电力设备行业：三重渗透率递进，微型逆变器空间广阔-开源证券.pdf

电力设备 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 25 电力设备 2022年 08月 18日 投资评级： 看好 （ 维持 ） 行业走势图 数 据 来源： 聚源 《需求全面超预期，重视中游创新 — 行业周报》 -2022.6.19 《电动车数据超预期，重视核心成长 爆款车型产业链 — 行业周报》 - 2022.6.12 《继续重视后周期环节之储能： 新型储能市场化模式明确，盈 利能力边际向上 — 行业点评报告》 - 2022.6.9 三重渗透率递进，微型逆变器空间广阔 —— 行业深度报告 殷晟路（分析师） yinshenglu@kysec.cn 证书编号： S0790522080001  微型逆变器市场持续扩大，国产企业有望突围 随着户用光伏渗透率的提升和电站直流侧安全标准的建立，具备更安全和更高 效特性的微型逆变器有望得到更加广泛的运用。根 据我 们的测算，到 2025 年全 球微型逆变器市场空间将超过 450 亿元。同时，国产微逆变器厂商有望凭借产 品性价比和精准的渠道布局，复刻 传 统逆变器品牌的国产替代之路。受益标 的：禾迈股份、昱能科技、德业股份。  微型逆变器 ：户用光伏电站的绝佳选择 微型逆变器是光伏第一性原理降本增效的绝佳体现。 降本端，微型逆变器具备 组件级快速关断功能和 组件级运维能力，降低光伏电站安全事故发生的可能性 与 光伏电站的 全生命周期运维成本。 增效方面， 微型逆变器作为组件 级 电力电 子产品能够 克服 传 统逆变器的“木桶效应”问题， 对每一块光伏组件进行最大 功率追踪 ，提升光伏组件的全生命周期发电量 ，降低光伏电站的全生命周期度 电成本。  看市场： 三重渗透率加持 ， 市场空间广阔 能源危机叠加能源革命，微型逆变器将实现三重渗透下的高速成长。随着 太阳 能在全球能源结构中的渗透率提升、分布式光伏在光伏装机中渗透率的提升和 户用光伏在分布式光伏装机中渗透率的提升，作为最适合户用光伏应用场景 并 且符合各国直流侧安全标准要求 的微型逆变器将实现三重渗透下的高速 成长， 我们 预计到 2025年 微型逆变器在分布式光伏领域的渗透率将超过 16%。出货量 将超过 29GW，年化复合增速近 70%，市场空间超 450 亿元，年化复合增速超 50%。  知兴替： 国内微逆有望复刻 传 统逆变器国产 替代之路 当前 微型逆变器市场 尚处 Enphase 一家独大局面。 在微逆市场扩大的大背景 下 ，国内企业有望凭借自身产品性价比和精准布局实现弯道超车，复刻 传 统逆 变器企业的国产替代之路 。 产品 端 ，国产企业布局“一拖二”与“一拖四”系 列产品， 凭借性价比打开市场空间， 避开 Enphase 壁垒深厚的“一拖一”系列 产品。 经营渠道端 ， 国产企业 重点 布局 南美 市场 ，开拓高增长、低渗透 大市 场 。成本 端 ， 电子元器件 国产化 和更低的人工成本是国内企业成本优势的着重 支撑 。  风险提示： 海外贸易关税政策变化、全球用电需求不及预期、芯片等原材料 价格下降不及预期 。 -43% -29% -14% 0% 14% 29% 2021-08 2021-12 2022-04 电力设备 沪深 300 相关研究报告 开 源 证 券 证 券 研 究 报 告 行 业 深 度 报 告 行 业 研 究 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 25 目 录 1、 微型逆变器是组件级控制观念的呈现 . 4 2、 需求端：三重渗透下的百亿市场 . 5 2.1、 分布式光伏是当 下光伏装机主力 5 2.1.1、 能源绿色革命，光伏责无旁贷 5 2.1.2、 组件价格高企，分布式渐成光伏装机主力 5 2.2、 兼具高效与安全性的微型逆变器是户用光伏的最优选 . 6 2.2.1、 克服 “木桶效应 ”，最大化发电效率 6 2.2.2、 节约二次成本，全生命周期成本更低 7 2.2.3、 具备直流关断功能，安全性更优 9 2.3、 传统市场持续渗透，新兴市场放量可期 . 10 3、 供给端：差异化与性价比蓄势国产替代路线 12 3.1、 微逆有望复制逆变器国产替代之路 . 12 3.2、 弯道超 车，国产企业主打性价比与差异化 . 12 3.3、 精准布局，国产企业聚焦低渗透率海外市场 . 14 3.4、 成本优势，支撑国产微型逆变器打开价格优势 . 16 4、 受益标的 . 18 4.1、 Enphase公司 18 4.2、 昱能科技 19 4.3、 禾迈股份 20 4.4、 德业股份 21 5、 投资建议 . 22 6、 风险提示 . 23 图表目录 图 1： 三种逆变器工作原理有所差别 4 图 2： 中国电力装机结构中光伏占比逐年提升 . 5 图 3： 全球电力来源中光伏占比逐渐提升 5 图 4： 硅料和光伏组件价格出现了大幅上涨 . 5 图 5： 高昂的组件价格降低了集中式电站的 IRR . 5 图 6： 我国分布式光伏装机占比上升 6 图 7： 全球户用光伏逆变器占比稳步上升 6 图 8： 系统失配会大幅降低发电效率 7 图 9： 微型逆变器设计寿命达 25 年 . 8 图 10： APsystems昱能监控界面可实时监测 8 图 11： 当前全球微逆渗透率较低 . 10 图 12： 微逆主要集中于北美市场 10 图 13： 欧洲出货量提升迅速，渗透率尚处低位 . 10 图 14： 拉美出货量提升迅速，渗透率尚低 . 10 图 15： 2020年微型逆变器市场格局呈现一家独大局面 12 图 16： 2021年全球逆变器出货国产企业名列前茅 12 图 17： Enphase最大效率优于国产 13 图 18： Enphase一拖一功率密度具有优势 13 图 19： 国产企业 “一拖 N”体积功率密度更高 . 13 图 20： 国 产企业单瓦价格更低 13 图 21： 2021H1国产企业产品结构以 “一拖 N”为主 . 14 图 22： 昱能科技产品矩阵丰富 14 图 23： Enphase80%的营业收入来自美国国内 14 图 24： 昱能科技美洲与欧洲地区收入占比持续提升 . 15 图 25： 禾迈股份美洲与欧洲收入占比持续提升 . 15 图 26： 昱能科技销售路径多样 15 图 27： 昱能科技销售模式以经销为主 15 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3 / 25 图 28： 2021年昱能科技各地区经销模式差异较大 16 图 29： 2021年昱能科技第一大客户位于巴西 16 图 30： 国产微逆企业经销商布局侧重南美 . 16 图 31： 国产微逆企业安装商布局侧重南美 . 16 图 32： 昱能科技成本以直接材料为主 17 图 33： 国产微逆单瓦成本更低 17 图 34： Enphase营业收入高速增长 18 图 35： Enphase营业利润自 2021年来快速增长 18 图 36： Enphase盈利情况保持稳定 18 图 37： Enphase出货量迅速上升 18 图 38： 昱能科技营业收入持续增长 19 图 39： 昱能科技业务结构中微逆占比最高 . 19 图 40： 昱能科 技净利率逐年增长 19 图 41： 昱能科技微型逆变器销量逐年增长 . 19 图 42： 禾迈股份营业收入持续增长 20 图 43： 禾迈股份业务结构中微逆占比逐年提升 . 20 图 44： 禾迈股份毛利率和净利率持续走高 . 20 图 45： 禾迈股份微型逆变器销量逐年增长 . 20 图 46： 德业股份营业收入持续增长 21 图 47： 德业股份业务结构中逆变器占比持续提升 . 21 图 48： 德业股份净利率呈现逐年上升态势 . 21 图 49： 德业股份 2021年逆变器业务收入实现大幅增长 . 21 表 1： 微型逆变器与传统逆变器的性能对比 . 4 表 2： 相比集中式电站分布式电站初始投资成本更低 . 6 表 3： 不同遮挡规则下组串式和微型发电效率差距较大 . 7 表 4： 1MW工商业电站 IRR与测算微逆更有优势 8 表 5： 多国家针对户用光伏电站安全都制定了相关的安全性标准 . 9 表 6： 微型逆变器在三种组件级关断方案中更有优势 . 10 表 7： 预计到 2025年全球微型逆变器出货将超过 29GW，市场空间超 450亿元 11 表 8： 受益标的估值表 22 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 4 / 25 1、 微型逆变器是组件级控制观念的呈现 逆变器是光伏发电 系统 的心脏。 逆变器 不仅 承担将太阳能光伏产生的直流电转 换为交流电的重要角色， 在完成最大功率点跟踪后还要将电能并入电网 或用于家用 电器 。 作为分布式电源与电网的接口， 逆变器性能 将 直接影响到 光伏发电系统的发 电效率及运行稳定性。 逆变器主要分为集中式 逆变器 、组串式 逆变器和 微型 逆变器 。 在工作原理方面， 集中式逆变器是将大量并行的光伏组串 连接到同一台集中式逆变器的直流输入端， 完成最大功率点跟踪后， 再统一并网。 组串式逆变器对数串光伏组件单独进行最大 功率追踪 ，在经过逆变单元后并入交流电网 。 微型逆变器则是每个逆变器只对应 少 数光伏组件，实现对每块光伏组件单独的最大功率点跟踪，在逆变转化之后单独并 入交流电网。 图 1： 三种逆变器 工作原理有所差别 资料 来源： 禾迈股份招股书 微型逆变器 运行效率更高、安全性更好， 主要应用于户用发电场景。 微型逆变 器 作为组件级 电力电子设备可以对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节及监控， 在遇到部分阴影遮挡和 个 别组件性能出现故障的情况下，能够提升光伏系统整体的 运行效率 。 同时 比起 集中式、 组串式逆变器 输入端 的 1000V 直流高压 ， 微型的 最大 输入电压仅 为 60V， 很大程度上 降低了电站的安全隐患，在安装和调试方面也更为 简单 。 不过相比集中式逆变器和组串式逆变器， 微逆的 单瓦价格较高， 当下的应用 场景主要以户用光伏电站为主 。 表 1： 微型逆变器与 传 统逆变器的性能对比 项目 集中式逆变器 组串式逆变器 微型逆变器 功率等级 ＞ 500kW 3-220kW 0.25-2kW 最大输入电压 1000V 600-1000V 60V 组件级别关断 不具备 不具备 具备 组件级数 据 采集能力 不具备 不具备 具备 最大功率对应组件量 约 3000 组件 10-1000组件 单个组件 组件级最大功率点跟踪 3000 组件 /个 10-20 组件 /个 1-2 组件 /个 分布式户用屋顶电站 不适用 适用 适用 直流电压等级 1000V高压 1000V高压 60V低压 单瓦价格 较低 中等 较高 更换耗时 1天到数天 数小时到 1天 十分钟到数小时 主要应用场景 集中式发电场景 集中式发电场景、分 布式发电场景（工商 业、户用） 分布式发电场景（户 用为主） 资料 来源： 禾迈股份招股书 、 开源证券研究所 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 5 / 25 2、 需求端： 三 重渗透下的百亿市场 2.1、 分布式光伏是当下光伏装机主力 2.1.1、 能源绿色革命，光伏责无旁贷 作为清洁能源的太阳能在电力装机结构中的渗透率正在提升。 其主要原因在于 （ 1） 加快以光伏为代表的新能源建设已经日益成为全球主要经济体的政策共识； （ 2） 近年来全球通胀导致的大宗商品价格高企使得太阳能作为一种能源具备了相 当的经济性。因此 我 们推断光伏在 未来 将进一步提升其在全球电力结构中的占比。 图 2： 中国电力装机结构中光伏占比逐年提升 图 3： 全球电力来源中光伏占比逐渐提升 数据 来源：能源安全新战略研究院、开源证券研究所 数据 来源： EMBER、开源证券研究所 2.1.2、 组件价格高企，分布式渐成光伏装机主力 光伏装机需求高企，组件价格飙升。 在全球光伏装机需求持续高增下，产业链 上游原材料多晶硅料价格出现了 剧烈 的上涨，从而带动组件价格出现了飙升。以 2021 年 1 月 6 日为基点，截至 2022 年 8 月 10 日，多晶硅料涨幅超过了 260.2%， 166/182/210组件涨幅分别为 17.7%/15.9%/15.9%。 高价组件 降低了 集中式光伏项目 的 收益率 。 以 一个 100MW，组件成本 为 1.95 元 /W，项目初始投资成本为 4.58 元 /W 的集中式 光伏 电站 项目 为例。根 据我 们的测 算，在年利用小时数为 1300h，上网电价为 0.37 元 /kWh 的情况 下 ，项目收益率仅 为 6.4%。高昂的组件价格对 当前 集中式电站 业主 的 装机意愿 产生了 较 大的影响。 图 4： 硅料和光伏组件价格出现了 大幅上涨 图 5： 高昂的组件价格降低了集中式电站的 IRR 数 据 来源： Pvinfolink、开源证券研究所 数 据 来源：开源证券研究所 0.3% 1.3% 1.8% 2.8% 4.6% 7.3% 9.2%10.2%11.5%12.9% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2012201320142015201620172018201920202021 火电 水电 核电 风电 太阳能发电 0.4% 0.6% 0.8% 1.1% 1.4% 1.8% 2.2% 2.7% 3.2% 3.7% 0% 50% 100% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 生物燃料 煤炭 天然气 水电 核能 太阳能 风能 其他化石燃料 其他清洁能源 15.9% 260.2% -10% 90% 190% 290% -10% 0% 10% 20% 30% 166组件（ %，左轴） 182组件（ %，左轴） 210组件（ %，左轴） 多晶硅（ %，右轴） 7.5% 7.1% 6.8% 6.4% 6.1% 0.298 0.300 0.302 0.304 0.306 0.308 0.310 0.312 0.314 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 1.8 1.85 1.9 1.95 2 IRR LCOE（元 /kWh） 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 6 / 25 对组件价格敏感性更低，分布式电站渐成光伏装机主力。 通过对 比 地面光伏电 站和分布式屋顶光伏电站的 投资 成本可以看出，相比地面电站，分布式电站当中非 组件成本更低，初始投资成本相比地面电站也更加低廉 ， 这使得分布式电站对于组 件价格的敏感性相对更低，对高价组件的接受度更高。 表 2： 相比集中式电站分布式电站初始投资成本更低 集中式电站项目构成 费用 分布式电站项目构成 费用 管理费用（元 /W) 0.3 管理费用（元 /W) 0.05 电网接入成本（元 /W) 0.27 二次设备（元 /W) 0.08 一次性土地费用（元 /W） 0.14 一次设备（元 /W) 0.24 电缆价格（元 /W) 0.22 屋顶加固（元 /W) 0.23 二次设备（元 /W) 0.08 屋顶租赁（元 /W) 0.05 一次设备（元 /W) 0.46 电网接入（元 /W) 0.2 建安费用（元 /W) 0.71 电缆价格（元 /W） 0.24 固定式支架（元 /W) 0.33 建安费用（元 /W） 0.47 集中式逆变器（元 /W) 0.12 支架价格（元 /W) 0.22 组件价格（元 /W) 1.95 组串式 /微型 逆变器（元 /W) 0.2/0.4 合计 4.58 组件价格（元 /W） 1.98 合计 3.96/4.16 数 据 来源：《 中国光伏产业发展路线图（ 2018） CPIA》 、 开源证券研究所 2021年全球分布式光伏占比已达 47.9%，其中户用光伏占比 26%，份额连续 5 年提升 。 高昂的组件价格 直接降低了下游业主的装机意愿，而 相对初始投资成本更 低的分布式光伏 的 装机渗透率正在提升 ，其中尤以户用光伏装机为甚 。从 2020 到 2022 年上半年， 中国的分布式光伏装机占比已经从 32.2%提升到了 65.5%，其中户 用光伏装机占比更是从 2016年的 1.7%提升到了 2021 年的 39.4%。 同时，在全球范围内的分布式光伏装机占比也实现了 大幅 提升 。 从逆变器出货 统计 口径看，全球分布式光伏装机占比从 2020 年的 38.9%上升 到了 2021 年 的 47.9%，其中户用光伏装机占比更是连续 5 年实现提升，到 2021 年已经达到了 26%。 图 6： 我 国分布式光伏装机占比上升 图 7： 全球户用光伏逆变器占比稳步上升 数 据 来源： 国家能源局 、 CPIA、 开源证券研究所 数 据 来源： 古瑞瓦特招股书、 弗若斯特沙利文 、 开源证券研究所 2.2、 兼具高效与安全性的微型 逆变器 是户用光伏的最优选 2.2.1、 克服“木桶效应”，最大化发电效率 组串式发电系统存在短板效应会大幅下降发电功率。 短板效应即木桶效应，指 一只水桶能盛多少水取决于木桶最短的那块木板， 光伏 系统中的 木桶效应则是指系 统输出的电流 往往 取决于系统中电流最小的那块组件。 在电站 实际应用中， 阴影遮 挡、云雾变化、污垢积累、组件温度不一致等内外部不理想条件 ， 都 会造成组件内 10.5% 31.1% 41.9% 26.6% 11.2% 14.0% 34.7% 1.7% 5.5% 5.4% 13.9% 21.0% 39.4% 30.8% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 集中式光伏占比（ %） 工商业光伏占比（ %） 户用光伏占比（ %） 16.7% 34.0% 23.5% 20.8% 21.9%7.7% 8.5% 15.6% 18.1% 26.0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2017 2018 2019 2020 2021 工商业 户用 离网 集中式 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 7 / 25 部各光伏单元输出功率不一致，进而 导致 各组输出功率不一致 ， 从而导致整个 系统 组件失配，整个系统的发电功率都随之下降 。 微型逆变器能克服短板效应，最小化个别组件的影响。 微逆多路独立的 MPPT 输入设计，可将每块组件的输出优化在最大功率点 附近，系统发电量是所有组件发 电量总和。此外，微逆启动功率更低，决定了其工作时间更长，从质和量两方面贡 献更高的发电效率。 图 8： 系统失配会大幅降低发电效率 资料 来源：《基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统的发电效率对比》 ，刘潇著 微逆可以 最小化遮挡物的影响，稳定系统 输出。 在面对阴影遮挡这类问题的时 候，系统设计之初就考虑到组件朝向、排布带来的影响，尽量规避在会产生阴影的 地方安装组件。而在面对无法消除的遮挡的时候，微型逆变器就是一个较好的解决 方案。 在 《基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统的发电效率对比》 中刘潇 通 过实验对比发现，光伏 系统中任意组件中的任何一个电池单元被遮挡 5%，即单块 组件被遮挡约 0.083%面积 时 ，组串逆变系统整体发电效率下降约 5%，而微型逆变 系统只有约 0.5%。组串逆变系统中，组件功率失配比例越大，失配数量越多，发电 效率损失越多；而微型逆变系统， 因为其 具有组件级最大功率追踪特性，系统发电 效率只受有问题组件影响，不存在失配问题。 表 3： 不同遮挡规则下 组串式和微型发电效率差距较大 组串逆变系统 微型逆变系统 组串 /微逆效率 无遮挡 0.454 0.4565 99.45% 1块 5% 0.393 0.407 96.56% 1块 10% 0.253 0.28325 89.32% 1块 15% 0.231 0.2585 89.36% 2块 5% 0.147 0.15675 93.78% 2块 10% 0.177 0.198 89.39% 2块 15% 0.188 0.22275 84.40% 数 据 来源： 《基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统的发电效率对比》 ，刘潇著 2.2.2、 节约二次成本 ，全生命周期成本更低 微型逆变器 生命周期更长 ，省去二次安装成本 。微型逆变器多采用全灌胶工艺， 且具有 IP67 防护等级，能适应于更多的应用场景。设计寿命 25 年，与组件生命周 期同步，不用中途更换，更加符合光伏系统的设计使用 。 传统组串式逆变器的寿命 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 8 / 25 大多在 10 年左右， 且微逆厂家提供的质保期限一般长于组串式逆变器，一次购买 后续花费小。 组件级监控，提高运维效率， 节约故障维修成本。 微型逆变器具有组件级监控 功能，可精准定位每一块组件的位置 并且对每一块组件的发电效率进行实 时 监控 。 当任意一块组件出现问题时，运维人员可以通过序列号等信息清楚 得 找到“问题组 件”。线上完成平台远程集中管理、故障远程诊断 , 可节省大量的时间 和 人力物力 ， 降低 光伏系统在全生命周期当中的运维费用 。 图 9： 微型逆变器设计寿命达 25年 图 10： APsystems 昱能监控界面可实时监测 数 据 来源： 昱能科技 官网 数 据 来源： 昱能科技 官网 基于高转换效率和低运维成本，微型逆变器的 LCOE（度电成本） 至少可降低 10%。 以 某 1MW 工商业电站 项目进行 计算分析，假设年发电量不变，电价以 我 国 电均价 0.54/kWh为基准，组件价格 1.95元 /W。 假设 传 统 组串式 逆变器 单价 为 0.18 元 /W，安装价格 1.5 元 /W，寿命 10 年，在 25 年的电站生命周期中，考虑更换 2 次 传 统逆变器。 而 微型逆变器比组串逆变器高 0.22 元 /W，安装价格高 0.1 元 /W，年发电量高出 5.7%， 在电站生命周期中 不更换 微型逆变器。 根 据我 们的 测算，使用组串式逆变器的工商业电站的 IRR为 14.93%， LCOE为 0.366 元 /W。而使用微型逆变器的工商业电站的 IRR 为 15.33%， LCOE 为 0.329 元 /W。尽管微逆的初始 投资 成本高出组串式逆变器一倍，但由于后续发电量的加持、 运维成本的下降以及无二次更换成本等因素，度电成本 LCOE 比采用 传 统逆变器的 系统降低了约 10.1%，如果考虑到阴影遮挡， 传 统逆变器的发电量因短板效应将大 幅下降，两种逆变器之间的发电量差异将进一步扩大，微型逆变器的 LCOE 优势将 更为明显。 表 4： 1MW工商业电站 IRR 与 测算 微逆更有优势 微型逆变器 组串逆变器 逆变器价格（元 /W） 0.40 0.18 组件价格（元 /W） 1.95 1.95 其他总安装成本（元 /W） 1.6 1.5 初始投资（元 /W） 3.95 3.63 逆变器寿命（年） 25 10 年运维成本（元 /W） 0.05 0.07 系统效率 93% 88% LCOE（元 /W） 0.329 0.366 IRR 15.33% 14.93% 数 据 来源：昱能科技 官网 、 开源证券研究所 测算 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 9 / 25 2.2.3、 具备 直流关断 功能 ，安全性更优 光伏直流安全已成为 分布式光伏 电站的 共识，安全标准 制定 利好组件级电力电 子设备。 欧美对光伏安全关断及电压有明确标准并在法规下强制执行 。 此外，包括 泰国、澳洲、墨西哥和 中国 都针对分布式光伏的安全性制定了相应的政策和安全性 标准。 表 5： 多国家针对户用光伏电站安全都制定了相关的安全性标准 国家 政策或安全标准 美国 NEC2020：以距离到光伏矩阵 305mm 为界限，界限范围外，在触发设备启动后 30S 内，电压降低到 30V 以 下，界线范围内，要求具有 “光伏危险控制系统 ”，或在触发设备启动后 30S 内，将电压降低到 80V 以下，也就是要 求实现 “组件级关断 ”。 加拿大 Electrical Code 2021：光伏系统直流侧电压大于 80V 时需安装电弧故障中断设备或者其它等同设备。当光伏系 统安装在建筑内或者建筑上，应安装快速关断装置。在光伏组件 1 米外，快速关断装置触发后，要求 30S 内将电压 降低至 30V 以下。 德国 VDE-AR-E 2100-712：在光伏系统中如果逆变器关闭或者电网出现故障时，需要使直流电压小于 120V。其中， 提到了可以使用关断装置使直流侧电压降至 120V 以下。在光伏系统的连接点处，如汇流箱等处，安置 “光伏系统指 示牌 ”，以明确告知此建筑装有光伏系统。如果发生火灾，消防队员可以第一时间知晓情况，而采取相应的施救措 施。 意大利 CEI 82-25： “从安全的角度来看，必须考虑到在有阳光的情况下无法安全关闭光伏系统的情况。这不仅是光伏发电系统的建造和维护阶段的一个注意事项，而且在紧急干预的情况下也是如此。 ” 澳洲 AS/NZS 5033:2021 标准的 4.3.3 章节提到：当直流电压大于 120Vd.c 时，组件和逆变器之间需要安装断开装置。 泰国 泰国政府权威机构 EIT (Engineering Institute of Thailand) 发布了最新的泰国国家电气规范。其中，该规范要求屋 顶光伏电站必须安装快速关断装置，且以距离光伏矩阵 300mm 为界限，规定 “装置启动后 30 秒内界线范围内电压降 低到 80V 以下，界限范围外电压降到 30V 以下 ”。 墨西哥 NOM001 SEDE：光伏系统直流工作电压大于 80V 的需要安装电弧保护设备。 中国 2021 年 11 月 26 日，国家能源局发布了关于 公开 征求对《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知（征求意见 稿）》意见的公告。其中，在 “项目设计管理 ”相关章节中明确要求：安装电弧故障断路器或采用具有相应功能的组 件，实现电弧智能检测和快速切断功能；光伏组件应具有安全关断保护功能，保证逆变器关机，交流断电后，系统 子阵外直流电压低于安全电压。 根 据 中国建筑装饰协会发布的《光伏建筑技术应用章程》：高压直流电弧是产生光伏系统火灾的主要原因，在 发电系统设计时应尽量减少使用直流线路。光电建筑直流侧系统电压设计，应根 据 直流电压高低分成不同安全等 级：当直流侧电压大于 600V 时，不应用于有人员活动的光电建筑发电系统；直流侧电压大于 120V 且小于或等于 600V 时，应悬挂直流高压警示标志，直流线缆应有金属套管或线槽保护，最小单块光电建筑构件应具有独立快速关 断功能，并应接入楼宇自控系统；直流侧电压小于或等于 120V 时，应具有最小单块建筑构件独立关断功能，并应 接入楼宇自控系统。 浙江省市场监督管理局发布的 «家庭屋顶光伏电源接入电网技术规范 »：光伏电源并网电气设备应符合 GB 50054 等国家相关技术标准，并满足日常运行、维护和检修的要求。根 据 GB/T3805 和 GB/T 18379 相关 规定，光伏 电源应具备技术措施，在施工、维护和检修等情况下能够控制人体可能接触的直流部分电压在 120V 安全限值范围 内。 资料 来源： 昱能科技招股书 、 禾迈股份公众号 、 开源证券研究所 微型逆变器具有天然无直流高压的优势。 分布式光伏发电系统由于靠近用户端， 对安全性、发电效率、可靠性皆提出了更高的要求。微型逆变器运行时输出直流电 压一般为 20-50V，从根源上解决了直流拉弧引起火灾的风险。且通过组件级的快速 关断，可迅速切断组件之间的连接，降低工作人员触电风险。 微型逆变器可集成逆变、监控、功率优化、关断功能，是运行时切 断直流高压 风险的唯一解决方案。 尽管微型逆变器、优化器和关断器都属于组件级电力电子技 术的相关产品，但二者都不具备逆变功能，需要额外适配逆变器。且“组串式逆变 器 +优化器 /关断器”方案中组件仍然是串联的状态，光伏发电系统在运行过程中仍 会 形成直流高压。 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 10 / 25 表 6： 微型逆变器在三种组件级关断方案中更有优势 项目 微型逆变器 优化器 关断器 逆变功能 具备 不具备 不具备 运行时无直流高压风险 具备 不具备 不具备 组件级最大功率点跟踪 具备 具备 不具备 组件级别关断 具备 具备 具备 组件级数 据 采集能力 具备 具备 不具备 资料 来源：昱能科技招股书 、开源证券研究所 2.3、 传 统市场持续渗透，新兴市场 放量可期 出货量增长迅速，渗透率持续提升 。 近五年来，微型逆变器出货量稳步上升， 2021 年出货量创历史新高，达到 3.61GW，同比上涨 58.3%。 但由于单瓦成本略高、 应用场景等限制， 过去 全球微型逆变器在分布式市场的渗透率维持在 2%-5%之间。 当下，随着全球居民用电价格的飙升，微型逆变器作为更为安全和高效的产品将加 速 其 在户用光伏领域的渗透。 出货区域集中，新兴市场 放量 有望 。 北美特别是美国 分布式光伏起步较早，叠 加政策强调直流电安全、补贴计划成熟，微型逆变器在分布式光伏的渗透率逐年上 升 ，到 2020 年微逆在分布式装机中的渗透率已经到达了近 30%。 而在欧洲和拉丁 美洲等地，其出货量持续上升，不过因为分布式整体装机的扩大，渗透率有所下降。 图 11： 当前全球微逆渗透率较低 图 12： 微逆主要集中于北美市场 数 据 来源： WoodMac、 IEA、 开源证券研究所 数 据 来源： WoodMac、 IEA、 开源证券研究所 图 13： 欧洲出货量提升迅速，渗透率尚处低位 图 14： 拉美出货量提升迅速，渗透率尚低 数 据 来源： WoodMac、 IEA、 开源证券研究所 数 据 来源： WoodMac、 IEA、 开源证券研究所 956 1034 1177 2043 2278 3607 5.2% 2.9% 2.8% 4.7% 3.8% 5.2% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 0 1000 2000 3000 4000 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 全球微逆出货量（ MW,左轴） 微逆分布式渗透率（ %，右轴） 766 728 778 1516 1605 17.0% 15.2% 17.3% 28.6% 29.2% 0% 10% 20% 30% 40% 0 500 1000 1500 2000 2016 2017 2018 2019 2020 北美出货量（ MW，左轴） 北美渗透率（ %，右轴） 92 181 189 251 366 3.4% 4.8% 2.9% 2.5% 2.6% 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 0 50 100 150 200 250 300 350 400 2016 2017 2018 2019 2020 欧洲出货量（ MW，左轴） 欧洲渗透率（ %，右轴） 35 14 50 135 18517.5% 7.0% 12.5% 8.4% 6.9% 0% 5% 10% 15% 20% 0 50 100 150 200 2016 2017 2018 2019 2020 拉丁美洲出货量（ MW，左轴） 拉美渗透率（ %，右轴） 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 11 / 25 2025 年全球微型逆变器渗透率有望达到 16%，出货量 超 29GW。 假设微逆在 美国进入成熟期， 2025年 微逆在分布式光伏 的渗透率达到 50%，届时市场空间将超 180亿元 。 在 中国微逆 进入成长期，渗透率稳步增长到 8%， 包括欧洲和拉丁美洲等 在内的 市场稳步成长，到 2025 年渗透率达到 20%， 则到 2025 年全球微型逆变器的 出货量或将超过 29GW，年 化 增速 达近 70%，市场规模 超过 450亿 元 以上。 表 7： 预计到 2025年全球微型逆变器出货将超过 29GW，市场空间超 450 亿元 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 美国市场 美国光伏装机量（ GW） 16.4 20.4 26.3 29.7 35.6 42.8 51.3 分布式占比（ %） 30.5% 26.5% 24.3% 30% 30% 35% 35% 美国分布式装机量（ GW） 5 5.4 6.4 8.9 10.7 15.0 18.0 微逆逆变器渗透率（ %) 30.3% 29.7% 32.0% 35.0% 40.0% 45.0% 50.0% 微逆逆变器出货量（ GW） 1.5 1.6 2.0 3.1 4.3 6.7 9.0 微型逆变器价格（元 /W) 2.4 2.4 2.5 2.6 2.3 2.1 2.0 微逆价格 yoy（ %） 8.3% -3.9% 5.6% 5% -10% -10% -5% 美国微型逆变器市场（亿元） 37.1 37.8 50.9 81.3 100.4 142.3 180.3 中国市场 国内光伏装机量（ GW） 30.1 48.2 54.9 84.7 100.6 133.7 178.4 分布式占比（ %） 40.5% 32.2% 53.8% 50.0% 55.0% 55.0% 55.0% 国内分布式装机量（ GW） 12.2 15.5 29.5 42.4 55.3 73.6 98.1 微逆逆变器渗透率（ %) 0.2% 0.2% 0.1% 2% 4% 6% 8% 微逆逆变器出货量（ GW） 0.02 0.04 0.04 0.85 2.21 4.41 7.85 微型逆变器价格（元 /W) 0.9 0.7 0.74 0.70 0.66 0.63 微 逆价格 yoy（ %） -22% 5% -5% -5% -5% 国内微型逆变器市场（亿元） 0.35 0.30 6.23 15.46 29.28 49.47 海外其他 市场 其他光伏装机量（ GW） 68.5 61.4 88.8 128.6 142.7 136.5 125.3 分布式占比（ %） 37.0% 40.0% 47.4% 52% 48% 51% 50% 其他分布式装机量（ GW） 25.35 24.58 42.10 66.74 68.96 69.47 62.92 微逆逆变器渗透率（ %) 2.1% 2.5% 3.6% 6.0% 10% 15.0% 20% 微逆逆变器出货量（ GW） 0.53 0.63 1.52 4.00 6.90 10.42 12.58 微型逆变器价格（元 /W) 2.45 2.35 2.48 2.29 2.06 1.86 1.76 微逆价格 yoy（ %） 8.3% -3.9% 5.6% 5.0% -10% -10% -5% 其他微型逆变器市场（亿元） 12.90 14.74 37.65 91.82 142.32 193.55 222.03 合计 全球微逆出货量（ GW） 2.07 2.27 3.61 7.97 13.39 21.57 29.41 微逆占分布式渗透率（ %） 4.9% 5.0% 4.6% 6.8% 9.9% 13.7% 16.4% 全球微型逆变器市场（亿元） 50.0 52.9 88.8 179.4 258.2 365.1 451.8 数 据 来源： 昱能科技 公告 、 Enphase公告 、 Wo