金件、散熱器等;電子元器件包括功率半導體器件、集成電路、電感、PCB 線路板、電容、開關器件、連接器等;輔助材料主要包括膠水、包材、絕緣材料等。

　　逆變器下游涵蓋終端用戶、系統集成商、EPC 承包商(Engineer i ngProcurement Construction，指公司受業主委托，按照合同約定對工程建設項目的設計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包)和安裝商。從逆變器產業鏈的下游來看，逆變器作為太陽能光伏發電系統的核心部件，需與其他部件集成后銷售給下游電站投資業主、家庭戶用、工商業主等終端用戶。光伏發電系統在提供給最終用戶使用之前，還需經歷系統設計、部件集成及安裝環節，雖終端用戶均相同，但設備也可以由中間環節的某一類客戶采購，故逆變器下游客戶既包括了投資業主等最終用戶，也涵蓋了光伏系統集成商、EPC 承包商、安裝商等中間環節的客戶。

　　(3)行業發展現狀

　　①全球光伏逆變器市場規模持續增長，我國市場表現亮眼

　　受益于各國對新能源的推廣，全球光伏新增裝機容量 GW 級市場持續增大，帶動光伏逆變器需求快速增加。2017-2021 年，全球光伏逆變器市場規模逐年增長，期間年復合增長率為 15.26%，2021 年全球光伏逆變器市場規模達 21.04 萬MW，預計 2026 年將穩定增長至 57.93 萬 MW。

　　數據來源：Frost&Sullivan

　　從交易量來看，據 GMI(Global Market Insights)數據，2021 年全球光伏逆變器市場規模為191.76 億美元，預計2022-2028 年期間年復合增長率將超過5.3%，2028 年全球光伏逆變器市場規模將達 277.76 億美元。光伏逆變器將太陽能電池板的輸出可變直流電轉換為可供家用電器使用的交流電，是太陽能發電系統中最關鍵的組件之一，滿足了目前市場對于清潔能源和可持續能源的需求。

　　我國光伏逆變器行業受政策影響較強，技術準入壁壘較高。2022 年 1 月，工信部、住建部等五部門聯合發布《智能光伏產業創新發展行動計劃(2021-2025 年)》，提出以滿足智能光伏電站發展為導向，發展智能逆變器、控制器、匯流箱、儲能系統、跟蹤系統，加快突破智能電站所需的高效電力電子器件等關鍵部件。

　　在利好政策的推動下，我國光伏逆變器行業發展迎來良機，光伏逆變器下游應用領域需求進一步提高。據弗若斯特沙利文數據，2021 年，在全球光伏逆變器市場規模 21.04萬 MW 的背景下，我國光伏逆變器市場出貨量占全球總出貨量的 31.1%，遠超全球其他國家或地區。隨著光伏產業的進一步發展成熟，預計未來我國光伏逆變器市場出貨量仍將持續釋放。

　　數據來源：Frost&Sullivan

　　②儲能市場發展迅速，成為未來發展重點

　　按儲能方式分，儲能主要分為機械儲能、電磁儲能、電化學儲能、熱能儲能與化學儲能。儲能行業的參與者眾多，包括儲能逆變器、儲能電池、電池管理系統與能源管理系統的儲能設備供應商，以及儲能系統集成商與儲能電站投資及運營實體。其中，儲能逆變器市場的領先者主要為光伏逆變器制造商，行業集中度較高。在光伏發電過程中，光伏組件容易受到天氣變化影響，而儲能可以起到削峰填谷，提高風、光等可再生能源的消納水平的作用，實現發電穩定、提高電網品質，因此儲能電站成為新能源改革的主要方向。

　　與此同時，各國也相繼推出儲能相關政策，布局儲能產業鏈發展。2021 年 7月，國家發改委、國家能源局發布的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》提出，“十四五”期間將聚焦高質量規模化發展，以 3,000 萬千瓦為基本規模目標，并在“十五五”期間實現市場化發展;2021 年 4 月，國家能源局發布《關于報送“十四五”電力源網荷儲一體化和多能互補工作方案的通知》，重點支持每年不低于 20 億千瓦時新能源電量消納能力的多能互補項目以及每年不低于 2 億千瓦時新能源電能消納能力且新能源電量消納占比不低于整體電量 50%的源網荷儲項目。

　　美國、澳洲、歐洲等地區也推出針對集中式與戶用不同種類的推進政策，發展較快。美國政府對儲能技術支持力度較大，已將儲能技術定位為支撐新能源發展的戰略性技術;日本出臺的《面向 2030 年能源環境創新戰略》提出能源保障、環境、經濟效益和安全并舉的方針，要求發展新儲能技術。

　　近年，隨著儲能成本的下降、儲能技術的進步，儲能在全球范圍內受重視程度不斷提高，裝機容量逐年提升，據弗若斯特沙利文數據，2021 年全球儲能市場規模達到 2.52 萬 MW，并預計于 2026 年進一步增加至 52.84 萬 MW，期間年復合增長率預計達到 83.8%。

　　數據來源：Frost&Sullivan

　　Wood Mackenzie 預測，2024 年中國將成為亞太地區最大的儲能市場，累計儲能容量預計將從 2017 年的 489MW/843MWh(儲能容量為 843MWh 時的最大充/放功率為 489MW)增長到 2024 年的 12.5GW/32.1GWh(儲能容量為 32.1GWh時的最大充/放功率為 12.5GW);HIS Markit 數據顯示，2025 年全球新增并網型光伏儲能逆變器規模將有望增至 10.6GW。綜上，儲能逆變器規模不斷提高，市場前景廣闊。

　　③本土企業市場占據過半，光伏逆變器市場持續突破

　　根據 Wood Mackenzie 發布的“2021 全球 TOP10 光伏逆變器出貨量企業排行榜”數據，在全球光伏逆變器出貨排名前十的企業中，有六家來自中國，分別為華為、陽光電源、古瑞瓦特、錦浪科技、固德威和上能電氣，其中，華為以 23%的市場份額居于首位，陽光電源以 21%的市場份額位居第二，古瑞瓦特占據 7%的市場份額，取代了 2020 年位列第六位的 SMA，前三名企業共同控制了全球光伏逆變器市場的一半以上，供應商集中趨勢愈發顯著。

　　國內光伏逆變器廠商的快速發展和突出的市場地位為我國光伏逆變器行業發展帶來了顯著的協同效應，以華為、陽光電源為主的本土廠商在光伏逆變器市場中持續突破，據《陽光電源 2021 年年度報告》披露，陽光電源 2015 年起出貨量首次超越連續多年排名全球發貨量第一的歐洲公司，截至 2021 年底，在全球市場已累計實現逆變設備裝機超 224GW，并已批量銷往德國、意大利、澳大利亞、美國、日本、印度等 150 多個國家和地區。隨著光伏裝機容量的增長，我國本土廠商加快技術與產品升級，逐漸拉近與國際廠商之間的距離，國產廠商的光伏逆變器市場份額逐漸提升，預計未來我國廠商仍將加速向國際市場布局滲透。

　　(4)行業發展趨勢

　　①產業鏈國產化疊加技術升級迭代，國產加速出海

　　光伏逆變器原材料成本剛性，是降本核心重點。光伏逆變器原材料主要包括電子元器件、機構件以及輔助材料，產品定價主要基于成本加成、品牌定位及對當地市場競爭態勢等因素綜合判斷。

　　A、產業鏈國產化推動采購成本下降：國內制造業發展迅猛，多數原材料已實現國產化，通用性材料市場充分競爭，采購價格逐年下降，而集成電路及半導體器件由于技術門檻較高，仍由海外廠商提供，國產化后有望帶動采購成本的進一步下降。

　　B、電子及電路技術升級助力降本增效：電子及電路技術升級助力降本增效：據廣發證券發展研究中心數據，在光伏發電應用中，基于硅基器件的傳統逆變器成本約占系統 10%左右，卻是系統能量損耗的主要來源之一，使用 SiCMOSFET(碳化硅用場效應晶體管)功率模塊的光伏逆變器轉換效率可從 96%提升至 99%以上，能量損耗降低 50%以上，設備循環壽命提升 50 倍，從而縮小系統體積、增加功率密度、延長器件使用壽命。

　　海外市場對產品性能及售后要求相對較高，美日等國家光伏電站的逆變器仍主要由本土品牌提供;SolarEdge 和 Enphase 兩家廠商憑借技術和專利壁壘，占據美國住宅逆變器主要市場;日本準入門檻較高，逆變器廠商以 TMEIC、Moron、Panasonic 等本土企業為主。由于海外終端客戶對價格敏感性較弱，國產逆變器成本優勢顯著，產品性能已不輸進口，出口海外的產品價格及毛利率都顯著高于國內，因此國內逆變器企業正在加速開拓海外市場，不斷建立海外渠道及擴大品牌影響力。

　　②分布式光伏發電系統是重點發展方向

　　光伏發電作為節能減排的有效方式之一，逐漸成為能源政策依賴性行業。2020 年以來，多個省份相繼出臺了利好光伏發電的政策，包括江蘇、河北、山東、河南等光伏發展重點地區。從地區重點政策內容來看，大部分地區將光伏分布式發展作為重要引導方向，鼓勵和推動我國分布式光伏的發展。在政策的推動下，BAPV(光伏建筑結合)和 BIPV(光伏建筑一體化)將會迎來新的發展。

　　另外，分布式光伏也是未來補貼退坡后光伏的重點發展方向。目前由于成本的下降，光伏產業進入平價時代，分布式光伏的經濟性逐漸得到凸顯，隨著各個地方政府的度電補貼額度下降，這一新型光伏發展形式得到了更進一步的發展。

　　③光儲一體化是必然趨勢

　　逆變器可根據能量是否存儲分為光伏逆變器和儲能逆變器。傳統光伏逆變器只能進行從直流電到交流電的單向轉換，僅在白天發電，發電功率會受到天氣影響，具有不可預見性等問題，而儲能逆變器集成了光伏并網發電+儲能電站的功能，在電能富余時將電能存儲，電能不足時將存儲的電能逆變后向電網輸出，平衡晝夜及不同季節的用電差異，起到削峰填谷的作用。光儲一體化是必然趨勢，政策先行推動新能源配儲。

　　理論上，在一個完全由光伏供電的情境下，需配置 1:3-1:5 的儲能后才能實現不間斷電源供給，光儲一體有望成為未來的清潔能源解決方案。短期內，儲能裝機需求主要受政策端推動，受制消納空間及電力波動性等影響，各國政府加速出臺了一系列鼓勵儲能市場的相關政策，國內部分省市甚至強制要求新能源配儲。

　　來源： 思瀚研究院

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