国内光伏igbt龙头（光伏行业专题报告:逆变器需求强）

（报告出品方/作者：招商证券，游家训、张伟鑫、赵旭）

一、产业概况

1、产品分类

逆变器衔接交直流系统，影响电站收益、电能质量。光伏组件产生直流电，电网、主要负荷都采取交流形式，逆变器 是实现组件输出直流电到交流电转换，同时控制维持组件功率最大化输出的核心设备，其可靠性直接影响电站收益， 输出特性影响电能质量。 根据设备容量、变换拓扑、控制逻辑等差异，逆变器可以分为集中式、组串式、微型逆变器等。而依据逆变器功率流 向，可以分为并网逆变器（单一逆变功能）、储能变流器（逆变 整流）等。

2、原理成熟，技术、工艺持续迭代优化

2.1 技术工艺不断优化，对研发能力有较高要求

基本原理成熟。逆变器整体结构包括直流输入滤波电路、升压电路、MPPT 电路、逆变电路、输出滤波电路等。DC/AC 交直流变换的基本控制原理已经相当成熟，拓扑结构也有丰富的衍生。

多样化场景、持续降本要求逆变器持续优化。光伏产业需要持续降本增效，同时下游应用场景多样（尤其分布式光伏 的快速发展），主产业链技术也在不断的变化，仍然要求厂商能够结合组件参数、集成方式、控制保护规则等做配套 的升级。具体体现在 1）控制维度：电力变换调制控制策略、MPPT 策略、保护方案等；2）硬件层面：结构/拓扑设 计、器件兼容性等。 整体上，光伏逆变器仍然是快速迭代的技术密集型环节，对企业的研发能力有较高的要求，上市公司研发费用率大致 在 5-6%上下，相比其他产业环节也处在中高位。

2.2 研发的重点在降本提效和场景适配

1）降本提效是行业诉求和企业差异化的体现。 过去十几年间，逆变器售价大幅下降至目前 0.2 元/W 上下（以集中式为例），对实现发电侧平价有重要贡献，但目前 行业距离光储平价仍有距离，降本提效的诉求仍然强烈。 同时从企业微观层面，售价差异在逐渐收窄，成本控制能力对盈利空间的影响也比较明显。

2）场景多样化，逆变器需要因地制宜 。光伏大类应用场景包括集中式、工商业、户用，不同场景的光照、环境条件差异很大，逆变器需要因地制宜。

3）组件电池技术变化要求逆变器做适配 。常规组件版型为 54pc（6×9）、60pc（6×10）、72pc（6×12），电池片间串联，输出电压大致为片数乘以单片电压， 输出电流约为单片电流。而电池输出电流可以直观理解为与电池面积、转换效率正相关。过去几年电池由 G1、M6 向 M10、M12 过渡，电池效率不断提升，电池电流不断增加：大尺寸电池电流更大：210、182 电池面积分别为 441cm2、331cm2，较 166 提升 61%、21%，工作电流增大。高效电池电流更大：perc 电池效率在过去三年提效超过 1.3pcts，而 TOPCon、HPBC、HJT 等高效电池方案较 perc 提效 1-2pcts（对应 5-6%）。

功率更高，各类逆变器应用场景有交叉。早期组串式逆变器功率多在几十个千瓦，集中式逆变器在数百千瓦左右。随 IGBT 等基础元器件技术优化及逆变器设计方案更迭，逆变器额定功率边界向更高功率发展：2021 年集中式逆变器主 流额定功率达到 3.125MW，组串式逆变器达到 250kW，2021 年阳光电源、特变电工等先后推出 300kW 以上产品， 组串式功率范围向集中式靠拢。同时微型逆变器功率也有进一步向小单相组串式靠拢的趋势，一拖四、一拖八产品应 用场景应景开始和组串式有交叉。 大功率逆变器可以降低设备成本，主要体现在结构件的成本摊薄，另一方面减少单站逆变器数量，优化交流侧波形质 量。尤其对组串式逆变器而言，200~300kW 大功率多路 MPPT 逆变器具备配套大型电站的可行性。同时，逆变器集 成度提升，也大幅优化功率密度，降低设备安装的人工成本。

3、轻资产，重运营

3.1 资产较轻，扩张灵活

逆变器生产过程是将采购物料（电子元器件如芯片、电容、电感等及结构件如散热器、箱体等）通过自动化产线集成 装配的过程，核心是拓扑结构设计、软件算法，不需要大型制造设备。与硅片、电池等环节相比，逆变器的产线兼容度要更优，产品的更新迭代大多不涉及到产线的大面积更换，对于先发 企业更加友好。

3.2 重视渠道、品牌建设，运营成本高

逆变器下游直接面向集成商或业主等终端市场，对企业的销售渠道、品牌建设、服务能力要求更高。虽然固定资产需 要的投资额不大，但日常运营所需的销售、管理费用支出更高，尤其在市场扩张阶段，对企业融资能力也有一定的要 求。

3.3 供应链管理能力的重要性放大

逆变器的材料构成更为分散，多数并非专供。2020 年下半年以来，半导体材料供给受限而电车、光伏等下游需求高 增，造成的芯片短缺一直持续至今。虽然头部企业在芯片供应上享有优先级，但扩张节奏不同程度的受到影响。 整体上看，散热器、结构件、LC 器件等大部分材料基本上实现国产，供给充分，但 IGBT、IC 半导体存在进口依赖， 不排除个别环节出现瓶颈的可能性。在市场高增的趋势下，供需的平衡态容易出现波动，对企业的供应链管理能力有 更高的要求。

二、光伏需求景气，IGBT 宽松后出货有希望加速

1、光伏持续高增，推动力和需求结构都在转变

1.1 装机推动由环保因素向经济性转变，能源安全进一步催化

过去很长一段时间，光伏的推动因素更多来自可持续发展的环保性目的，采取补贴、减税等方式，进程温和平稳。 借助政策规划扶持，十几年间光伏制造实现大幅降本增效，度电成本下降依次经过工商业用户侧平价、居民用户侧平 价、发电侧平价（以为国内为例）。2018 年以来，国内部分地区光伏项目中标价格已降至煤电标杆电价以下，而目 前光伏在全球范围已开始进入发电侧的平价阶段。

光储成本下降而传统能源价格抬升，经济性优势放大。光伏产业还有电池片等众多技术进步和迭代的可能，通过持续 的技术进步，其度电成本有望进一步显著下降，与此同时由于能源供需、发电限制以及碳排放成本增加，传统能源的 用能成本整体上呈现上升趋势。 预计在未来 3-5 年，光伏有望在目前发电侧平价的基础上，进一步实现光伏 储能平价，经济性优势是比环保性更有 力的推动，光伏替代传统能源的速度将更快。

1.2 供应链瓶颈破解后，装机高增将延续

供应链瓶颈逐步缓解和破解。光伏产业过去几年快速发展，上游供应链往往成为阶段性的制约要素，前几年先后有单 晶硅片、玻璃、热场出现瓶颈，到 2021 年，硅料瓶颈开始凸显，而硅料环节实在无法替代且投产周期长，硅料缺口 成为行业性的硬缺口，一方面是供给制约，同时夸张的涨价也对需求产生负面影响。 在光伏行业快速发展过程中，一批头部企业实现壮大并证券化，并保持高强度的资产开支，同时也吸引了更多的新进 入者或相关产业参与方。预计硅料环节下半年随着新产能投放和爬坡以及硅片薄片化进程的推进，硬瓶颈会逐步缓解 并破解。在此过程中，制造业内的盈利情况将向常态回归，终端交付量增长有望出现显著的加速。

国内市场看，尽管近期国内电站等市场对组件价格接受度有所减弱，但预计影响时间长度与力度总体比较有限。 过去大部分时间地面电站是国内需求主力，2021 年政府提出加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光 基地规划建设，11 月首批风光大基地清单纳入约 97GW 风光项目，12 月启动第二批申报，而 Q1 末已有 85GW 项目启动建设，未来将进一步加快推动 450GW 大型风光基地项目落实。此外，央行并行推出碳减排支持工具， 以低成本资金重点支持风光项目建设，虽然目前组件价格仍在高位，但随硅料供给释放，大基地项目将是十四五 期间国内光伏装机的重要部分。 自发自用余电上网模式分布式市场相对而言对价格容忍度更高，2021 年国内推进整县模式，分布式结构性高增 长，实现装机 29GW，占比首次超过 50%。电价整体走高趋势下，分布式光伏仍将保持高速增长。

海外方面，在传统能源价格持续上涨的背景下，多数地区光伏是最便宜的能源之一，且海外电价更加市场化，对成本 容忍度也更高。 欧洲市场激增。3 月 8 日，欧委会提出 REPower EU 方案，主要目的是为了保障欧盟的能源安全，2021 年 7 月，欧 洲委员会曾公布 Fit for 55 一揽子气候计划，SolarPowerEurope 更是认为乐观预期 2030 年欧盟光伏累计装机规模有 望达 1000GW。REPower EU 方案是俄乌危机后提出的，是针对欧洲地缘政治与欧洲能源危机进行的方向性、长期 性的调整和选择。 此外欧洲一直是清洁能源发展的播种机和发动机，而近几年夸张的油气价格与对外依赖，促使欧洲更坚定的通过发展 清洁能源摆脱依赖的决心。长期来看，每一次能源危机，都会对能源行业以及高耗能产生深远的影响。全球当下的能 源危机，可能催生新的清洁能源投资热潮，也将加速全球范围对光伏等清洁能源的接受消纳。

主要的海外市场都有望持续增长。从今年上半年看，主要是欧洲、印度贡献加大，下半年美国市场可能激增，同时巴 西分布式市场年底也或出现抢装： 印度：1-2月印度在BCD关税窗口期抢购备货，贡献主要需求，估算前两个月自国内进口电池组件容量在7-8GW。 考虑印度本土光伏制造能力和庞大装机规划间的矛盾，其贸易政策也存在调整放宽的可能性。欧洲：2021 年以来欧洲能源价格暴力上涨，今年 3 月俄乌冲突放大能源安全问题，欧洲对光伏、储能的需求爆 发。以德国为例，3 月装机 731MW，环比/同比增长 73%/34%，创过去 5 年单月装机新高。从海关数据看荷兰、 西班牙、德国等主要的出口国家出口量整体也在攀升。 美国：美国对东南亚组件实施 2 年期关税豁免，阶段性关税障碍消除后，美国市场会带来新的增量需求，叠加由 于“反规避”造成的大面积项目延后，下半年美国市场有可能爆发。 南美：除 2020 年疫情影响外，拉美光伏装机保持较快的增速，2021 年达到 9GW，全球份额由 2016 年约 2%增 长至去年约 6%。2023 年巴西将调整分布式光伏净计量相关政策，或造成 2022 年的巴西分布式（＜5MW）市场 抢装。（报告来源：未来智库）

2、短期逆变器有望量利齐增

2.1 具备提价条件

1）供应紧张是涨价前提。欧洲市场装机需求激增，而逆变器由于普遍缺芯供给有限，安装周期普遍在几个月以上， 供需关系是提价的前提。 2）能源价格高企，形成涨价空间。电价的大幅上涨放大了光伏电站的投资收益，也意味着投资方对于组件、逆变器 的价格容忍度会更高。3）逆变器终端成本占比低，相对容易实现价格传导。从终端成本看，逆变器占比不到 10%，逆变器的价格调整对项 目收益影响较小，价格相对更容易传导。 4）相比海外产品价格仍偏低，而渠道品牌积淀不断加深。

年初以来，已有逆变器企业调升海外报价，考虑交付周期，调价收益可能从 Q2 开始逐渐体现。而逆变器报价模式区 别组件、电池等一周一报，调价周期更长，设置价格时考虑了未来一段时间的供需及材料变化，因而调价初期是盈利 更为丰厚的阶段。

2.2 芯片缓和后，成本及费用有下降空间

IGBT 等芯片在逆变器成本构成占比约 10%，缺芯造成 IGBT 器件价格大幅上涨，增加逆变器成本。假设年末 IGBT 紧张程度逐步缓和，逆变器直接材料成本将有小幅的下降空间。 全球范围内的缺芯限制逆变器的有效供给，2021-2022 年主流的逆变器企业开始导入国产器件，变相加速了晶体管的 国产替代。虽然逆变器企业直接目的是保障供应稳定，但从中长期看半导体器件的国产替代将进一步增强逆变器企业 的成本控制能力。 此外，除涨价的直接影响外，现货采购，增加 IGBT 库存也对公司经营效率有影响，加大费用支出，在芯片供应缓和 后这部分费用也将直接增厚业绩。

三、缺芯缓和后，格局可能进一步优化

逆变器环节经过海外主导（2009 年以前）、国产涌现（2009 年前后）、降价洗牌（2013 年前后）、组串入局（2016 年前后）、政策调整（2018 年）、出海替代（2019 年以来）几个主要的发展阶段，逆变器企业由近 500 家收缩至目 前的十几家，沉淀至今的企业大多具备深厚的研发功底、市场经验，抑或在细分市场做出了差异化：

海外主导：阳光在 2003 年即已推出了国内首台完全自主知识产权的并网逆变器，但早期以 SMA 代表的海外企 业仍占绝对优势。2009 年 SMA 全球市场份额达到 37%，Frounis、KACO 等前五家企业占据 60%的市场空间。

国产涌现国内企业的涌入在 2009 年前后，高盈利下大量电力电子相关的设备制造企业转向光伏逆变器，但产品 质量参差不齐，大部分企业不具备持续研发能力。

降价洗牌：在 2012、2013 年经历价格大幅调整后，企业经历第一轮洗牌，众多外资品牌也逐渐退出国内市场。

组串入局：2014 年华为切入光伏逆变市场，主打组串式，既有的品牌渠道便利推动公司市场份额的快速攀升， 2015 年超过 SMA 跃居全球第一，也带动组串式应用场景的铺开。而 2016 年前后国内分布式市场的崛起提供了 古瑞瓦特、固德威、锦浪等组串式企业的成长空间，这一时期逆变器市场的主要份额转而由国内企业占据。

政策调整：2018 年政策调整、2019 年开始光伏逐步进入平价，国内逆变器技术、品牌认可度不断加深，性价比 更有优势，进一步向海外市场扩张，至 2020 年全球前 10 大逆变器企业中，6 家为国内企业，海外逆变器供应商 份额收缩。

出海替代：逆变器企业由十年前近 500 家收缩至目前主流的十几家，沉淀至今的企业大多具备深厚的研发功底、 市场经验，抑或在细分市场做出了差异化。

在芯片供给缓和后，逆变器环节可能进入更充分的竞争，优势企业可能实现份额的进一步提升：

1）出口替代仍有一定空间。国产逆变器在性能相仿的情况下，成本大幅降低，到目前为止仍然有明显的性价比 优势，形成对外资品牌的替代的产品基础。渠道逐步完善、品牌认可度的逐步加深，都推动国产品牌进一步抢占 海外市场份额。

2）缺芯缓和后，竞争要素回到技术、市场、品牌，头部企业更扎实。2021 年开始，拿芯片的能力很大程度影响 企业的阶段表现，“缺芯”短时放大了供应链管理能力在企业竞争对比中的权重，头部企业大部分是芯片厂商的战 略供应客户，但也不可避免的受到限制。 随着材料供给释放（包括国产器件替代、海外供给恢复），企业竞争的要素会重新回到产品、渠道、品牌上，相 对而言传统的头部企业积淀更深厚，份额也有可能进一步扩张。

3）从盈利水平看，并网逆变器毛利率大致在 20-30%，趋于稳定，不足以激发新企业大批涌入。

四、关注新的差异化赛道

1、储能 PCS 是高爆发力的增量空间

1.1 各侧储能都有较好的发展契机

1）海外户储需求旺盛

与分布式光伏类似，用户侧储能的推动因素主要是经济性和能源自主。

经济性方面，除了光伏 储能本身计算 LCOE 对比售电价格有优势外，市场机制允许的情况下，利用峰谷充放也 有收益空间。电价较高的欧洲、美国、澳洲等地是目前用户侧储能的主要市场，近期的能源价格上升放大户储经 济性，进一步刺激需求。

分布式光伏增配储能后形成一定的离网自供能力，用能安全性更有保障。在俄乌冲突后，屋顶光伏 户储的独立 供能方案在欧洲需求激增。此外在一些电网相对薄弱的地区，用户侧储能也扮演了备电的角色。

从大电网角度看，用户侧储能形成了电力需求响应能力，市场化电价能够引导储能发挥作用，改变负荷曲线（用 电紧张，电价高，用户侧储能放电；供电充分，电价低，用户侧充电），提升大电网的安全裕度。 目前户储兼顾了投资业主（经济性、用能安全）和电网运营（系统稳定）的多方需求，欧洲市场的爆发可能是整个户 用储能市场蓬勃发展的起点。

2）上游价格回调后，电站也有增配储能的空间

不附加储能的情况下，电网的风光消纳阈值在 15%上下，当风光渗透率由 20%向上提升将会造成系统净负荷的波动 幅度、剧烈程度陡增。电网稳定性造成的消纳能力弱化是新能源消纳的潜在制约因素，大规模储能配置成为新能源发 电渗透率进一步提升的必然选项。 今年上半年是光伏产业链的价格高位区间，年中开始硅料供给释放，2023 年产业链价格有望回调。按目前的硅耗估 算，硅料单吨价格每回落 1 万，对应终端价格能够下降约 2.5-3 分/W，提供电池、组件及电站环节盈利回报的修复空 间，同时考虑到明后年主产业链各环节供给相对宽松，硅料下降提供的一部分收益空间可能用于储能的配置。

1.2 PCS 格局尚未定型，并网逆变器企业更有优势

空间大，盈利相较传统的电力电子设备更好，技术硬性壁垒不高，目前有大量的企业参与。同时目前储能行业还处在 规模化的初期，储能变流器的价值量及盈利表现整体上优于并网逆变器，毛利率在 30-50%上下（较并网逆变器高约 10pcts，较其他电源设备高约 10-15pcts）。虽然储能 PCS 相对并网逆变器软硬件都更复杂，但在初期尤其国内市场 对产品品质要求还比较宽容，新进入者较多。

储能变流器相对更复杂。1）控制方案更复杂：除整流外，需要由电网/发电侧取电向储能电池充电，要求储能变 流器适时扮演 AC/DC 或 DC/DC 的角色（注：大部分储能变流器为并网型，且存在共交流母线或共直流母线的 设计方案）。2）硬件层面，储能变流器所需元器件数目超过光伏并网逆变器。 当前海外储能市场盈利表现比国内更好，在海外 PCS 市场份额较高的企业有更大的业绩弹性。长期而言，储能变流 器产品和并网逆变器比较相近，应用场景也有较多重合，并网逆变器企业的技术、市场资源存在共享，优势可以顺延， 在储能领域的份额优势在也逐渐的形成。

2、国内企业在微逆市场的潜在空间大

2.1 差异化赛道，利润弹性大

微逆在发电效率、安全性上有优势。微型逆变器一般与数块组件相连，功率较小（<5kW）。相较于集中式和组串式逆 变器，微逆在效率、安全性、可靠性上有优势，主要适用于小型工商业和户用的光伏。 发电效率：微逆实现组件级最大功率点跟踪（MPPT）。相较于组串式，组件级的 MPPT 技术能够更好的规避组 件不匹配、局部阴影等造成的失配损失。同时微型逆变器由于启动电压低（20V 左右），弱光效应更好。 可靠性：微逆独立运行，单个微型逆变器故障时，只会影响数个组件单元，系统能够继续运行。 安全性：采取并联电路设计和单组件 DC/AC 转换，直流电压（60V 左右，不高于组件最高输出直流电压），消除 了运行时的直流高压风险，同时具备组件级关断能力。 价格高，盈利空间更大。微逆 ToC 属性明显，消费群体价格敏感性不高，估算 Enphase 2021 年单 W 均价 2.4 元， 比组串式明显高出（以 SolarEdge 为例）。（报告来源：未来智库）

2.2 市场以海外为主，应用边界扩张

海外户用发展更早，价格接纳度高，且对安全性有要求，微逆市场目前以海外为主。据 WoodMac 数据，2020 年全 球微逆出货量约 2.28GW，其中美国市场占 70%，欧洲 16%，短期看美国受反规避调查影响，存在项目延后，但下 半年若政策调整趋缓后，积压项目可能爆发，而欧洲市场的持续景气对微逆拉动作用。

对分布式光伏安全性的关注度在提升。2014 年美国 NEC 提出组件自关断标准，2017、2020 版方案进一步细化，要 求关断装置启动后 30s 内，305mm 界限内/外电压分别降至 80/30V 以下。目前 NEC 2017、2020 版方案已经在大部 分州生效。此外，德国、加拿大、澳大利亚等也有类似的安全性要求。 实现组件级关断的方式包括微逆、组串式 优化器/关断器，微逆成本在持续下降，安全性更有优势，对安全性要求的 提升也可能加快微逆的应用。

微逆与集中式、组串式逆变器的差异明显。过去一段时间，微逆偏小众，市场空间有限，且商业模式有比较大的区别， 大部分逆变器企业，尤其国内供应商更多在集中式、组串式发力。格局上，当前 Enphase 处于绝对优势地位，占据 有 70%的市场份额，产品素质、客户认可度、配套服务能力都有一定优势。 目前微逆本身是高价值量的市场，空间有扩大的可能性，也逐步有具备竞争力的国产企业出现。目前禾迈、昱能、德 业等形成了比较全面的微逆产品体系，国内企业的优势仍然在性价比上，度过品牌及产品的认知期后，微逆领域国产 企业能够替代的潜在空间反而更大（目前逆变器整体市场国产份额达到 60-70%，微逆是相对空白的领域）。

3、代工需求可能加大

逆变器核心在技术迭代能力和渠道品牌构建，对于供应链管理、质量控制体系完善的企业，可以将部分或者全部的制 造环节采取委外生产。 委托加工模式能够快速形成产出，放大了逆变器企业的产能弹性空间，同时也能够一定程度减轻资本开支。在芯片等 供给瓶颈缓和后，代工需求可能会加大。光伏行业高增长，储能等部分逆变器的分支赛道增速更快。芯片供给缓和后，代工是快速形成产出，抢占市场份额的可行手段。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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