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光伏逆变器行业深度报告:储能加持的广阔赛道
发布日期:2021-09-15 08:25   来源:未知   阅读:

  澳门今晚开奖号码澳图库,逆变器是一种将直流电(电池、蓄电瓶)转化为交流电的装置,在汽车、轨道交通、通信设备和新能源发电等多领域有广泛的应用。目前市场上提及的逆变器主要指光伏发电系统中使用的光伏逆变器,以及用于储能系统的储能逆变器(或称储能变流器)。

  光伏逆变器是连接光伏系统与电网,确保电站长期可靠运行和提升项目投资回报的关键设备。逆变器的基础功能是将光伏电池输出的直流电转换为交流电,主要通过IGBT和MOSFET等电力电子开关器件的高频率开合以实现此功能,并需要使输出的交流电满足并入电网的电能质量要求。光伏逆变器的性能对于整个光伏系统的运行平稳性、发电效率和使用年限都会产生直接的影响。

  逆变器还要负责整个光伏系统的智能化控制。作为当前光伏系统中的主要智能化设备,逆变器还具有提升系统发电效率的最大功率点追踪(MPPT)功能,对系统状态进行监控、调节和保护的孤岛效应控制及零电压穿越等功能。

  光伏逆变器大体可分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器四种。这四种类别的主要区别在于逆变器的单体容量以及直接与逆变器连接的光伏组件数量不同,由此具有不同的下游应用场景。

  组串式逆变器在全球市场占据更大份额。目前全球市场上按容量计算的组串式逆变器出货量约占60%左右,集中式逆变器约占35%,集散式和微型逆变器所占市场份额较小。传统观念中组串式逆变器单机容量较小,适用于户用及工商业分布式光伏系统;集中式逆变器单机容量较大,适用于大型光伏电站的场景。不过近年来,各厂商纷纷推出200KW甚至300KW以上的大容量组串式逆变器,并成功应用于大型光伏电站,使得组串式逆变器的市场份额进一步提高。

  逆变器成本在我国光伏系统中仅占3%-5%左右。随着近年来逆变器价格的不断下降,据中国光伏行业协会统计,2020年我国集中式逆变器和组串式逆变器的平均价格分别下探至0.11元/W和0.18元/W,而大型地面光伏系统和工商业屋顶分布式系统的初始投资成本分别为3.99元/W和3.38元/W,逆变器成本仅占3%-5%左右。

  配置储能是新能源发电的重要趋势。随着光伏及风能发电比例的提升,其波动性、间歇性和非灵活调节等先天缺陷越发明显。在未来的新能源发电项目中,通过配置储能以改善用电质量,维持电网稳定,已经基本成为行业内的共识。各传统逆变器厂商也纷纷推出储能产品,以抢占新兴市场的份额。

  2021年以来国家对于储能的发展提出了一系列政策上的支持和指引。2021年4月,国家能源局发布的《关于报送“十四五”电力源网荷储一体化和多能互补工作方案的通知》中,通过落实对可再生能源消纳能力的要求,鼓励了对于储能的配置。5月,发改委在《“十四五”时期深化价格机制改革行动方案》中提出要建立新型储能价格机制。7月,《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中提出了到2025年新型储能装机规模达3000万千瓦以上的目标(2020年电化学储能装机规模在300万千瓦左右);《进一步完善分时电价机制的通知》中通过提高峰谷价差,为用户侧储能的发展创造了空间。

  储能系统与电网之间需通过储能变流器连接。储能变流器,用于家庭户用储能方面一般也称为储能逆变器,而在大规模的工商业储能领域一般称为PCS(Power Conversion System),是连接在储能电池与电网之间,实现电能双向转换的装置。储能变流器既可以把储能电池中的直流电逆变为交流电,输送至电网;也可以把电网中交流电整流为直流电,给储能系统充电。

  光伏逆变器厂商在储能新赛道具备竞争优势。储能变流器在储能系统中的作用,与光伏逆变器在光伏系统中的作用相似;储能变流器与光伏逆变器之间技术相似,将光伏逆变器产线切换成储能变流器产线个星期,且主要为生产工艺流程方面的切换,对于逆变器厂商来说进入壁垒较低。两者主要客户相通,逆变器厂商之前搭建的销售渠道和品牌声誉依旧有效;而对于已有客户来说,当产生安装储能变流器的需求时,也会倾向于选择和光伏逆变器相同的品牌,以获得更为便捷的售后服务。

  逆变器环节固定资产较轻,ROE较高。与光伏产业链其他环节的公司相比,逆变器厂商的非流动资产占比较低,而ROE和资产周转率较高;固德威和锦浪科技2020年ROE分别为34.99%和29.05%,高于我们选取的硅片、电池、组件等环节的代表公司。

  生产设备投资成本低,人均产出量高。2020年,逆变器单位容量生产设备投资成本为6.0万元/MW,在光伏产业链中处于低位。而逆变器生产线直接员工的人均产出约为17.5MW/年/人,高于产业链其他环节。

  逆变器80%以上的原材料已实现国产化,并且供应商所处行业大多处于充分竞争状态,因此国产逆变器成本相较海外厂商可以压缩得更低。逆变器成本以直接材料为主,纯逆变器标的锦浪科技、上能电气和固德威2020年主营成本中直接材料占比分别为93.74%、95.15%和87.28%;阳光电源由于42.66%的收入来自电站系统集成,因此成本中直接材料占比相对较低。

  渠道和品牌建设是企业发展的主要门槛。由于逆变器的成本在整个光伏系统中占比仅在8%-10%左右,但如果出现故障会导致系统大面积瘫痪,因此客户会倾向于选择行业应用经验丰富、市场口碑良好的头部品牌。并且客户接受某一品牌后,会倾向于建立长久、稳定的合作关系,忠诚度较高。

  在过去十年间,有数十家逆变器企业陆续退出光伏逆变器业务,已退出品牌遗留下的产品在需要维修时成为业主的巨大难题;各厂商电路设计不同,不同品牌之间难以进行维修。因此业主再次采购时往往会选择一线品牌,而且会将售后服务的效率和质量视为重要考察因素。

  分布式光伏市场面向家庭用户或分散的工商业业主,具有较强的To C属性,重视销售渠道的建设,因此逆变器与组件环节类似,相较光伏环节其他厂商具有更高的销售费用率。而在国内厂商加速出海的大趋势下,各厂商纷纷建立境外子公司或聘请当地第三方机构负责境外的渠道建设,据锦浪科技2020年年报显示,销售费用中“境外服务费”占比最高,达35%。

  产品迭代升级迅速,厂商需快速响应市场需求。随着光伏发电在电力系统中的占比不断提升,电网端要求逆变器承担的功能从“不影响电网”到“适应电网”,再到“支撑电网”。用户端需要逆变器提升智能化程度,为光伏电站的智能运维提供数据支撑。组件端需要逆变器及时调整电参数,以适配新型组件的电气特性。由此对于逆变器产品不断提出了新的需求,需要厂商快速迭代,及时响应。

  中国企业Top6占据全球光伏逆变器出货量60%的市场份额。据Wood Machenzie,2020年全球光伏逆变器企业出货量Top10中国内企业占6席,华为和阳光电源构成了全球光伏逆变器企业的第一梯队,2020年出货量分别为41.7GW和35.0GW,占全球出货量的23%和19%。SMA、Power Electronics和Fimer三家企业代表着在2014年以前主导逆变器市场的欧洲势力,合计占据16%市场份额。

  龙头地位稳定,腰部竞争激烈。2015年以来,华为、阳光电源和SMA的出货量TOP3地位稳定,而行业腰部企业市场份额接近,竞争更为激烈。 竞争之中中国逆变器企业逐渐崛起,2012年,全球出货量前10中只有阳光电源一家中国企业,而德国企业SMA作为光伏逆变器的发明者,在2012年以前全球市占率一度达到30%以上。

  逆变器市场集中度逐渐提升,出货量CR10达80%。2010年全球光伏逆变器企业出货量CR10在70%以上,随着中国企业抢占传统欧洲龙头份额,CR10下降至2013年的低点55%;2014年以来,主要受华为和阳光电源两家世界龙头市场份额提升的推动,全球逆变器市场集中度呈现上升趋势,2020年出货量CR10为80%。

  1)公司体量的差异:国内上市企业中,阳光电源逆变器业务收入远高于其他可比公司,2020年光伏逆变器收入75.15亿元,锦浪科技、固德威和上能电气2020年逆变器业务的收入分别为20.19、15.23和9.53亿元。国外企业中,SolarEdge、SMA和Enphase 2020年逆变器相关业务收入折算人民币约为83、82和51亿元。

  2020年阳光电源、锦浪科技、固德威和上能电气的逆变器出货量分别为33.52、8.92、7.02和5.97GW。中外企业以功率计出货量和收入金额的横向对比结果有较大差异,主要是由于国外企业生产的逆变器单价显著高于国内企业,并且SolarEdge和Enphase均专注于生产户用小功率产品。从出货台数来看,2020年SolarEdge出货66.2万台,锦浪科技和固德威分别出货48.2和35.2万台。

  2)产品线差异:在我们比较的公司中,阳光电源和SMA的产品类别较为齐全,在户用、工商业屋顶和大型电站等各种应用场景均有产品布局,针对大型电站可因地制宜,提供组串式和集中式两种解决方案。上能电气可提供集散式产品,同时具备供给于工商业客户和大型电站的组串式和集中式产品,不过在户用领域覆盖较少。锦浪科技和固德威专注于以组串式产品覆盖分布式和大型电站等场景需要,产品结构类似。德业股份、SolarEdge和Enphase的产品主要针对于分布式光伏市场,德业股份和Enphase可提供微型逆变器,SolarEdge的解决方案相对独特,一般将逆变器搭配其生产的优化器使用。

  锦浪科技、固德威和上能电气为纯逆变器标的,2020年主营构成中逆变器(包括光伏和储能)占比分别为96.87%、95.83%和94.89%;阳光电源光伏逆变器收入占比为38.97%,另有42.66%的收入来自电站系统集成,7.34%来自风电变流器,6.06%来自储能业务;正泰电器、科士达和科华数据等企业逆变器业务占总收入比重较低。

  3)储能业务发展情况的差异:逆变器厂商中,阳光电源储能业务规模最大,在储能变流器之外,还可以提供锂电池模组和能量管理系统等其他储能核心设备。

  固德威储能逆变器收入占总收入比重最大,2020年收入1.59亿元,占总收入9.99%;据Wood Mackenzie统计,2019年固德威户用储能逆变器出货量全球第一,市场占有率为15%。上能电气和锦浪科技积极进行储能产品的扩产,上能电气2020年实现储能双向变流器及系统集成产品6014.57万元,公司将上市募集资金中的8442万元用于建设储能双向变流器及储能系统集成产业化项目,预计在2021下半年建成投产;锦浪科技2020年储能逆变器收入3733.33万元,2021上半年收入6642.82万元,通过定增募投新建10万台储能逆变器产能,预计将于2021年内投产。

  锦浪科技和固德威的“光伏储能逆变器”主要针对小型户用市场。锦浪科技的储能逆变器产品功率范围在3-10KW之间,固德威在2.5KW-10KW之间,均属于户用级别,适用于中小型住宅。产品的主要功能在于:将光伏系统所发电能优先供本地负载使用,多余的能量存储到蓄电池,在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网;当光伏所发电能不足时,蓄电池放电供本地负载使用,从而降低对电网和传统能源的依赖,争取实现住宅电力的“自给自足”。

  此类“光伏储能逆变器”可视为光伏逆变器和储能变流器的结合,同时具备光伏发电并网,和对储能电池进行充放电功能,可以获得更高的技术溢价,但不会产生量的增长。

  阳光电源和上能电气的“储能变流器”主要为大功率产品。阳光电源的储能变流器目前覆盖了500KW-3450KW的大功率范围,还有一款50KW的中功率产品;上能电气的交流储能变流器产品覆盖了100KW-2500KW的功率段。 大功率储能变流器在发电侧主要用于解决可再生能源并网的波动性和消纳问题;在电网侧主要用以实现调峰调频功能;在用户侧应用于大型工商业光伏储能项目,通过峰谷套利等方式提升发电收益、降低用电成本。 在大型集中储能应用的场合,储能变流器一般是独立于光伏逆变器以外的设备,随着储能渗透率的提升,会产生光伏逆变器之外的量的增长。

  4)优势市场的差异:阳光电源2019年在除欧洲以外的各个市场均占有较高的市场份额,并于2020年实现欧洲市场的迅速增长,跃居欧洲出货量第二位的厂商;锦浪科技在国内和拉美市场的市占率较高,在印度、澳大利亚和欧洲等市场也占有一部分份额;上能电气的优势市场主要在以中国和印度为代表的亚太地区;固德威2019年在澳大利亚市场的出货量占据当地7%的份额,亚太、拉美和欧洲同样是公司的重要市场;SMA的主要优势市场在澳大利亚、欧洲、美国和中东&非洲;SolarEdge优势市场在美国,近两年拓展了欧洲市场;Enphase主要市场在美国,产品以高价值量的微型逆变器为主,虽然2019年出货量仅为2GW左右,占美国市场7%份额,但主要集中在高端户用领域,并实现了6.24亿美元的收入。

  国产逆变器销售均价明显低于海外品牌。国产光伏逆变器平均销售单价在0.16-0.27元/W左右,而SMA和SolarEdge为0.57-0.78元/W左右,Enphase的微型逆变器产品平均单价在2.20-2.75元/W左右。

  锦浪科技和固德威等逆变器厂商90%以上的营业成本来自直接材料,而逆变器原材料可分为两大类:一类是电子元器件,如 IGBT、电容、电感、电抗以及 PCB 板等; 另一类是结构件,主要为机柜和机箱等。目前除IGBT功率器件主要依赖于德国的英飞凌、西门康,日本的富士、三菱等品牌的进口外,原材料的80%左右可实现国产化。

  2017年以来,随着行业技术的不断进步,电子元器件产品的更新换代速度加快,价格水平逐年下降,下游光伏逆变器企业的采购成本也受益降低。以固德威为例,2017-2019年,公司功率器件、电感、电容和控制组件等电子元器件采购单价基本均呈现不同幅度下滑,叠加国内较低的人工成本,国内逆变器厂商在低售价的前提下仍能保持较高的毛利率水平。以阳光电源和SMA两家产品线年阳光电源逆变器业务毛利率为35.0%,而SMA仅为16.3%。在此背景下,国产厂商依旧存在降价空间以抢占更大的海外市场份额。

  国产逆变器产品性能国际领先。经过多年发展,国产逆变器的质量达到甚至超越了海外老牌厂商的同类产品。我们比较了从5KW到3000KW不同规格的逆变器性能,发现与SMA相比,阳光电源和锦浪科技的产品普遍拥有更高的转换效率和更宽的MPPT电压范围,因此可以获得更高的发电效率。

  国内厂商更新迭代的速度更快。由于国内光伏产业链条完整,技术工艺全球领先,国内厂商与上下游的联系更紧密,更能及时捕捉到用户痛点,在新产品开发方面具有优势。近年来国内厂商加速产品迭代,丰富产品线,对输入电流、产品容量等性能指标进行升级,以更好地满足各类客户对于不同使用场景的需求,推出新产品的速度快于海外厂商。

  国内厂商在海外品牌认可度逐渐提升。2020年彭博新能源财经通过向可再生能源项目的投资方发放问卷等形式,对逆变器品牌的可融资性进行了调查。排名较高的品牌意味着更易帮助项目开发商获得银行融资,利于绑定长期客户群体;另一方面说明该品牌逆变器在产品质量、运行表现、售后服务支持和长期可靠性方面表现突出,利于海外布局的拓展。阳光电源以100%的得票率当选“全球最具融资价值的逆变器品牌”,华为位居第2名,共有9家中国企业上榜;显示出国内厂商在海外扩张业务的过程中,品牌价值得到提升,逐渐得到海外投资方的认可。

  疫情期间恢复迅速,国产逆变器占比进一步提升。国内疫情在2020年上半年逐渐平复之后,生产企业有序复工复产,而海外厂商的生产遭受了更长时间的停滞。国内厂商因而把握住重要的时间窗口,将全球市场的出货量占比从2019年的58%左右大幅提升至70%。

  海外市场利润空间更大,国内厂商加速海外渗透。国产逆变器在海外的售价高于国内,阳光电源、锦浪科技和固德威在境外的毛利率分别为35.16%、42.58%和47.59%,均为境内的2倍以上。利润驱动下,国内厂商的收入重心转移至海外,锦浪科技和固德威境外收入占比均在60%以上;阳光电源的境外收入占比近年来不断提升,目前达到34.23%;上能电气2018年以后注重海外业务的发展,取得了明显的提升。

  为提高企业的全球化生产与供应能力,应对国际贸易纷争和转嫁关税成本,国内逆变器企业也开始在海外重点国家设厂,如阳光电源(初始产能3GW,2021年将扩产至10GW)、上能电气(年产3GW)、特变电工(年产2GW)在印度,科士达在越南均开设了工厂,以更好地覆盖当地市场、周边国家乃至全球的市场需求。此外,锦浪科技、古瑞瓦特、固德威等也在进一步加紧巩固和拓展海外布局,并且受益于拉丁美洲、东南亚及中东等新兴市场的规模增长,海外市场份额得到提升。

  国产逆变器在全球市场均有较强影响力。据Wood Mackenzie,2019年全球各市场逆变器出货量Top10企业中均有多家中国企业上榜,并且华为占据除美国外所有市场的最大份额。目前美国市场对中国光伏产品进行了诸多限制,日本市场对本土品牌有强烈的偏好,中国企业渗透的难度相对较高;而在拉美、中东和非洲等新兴市场,国产逆变器还有较大的替代空间,有望进一步提升市场份额。

  2020年国产厂商在全球市场占比有所提升,阳光电源作为行业龙头的发展十分瞩目。在欧洲市场,阳光电源的市场份额排名较2019年上升7个名次,排在第二名;在拉美市场,阳光电源以18%的市场占比成为该地区最大逆变器供应商;在非洲市场,阳光电源占据20%份额,位列第3名。

  中国、欧盟和美国为全球最大光伏市场。2020年全球光伏市场直流侧新增装机容量为134GW,截至2020年底,全球累计光伏装机760.4GW。有20个国家的新增光伏装机超过了1GW,其中中国、欧盟和美国分别以48.2GW、19.6GW和19.2GW的新增装机量位列全球前三大市场。作为光伏系统的必要设备,光伏逆变器的需求直接受益于光伏装机量的增长。据Wood Mackenzie,2020年全球光伏逆变器出货量185.14GW,较2019年大幅增长43%。

  中国光伏市场规模的全球占比从2019年的25%大幅提升至36%左右,美国市场保待稳定增长,越南市场由于光伏补贴退坡,驱动屋顶光伏市场需求激增,成为全球新增装机量第3的国家。法国、土耳其、墨西哥、智利、沙特阿拉伯、阿联酋以及埃及等国家,虽然未在2020年进入GW级市场,但市场已初具规模且储备项目充足,据中国光伏行业协会预计,这些国家将成为未来2-3年拉动全球市场需求的新增长点。

  2018年以来国内逆变器出口额增长迅速。2020年疫情拖累海外光伏装机进度,但我国逆变器出口依旧保持较高增长。据海关总署公布的数据,2018-2020年我国逆变器产品出口额分别为18.5/27.6/34.8亿美元,对应增速23.5%/49.4% /26.1%;中国光伏行业协会统计的同期海外光伏新增装机量分别为59.7/84.9 /81.8GW,对应增速29.3%/42.1%/-3.64%;协会统计的我国光伏产品总出口额增速分别为12.0%/30.0%/-5.0%。逆变器出口增速于2019-2020年高于同期海外新增装机增速,并于2018-2020年显著高于光伏产品出口总额增速。

  2021上半年逆变器出口维持高增速。2021年前6个月逆变器出口额共计21.45亿美元,同比增长64.75%,达到2020全年出口额的62.32%,反映出了海外市场的旺盛需求。

  欧洲和亚洲是当前我国逆变器出口最主要的市场。2020年,我国出口至欧洲和亚洲的逆变器总额分别为12.5和11.4亿美元,同比增长31.44%和43.43%;并且2021年前6个月对欧洲市场的出口额已经达到9.2亿美元,相当于2019年全年的水平。2020年我国对北美地区的出口额下滑20.04%,主要受到了中美贸易纠纷的影响,部分企业通过在海外设立工厂以应对此类情况。

  新兴市场增长迅速。在传统欧美市场以外,以越南、巴西以及多个阿拉伯国家为代表的新兴市场需求量持续增长,为中国逆变器企业带来更多机遇。据海关总署公开的数据,2021上半年,我国对拉丁美洲、东南亚、中东和非洲的逆变器出口额分别为2.60、1.19、0.81和0.65亿美元,合计占逆变器出口金额的25%左右。

  2017-2020年,对东南亚、非洲和拉美的逆变器出口金额三年CAGR分别高达134.31%、63.67%和49.25%,高于其他市场。其中代表性国家如越南、巴西和南非的出口金额三年CAGR分别达到了395.40%、156.41%和121.16%,显示出了巨大的增长弹性。在中东地区,2021上半年我国对阿联酋的逆变器出口金额同比增长了350.51%,达到了2100万美元。

  分布式装机占比逐步提升。在全球范围内,屋顶光伏市场相较公用事业规模的光伏市场增长更对迅速,在2020年新增装机占比中达到了40%左右。在国内,魔兽世界90生存猎伙伴选织梦者怎么样!2013年以来,国内历年新增光伏装机中,分布式装机量占比整体呈上升趋势。2021上半年,全国分布式新增装机同比增长97.5%,集中式新增装机同比下降24.2%;户用新增装机占比42%,成为新增装机的主要来源。

  组串式逆变器逐渐成为市场主流产品。随着集中式光伏电站中组串式逆变器使用占比升高,以及分布式光伏装机的快速推进,国内组串式逆变器市场占有率较2019年提升5pct至66%,而Wood Mackenzie统计的2019年全球市场组串式逆变器出货占比为63%左右。

  单瓦价差缩小,2021上半年招标中组串式占比明显高于集中式。据中国光伏行业协会,2020年我国组串式和集中式逆变器市场平均价格分别为0.18元/W和0.11元/W,0.06元/W的价差相对于整体光伏系统3.5-4.0元/W的价格来说,仅占总成本的1.6%左右,逐渐缩小的价差为组串式在大型电站中的推广创造了条件。据索比光伏网对2021上半年20.37GW的光伏逆变器中标信息的统计,其中组串式占比81%,集中式占比19%。 另据PV-Tech对2020年约24GW的央企光伏逆变器集采招标结果的统计,统计项目中组串式招标总量超17.74GW,占比73.93%,集中式占比20.00%,集散式占比6.06%。

  组串式可更灵活地适用于更多场景,并提高发电效率。对于地形复杂的山地光伏电站、分散的工商业屋顶、安装面积狭小的户用屋顶等场景来说,组串式逆变器相较集中式具有先天的优势。另外,由于组串式逆变器相较集中式单机连接更少的光伏组件,同时具有更广的MPPT电压变化范围,当外界温度、光照等因素发生变化时,或者部分组件受到植被、浮云等遮挡时,组串式可相较集中式获得同等条件下更大的发电量。

  目前传统的集中式逆变器厂商也早已推出了各类组串式产品,因此我们认为,组串式对于集中式的替代趋势并不意味着对传统组串式厂商的利好和传统集中式厂商的威胁;产品效能的不断提升,将提高光伏电站整体的发电效率,扩展光伏开发的场景,降低发电上网成本,为行业市场空间的进一步扩大提供有力支撑。

  目前各大逆变器厂商纷纷推出了更高功率等级的逆变器产品,在集中式逆变器方面,阳光电源、上能电气和特变特工等国内厂商都推出了额定功率为3125KW或3400KW的大功率产品,SMA和Power Electronics等国外厂商也分别推出了3000KW和3510KW的集中式逆变器。在组串式逆变器方面,阳光电源的SG320HX作为目前全球单机功率最大组串式逆变器产品,额定功率达320KW;华为、锦浪科技、固德威、以及SMA等国内外主流厂商也推出了150KW-300KW的大功率组串式产品。 逆变器功率等级的提升,一方面是为了适配光伏组件功率的提升,以及光伏电站越来越大的建设规模;同时也可有效降低逆变器的单瓦成本,从而降低光伏电站的总体成本。

  在光伏发电实现全面平价上网的进程加速的大背景下,受益于直流1500V技术的成熟和市场接受度的提升,光伏电站将电压等级从1000V提升至1500V成为降本增效的重要途径。据IHS Markit,2020年采用1500V的光伏系统占比达到45%;目前印度、越南、拉美、中东非等新兴市场,大型光伏电站的招标普遍采用1500V方案;国内2020年新增大型地面电站中70%使用1500V系统;而欧美等发达国家光伏电站市场也由1000V系统逐渐切换至1500V系统。国内外主流厂商也已经推出多款1500V系统逆变器产品。

  1500V系统主要通过提升直流侧电压,减少线缆的损耗,降低电力设备的数量,进而降低投资成本并提高发电量。据中国光伏行业协会的测算,1500V系统可提高光伏电站1%的系统效率,降低2分/度的度电成本。

  我们认为,市场对于逆变器产品类型需求的变化,整体上朝降本增效的大方向发展,长久来看都将促进光伏发电在整体能源结构中占比的提升,从而实现扩展行业空间的效果。

  1)全球范围内光伏新增装机需求持续提升。2020年,全球光伏市场在新冠疫情的影响下依旧实现了加速增长,全年新增装机量约130GW,同比增长13.0%,增幅较2019年上升了4.5pct。中国2020年新增光伏装机48.2GW,同比增长60.1%;美国新增装机19GW,同比提升42.9%,中美两国分别位列2020年全球新增装机前两名。越南由于补贴政策的变更,在2020年出现抢装潮,新增装机10.75GW,同比增长92.0%,跃居全球第三大装机市场。

  据中国光伏行业协会的预测,未来5年全球光伏新增装机量在保守或乐观的情况下将分别以15.74%或20.48%的CAGR快速增长,至2025年达到270-330GW左右。逆变器作为光伏系统并网的必要设备,光伏装机容量的迅速提升将成为驱动逆变器行业成长的重要因素。

  2)存量替换的空间不断扩大。逆变器内部的IGBT等电力电子器件使用年限在10-15年左右,而在全球光伏起步较早的欧洲市场,早期使用的户用组串式逆变器预期寿命为5-10年,低于光伏组件20-30年的使用寿命,因此在组件完整的运营周期中至少需要更换一次逆变器,使得逆变器市场在快速增长的增量市场之外,同时享有存量替换的空间。

  据IHS Markit,随着老化的光伏装置规模的不断扩大,2020年全球对于逆变器替换的需求量在8.7GW左右,较2019年增长近40%。而随着逆变器产品性能的不断提升,近年来新产品对于系统监控和自主控制等智能化功能的加入或强化,拥有较新逆变器的客户也会出于提升整个光伏系统智能化程度的考虑,产生更换逆变器的需求。

  替换的需求还来自对已退出市场的厂商遗留产品的替换。2013年以来,国内光伏逆变器企业的数量从几百家降至了几十家;而在海外市场,诸如Satcon和Advanced Energy等曾经占据较大市场份额的厂商如今已不再活跃于市场。这类退出竞争的厂商留下的逆变器产品出现故障时,往往无法得到修理,业主只能选择以新产品替换。

  据Wood Mackenzie,对于一个50MW的光伏电站,逆变器替换的成本仅占平均运维成本的12%-13%;逆变器不断下降的价格,也是业主在面对发生故障的逆变器时,选择整机替换而非对具体零部件进行单独更换的原因。

  3)电化学储能的快速发展推动对储能逆变器的需求。据CNESA统计,2020年全球电化学储能新增装机量4.73GW,较2019年增长63.67%;国内2020年新增投运装机量1.56GW,同比增长145%。另据IRENA预测,到2025年全球新增电化学储能容量将达到195.6GWh,5年CAGR为82.36%,显示出巨大的增长潜力。

  储能电池需要通过储能逆变器才能实现并网。据IHS Markit预测,到2022年,并网型储能逆变器规模将增至7GW;2018-2022年全球储能逆变器市场规模预计为63GW,呈持续增长态势。

  据我们测算,到2025年全球光伏逆变器需求量将达到392.1GW,全球光伏逆变器市场空间791.61亿元,其中国内市场空间182.53亿元,海外市场空间609.09亿元,关键假设如下:

  1)全球光伏新增装机量:装机量的预测以中国光伏行业协会在《2020中国光伏产业发展路线图》中对于“保守情况”的指引为主要依据,到2025年国内新增光伏装机量达到100GW左右,全球新增装机接近300GW。

  2)容配比假设:2020年以前我国光伏系统设计均采用1:1容配比,2020年底国家能源局发布的《光伏发电系统效能规范》正式放开了容配比限制;另根据城乡建设部2019年发布的《光伏发电站设计规范(征求意见稿)》,国内一类太阳能资源地区,容配比不宜超过1.2,二类地区不宜超过1.4,三类地区不宜超过1.8;我们据此保守估计到2025年国内新增装机容配比平均值为1.2。

  在海外市场,目前欧洲普遍采用1.2-1.4的容配比设计,美国和印度在1.4左右,我们假设海外市场整体容配比维持在1.3。

  3)替换需求的增速:我们选取2015-2019年存量替换市场17.96%的CAGR作为未来5年逆变器存量替换市场的年增速。

  4)分布式光伏的比例:我们认为,虽然2021上半年国内分布式光伏装机增长强劲,装机量超过了集中式电站,不过为了实现碳中和目标,全球范围内的大型光伏电站的建设在未来仍将占据主要位置。我们假设到2025年全球光伏电站建设中,45%的比例为分布式装机,55%的比例为公用事业规模的集中式装机。

  5)逆变器平均价格:我们并未对逆变器按照组串式或集中式的种类进行区分,而是根据逆变器的使用场景分为分布式装机(户用、工商业屋顶)和公用事业装机(大型地面电站等),即分别假设“小功率”和“大功率”的逆变器平均单价的变化。我们参考了国内外主流厂商在海内外出货单价的平均值,以及中国光伏行业协会对于集中式逆变器和组串式逆变器平均单价变化的指引,假设到2025年,国内分布式装机逆变器平均单价为0.16元/W,公用事业规模逆变器均价0.11元/W;在海外市场均价分别为0.30和0.19元/W。

  储能市场刚刚起步,各国标准和规范还不完备,且差异较大。我们对于政策指引相对充分的国内光伏和风力发电侧配置储能的需求进行了测算,预计到2025年这部分市场配储需求为55.2GWh,对应19.8GW储能逆变器需求和197.9亿元的储能逆变器市场空间。

  测算过程主要参考了国家能源局下发的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》中对于2021年保障性并网规模不低于90GW的要求;《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》中关于超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小时以上)配建储能调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网的要求;以及各省对于光储融合发展的政策中,对储能配置比例在10%-20%之间的要求。

  新能源电力电子转换龙头。公司从光伏逆变器业务起家,通过在电力转换技术方面的优势,横向外延至风电变流器、储能变流器、新能源车充电系统等领域,向下游延伸至新能源电站的投资开发。公司各业务之间,核心技术相通,目标客户相似;公司对于品牌和渠道的建设,以及研发上取得的进展可使各项业务共同受益,能很好地发挥协同效应和规模效应,不断扩宽公司的成长空间。

  公司光伏逆变器产品线完备,最大效率全线%,产品质量全球领先;品牌享誉世界,连续两年蝉联彭博新能源财经“全球最具融资价值逆变器品牌”;2020年,实现全球多个市场的逆变器出货量市占率大幅提升,占据全球19%市场份额,与华为的差距进一步缩小。

  储能市场占据先发优势。公司自2014年开始布局储能业务,2020年,据CNESA,公司是当前国内最大的储能变流器提供商和最大的储能系统集成商。目前储能变流器较光伏逆变器享有更高溢价,公司有望凭借先发优势充分受益新兴行业的发展。

  积极扩产巩固龙头地位。2021年8月5日,公司发布定增募集不超过36.4亿元资金,用于扩建70GW光伏逆变器、15GW风电变流器、15GW储能变流器产能、扩建研发中心和建设全球营销服务体系;2020年公司光伏逆变器生产量约35.52GW,此次扩充近一倍产能,将进一步巩固竞争优势地位。

  公司深耕分布式市场,主推中低功率组串式产品。公司单相组串式逆变器产品覆盖0.7KW-10KW功率范围,三相组串式逆变器覆盖5KW-230KW的范围。2021H1,国内分布式新增装机7.65GW,首次高于集中式装机,占比总装机量的59%;全球范围内,2020年分布式新增装机占比40.39%,较2019年提高约5pct。在全球分布式光伏装机占比逐渐提升的背景下,公司的中小功率产品契合海内外市场需求,有望持续受益于下游需求释放。

  海外渠道建设日趋完善,全球市场份额稳步提升。公司积极拓展海外销售渠道,是国内较早通过欧盟CE、澳大利亚AS4777、美国ETL和UL等主流市场认证的逆变器企业;在欧洲、美国、东南亚和拉美等市场的组串式逆变器份额领先。公司2019和2020年60%以上的收入来自境外市场,2020年逆变器出货量位列全球第6;公司IPO募投建设全球5个营销服务办事处,进一步提高自身营销服务网络在全球的覆盖面。

  产能扩张迅速,业绩有望保持高增长。据公司2021半年报披露,截至2021年6月30日,公司拥有逆变器产能25万台/年,2021上半年产量36.14万台,产能利用率144.56%。公司IPO募投12万台并网逆变器新建项目已达可使用状态,定增募投3.5亿元新增的40万台组串式并网及储能逆变器新建项目预计将于2021年底前达产,届时总产能将达77万台/年,较目前扩大3倍,有望继续推进业绩的高增长态势。

  组串式及储能逆变器双向发力。公司目前主营产品包括光伏并网逆变器、光伏储能逆变器、智能数据采集器以及SEMS智慧能源管理系统。公司组串式光伏并网逆变器涵盖0.7KW-250KW功率范围,可广泛适用于各类场景。公司光伏储能逆变器产品2020年实现收入1.59亿元,占比10%;公司储能逆变器目前覆盖2.5KW-10KW功率范围,主要用于户用光伏系统,并且公司提供了可配套使用的户用锂电池产品;据Wood Mackenzie,公司2019年户用储能逆变器出货量全球第一,在户用储能行业的布局占据优势。

  开拓境外市场收益显著。公司注重海外市场的扩张,与Krannich Solar、Voltalia、IBC Solar、Memodo等全球领先的能源巨头签署了战略合作协议,境外收入占比由2016年的20.79%迅速提升至2020年的68.14%;海外市场更高的利润空间推动公司归母净利润从2016年的0.31亿元提升至2020年的2.6亿元,CAGR达70.18%。

  政策利好有望增加公司营收弹性。2021年国家出台多项政策鼓励分布式光伏开发,公司产品结构契合分布式光伏系统需求,预计将充分受益。2021年6月,国家能源局下发了《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,极大推动了各类场景的分布式光伏开发热情,预计将增加公司并网型逆变器的销量;2021年7月,国家发改委发布《进一步完善分时电价机制的通知》,要求完善峰谷电价机制、建立尖峰电价机制、健全季节性电价机制,将提升用户端储能的经济性,预计将为公司储能逆变器的销售打开市场空间。

  1)光伏装机不及预期。受疫情影响,以及光伏产业链其他环节涨价等因素的影响,全球光伏新增装机的进程可能会放缓,进而影响逆变器的出货量。

  2)竞争加剧缩减海外市场利润空间。目前逆变器在海外市场的销售相较国内享有较高的溢价,随着国内厂商在全球市占率的不断提升,如果厂商之间因抢占市场份额而大打价格战,导致海外逆变器价格下降速度超预期,行业整体的利润空间将萎缩。

  3)IGBT等关键元件短缺限制产能。目前逆变器的部分核心元器件仍依赖于进口,短期之内还无法实现全面的国产替代,如果出现断供等情况将极大影响逆变器产能。

  4)国际贸易纠纷限制产品出口。当前国内逆变器厂商的利润主要来自海外市场,但近年来国际形势复杂,华为已于2019年被迫退出美国市场,而印度政府也提高了我国逆变器的关税。如果贸易纠纷升级,可能导致厂商的利润空间缩窄,甚至被迫退出部分市场。