2021年全球及中國微型逆變器行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析

2021年全球及中國微型逆變器行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析一、微型逆變器綜述光伏逆變器是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的心臟，它將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電通過電力電子變換技術(shù)轉(zhuǎn)換為生活所需的交流電，是光伏電站最重要的核心部件之一。光伏逆變器的首要功能是直交流變化功能。實現(xiàn)該功能的核心元件是功率半導體（例如IGBT和和MOSFET）。這些功率半導體每秒可以開關(guān)數(shù)千、甚至幾萬次。再通過控制信號，就可以控制電路變化，將直流電轉(zhuǎn)化為正弦交流電；而最大功率跟蹤控制功能（MPPT）可始終讓太陽電池組件的工作點處于最大功率點，系統(tǒng)始終從太陽電池組件獲取最大功率輸出。目前光伏逆變器的核心功能是：跟蹤光伏組件陣列的最大輸出功率，將其能量以最小的變換損耗、最佳的電能質(zhì)量饋入電網(wǎng)。光伏逆變器產(chǎn)品主要分為四類：即集中式逆變器、集散式逆變器、組串式逆變器、微型逆變器。微型逆變器具有成本高、組件級MPPT、效率高、低壓安全、高度適配分布式、無IGBT、壽命長等特點，高度適配中小型分布式光伏系統(tǒng)。二、微型逆變器行業(yè)先關(guān)政策梳理光伏直流安全已成為分布式光伏電站的共識，安全標準制定利好組件級電力電子設備。歐美對光伏安全關(guān)斷及電壓有明確標準并在法規(guī)下強制執(zhí)行。此外，包括泰國、澳洲、墨西哥和中國都針對分布式光伏的安全性制定了相應的政策和安全性標準。微型逆變器具有天然無直流高壓的優(yōu)勢。微型逆變器運行時輸出直流電壓一般為20-50V，從根源上解決了直流拉弧引起火災的風險。且通過組件級的快速關(guān)斷，可迅速切斷組件之間的連接，降低工作人員觸電風險。三、逆變器產(chǎn)業(yè)鏈逆變器生產(chǎn)所需的主要原材料包括機構(gòu)件、電子元器件以及輔助材料等。其中機構(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體器件、集成電路、電感、PCB線路板、電容、開關(guān)器件、連接器等；輔助材料主要包括膠水、包材、絕緣材料等。其中核心零部件半導體器件成本占比為11%。逆變器生產(chǎn)過程包括電子件預加工、整機裝配、測試和整機包裝等工藝環(huán)節(jié)，其發(fā)展依賴于電力電子技術(shù)、半導體器件技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展。四、微型逆變器行業(yè)現(xiàn)狀分析1、光伏逆變器由于太陽能光伏行業(yè)的快速發(fā)展和每年太陽能光伏新增數(shù)量的不斷增加，全球光伏逆變器的出貨量從2017年的119.2GW增加至2021年的210.4GW，年均復合增長率約為15%。從逆變器市場結(jié)構(gòu)來看，由于組串式逆變器成本中等、效率中等，因此在集中式光伏項目中份額不斷擴大，也是當前分布式光伏主流使用的逆變器。根據(jù)CPIA統(tǒng)計，2021年中國組串式逆變器市場份額已經(jīng)達到69.60%，持續(xù)對集中式逆變器進行替代。2、微型逆變器從全球微型逆變器市場供給來看，近五年來，微型逆變器出貨量穩(wěn)步上升，2021年出貨量創(chuàng)歷史新高，達到3.61GW，同比上漲58.3%。但由于單瓦成本略高、應用場景等限制，過去全球微型逆變器在分布式市場的滲透率維持在2%-5%之間。當下，隨著全球居民用電價格的飆升，微型逆變器作為更為安全和高效的產(chǎn)品將加速其在戶用光伏領域的滲透。從出貨區(qū)域來看，北美特別是美國分布式光伏起步較早，疊加政策強調(diào)直流電安全、補貼計劃成熟，微型逆變器在分布式光伏的滲透率逐年上升，到2020年微逆在分布式裝機中的滲透率已經(jīng)到達了近30%。而在歐洲和拉丁美洲等地，其出貨量持續(xù)上升，不過因為分布式整體裝機的擴大，滲透率有所下降。我國2021年微型逆變器出貨約為0.04GW，相對而言出貨量較少。從全球微型逆變器需求量情況來看，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年全球微型逆變器市場需求量為2.28GW，同比增長11.8%。隨著分布式光伏裝機量持續(xù)增長，預計2025市場需求量達到12.44GW。從市場規(guī)模來看，據(jù)統(tǒng)計，2021年全球微型逆變器市場規(guī)模為49.7億元，預計2025年市場規(guī)模達到255.1億元，2021-2025年年均復合增速為50.5%，將保持較快增速。五、微型逆變器行業(yè)競爭格局從全球逆變器市場競爭格局來看，國內(nèi)企業(yè)名列前茅。據(jù)統(tǒng)計，2021年華為、陽光電源、錦浪科技和古瑞瓦特等四家國產(chǎn)逆變器企業(yè)已經(jīng)成功占據(jù)了全球逆變器出貨量前四的席位，前十大逆變器品牌當中，國產(chǎn)品牌獨占六席。微型逆變器局市場格局Enphase一家獨大，國產(chǎn)企業(yè)初露鋒芒。根據(jù)2020年出貨量計算，Enphase出貨占比高達77.8%，昱能科技與禾邁股份占比共計20.2%。微型逆變器市場呈現(xiàn)出Enphase寡頭壟斷的局面，原因主要是微逆市場在過去高度集中于北美市場，而Enphase其自身在產(chǎn)品力方面具有很強的先發(fā)優(yōu)勢，因此成功占據(jù)全球出貨第一的位置。具體來看，2021年Enphase出貨臺數(shù)達到1044.9萬臺，而同年禾邁股份和昱能科技出貨量分別為49.37、41.88萬臺。雖然昱能科技和禾邁股份單臺瓦數(shù)、功率密度均高于Enphase，但Enphase憑借本土優(yōu)勢無關(guān)稅限制，結(jié)合組件廠商出售AC組件，縮短了集成商的安裝流程，占據(jù)了市場先機。六、微型逆變器行業(yè)未來發(fā)展前景及趨勢1、光伏及分布式光伏裝機占比持續(xù)增長，為微逆行業(yè)帶來增量作為清潔能源的太陽能在電力裝機結(jié)構(gòu)中的滲透率正在提升。其主要原因在于（1）加快以光伏為代表的新能源建設已經(jīng)日益成為全球主要經(jīng)濟體的政策共識；（2）近年來全球通脹導致的大宗商品價格高企使得太陽能作為一種能源具備了相當?shù)慕?jīng)濟性。光伏在未來將進一步提升其在全球電力結(jié)構(gòu)中的占比。在全球光伏裝機需求持續(xù)高增下，產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料多晶硅料價格出現(xiàn)了劇烈的上漲，從而帶動組件價格出現(xiàn)了飆升。高昂的組件價格直接降低了下游業(yè)主的裝機意愿，而相對初始投資成本更低的分布式光伏的裝機滲透率正在提升，其中尤以戶用光伏裝機為甚。從全球市場來看，據(jù)統(tǒng)計，2021年全球分布式光伏占比已達47.9%，其中戶用光伏占比26%，份額連續(xù)5年提升；國內(nèi)市場從2020到2022年上半年，分布式光伏裝機占比已經(jīng)從32.2%提升到了65.5%，其中戶用光伏裝機占比更是從2016年的1.7%提升到了2021年的39.4%。2、微逆“一拖N”矩陣，將迎來降本紅利微型逆變器輸入電壓遠小于組串式逆變器，這也意味著組件至逆變器輸入端口之間的所有接點均為80V以下的低壓，即使不額外安裝關(guān)斷器，也能夠滿足歐美等發(fā)達國家對于分布式光伏電氣指標要求。因此微型逆變器的缺點同樣明顯：即安全性剛需＜強制政策＜低電壓、高效率＜組件級MPPT＜功率密度低＜高成本。針對微型逆變器缺點，國產(chǎn)企業(yè)走差異化路線，“一拖N”技術(shù)更先進。功率密度越高，意味著電能變換的效率越高，原材料成本越低，也意味著逆變器擁有更好的便攜性，有利于現(xiàn)場安裝，并降低運輸成本。目前，國產(chǎn)微型逆變器出貨以一拖二、一拖四為主。一拖二、一拖四逆變器不僅可以降低單瓦變換成本，還