光伏的大腦：光伏逆變器行業的高質量發展之路_風聞

光伏發電系統主要由太陽能電池板、控制器和光伏併網逆變器三大部分組成。

光伏發電是可再生能源發電的重要形式，利用“光生伏特效應”將光能轉化為電能。光伏發電系統主要由太陽能電池板、控制器和光伏逆變器三大部分組成。其中，光伏逆變器能夠把太陽能電池板發出的直流電逆變為交流電，供負載使用或併入電網，並提高太陽能作為可再生能源的利用率，是光伏發電系統的核心設備之一。

光伏逆變器產業鏈分析

圖1 光伏逆變器上下游產業鏈

資料來源：禾邁股份招股説明書等

中國光伏逆變器產業鏈上游為功率半導體元器件（IGBT模塊）、其他電子元器件供應商及結構件等供應商；中游為光伏逆變器廠商以及光伏電池、組件等其他設備製造廠商；下游為光伏系統集成商、光伏系統安裝商或EPC承包商；終端用户為大型光伏地面電站、工商業電站及户用電站。從光伏逆變器行業上下游產業鏈參與企業來看，上游企業包含英飛凌、安森美、三菱、富士等國際電子元器件供應商以及斯達半導、士蘭微電子等國內電子元器件供應商；中游的光伏逆變器製造商主要有華為、陽光電源、錦浪科技、上能電氣、禾邁股份等光伏逆變器廠商；而下游應用主體主要有中國電建、中國能建等承包商以及中國華能、國家電投、中信博、晶澳科技等電站客户。

1.1 上游行業分析

1.1.1 上游直接材料佔比高，IGBT為核心部件

圖2 固德威2022年逆變器成本構成

資料來源：固德威

光伏逆變器為輕資產行業，生產成本中直接材料佔比超80%，物流費用、質量保證及維護費等佔比約10%，直接人工和製造費用佔比很低，因此上游原材料的產品性能及成本控制對光伏逆變器企業至關重要。光伏逆變器的直接材料中，主要包括IGBT模塊、電子元器件、結構件等，各自佔比較平均，其中，IGBT模塊作為電力電子裝置的“CPU”，直接影響光伏逆變器下游終端電站發電效率，是影響光伏逆變器性能的核心元器件。

1.1.2 IGBT行業集中度、技術壁壘雙高，國產替代正當時

全球IGBT行業集中度較高，頭部4家IGBT模塊廠商集中度為58.2%，已形成寡頭壟斷市場，中國IGBT模塊廠商由於起步較晚，競爭力有待提高。國際廠商如英飛凌、安森美、富士電機等IGBT模塊廠商在IGBT行業發展時間長、技術儲備豐富且擁有晶圓廠、芯片製造廠以及封裝廠等生產設施，可以提升產品良品率並控制產品成本，當前佔據IGBT領域主導地位。目前國產IGBT模塊主要應用於小功率逆變器上，如中車時代電氣、斯達半導體、士蘭微等國產IGBT模塊廠商已經具備一定的產業鏈協同能力，國產IGBT模塊廠商正處在追趕階段。鑑於IGBT行業集中度及技術壁壘雙高，IGBT模塊在光伏逆變器產業鏈上游領域議價能力較強。

1.2 中游行業分析

光伏逆變器產業鏈中游廠商為研發、生產及銷售光伏逆變器的企業，主要通過銷售逆變器產品獲得收入，除了產品銷售，光伏逆變器企業還通過提供售後服務、系統維護和技術支持等增值服務獲得服務性收入。技術創新是光伏逆變器企業提升產品競爭力和利潤空間的關鍵，以陽光電源為例，其通過不斷的技術創新，保持了其產品的市場領先地位，從而實現了較高的盈利水平。

光伏逆變器核心技術主要圍繞電力電子技術開展的研發創新，電力電子技術是一門新興的應用於電力領域的電子技術，是使用IGBT模塊對電能進行變換和控制的技術，是以電路拓撲技術、軟件算法控制技術以及智慧能源管理技術等為支撐的綜合技術平台，光伏逆變器企業對電力電子相關技術的研發及應用能力可以反映出其在行業內的核心競爭能力。

本行業具體分析見第2章。

1.3 下游行業分析

1.3.1 下游兩種主要模式、客户黏性強

光伏逆變器下游的兩種主要光伏發電系統實現模式分別為光伏系統集成商+光伏系統安裝商及EPC承包商。光伏系統集成商對整個光伏發電系統的設備進行選型，外購或自行生產光伏組件、光伏逆變器等設備後，匹配集成給下游，同時部分集成商可能也提供安裝相關服務。光伏系統安裝商是對終端投資業主的光伏發電系統進行安裝的企業，光伏系統的設計工作由光伏系統安裝商或業主委託設計單位完成，安裝商在安裝施工完畢後最終交付投資業主。EPC承包商是受投資業主委託，按照合同約定對整個光伏發電系統的設計選型、設備集成採購、安裝施工等實行全方位承包的企業，承包形式多樣，項目完工後，最終交付投資業主。投資業主為各類光伏發電系統的終端用户，包括户用業主、工商業主及地面電站投資者等。

終端用户對光伏系統運行的穩定性要求較高，其基於產品品質、技術水平以及生產成本等因素來選擇光伏逆變器企業進行合作。因各企業光伏逆變器產品指標有所不同，為了光伏發電系統的穩定運行，終端用户一旦做出選擇，一般不會更換供應商。故與合作過的優質中游光伏逆變器企業粘性較強。

1.3.2 國內直銷為主，國外經銷為主

集中式逆變器、集約式逆變器、組串式逆變器的下游客户通常為B端客户，一般採用直銷模式；而部分組串式逆變器、微型逆變器的下游客户為C端客户，則採用經銷模式。中國市場的光伏逆變器下游以“to B”主，銷售模式以直銷模式為主。相反，以海外市場為主的光伏逆變器廠商則主要採取經銷模式，主要因海外逆變器市場起步較早，海外的户用、工商業投資業主等終端用户數量較多、單體採購規模小、地域分散性強，“to C”屬性相對更強。當地經銷商通常具有渠道優勢，本地化服務能力強，更能貼近客户需求，國內的出口廠商一般通過與當地經銷商開展合作來開拓國外市場。

光伏逆變器行業綜述

2.1 光伏逆變器發展歷程

市場萌芽階段（1991-2011）：光伏逆變器技術起源於德國，SMA公司在這一時期憑藉先發優勢和技術領先佔據市場主導地位。中國光伏逆變器企業在這一時期處於萌芽階段，2003年，陽光電源才推出了國內首台擁有自主知識產權的併網逆變器。在此階段，光伏逆變器行業由國外光伏逆變器企業為主導。

市場發展階段（2012-2016）：隨着光伏逆變器市場的不斷擴大和技術擴散，中國光伏逆變器企業開始嶄露頭角，憑藉較低的人力成本和物料價格獲得成本優勢。與此同時，中國光伏逆變器企業通過技術創新，如提高MPPT效率、防護性等，提升產品性能，實現與國外廠商的競爭。在此階段，國內光伏逆變器企業發展迅猛，逐步擴大市場份額。

高質量轉型階段（2017-至今）：隨着中國光伏市場的興起，中國光伏逆變器企業開始提供全套的光伏電站智能化解決方案，參與不同場景下的系統設計。在國內電力電子技術的快速發展背景下，中國光伏逆變器產品朝着高可靠性、高轉換效率、低成本的趨勢發展。在此階段，國內光伏逆變器企業已佔據市場主導地位，並進入了高質量發展階段。

2.2 工作原理及生產工藝

2.2.1 光伏逆變器工作原理

圖3 光伏逆變器工作原理

資料來源：昱能科技

光伏逆變器是將太陽電池組件產生的直流電轉換成頻率可調節的交流電的電子設備，由於併網的電源需滿足上網的質量要求，逆變器通過電力電子開關調整電壓波形，用於電網或供負載使用，可直接影響太陽能光伏系統的發電效率。光伏逆變器主要由逆變電路、邏輯控制電路、濾波電路三大部分組成，其中，控制電路負責整個逆變器系統的運行，逆變電路負責將直流電轉換為交流電，濾波電路負責過濾冗餘信號。

MPPT系統，即最大功率電跟蹤，由於光伏組件的輸出電壓易受太陽光照強度、温度與遮擋的影響，光伏發電系統的發電功率隨之變化，配備MPPT系統的光伏逆變器可根據外界不同的環境温度、光照強度等特性來調節光伏電池陣列的輸出功率，保證其輸出功率最大化。MPPT系統通過實時檢測太陽光照射下太陽能板的發電電壓，追蹤最高電壓電流值，使電力系統以最大功率對蓄電池充電，因此MPPT系統是決定光伏逆變器發電量大小的關鍵技術。

2.2.2 光伏逆變器生產工藝

圖4 光伏逆變器生產工藝流程圖

資料來源：固德威

光伏逆變器的核心技術主要體現在控制算法、電路拓撲、工業設計等方面，生產流程主要包含燒錄、安裝、測試等環節。具體來講，光伏併網逆變器的生產主要以印刷電路半成品、機器箱體、機器散熱器、機器上蓋、機器包裝材料等為原料，生產過程包括電子件預加工、整機裝配、測試和整機包裝等工藝環節，具體生產工藝流程如圖4所示。

2.2.3 光伏逆變器技術發展

衡量光伏逆變器產品技術水平和核心競爭力的主要技術指標包括：轉換效率、最大功率點跟蹤電壓範圍（MPPT）、輸入電流、功率密度等。各廠商逆變器性能指標存在一定差異，對發電量影響較大。

表1 光伏逆變器核心技術指標

資料來源：愛士惟

隨着光伏逆變器轉換效率普遍達到99%以上，從設備本身而言，在轉換效率方面，其對整個光伏系統發電量的提升已經基本做到了極致，光伏逆變器未來技術發展路徑更多還是要圍繞光伏逆變器產品的性能提升、成本控制及設備智能化這三個方面。

在性能提升方面，光伏系統整體性能的提升主要依託提升發電效率、提升發電時間等方面。提升發電效率方面，光伏逆變器MPPT技術的應用對於光伏逆變器的性能至關重要，MPPT技術本身提高了光伏發電的效率，此外，MPPT算法和硬件也在不斷優化，以適應不同應用場景的需求。未來針對複雜環境條件下的光伏系統，研究和開發多峯值功率輸出MPPT算法，可以顯著提升光伏發電系統在多變環境條件下的最大功率跟蹤性能，進而提升光伏系統整體發電效率；提升發電時間方面，具有更寬的MPPT工作電壓範圍的光伏逆變器，可以更早啓動、更晚停機，通過增加發電時間的方式提升光伏系統整體發電效率。

在成本控制方面，光伏系統整體成本的控制主要依託提升功率、提升電壓等方面。提升功率方面，當前光伏逆變器企業致力於不斷提高產品的功率，一方面提高了光伏系統的整體收益，另一方面也通過不斷提高功率來降低自身的單瓦成本，進而降低光伏系統的整體成本；提升電壓方面，更高電壓意味着更小的電流，意味着更小的配套線纜直徑。因此，提高光伏逆變器的最大輸入電壓，可以更好的節省光伏系統的建設成本。

在設備智能化方面，光伏逆變器在光伏系統中的作用日益凸顯，其設計和製造要兼顧綜合防護、穩定運行、安全可靠和電網友好性。隨着光伏系統管理日趨精細化，光伏逆變器同時也開始承擔着數據採集、能源管理、電站監控等工作，並通過將數據上傳至雲端等，從而便於電站管理者和用户對光伏電站的運行數據查看及管理。隨着大數據、物聯網、雲計算等相關技術的持續發展，光伏逆變器也將不斷向智能化、多元化、高效率、多功能化發展，以滿足不同場景的需求。

2.3 光伏逆變器主要產品類別

光伏逆變器根據輸出交流電壓的相數，可分為單相逆變器和三相逆變器；根據應用在併網發電系統還是離網發電系統中，可分為併網逆變器和離網逆變器；根據應用的光伏發電類型，可以分為集中式光伏發電逆變器和分佈式光伏發電逆變器；根據能量是否存儲可以分為併網逆變器和儲能逆變器；根據技術路線可以分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器，其中，根據技術路線劃分為光伏逆變器產品主要劃分方式。根據中國光伏行業協會發布的《中國光伏產業發展路線圖》，目前光伏逆變器市場主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主。

2.3.1 集中式光伏逆變器

圖5 集中式光伏逆變器示意圖

資料來源：禾邁股份

集中式光伏逆變器是將光伏組件產生的直流電匯總成較大直流功率後再轉變為交流電的一種電力電子裝置。因此，此類光伏逆變器的功率都相對較大，一般採用500KW以上的集中式逆變器。特別是近年來，隨着電力電子技術的快速發展，大型集中式光伏逆變器的功率越來越大，從最初的500KW逐步提升至3.125MW等，同時電壓等級也越來越高。

大型集中式光伏逆變器具有輸出功率大、運維簡單、技術成熟以及電能質量高、成本低等優點，通常適用於大型地面光伏電站、農光互補光伏電站、水面光伏電站等。同時，由於其單體輸出功率大、電壓等級高，隨着技術進步近年來開始與下游的變壓器集成，形成“逆變升壓”一體化的解決方案，以及與儲能結合的光儲一體化解決方案。

2.3.2 組串式光伏逆變器

圖6 組串式光伏逆變器

資料來源：禾邁股份

組串式光伏逆變器是將較小單元光伏組件產生的直流電直接轉變為交流電的一種電力電子裝置。因此，組串式光伏逆變器的功率都相對較小，一般功率在50kW以下的光伏逆變器稱為組串式光伏逆變器。但是近年來，隨着技術進步和降本增效的考慮，組串式光伏逆變器的功率也開始逐步增加，出現了175KW以上等大功率的組串式光伏逆變器。

組串式光伏逆變器由於單台功率小，在同等發電規模情況下增加了逆變器的數量，因此單台逆變器與光伏組件最佳工作點的匹配性較好，在特殊的環境下能夠增加發電量。組串式光伏逆變器主要運用於規模較小的電站，如户用分佈式發電、中小型工商業屋頂電站等，近年來也應用於一些大型地面電站。

2.3.3 集散式光伏逆變器

圖7 集散式光伏逆變器

資料來源：禾邁股份

集散式逆變技術是近年來推出的一種逆變方案，其結合了大型集中式光伏逆變器的“集中逆變”優勢和組串式光伏逆變器的“分散MPPT跟蹤”優勢，達到“集中式逆變器低成本高可靠性，組串式逆變器的高發電量”。

由於集散式光伏逆變器繼承了大型集中式光伏逆器的優勢，近年來大型集中式光伏逆變器的高功率、高電壓等級、“逆變升壓”一體化等技術，逐步應用到集散式光伏逆變技術中，在提高發電效率的同時能夠大幅降低成本，成為了我國光伏逆變器“領跑者”的一種重要技術路線。

2.3.4 微型光伏逆變器

圖8 微型光伏逆變器

資料來源：愛士惟

微型光伏逆變器的逆變方式是每個微型逆變器一般只對應單塊或數塊光伏組件，可以對每一塊光伏組件進行單獨的最大功率點跟蹤，再經過逆變以後併入交流電網。微型光伏逆變器的單體容量一般在5kW以下。微型光伏逆變器能夠對每塊光伏組件進行獨立的最大功率跟蹤控制，從而實現對每塊光伏組件的輸出功率進行精細化調節及監控。相較於集中式逆變器與組串式逆變器，在碰到部分遮擋或者組件性能差異的情形下，微型逆變器光伏發電系統能獲得更高的發電效率。此外，微型逆變器全部並聯運行，並且直接將每塊光伏組件的直流電逆變為交流電後併入電網，運行時僅有幾十伏的直流電壓，最大程度降低了安全隱患。

微型逆變器主要應用於分佈式光伏發電系統，具備體積小、質量輕的特點，無需額外的放置用地，極大地增強了安裝便利性。

表2 四種光伏逆變器性能介紹

資料來源：禾邁股份

2.4 光伏逆變器行業競爭格局

2.4.1 全球光伏逆變器企業競爭分析

圖9 2022年全球前10大光伏逆變器企業市場份額

資料來源：Wood Mackenzi

由於中國光伏企業較國際企業發展較晚，據Wood Mackenzi統計，2013年以前，全球光伏逆變器市場基本由國際廠商主導，2013年全球光伏逆變器市場份額排名前5名為SMA（德國）、陽光電源（中國）、ABB（瑞士）、Omron（日本）、東芝三菱（日本），前5名光伏逆變器廠商只有一家中國企業，中國光伏逆變器廠商在全球市場份額不超過10%。

隨着中國光伏裝機量的增長，相關支持政策不斷出台，中國光伏逆變器企業加快產品研發與技術升級，實現了跨越式發展。據IHS Markit統計，2020年中國企業全球出貨量佔比首次超過50%。據Wood Mackenzie統計，2021年以後，全球前5大光伏逆變器廠商全部為中國企業，2022年全球前10大光伏逆變器廠商中，中國光伏逆變器企業佔據8席，合計市佔率達80%，光伏逆變器行業國產替代基本實現。憑藉性價比優勢，中國光伏逆變器企業市佔率將繼續提升，並有望提升至和光伏發電系統其他環節相同的約90%的市佔率。

表3 2013-2022年全球前5大光伏逆變器企業排名

資料來源：Wood Mackenzi

2.4.2 國內光伏逆變器企業競爭分析

中國光伏逆變器行業充分競爭態勢，市場格局較穩定且集中度高，頭部企業最為受益。據Wood Mackenzie統計，2022年中國光伏逆變器前5大企業分別為華為、陽光電源、錦浪科技、古瑞瓦特、固德威。市佔率分別為29%、23%、8%、6%、5%，CR2為52%，華為、陽光電源為光伏逆變器行業第1梯隊，佔據了整個市場份額50%以上。錦浪科技、古瑞瓦特、固德威為光伏逆變器行業第2梯隊，市佔率在5%-8%之間。其餘光伏逆變器企業市佔率不足3%。根據表3可以看出，光伏逆變器行業第1梯隊的企業在行業內的領導地位穩固，從2015年起，華為與陽光電源便牢牢佔據光伏逆變器行業前2名，在“馬太效應”的驅動下，未來華為與陽光電源有望持續保持行業主導地位。光伏逆變器行業第2梯隊在近幾年完成了國產替代，從2021年起，原來佔據第2梯隊的國外光伏逆變器企業被國產企業替代，並且再未回到第2梯隊。

2.5 光伏逆變器行業發展趨勢

隨着中國光伏發電產業的不斷發展、電力電子技術的進步以及發電質量、效率的逐漸提升，光伏逆變器行業開始朝着高可靠性、高轉換效率、低成本的趨勢發展。中國光伏逆變器行業已進入高質量發展的階段。

2.5.1 需求成本雙驅動，組串式光伏逆變器迎來高速增長

隨着中國對光伏行業的補貼退坡以及平價上網時代逐步來臨，分佈式光伏發電方式基於安裝靈活、安全性高、經濟性強等優勢，其新增裝機量從2016年的6.1GW增長至2020年的78.1GW，CAGR為66.5%，分佈式光伏裝機量的增長可直接帶動組串式逆變器需求。與此同時，組串式逆變器成本自2014年0.54元/W降至2021年0.17元/W，得益於組串式逆變器成本下降，組串式逆變器也開始逐步應用於集中式光伏裝機，擠壓集中式逆變器的市場空間。從新增光伏裝機來看，分佈式光伏裝機自2021年新增裝機首次超過集中式，至2022、2023年屢創新高。組串式逆變器基於需求驅動、成本下降等優勢，未來將持續佔據光伏逆變器主流應用產品的位置，受下游分佈式電站需求增長及組串式單瓦成本不斷降低等因素驅動，組串式光伏逆變器將迎來高速增長。

2.5.2 性能安全均顯現，微型光伏逆變器市場潛力較大

光伏發電在分佈式應用場景中的應用從過去的“環保行為”逐步變為“創收行為”，能為企業及家庭帶來穩定的發電收益，因此，分佈式光伏發電系統在未來10年將成為光伏發電行業的重要新增市場。與此同時，隨着相關光伏建築的逐步推廣，政府、企業及户主對光伏發電的安全性重視程度逐步加深。相比其他模式，微型逆變器方案具有更佳的發電性能及安全性，得益於更為優異的產品性能、用户體驗及產品可靠性，微型光伏逆變器雖總體成本高於組串式逆變器和集中式逆變器，但在分佈式發電系統中更受終端客户歡迎，未來具有廣闊的市場空間。

2.5.3 技術密集，企業研發能力愈發受到重視

光伏逆變器企業的研發能力是其在行業中保持競爭力的關鍵因素。光伏逆變器行業的頭部企業，如華為，通過技術創新，如IV智能檢測技術，提升了光伏電站的運維效率；如陽光電源，通過持續不斷地高額研發投入，使其光伏逆變器產品功率範圍達到10~8800kW，轉換效率全線突破99%，滿足了各類應用場景下的組件及併網需求，引領行業創新變革。從研發費用率來看，光伏逆變器企業的研發費用率明顯高於光伏其他環節的企業，較高的技術壁壘使得其在光伏行業競爭白熱化的當下，依然保持盈利相對穩定。持續不斷的高質量研發使得這些光伏逆變器企業在國內牢牢佔據了主導地位，並且在全球市場上也展現出了強勁的競爭力。

光伏逆變器行業有利因素與不利因素

3.1 有利因素

3.1.1 政策支持

國家能源局、國家發改委以及各地方政府相繼出台光伏發電項目補貼政策，助力光伏行業發展的同時驅動光伏逆變器需求上升。

表4 中國光伏逆變器主要行業政策

資料來源：國務院、國家能源局官網等

3.1.2 行業壁壘

（1）技術壁壘

光伏逆變器為光伏發電系統的核心設備，屬於技術密集型行業，除了在電能質量等技術參數方面必須滿足電網要求外，還必須使用先進控制技術確保系統的最大出力；此外，光伏逆變器、光儲一體機的硬件和軟件的研發設計過程也是一項複雜的系統工程，一般企業難以在短時間完成。近年來，隨着光伏發電比例的增加，穩定、安全的電網運行對光伏發電系統又提出了特別的要求，如低電壓穿越、無功調節等。因此，進入該行業需要較強的技術研發能力。

（2）產品認證壁壘

光伏逆變器進入到不同國家、地區的市場，需通過當地市場對產品的認證，如國內的CQC認證、歐洲的CE認證等，認證涉及產品的技術性能、可靠性、安全性等指標，未通過認證的產品不得在當地市場銷售，行業存在較高的認證壁壘。光儲產品需按照相關的國際或國家標準設計生產，認證通常耗時較長，程序複雜，測試嚴格，新進入者較難在不同國家、地區通過多種認證。

（3）品牌壁壘

光伏逆變器及系統的可靠性、轉化效率的高低、輸入電壓範圍等技術性能，對光伏發電系統、儲能系統的利用效率和回報情況具有重大的影響。客户在產品選型的過程中特別重視產品的安裝案例和品牌形象，新進入本行業的企業需要積累一定規模的安裝實例，樹立良好的品牌形象，才能贏得客户的信任。

3.2 不利因素

3.2.1 宏觀經濟波動及行業政策影響

中國光伏逆變器行業依託於整個光伏行業，易受宏觀經濟波動、貨幣政策及行業相關政策變動影響。隨着中國光伏逆變器廠商在國際市場出貨量的佔比逐漸提升，全球匯率調整、進出口政策改變、國家間的關係局勢改變（如中美貿易戰可能導致的光伏行業關税壁壘）均可對光伏逆變器廠商的經營產生較大影響，重要出口國的經濟情況也對光伏逆變器出口影響較大，如2011年的歐洲債務危機，間接導致中國光伏組件行業的出貨量和平均利潤率大幅降低。綜合來説，全球宏觀經濟波動及政策變動可能導致光伏新增裝機量不及預期進而傳導到光伏逆變器行業。

3.2.2 上游IGBT出貨量制約光伏逆變器行業發展

IGBT模塊產品技術門檻較高，過去一直由英飛凌、安森美、三菱、富士等國外企業佔據主導地位，中國一線逆變器廠商在主要功率器件方面大多選用進口產品。隨着光伏逆變器需求大幅增長，2022年IGBT出現供應短缺，地面大型光伏電站及工商業用大功率機型IGBT模塊缺貨尤其嚴重，許多光伏逆變器廠家出現被延遲交付情況。同時，在中美貿易情況的背景下，逆變器企業對供應鏈的安全愈發關注，助推逆變器廠家轉向國產化替代，加速國產IGBT器件的驗證和導入。

目前內地IGBT企業如中車時代電氣、斯達半導體、士蘭微等已經具備一定的產業鏈協同能力，其中技術難度較低的國產IGBT單管已完全可滿足逆變器要求，並已產能過剩，2023年內地IGBT短缺已有所緩解，未來若能在此關鍵領域實現國產替代，則可突破光伏逆變器上游關鍵原材料的制約。

3.2.3 相關行業競爭加劇風險

中國光伏行業整體屬於資本密集型產業，現金流、融資渠道是光伏行業內的企業保障健康發展的基礎。由於近年來光伏行業的眾多參與者不斷湧入，光伏行業競爭不斷加劇，產能供過於求，光伏電池片及組件主要企業經營情況持續惡化，當前相關廠商已出現大面積虧損，電池片價格持續下行，行業拐點尚未到來。與此同時，光伏相關企業資產負債率較高，償債壓力比較大。在應收賬款週轉率較低、資金回籠壓力較大的情況下，若競爭持續惡化，光伏行業內大量中低端產能將出清，進而可能影響光伏新增裝機量，間接制約光伏逆變器行業的發展。與此同時，光伏逆變器行業也在較多參與者入場的趨勢下，出現一定程度的競爭，部分企業通過更換價格更低的上游原材料降低成本以實現盈利，此競爭趨勢將影響光伏逆變器行業技術發展並壓縮光伏逆變器企業盈利空間。

光伏逆變器行業市場分析

全球能源危機以及氣候問題使得清潔能源加速替代化石能源成為各國能源轉型的主要議題，以中國、歐洲、美國以及部分新興國家如印度、巴西等國積極出台各項政策以支持當地光伏裝機量持續增長。如歐盟，在2022年提出2030年可再生能源使用佔比達45%，光伏累計裝機達600GW；如印度，自2010年開始實施國家太陽能計劃通過發電補貼以推動光伏產業發展；如巴西，自2020年公佈能源發展計劃，規劃至2029年，全國可再生能源總能源比例達48%等。全球光伏產業的快速擴張有利於光伏逆變器行業的進一步發展。

4.1 國內市場

圖10 2014年-2023年全國光伏累積裝機量及新增裝機量

資料來源：Wood Mackenzi

中國堅定光伏產業戰略部署，光伏產業持續高速增長帶動逆變器需求不斷走高。在國家層面，中國提出了《“十四五”能源體系規劃》等重磅文件，其中明確將光伏作為新能源發展的重要組成部分；在地方層面，各省市亦紛紛出台具體措施，配合國家政策推動光伏產業發展。受相關政策支撐，過去十年來，光伏行業實現飛速發展，光伏歷史裝機量從2014年的28.1GW增長至2023年的608.0GW，增長了20.64倍，光伏新增裝機量從2014年的10.6GW增長至2023年的216.0GW，增長了19.38倍。其中，2023年的光伏新增裝機量增長尤為顯著，遠超市場預期。主要因為光伏相關行業競爭日益激烈，電池片、組件等行業掀起了價格戰，國內光伏單瓦投資成本遠低於歐美，內地光伏裝機需求對組件價格較為敏感，光伏電池及組件價格大跌極大地刺激了內地裝機需求。由於2023年的高基數和裝機超預期導致的消納壓力，預計未來光伏新增裝機量增速將放緩。

4.2 出口分析

受全球碳中和戰略及歐洲能源危機推動，以及組件價格大跌推動下，2023年全球光伏新增裝機約增長65%至380GW，其中，中國及國外的光伏新增裝機量分別為216GW、164GW，歐洲、美國貢獻國外主要增量，據Wood Mackenzie預測，未來國外光伏新增裝機量增速也將放緩。由第2章所述，中國光伏逆變器企業競爭優勢較明顯，將不斷擴大國外市場份額。與此同時，國外光伏終端用户由於人工、土地等成本遠高於國內，光伏逆變器在其光伏裝機投資成本中佔比遠低於內地，因此其對逆變器性能要求較高、價格敏感度較低，此外，由於海外市場銷售門檻較高，競爭程度相對緩和，兩因素共同導致國外光伏逆變器價格遠高於內地。固德威2022年光伏逆變器產品在境外的毛利率高達41.0%，而境內僅為13.6%，高出27.4%，單價高出近50%。綜合來講，預計未來國外光伏新增裝機量增速也將放緩，但光伏逆變器產品單價及附加值遠高於國內。

4.3 市場空間

光伏逆變器市場空間主要由3個部分組成，分別是新增光伏裝機量、光伏裝機存量替換及儲能裝機規模。其中，光伏新增裝機量為光伏逆變器發展的主要驅動力；光伏裝機存量替換需求為光伏逆變發展的另一驅動力；而未來儲能市場的發展會為逆變器發展帶來新的助力。

4.3.1 光伏新增裝機量

據Wood Mackenzie預測，到2024年，全球光伏行業將從高增長行業轉變為增長較慢的成熟行業。據Wood Mackenzie發佈的報告，全球光伏市場未來8年的年均增長將放緩，與過去10年的快速增長趨勢具有顯著的差異。2024年至2032年期間，預計全球新增光伏裝機容量將達到每年平均350GW左右，光伏行業逐步從過去的高速增長轉換為高質量穩定增長。由於2023年，全球新增光伏裝機量為380GW，其中，中國及國外的光伏新增裝機量分別為216GW、164GW。合理預測未來每年中國及國外的光伏新增裝機量分別為200GW、150GW。

4.3.2 光伏累計裝機量存量替代

光伏逆變器作為電氣設備，光伏逆變器中IGBT模塊等元器件的使用壽命通常在10年左右，遠短於光伏組件的25-30年，這意味着在光伏組件的1個生命週期內至少需要額外更換1次光伏逆變器。此外，若有政策或法規要求或更新，需要運營商提高對電網互聯能力、效率要求或響應能力時，舊有逆變器無法滿足要求下，亦將帶來光伏逆變器替換需求。因此，2013-2015年的存量光伏發電設備將在2024年迎來一波光伏逆變器“換新潮”，近年來大幅增加的新增光伏裝機量也會給10年後的光伏逆變器市場帶來增長動力。

4.3.3 儲能逆變器提供新動力

隨着新能源發電量佔比快速提升導致電網的消納壓力不斷增加，以及儲能成本的大幅下降，兩因素共同驅動儲能相關需求快速爆發，而逆變器行業還擁有儲能這一新的增長點。相比光伏逆變器，當前儲能逆變器的成長性更高，且無技術路線風險，是難得的具有確定性的長期成長賽道。與此同時，儲能逆變器由於功能更為豐富，技術難度更大，目前其單價和毛利率均遠高於併網逆變器。因此儲能逆變器不僅將推動逆變器企業收入增長，其在產品結構中的佔比提高還將明顯提升毛利率和單位毛利，為光伏逆變器相關企業未來的增長帶來新的動力。

4.3.4 市場空間測算

據Wood Mackenzie預測，2024年至2032年期間，預計全球新增光伏裝機容量將達到每年平均350GW左右，合理預測，未來每年中國及國外的光伏新增裝機量分別為200GW、150GW。

據索比光伏網統計，2014年全球光伏新增裝機容量為47GW，其中，中國及國外的光伏新增裝機量分別為10.6GW、36.4GW；據國際可再生能源署(IRENA)的報告，2020年全球光伏新增裝機容量為127GW，其中，中國及國外的光伏新增裝機量分別為49GW、78GW。

據光伏行業協會，2022年中國集中式地面光伏電站系統與工商業分佈式光伏系統成本分別約為4.13元/W與3.74元/W，其中光伏逆變器成本佔比分別為3%與5%,換算約為0.12元/W與0.19元/W。（近期受光伏行業過度競爭影響，光伏逆變器單瓦價格持續走低，2024年最低中標價格已跌到0.1元/W以下，預期光伏行業低端產能出清後，價格會回到合理區間，故本文選擇2022年價格）2022年中國新增地面光伏電站系統與工商業分佈式光伏系統的比例為3:2。故2022年中國光伏逆變器加權平均價格為0.148元/瓦，估算國外市場光伏逆變器價格為0.222元/瓦。

根據以上數據，可以預估2024年全球光伏逆變器市場空間為725.50億元人民幣，2030年全球光伏逆變器市場空間為874.68億元人民幣。其中，中國光伏逆變器廠商當前市佔率約為80%，對應份額580.40億元人民幣；預計2030年市佔率可達到90%，對應份額787.21億元人民幣。未來6年增長35.63%，CAGR為5.21%。若疊加高增長高附加值的儲能逆變器市場，逆變器整體市場空間有望在2030年突破千億規模。

重點企業分析

5.1 上市公司分析-陽光電源

5.1.1業務分析

陽光電源股份有限公司（股票代碼：300274）成立於1997年11月，是一家專注於新能源電源設備的研發、生產、銷售和服務的國家重點高新技術企業。陽光電源聚焦於以光伏逆變器為核心的光伏組件設備的研發與生產，包括集中式逆變器、組串逆變器、户用逆變器等，在全球光伏逆變器市場一直處於領先地位。由於光伏逆變器產品種類和性能不同，各企業光伏逆變器的功率覆蓋範圍存在較大差異，其中，陽光電源產品功率涵蓋3kW-8.8MW，8.8MW也是目前中國光伏逆變器的最大單台功率，陽光電源的產品種類和可覆蓋的應用場景最為全面。

2021年，陽光電源在行業內首推“1+X”模塊化集中式逆變器，開創行業新品類，每個模塊單元功率為1.1MW，通過並聯擴展實現1.1MW-8.8MW子陣靈活配置，兼具集中式和組串式逆變器優勢。2023年7月，陽光電源最新研發的直流2000V高壓逆變器在陝西榆林“孟家灣光伏項目”成功併網發電，這是2000V系統在世界範圍內第一次併網實證，標誌着光伏系統成功從1500V進階至2000V，在光伏降本增效之路上邁出關鍵一步。此外，陽光電源通過採用新型半導體材料、高效磁性器件、優化電路設計、改善MPPT算法、優化散熱系統等，帶動逆變器效率不斷提升，目前光伏逆變器最大效率已全線達到99%。以上多項行業首創產品均反映出陽光電源的強大技術實力。

表5 陽光電源光伏逆變器產品簡介

資料來源：陽光電源官網

5.1.2 財務分析

在成長能力方面，陽光電源2019-2023年的營業總收入分別為130.00億元、192.90億元、241.40億元、402.60億元、722.50億元，同比增長率為25.41%、48.31%、25.15%、66.79%、79.47%，近5年營業總收入的CAGR為153.54%；陽光電源2019-2023年的扣非淨利潤分別為9.05億元、18.46億元、13.36億元、33.86億元、92.16億元，同比增長率為29.40%、103.93%、-27.67%、153.53%、172.18%，近5年營業總收入的CAGR為178.64%。

表6 陽光電源成長能力指標

資料來源：陽光電源

在盈利能力方面，2023年光伏裝機量大幅增長，與此同時光伏逆變器行業市場競爭激烈程度相對較低，光伏逆變器產品供不應求，陽光電源各項盈利指標大幅上升。陽光電源2019-2022毛利率水平較為穩定，維持在22%-25%之間，2023年大幅上升至30.36%；陽光電源2019-2022淨利率水平維持在7%-10.5%之間，2023年大幅上升至13.30%。總資產收益率與淨資產收益率基本與淨利率同比例變動。

表7 陽光電源盈利能力指標

資料來源：陽光電源

在其他方面，陽光電源2019-2021的資產負債率較為穩定，維持在61%-62%之間，2022年資產負債率出現一定上浮，2023年有所回落；陽光電源2019-2023的應收賬款週轉率穩定上升，從1.78逐步提升至3.94；陽光電源2019-2023的研發費用逐年上升，從2019年的6.36億元提升至2023年的24.47億元，CAGR為140.05%。

表8 陽光電源其他財務指標

資料來源：陽光電源

綜合來講，陽光電源財務表現良好，近5年成長迅速、盈利能力及資本結構較為穩定、營運能力不斷提升、研發投入持續加大。

5.1.3 核心優勢

（1）品牌優勢

陽光電源股份有限公司自1997年成立以來，始終專注於新能源發電領域，2003年，陽光電源研製的中國第1台具有自主知識產權的光伏併網逆變器成功併網發電，打破了外國壟斷。發展至今，陽光電源已在全球超60個國家實現業務佈局，光伏逆變器業務全球市佔率23%，位列全球第2，僅次於華為。陽光電源基於其悠久的歷史沿革和業內的領先地位已與上下游建立了穩固的聯繫，具備較強的品牌優勢。

（2）研發優勢

在研發投入方面，2019年至2023年，陽光電源累計投入研發費用67.42億元，佔營業收入的3.99%。截至2024年上半年，陽光電源擁有5787名研發人員，其中博士77人，碩士2178人，研發人員佔公司總人數的約40%。在成果轉化方面，陽光電源同樣表現突出。如前文提到的的“1+X”模塊化集中式逆變器、陝西榆林“孟家灣光伏項目”併網發電項目以及效率全線突破99%的光伏逆變器產品等。陽光電源在光伏逆變器關鍵技術上具有領先優勢，得益於持續提升的研發投入，其產品在電壓等級、轉換效率、數智化等方面均處於行業領先地位。

（3）渠道優勢

2011年上市之初，陽光電源主要客户集中於國內幾大電力公司，其中包括國電及下屬子公司、中廣核、湘電風能、特變電工、國投華靖等，佔全部收入的近40%。2017年開始，陽光電源持續推進國際化發展戰略，聚焦重點海外市場，且提高了銷售、服務交付及技術支持等本地化佈局，逐步實現關鍵市場的大舉突破。目前業務已經覆蓋全球150多個國家和地區，在全球建立了20多家分子公司，擁有遍佈全球的50多個售後服務網絡，實現了全球24小時快速響應。通過這些渠道優勢，陽光電源不僅鞏固了其在全球光伏逆變器市場的領導地位，也為未來發展提供了有力支持。

5.2 非上市企業分析

5.2.1 愛士惟

愛士惟科技股份有限公司是一家專注於新能源電力技術產品的研發、生產與銷售的企業，主要產品包括光伏併網逆變器、儲能逆變器和智能充電樁等，成立於2009年，曾經是全球知名太陽能逆變器研發和製造企業德國SMA集團的中國全資子公司。2019年，經過管理層收購，愛士惟成為一家內資企業，繼承了德國SMA集團的技術和管理經驗。

愛士惟的產品累計取得了中國CQC認證、國際IEC認證、歐盟CE認證、德國VDE認證等多項國內外認證，顯示出其產品的國際競爭力。愛士惟在技術創新方面持續投入，依託其研發中心，不斷推進高質量產品與解決方案的研發，實現了對户用、工商業和大型地面電站等場景的全面覆蓋。愛士惟在2023年連續發佈了行業首個“人工智能+”產品、大功率及儲能逆變器等新產品，展現了愛士惟的技術實力和市場影響力。

在融資方面，愛士惟在2023年6月30日完成了新一輪的股權融資，引入了包括國資背景的上海國資國企綜改試驗私募基金合夥企業（有限合夥），創維集團旗下的南京創維光伏科技有限公司、上海銀都實業（集團）旗下的共青城雲尚雲階投資合夥企業（有限合夥）等投資機構。2023年6月，愛士惟科創板IPO申報獲上交所受理。但近年來，二級市場持續低迷，光伏逆變器企業的市值大幅回調，這使得愛士惟面臨的估值環境不佳。2023年11月30日，愛士惟撤回了上市申請。

5.2.2 麥田能源

麥田能源股份有限公司（以下簡稱“麥田能源”）是一家專注於光伏逆變器、儲能逆變器及儲能電池系統等產品的研發、生產、銷售的新能源企業，成立於2019年9月，總部位於浙江省温州市。

麥田能源的產品涵蓋了光伏併網逆變器、儲能逆變器、儲能電池系統及汽車充電樁等，致力於為家庭、工商業企業提供高效安全可靠的分佈式能源、儲能產品及智慧能源管理解決方案。麥田能源的研發團隊由行業內頂尖的專家和學者組成，擁有多項重要成果，近年來，依託強大的研發實力，麥田能源實現了快速發展。

在融資方面，麥田能源在2023年5月26日宣佈完成了超過10億元人民幣的Pre-IPO輪融資，該輪融資由朝希資本領投，該筆資金主要用於提升公司的產能和日常運營，隨着Pre-IPO輪融資的完成，麥田能源的估值已超過百億元人民幣，並正在加緊推進IPO，計劃在科創板上市。

5.2.3 騰聖

蘇州騰聖技術有限公司（以下簡稱“騰聖”）是一家專注於光伏微型逆變器領域的企業，成立於2019年，致力於為全球家庭提供安全、高效、經濟的光伏解決方案。其產品覆蓋了300W到3000W的功率段，包括Gen3系列和TITAN系列等。騰聖的微型逆變器通過了德國VDE實驗室的嚴苛測試，符合最新的電磁兼容性（EMC）國際標準，顯示了騰勝對產品質量和安全性的高標準要求。

騰聖的微型逆變器產品線具備微逆拓撲技術、軟開關技術、功率模塊主動並聯技術等領先技術，使其在功率密度、功率範圍、轉換效率方面具有行業先進性。此外，騰聖在儲能成套設備產品線方面，通過智能控制技術、無線測温技術、能源管理技術等核心技術儲備，展現了其在產品可靠性、靈活性和智能化程度方面的優勢。

在融資方面，騰聖在2023年5月完成了數千萬人民幣的A輪融資，由普洛斯隱山資本領投。這輪融資主要用於光儲產品的研發和迭代、研發生產中心的擴大等。在2023年11月，騰聖完成了超億元人民幣的B輪戰略融資，由IDG資本投資。此輪融資將主要用於建設自動化生產線、擴大產能、加速微型逆變器等核心產品的技術迭代、供應鏈建設以及國內外業務渠道的拓展。

5.2.4 海鵬科技

蘇州海鵬科技有限公司（以下簡稱“海鵬科技”）是一家專注於光伏逆變器和智慧能源管理系統的高科技製造企業，成立於2018年12月，總部位於江蘇蘇州。海鵬科技致力於開發新時代光伏逆變器以及智慧能源管理系統，其產品線涵蓋商用和户用系統，服務於全球用户，提供專業和極致的逆變器產品和能源解決方案。海鵬科技的產品功率段覆蓋從350W到80kW，遠銷世界五大洲70多個國家。

海鵬科技擁有一支經驗豐富的研發團隊，佔比超過40%，其中70%以上的成員擁有10年以上的行業技術經驗。海鵬科技的產品通過了多國權威認證機構的嚴苛測試，並連續四年獲得德國權威機構EUPD頒佈的TOP BRAND PV INVERTER獎項，展示出其具有強大的技術創新和產品研發能力。

在融資方面，海鵬科技在2023年6月完成了超億元人民幣的B輪融資，朝希資本作為聯合領投方參與了本輪融資。這輪融資的資金將主要用於研發、擴產以及海外渠道的拓展。

總結

隨着《“十四五”能源領域科技創新規劃》等光伏行業相關的重要政策陸續出台，光伏行業未來的發展得到了有力支撐。作為光伏發電系統的核心設備，光伏逆變器疊加光伏新增裝機量及光伏裝機存量替代需求，未來增長空間較大。作為光伏發電系統中唯一具備高度智能化處理功能的設備，光伏逆變器技術壁壘較高，可在“行業內卷”期間維持較高利潤率水平。在當前競爭格局下，“馬太效應”顯現，頭部企業憑藉品牌、研發、渠道等優勢拉開與第二梯隊的距離，不斷提升自身市場份額。