逆变器在光伏产业链中居于下游位置,与组件共同构成发电系统。光伏产业链可分为硅料、硅片、光伏电池片、光伏组件、光伏系统五个环节。其中上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产,单晶硅和多晶硅的制造,硅片的生产。中游包括光伏电池,光伏组件(玻璃,支架等)等环节。下游包括逆变器和光伏发电系统环节,逆变器在整个光伏产业链中具有重要地位。
光伏逆变器是太阳能光伏系统的心脏,其主要功能为将太阳电池组件产生的直流电转化为交流电,并入电网或供负载使用。光伏逆变器是连接太阳能光伏电池板和电网之间的电力电子设备,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,是太阳能光伏发电系统的“心脏”。光伏逆变器的可靠性、安全性直接关系太阳能发电系统整体的平稳运行,其转换效率直接影响太阳能光伏发电系统的发电效率,其使用寿命直接关系到光伏发电系统的使用年限,最终影响光伏电站项目的投资收益率。
光伏逆变器市场以集中式和组串式逆变器为主。根据中国光伏行业协会中国光伏产业发展路线图(2023-2024),2023年,光伏逆变器市场仍然以组串式逆变器和集中式逆变器为主。其中,组串式逆变器市场占比为80%,集中式逆变器市场占比为20%。
图表:2023-2030年我国不同类型逆变器市场占比变化趋势

数据来源:CPIA
组串式逆变器在大型电站中渗透率提升,并且组串式逆变器更适合分布式光伏,将进一步驱动组串式应用市场增长。2023年大型地面电站占全部新增光伏发电装机的55.6%,分布式电站占比为44.4%,其中户用光伏占到分布式市场约45.3%。2023年,我国大基地项目开工建设,集中式增长点明显。分布式市场方面,我国户用光伏装机表现良好,并且随着多个传统户用装机市场接近饱和,户用安装开始向南部转移,如江西、湖南、福建等省份2023年增长突出。未来,随着分布式光伏市场的持续发展,以及集中式光伏电站中组串式逆变器占比不断提升,组串式逆变器市场规模将持续增长。
长期技术积累才能有效提高产品的稳定性可靠性。根据上能电气招股说明书,电力电子行业属于技术密集型产业,涉及电力、电子、控制理论等学科,研发人才需具备电力系统设计、电力电子技术、机械结构设计、微电脑技术、通讯技术、控制技术、软件编程等专业知识,以及产品应用场景知识。产品从设计、研制到持续创新性改进都需要大量的研发人员共同努力才能完成。研发人员的技术水平和知识的深度和广度都会直接影响到产品的质量和水平,长期技术积累才能有效提高产品的稳定性可靠性。对于新进入者,很难在短期内积累相关技术和各种应用场景知识,从而形成一定的技术壁垒。
逆变器生产需要用到功率芯片和器件,我国逆变器功率模块在地化供应率较低,供应链保供能力铸造相关企业壁垒。根据上能电气招股说明书,电力电子行业具有独特的生命周期特征,产品迭代快,因此对供应商的要求较高。不仅要求供应商能按时提供优质原材料,还要求供应商能应对行业的快速变化,保证本行业的产品优化和升级。对于新进入者而言,首先要在短期内培育出好的供应链体系,然后还需帮助供应商在短期大幅降低生产成本,从而形成一定的供应链壁垒。
据中国光伏行业协会,在近几年国际局势影响下,出于加强我国产品供应链安全的角度考虑,我国需要具备一定的功率芯片和器件的在地化生产能力。2023年集中式逆变器在地化供应率为30%,部分头部企业的功率器件在地化率已超过50%;1500V组串式逆变器在地化供应率为20.3%,部分头部企业已超过50%;1000V组串式逆变器在地化供应率为40%,部分头部企业已超过60%。随着逆变器厂商技术进步,我国逆变器功率模块在地化供应率将得到显著提升。逆变器主控制芯片在地化供应率指的是使用国内本土产主控制芯片的逆变器占出货至国内所有逆变器总量的比例。2023年我国逆变器主控制芯片在地化供应率约23.2%,同比提升了超过5个百分点,头部企业已达到约30%以上。随着国内控制芯片厂商的不断发展,2030年我国逆变器主控制芯片在地化供应率或将提升至70%,行业对本土产芯片技术有所期待。
逆变器环节单位产能资本开支相对较低,优秀的成本控制能力是保障盈利水平的关键。根据CPIA,2023年,逆变器设备投资成本由2022的4.7万元/MW下降到4.5万元/MW。未来随着逆变器功率密度的提升和自动化水平的提高,以及市场需求的增加使得产线利用率有所提升,都将使单位容量设备投资额呈下降趋势,预计2030年可降低至4.1万元/MW。在人均产出率方面,2023年,我国逆变器人均产出率约为27.3MW/(人·年),随着产线自动化、数字化、智能化水平及单台逆变器容量的提高,未来逆变器人均产出率有望实现大幅提升,到2030年有望达到36.4MW/(人·年)。






















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