本文完工于：2021年9月26日

前言：在能耗双控的大背景下，限电成了目前的风口，但是要说到长期作用，还得是大力发展非煤能源的上网，所以今天就来说说实现非煤能源上网的核心部件：逆变器。

本篇目录：

1.来龙去脉

2.认识逆变器

3.行业特征

4.行业前景

5.行业格局

6.空间测算

7.投资策略及相关公司

一，来龙去脉

最近的热点很多都是围绕一个「电」字展开，从「新型电力系统」到「特高压」，从「绿电交易」到「拉闸限电」,这些围绕着「电」的热点大抵上还是离不开碳中和的大背景，未来「电」这个话题或许仍将继续延续。

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），在光伏和储能双轮驱动下，无论是发电还是储电，逆变器都是一个可以一看的部分。

二，认识逆变器

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。

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，是连接在储能电池与电网之间，实现电能双向转换的装置。

三，行业特征

1.轻资产模式运营

逆变器环节固定资产较轻，ROE 较高。

一方面，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%，高于硅片、电池、组件等环节的代表公司。

另一方面，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。

而且逆变器 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。

2.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。

3.产品迭代升级迅速

逆变器产品迭代升级迅速，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。

四，行业前景

1.传统市场维持增长，新兴市场需求显现

中国、欧盟和美国为全球最大光伏市场，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。

据国际能源署（IEA）发布的报告显示，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。

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。

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。据北极星太阳能光伏网的报道，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，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。

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。

五，小结及相关上市公司

毋庸置疑，逆变器行业，我们国家已经做到了行业第一，而这个相对容易切入的赛道中，不仅有像阳光电源这样的老牌巨头，也有像华为这样的新贵，所以这个行业的门槛并不高，而随着下游需求的提升，未来更多的上游相关企业也可能会挤入这个赛道，就像新能源材料，除了原本专业的化工材料生产商，现在化工巨头们也在利用资源优势进入这个行业，所以目前A股相关的上市公司已经有超过29家了。

五，行业格局

1.市场份额逐渐集中至龙头厂商

中国企业 Top6 占据全球光伏逆变器出货量 60%的市场份额。据 WoodMachenzie，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%。

2.国内厂商竞争优势明显，将加速海外渗透

1）国产逆变器性能高价格低

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。

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。比较从5KW 到3000KW 不同规格的逆变器性能，可以发现与 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。

2）国内厂商更新迭代的速度更快，市场影响力强

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。

3）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。

六，空间测算

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。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；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，可以假设海外市场整体容配比维持在 1.3。

3）替换需求的增速：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：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。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：参考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。

七，投资策略及相关公司

1.投资策略

2025年，全球光伏逆变器市场规模有望超过 800 亿元，而在新兴的储能领域，仅国内风光配储需求就有望产生超过 200 亿元的储能逆变器市场空间。虽然原材料涨价及个别国家补贴政策的变化会短期影响全球光伏装机进度，但长期来看各国政府为改善能源结构而推进光伏发电的大趋势不变，逆变器作为光伏系统的必要设备广阔的市场前景不变。可以关注行业内全球市占率高、渠道建设相对完善、可充分受益于全球光伏行业高速发展的优质标的。

2.相关公司

阳光电源（300274）：新能源领域的电力电子转换龙头，光伏、风电、储能和电动车领域的电力转换设备均有布局，致力于打造全球一流的清洁能源整体解决方案提供商。

锦浪科技（300763）：2020年全球逆变器出货量第6名，专注于中小功率的组串式逆变器研发生产，产能扩张迅速，在当前分布式光伏市场快速发展的背景下将充分受益。

固德威（688390）：公司在户用光伏储能业务的布局较早，已经占据先发优势，2019年户用储能逆变器全球出货量第一。

后记

本文也是我「可再生能源系列」的第37篇，目前进度如下

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以上是我自己研究的方向和思路，也就是和大家一起分享下。

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