00 逆变器行业深度报告：技术升级+品类拓展，国产逆变器乘风破浪.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2022 年 5 月 18 日 行业研究 技术升级品类拓展，国产逆变器乘风破浪 逆变器行业深度报告 电力设备新能源 逆变器是光伏发电和储能系统的核心部件，2023 年对应市场空间超千亿。功能 上逆变器是实现直交流相互转化的装置，在光伏发电系统中还具有最大限度发 挥太阳电池性能和系统故障保护的功能；在电化学储能系统中实现电池系统与电 网双向转换。类型上储能变流器和光伏逆变器在技术上是同源的。光伏逆变器 产品有集中式、集散式、组串式和微型逆变器，2020 年组串式逆变器的国内市 场占有率为 66.5，是光伏逆变器的主流产品。空间上根据我们测算2023 年 全球市场空间超千亿，2021-2025 年 CAGR 为 18，其中储能变流器贡献最大 增量。产业链上逆变器核心功能元件 IGBT 较为依赖海外供应，当前国产替代 进程正在进行。 三十年激荡，降低成本与开拓空间是逆变器发展的两大主线。逆变器的发展可以 分为四个阶段（1）初创期 19912011先发优势，SMA 一枝独秀。1991 年德 国 SMA 依托优秀的电力电子技术研发生产出第一台逆变器，21 世纪初期欧洲光 伏市场的蓬勃发展催化SMA快速发展，在2007年-2011年逆变器全球市占率（出 货量口径，下同）常年保持 30以上。（2）成本领先期 2011-2014材料降本、 人工降本。随着市场扩容技术扩散，中国企业凭借更低的人力成本和物料价格， 获得了显著成本优势，以 2010 年数据为例，阳光电源的单位成本仅为 SMA 成 本的 56。中国企业在全球市占率从 2012 年 6急速上升至 2014 年 31，集 中式逆变器的均价从 2011 年 0.8 元/W 下降至 2014 年 0.25 元/W。（ 3）技术引 领降本期 2014-至今技术是第一推动力。技术降本有两个实现路径，围绕提升 电站整体收益率的角度，组串式逆变器开始崛起；从降低逆变器单瓦成本的角度， 组串式逆变器开始向提高功率方向演进。（4）开拓新领域期 2017-至今（与技术 引领降本期并行）MLPE 厂商大放异彩。美国 NEC 新规要求组件级关断促使 MLPE 厂商 Enphase 和 SolarEdge 迅速发展，微型逆变器产品崛起。 技术升级品类拓展，国产逆变器乘风破浪。在组串式逆变器领域，华为 2021 年发布1500V 双极智能组串产品，华为与阳光电源通过布局碳化硅二代推动材 料创新降本增效，使得头部企业再铸壁垒，地面电站和中大型工商业领域呈现出 华为和阳光电源强者恒强特质。在微型逆变器领域，当前的微逆行业现状与 2010 年前后的集中式逆变器的发展情况类似，空间上都处于规模化的开始，产品上中 国厂商的产品性能与海外龙头企业已经不相上下，格局上都有海外厂商占据绝对 领先位置，成本控制上国内企业大幅低于海外企业。我们仅考虑微逆行业中当前 的参与者，禾迈股份很有可能走出一条当年阳光电源走出的道路，超过海外企业， 成为全球龙头。在储能变流器领域，从产品力上，国内企业与海外企业不相上下； 从渠道上看，众多国内企业均有比较好的基础。德业股份、阳光电源、盛弘股份、 固德威等储能业务中重点布局的企业，未来几年的储能业务营收与利润将大幅增 长。 投资建议组串式领域，龙头强者恒强、海外渠道逐步完善推荐逆变器龙头企 业阳光电源；推荐户用逆变器企业固德威、德业股份、锦浪科技。微逆领域，国 产企业有望复刻集中式崛起之路推荐国内微型逆变器企业禾迈股份。储能为逆 变器企业拓展了更大空间推荐阳光电源、固德威、德业股份、盛弘股份。 风险分析海外市场经营风险；IGBT 短缺风险；光伏装机不及预期风险。 买入（维持） 作者 分析师殷中枢 执业证书编号S0930518040004 010-58452071 yinzsebscn.com 分析师郝骞 执业证书编号S0930520050001 021-52523827 haoqianebscn.com 分析师黄帅斌 执业证书编号S0930520080005 0755-23915357 huangshuaibinebscn.com 联系人陈无忌 021-52523693 chenwujiebscn.com 联系人和霖 021-52523853 helinebscn.com 行业与沪深 300 指数对比图 - 2 4 0 24 47 71 0 5 /2 1 0 8 /2 1 1 1 /2 1 0 2 /2 2 电力设备新能源 沪深 300 资料来源Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源 投资聚焦 我们的创新之处 1、我们深度复盘了逆变器行业三十年的发展历程，将其划分为四个阶段，提炼 出每个阶段的特点与发展的核心驱动要素。在复盘的过程中，剖析了海外逆变器 企业 SMA、Enphase、Solaredge 的发展情况。 2、我们归纳出未来中国逆变器企业发展的三条主线组串式逆变器领域，通过 持续的技术创新与材料创新维持领先优势；微型逆变器领域，通过成本优势向全 球龙头发起挑战；储能变流器领域，把握储能发展浪潮，拓展企业发展空间。 3、我们深入对比了微型逆变器行业的现状与 2010 年前后的集中式逆变器的发 展情况，发现情景非常相似。通过对比得出结论仅考虑微逆行业中当前的参与 者，禾迈股份很有可能走出一条当年阳光电源走出的道路，超过海外企业，成为 全球龙头；中国微逆企业很有可能走出一条当年中国逆变器企业走出的道路，占 据全球微逆市场绝大多数份额。 股价上涨的催化因素 1、在组串式逆变器领域，重点观测新技术的落地情况。如果碳化硅二代材料顺 利应用在逆变器行业，将强化龙头公司的领先优势，利好行业龙头。 2、在微型逆变器领域，（1）重点观测海外客户对微型逆变器产品的价格敏感 度变化如果敏感度提高，中国企业将凭借着成本优势迅速提升自己的全球市占 率，利好该细分领域的企业；（2）重点观测全球各国对组件级关断的要求，如 果安规趋向严格，将利好该细分领域的企业。 3、在储能变流器领域，重点观测储能行业的整体增速。如果储能行业增速超预 期，储能变流器企业将整体受益。 投资观点 1、组串式领域，龙头强者恒强、海外渠道逐步完善在地面电站与中大型工商 业领域，整体呈现出华为与阳光电源强者恒强的特质；在户用领域，随着海外渠 道的逐步完善，国内逆变器厂商在全球竞争中逐步占据领先位置。推荐逆变器龙 头企业阳光电源；推荐户用逆变器企业固德威、德业股份、锦浪科技。 2、微逆领域，国产企业有望复刻集中式崛起之路我们仅考虑微逆行业中当前 的参与者，禾迈股份很有可能走出一条当年阳光电源走出的道路，超过海外企业， 成为全球龙头。推荐国内微型逆变器企业禾迈股份。 3、储能为逆变器企业拓展了更大空间在储能业务中重点布局的企业，未来几 年的储能业务营收与利润将大幅增长。推荐阳光电源、固德威、德业股份、盛弘 股份。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 电力设备新能源 目 录 1、 逆变器光储的核心，千亿的市场空间 . 7 1.1、 功能光伏发电系统的大脑和心脏 7 1.2、 类型拓展组串式逆变器逐步成为主流 . 8 1.3、 应用延伸储能变流器逐步发展 10 1.4、 空间光伏储能快速发展，2023年对应千亿规模 . 11 1.5、 产业链材料基本国产化，IGBT暂为瓶颈 . 12 2、 三十年激荡，降成本、拓空间两条主线交织 . 16 2.1、 初创期19912011先发优势，SMA一枝独秀 . 17 2.2、 成本领先期2011-2014材料降本、人工降本 18 2.3、 技术引领降本期2014-至今技术是第一推动力 21 2.3.1、 路线一提升电站整体收益率 21 2.3.2、 路线二提升功率，降低逆变器单位成本 23 2.4、 开拓新领域期2017-至今MLPE厂商大放异彩 25 2.4.1、 Enphase全球微型逆变器龙头 . 26 2.4.2、 SolarEdge组串优化器，拥有PLC专利壁垒 . 27 3、 技术升级品类拓展，国产逆变器乘风破浪 29 3.1、 技术升级渠道拓展，组串逆变器全线出击 . 29 3.1.1、 1500V、碳化硅二代，组串技术再升级 . 29 3.1.2、 渠道拓展，分布式领域走向全球 . 31 3.2、 复刻集中式崛起之路，微逆领域强势出击 . 31 3.2.1、 政策各国安规标准陆续出台，助力微逆需求提升 31 3.2.2、 经济性微逆在10KW以下，初始投资具备经济性 . 31 3.2.3、 空间新兴领域增长迅速，2025年市场规模近200亿 . 32 3.2.4、 格局Enphase主导市场，禾迈增长迅速 . 33 3.2.5、 性能国内企业效率稍有劣势，功率密度更优 . 34 3.2.6、 成本国内企业遥遥领先 34 3.2.7、 小结微逆领域，国产企业有望复刻集中式崛起之路 35 3.3、 储能变流器为全新增量空间，中国企业大举入场 36 3.3.1、 空间2021-2025年CAGR超40 . 36 3.3.2、 性能国内部分产品已全球领先 . 36 3.3.3、 小结储能为逆变器企业拓展了更大空间 37 4、 投资建议 . 38 4.1、 阳光电源逆变器龙头，“光储”并济发展 38 4.2、 禾迈股份微逆业务大放异彩 39 4.3、 固德威户用组串式龙头，持续加码储能业务 42 4.4、 德业股份储能变流器业务发展迅速 . 46 4.5、 盛弘股份储能业务前景广阔 50 4.6、 锦浪科技立足组串逆变器，发力储能赛道 51 5、 风险分析 . 55 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 电力设备新能源 图目录 图1光伏逆变器工作原理 . 7 图2最大功率跟踪控制功能（MPPT）的必要性与工作原理 7 图3中国各类光伏逆变器占比情况 9 图4逆变器上游材料具体成本拆分（固德威，2019年） . 13 图52019年IGBT模组全球市场格局（注按照销售额口径） 13 图6逆变器产业链 15 图7主要逆变器企业市值对比 16 图8SMA逆变器发展历史 . 17 图9SMA营收与光伏逆变器全球市占率情况 18 图10全球光伏新增装机量 . 18 图11欧洲光伏新增装机量 . 18 图12SMA与阳光电源成本比较（2010年） . 19 图13SMA与阳光电源成本与售价比较 . 19 图14SMA与阳光电源毛利率比较 . 19 图15中国企业逆变器全球市占率急速上升（按出货量计） 20 图162011-2014年，集中式逆变器价格大幅下降 20 图17集中式逆变器示意图 . 21 图18组串式逆变器示意图 . 21 图19国内主要厂商组串式逆变器最大输入电压变化情况 22 图20华为智能IV 检测 22 图21中国组串式逆变器均价变化情况 . 24 图22主要逆变器厂商组串式功率提升进程 24 图23NEC2017要求组件级快速关断 25 图24Enphase发展历程 26 图252017年后，Enphase营收大幅增长 26 图262017年后，Enphase 净利润大幅增长 26 图27Enphase市值 . 27 图28SolarEdge发展历程 . 27 图292017年后，SolarEdge营收大幅增长 . 28 图302017年后，SolarEdge净利润大幅增长 . 28 图31SolarEdge市值. 28 图32组串式逆变器最大输入电压已停留在1500V多年 . 29 图33头部企业研发成本大幅领先 30 图34头部企业研发人员数量大幅领先 . 30 图35大型组串式领域，龙头强者恒强 . 30 图36Enphase和禾迈的微型逆变器业务营收情况 33 图37各公司微型逆变器转换效率对比 . 34 图38微型逆变器厂家单瓦成本对比. 35 图392017-2021年公司营收及同比增速 . 39 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 电力设备新能源 图402017-2021年公司归母净利润及同比增速 39 图41公司分部业务营收 . 40 图42公司各项费用率情况 . 40 图43公司毛利率和净利率 . 40 图44公司ROE 和ROA 40 图452017-2021年公司营收及同比增速 . 43 图462017-2021年公司归母净利润及同比增速 43 图47公司分部业务营收 . 43 图48公司各项费用率情况 . 43 图49公司毛利率和净利率 . 43 图50公司ROE 43 图512017-2021公司营收及同比增速 46 图522017-2021公司归母净利润及同比增速 . 46 图53公司分部业务营收 . 47 图54公司各项费用率情况 . 47 图55公司毛利率和净利率 . 47 图56公司ROE和ROA . 47 图572017-2021年锦浪科技营收及同比增速 . 52 图582017-2021年锦浪科技归母净利润及同比增速 52 图592017-2021年锦浪科技分部业务营收 . 52 图602017-2021年锦浪科技各项费用率情况 . 52 图612017-2021年锦浪科技毛利率和净利率 . 52 图622017-2021年锦浪科技ROE和ROA 52 表目录 表1四类逆变器比较 8 表2国内主要逆变器企业技术路线情况 . 9 表3储能变流器种类、特点及架构 10 表4主要储能变流器厂商此前均涉及光伏逆变器业务 . 11 表5全球逆变器空间测算 . 12 表6国内IGBT供应商概览 14 表7逆变器企业全球市占率变化（以出货量口径计） . 17 表8组串式逆变器MPPT电压范围更大 . 21 表9组串式逆变器排除故障时间更短 . 23 表10锦浪、固德威、德业等公司加速海外渠道建设 . 31 表11美国、澳洲、欧盟、中国政策要求 . 31 表12三种解决方案功能对比 . 32 表13三种解决方案单瓦成本对比 32 表14全球微型逆变器空间测算 33 表15各公司微型逆变器功率密度对比 . 34 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 电力设备新能源 表16当前的微逆行业与2010年前后的集中式逆变器行业对比 . 36 表17全球储能变流器空间测算 36 表18地面电站用储能变流器代表企业产品效率和功率分布对比 . 37 表19分布式储能变流器代表企业产品功率分布和效率对比 37 表20阳光电源业绩预测和估值指标. 39 表21禾迈股份分业务盈利预测 41 表22可比公司估值比较 . 41 表23禾迈股份业绩预测和估值指标. 42 表24固德威分业务盈利预测 . 44 表25可比公司估值比较 . 45 表26固德威业绩预测和估值指标 45 表27德业股份营业收入盈利预测表. 48 表28可比公司估值比较 . 49 表29德业股份业绩预测和估值指标. 49 表30盛弘股份业绩预测和估值指标. 50 表31锦浪科技营业收入盈利预测表. 53 表32可比公司估值比较 . 54 表33锦浪科技业绩预测和估值指标. 55 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 电力设备新能源 1、 逆变器光储的核心，千亿的市场空间 1.1、 功能光伏发电系统的大脑和心脏 光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的心脏，它将光伏发电系统产生的直流电通过 电力电子变换技术转换为生活所需的交流电，是光伏电站最重要的核心部件之 一。 光伏逆变器的首要功能是直交流变化功能。实现该功能的核心元件是功率半导体 （例如 IGBT 和 MOSFET）。这些功率半导体每秒可以开关数千、甚至几万次。 再通过控制信号，就可以控制电路变化，将直流电转化为正弦交流电。 图 1光伏逆变器工作原理 资料来源锦浪科技招股说明书 光伏逆变器还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归 纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能（并网 系统用）、自动电压调整功能（并网系统用）、直流检测功能（并网系统用）、 直流接地检测功能（并网系统用）。其中，最大功率跟踪控制功能（MPPT）可 始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点，系统始终从太阳电池组件获取最 大功率输出。实际上，目前光伏逆变器的核心功能是跟踪光伏组件阵列的最大 输出功率，将其能量以最小的变换损耗、最佳的电能质量馈入电网。 图 2最大功率跟踪控制功能（MPPT）的必要性与工作原理 资料来源索比光伏网，光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 电力设备新能源 1.2、 类型拓展组串式逆变器逐步成为主流 光伏逆变器产品主要分为四类即集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器、 微型逆变器。根据其特性不同各自对应不同的应用场景。区分的核心要素主要在 于最大功率跟踪对应组件数量与体积重量的大小。 表 1四类逆变器比较 集中式逆变器 组串式逆变器 集散式逆变器 微型逆变器 产品示意图 方案系统示意图 j 集中式大型电站 适用 适用 适用 不适用 分布式大型工商业 屋顶电站 适用 适用 适用 不适用 分布式中小型工商 业屋顶电站 不适用 适用 不适用 适用 分布式户用屋顶电 站 不适用 适用 不适用 适用 最大功率跟踪对应 组件数量 数量较多的组串 1-4个组串 1-4个组串 单个组件 最大功率跟踪电压 范围 窄 宽 宽 宽 系统发电效率 一般 高 高 最高 安装占地 需要独立机房 不需要 需要独立机房 不需要 室外安装 不允许 允许 不允许 允许 组件级别关断 不具备 不具备 不具备 具备 维护性 一般 易维护 一般 难维护 逆变器成本 微型逆变器＞组串式逆变器＞集散式逆变器＞集中式逆变器 应用各类逆变器的 系统成本 微型逆变器＞组串式逆变器/集中式逆变器（两者接近）＞集散式逆变器 资料来源锦浪科技招股说明书，固德威招股说明书，上能电气招股说明书，光大证券研究所整理 当前光伏逆变器市场主流产品为组串式逆变器。根据中国光伏行业协会统计数 据，从 2016 年开始，组串式逆变器占比逐渐提升，2018 年，组串式占比超过 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 电力设备新能源 集中式占比，2021 年组串式占比接近70，根据中国光伏产业发展路线图 2021，未来组串式逆变器占比仍将持续提升。 图 3中国各类光伏逆变器占比情况 0 1 0 20 3 0 4 0 5 0 60 7 0 8 0 9 0 1 0 0 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 2 0 2 5 E 2 0 3 0 E 组串式 集中式 其他类 资料来源CPIA, 中国光伏产业发展路线图 2021 表 2国内主要逆变器企业技术路线情况 企业 所在地 户用组串式逆变器 大型组串式逆变器 集中式逆变器 集散式逆变器 微型逆变器 阳光电源 安徽合肥 √ √ √ √ 华为 广东深圳 √ √ 上能电气 江苏无锡 √ √ √ 特变电工 陕西西安 √ √ 古瑞瓦特 广东深圳 √ √ 正泰 上海 √ √ √ 固德威 江苏苏州 √ √ 锦浪科技 浙江宁波 √ √ 科士达 广东深圳 √ √ √ 科华恒盛 福建厦门 √ √ √ 三晶电气 广东广州 √ √ 盛能杰 广东深圳 √ √ 杭州桑尼 浙江杭州 √ √ 易事特 广东东莞 √ √ 禾迈 浙江杭州 √ 昱能 浙江嘉兴 √ 资料来源CPIA，光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 电力设备新能源 1.3、 应用延伸储能变流器逐步发展 储能变流器Power Conversion System，PCS是电化学储能系统中，连接于电 池系统与电网之间的实现电能双向转换的装置既可把蓄电池的直流电逆变成交 流电，输送给电网或者给交流负荷使用；也可把电网的交流电整流为直流电，给 蓄电池充电。 表 3储能变流器种类、特点及架构 种类 户用（小功率,250 KW） 储能电站（超大功率,≥10MW） 产品示意图 主要特点 多与户用光伏配合使用，作为电量 搬移、电费管理、应急电源等。因 安装于室内，对安规、EMC、噪声 等要求较高。 与分布式光伏结合，自发自用余电上 网；或削峰填谷利用峰谷价差获利； 部分用户也用其扩容。 多采用大功率 IGBT 模块或并联设 计，同功率下体积可做到最小，变换 效率较高。使用功率器件较少，系统 可靠性得到保证，单机功率可到MW 级。 与大功率集中式 PCS类似，采用 IGBT 模块设计，一般N个变流器并 联安装到集装箱内部，需变压器升压 接入电网。 架构示意图 基本架构 与光伏共用 DC/AC逆变器，电池多 放置于直流侧，通过 DC/DC逆变器 与光伏逆变器相连。基于安全使用 48V以下电池系统。 交流侧储能与直流侧储能共存，当前 多使用三电平拓扑。因安装容量不确 定性，多设计为可并联扩展的标准功 率单元。 两电平为主。注重功率密度及变换效 率。系统可靠性要求高，同时较大的 单机功率也有助于降低系统单位成 本。 单机功率进一步扩展，支持多机并联 运行。 资料来源英飞凌；光大证券研究所整理 储能变流器和光伏逆变器在原理上基本相同，技术同源。对于原光伏逆变器厂商 而言，储能业务是纯增量业务，因此许多光伏逆变器厂商开始发展储能变流器业 务。同时，光伏逆变器和储能变流器的客户群体重叠度较高，此前积淀的渠道与 品牌优势，可以帮助其迅速拓展储能变流器业务。目前主流的储能变流器厂商大 部分主业均为光伏逆变器。 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 电力设备新能源 表 4主要储能变流器厂商此前均涉及光伏逆变器业务 国内 阳光电源 华为 科华数据 上能电气 盛弘股份 锦浪科技 固德威 德业股份 星云股份 光伏逆变器 √ √ √ √ √ √ √ 储能变流器 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 海外企业 SMA SolarEdge Enphase Fronius 光伏逆变器 √ √ √ √ 储能变流器 √ √ √ √ 资料来源各公司官网，光大证券研究所整理 1.4、 空间光伏储能快速发展，2023年对应千亿规模 全球逆变器市场规模预计 2023 年超千亿，2021-2025 年 CAGR 为 18，储能 变流器贡献最大增量。根据我们测算，2022-2025 年，国内光伏逆变器市场规模 为 149/165/181/196 亿元，海外光伏逆变器规模 546/605/644/694 亿元，全球 储能变流器市场规模为 200/280/330/375 亿元，全球逆变器市场规模为 895/1049/1155/1265 亿元，其中，储能变流器占总体规模的比重为 22/27/29/30。 关键假设 1、全球光伏市场保持高速增长，根据 CPIA数据，2021 年全球光伏新增装机量 为 170GW ， 预 计 2022-2025 年 全 球 光 伏 新 增 装 机 量 增 速 为 28/14/10/10，对应光伏新增装机量为 218/248/273/300GW，预计 2022-2025 年全球光伏逆变器替换需求为 12/14/17/21GW，对应的，预计 2022-2025 年全球逆变器出货量为 230/262/290/321GW； 预计 2022-2025 年 中国逆变器出货量增速为 19/14/12/10，对应逆变器出货量为 75/86/96/106GW；对应的，预计 2022-2025 年海外逆变器出货量为 154/176/194/215GW； 2、随着技术的不断进步，组串式逆变器的占比将逐步提升；随着各国对光伏安 全性的重视，微型逆变器的占比将逐步提升；与之对应的，集中式逆变器的占比 将逐步下降 预计 2022-2025 年国内组串式逆变器的占比（出货量口径，下同）为 72/74/76/77，微型逆变器的占比为 1.2/1.9/2.8/4.3，与之对应 的，集中式逆变器（含集散式）占比为 26.8/24.1/21.2/18.7； 预计 2022-2025 年海外组串式逆变器的占比为 67/69/71/73，微型逆变 器的占比为 5.5/6.4/7.3/8.2，与之对应的，集中式逆变器（含集散式） 占比为 27.5/24.6/21.7/18.8。 3、随着降本的不断推进，各类逆变器的价格将逐步下降，其中，集中式逆变器 的技术已经非常成熟，降本速度较慢；微型逆变器的技术在迅速发展，降本速度 较快 预计 2022-2025 年国内组串式逆变器的价格为 0.2/0.19/0.18/0.17 元/W，集中 式逆变器的价格为 0.15/0.14/0.14/0.14 元/W；微型逆变器的价格为 1.07/0.91/0.77/0.66 元/W； 预计 2022-2025 年海外组串式逆变器的价格为 0.32/0.31/0.3/0.29 元/W，集中 式逆变器的价格为 0.2/0.19/0.18/0.18 元/W ；微型逆变器的价格为 1.53/1.30/1.11/0.94 元/W。 4、全球储能市场保持高速增长，2021 年全球电化学储能新增装机量为 10GW， 随着全球新能源装机量的快速提升，各国对储能的需求愈发迫切，预计全球电化 学储能新增装机量 2022-2025 年增速为 150/60/38/36，对应电化学储 能新增装机量为 25/40/55/75GW；随着降本的不断推进，储能变流器的降本速 度较快预计 2022-2025 年储能变流器的价格为 0.8/0.7/0.6/0.5 元/W。 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 电力设备新能源 表 5全球逆变器空间测算 单位 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 全球光伏新增装机量 GW 130 170 218 248 273 300 光伏逆变器替换需求 GW 5 10 12 14 17 21 国内市场 国内逆变器出货量 GW 50 63 75 86 96 106 集中式逆变器（含集散式）占比 32.7 29.6 26.8 24.1 21.2 18.7 组串式逆变器占比 67.0 69.6 72.0 74.0 76.0 77.0 微型逆变器占比 0.3 0.8 1.2 1.9 2.8 4.3 集中式逆变器价格 元/W 0.16 0.15 0.15 0.14 0.14 0.14 组串式逆变器价格 元/W 0.22 0.22 0.20 0.19 0.18 0.17 微型逆变器价格 元/W 1.48 1.26 1.07 0.91 0.77 0.66 国内集中式市场空间 亿元 26 28 30 29 29 28 国内组串式市场空间 亿元 74 97 109 121 132 139 国内微逆市场空间 亿元 2 6 10 15 21 30 国内光伏逆变器合计市场空间 亿元 102 131 149 165 181 196 海外市场 海外逆变器出货量 GW 85 117 154 176 194 215 集中式逆变器（含集散式）占比 31.4 30.4 27.5 24.6 21.7 18.8 组串式逆变器占比 65.0 65.0 67.0 69.0 71.0 73.0 微型逆变器占比 3.6 4.6 5.5 6.4 7.3 8.2 集中式逆变器价格 元/W 0.22 0.21 0.20 0.19 0.18 0.18 组串式逆变器价格 元/W 0.33 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 微型逆变器价格 元/W 2.12 1.80 1.53 1.30 1.11 0.94 海外集中式市场空间 亿元 59 75 85 82 76 73 海外组串式市场空间 亿元 182 251 331 376 412 455 海外微逆市场空间 亿元 65 97 130 146 156 167 海外光伏逆变器合计市场空间 亿元 306 423 546 605 644 694 全球光伏逆变器合计市场空间 亿元 408 554 695 769 825 890 储能市场 储能变流器新增需求 GW 5 10 25 40 55 75 储能变流器价格 元/W 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 储能变流器市场空间 亿元 50 90 200 280 330 375 全球逆变器市场空间 亿元 458 644 895 1049 1155 1265 资料来源CPIA、Wood Mackenzie、中关村储能产业技术联盟，光大证券研究所预测 1.5、 产业链材料基本国产化，IGBT暂为瓶颈 逆变器生产所需的主要原材料包括机构件、电子元器件以及辅助材料等。其中机 构件主要为塑胶件、压铸件、钣金件、散热器等；电子元器件包括功率半导体器 件、集成电路、电感、PCB 线路板、电容、开关器件、连接器等；辅助材料主 要包括胶水、包材、绝缘材料等。其中核心零部件半导体器件成本占比为 11。 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 电力设备新能源 图 4逆变器上游材料具体成本拆分（固德威，2019 年） 机构件 , 25 电感 , 13 半导体器件 , 1 1 电容 , 8 集成电路 , 5 控制组件 , 3 P CB 线路板 , 5 连接器 , 5 变压器 , 4 包装类 , 3 光伏系统组 件 , 10 其他 , 9 资料来源固德威招股说明书，光大证券研究所整理 光伏逆变器的首要功能是直交流变化功能，实现该功能的核心元件是功率半导体 （例如 IGBT 和 MOSFET），产品技术门槛较高，目前主要由德国英飞凌、日本 三菱、富士等国外企业供应。我国一线逆变器厂商主要功率器件此前大多选用进 口产品。 图 52019 年 IGBT 模组全球市场格局（注按照销售额口径） 36 .50 1 1 .40 9 .70 5.80 3 .30 3 3 .30 英飞凌 富士电子 三菱电机 赛米控 威科 其他 资料来源英飞凌官网，光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 电力设备新能源 2021 年以来芯片、IGBT 产品出现紧缺状况，各大厂商均在提升使用国产 IGBT 的比例。目前国产 IGBT 厂家产品在 35KW以内的光伏应用场景性能指标已经基 本满足需求，可以应用于全球户用光伏市场。但搭载国产 IGBT 的较大功率的逆 变器，目前仅应用在国内的部分电站项目上。 表 6国内 IGBT 供应商概览 公司 类型 产品概述 斯达半导 模组 公司是国内 IGBT 行业的领军企业，专注于 IGBT 的设计研发、生产和销 售。公司2020 年度 IGBT 模块的全球市场份额占有率国际排名第 6位， 在中国企业中排名第 1 位。公司使用自主650V/1200V IGBT 芯片以及配 套快恢复二极管芯片的模块和分立器件在国内主流光伏逆变器客户大批 量装机应用。 士兰微 IDM 公司是国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体（IDM）的企业之一， 当前主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED（发光二极管）产品 三大类。 中车时代 IDM 公司拥有从 IGBT 器件、功率模块、变流装置到行业系统解决方案的完全 自主可控的技术链和产业链，并且拥有8 英寸 IGBT 的产业化基地，开发 了高性能、高可靠的 750V-6500V IGBT 器件。 宏微 模组 公司目前已研发出650-1200V单管，650-1700V 模块。公司已成功推出 第五代微沟槽结构的 M5i650V 和1200V 快速系列 IGBT 单管产品，性能 可对标业界最先进水平，相比上一代整体性能提升约 15。 扬杰 IDM 基于8英吋平台的 Trench 1200V IGBT 芯片完成了系列化的开发工作， 对应的 IGBT 系列模块产品已批量投放市场。同时，利用 Trench Field Stop型 IGBT 技术，成功推出 1200V40A、650V50A\75A系列单管产品， 性能对标国外主流厂家，并已开始小批量生产交付。 比亚迪 IDM 公司功率半导体业务主要采取 IDM经营模式，已形成包含芯片设计、晶 圆制造、模块封装与测试、系统级应用测试的完整产业链，目前公司基于 高密度 Trench FS的 IGBT 5.0 技术已实现量产，同时正在积极布局新一 代 IGBT 技术。 华微电子 IDM 华微电子是国内功率半导体器件领域首家上市公司，目前已形成 IGBT、 MOSFET、SCR、SBD、IPM、FRD、BJT等为营销主线的系列产品，产 品种类基本覆盖功率半导体器件全部范围。 华润微 IDM 公司 IGBT 产品制造工艺技术全面提升至8英寸，1200V 40A FS-IGBT 产 品在工业领域实现量产，新一代的 650V 40A FS-IGBT 样品技术参数达到 国外对标产品水平。 资料来源各公司官网，光大证券研究所整理；统计时间截至 2021 年底 敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告 电力设备新能源 图 6逆变器产业链 资料来源CPIA，光大证券研究所整理 敬请参阅最后一页特别声明 -16- 证券研究报告 电力设备新能源 2、 三十年激荡，降成本、拓空间两条主线 交织 回顾逆变器的发展史，可以将其分为四个阶段初创期、成本领先期、技术引领 降本期、开拓新领域期。在不同的阶段，不同的企业各领风骚。概括而言，从地 域上，中国、美国企业崛起；从产品上，降成本与拓空间为两大主线。 图 7主要逆变器企业市值对比 资料来源Wind，光大证券研究所绘制；单位亿元，货币人民币；汇率取 1 美元6.7249 人民币、1 欧元7.0922 人民币（下同），统计时间截至 2022 年 4 月 29 日 敬请参阅最后一页特别声明 -17- 证券研究报告 电力设备新能源 表 7逆变器企业全球市占率变化（以出货量口径计） 公司名称 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 华为 0 0 0 0 0 0 0 10 15 22 25 22 22 23 阳光电源 2 2 2 2 2 4 10 10 15 13 16 16 13 19 SMA 30 31 38 31 38 22 14 12 12 10 4 5 5 7 Power Electronics 2 2 2 2 2 1 2 2 2 3 3 6 6 5 古瑞瓦特 2 1 1 1 1 1 2 1 4 5 锦浪 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 3 3 5 Fimer 11 8 8 7 6 5 4 上能电气 2 2 2 2 2 0 3 4 4 5 4 5 5 4 固