光伏的大脑：光伏逆变器行业的高质量发展之路|光伏逆变器_新浪财经

光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和光伏并网逆变器三大部分组成。

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作者 | 融中研究

来源 | 水母研究

光伏发电是可再生能源发电的重要形式，利用“光生伏特效应”将光能转化为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器和光伏逆变器三大部分组成。其中，光伏逆变器能够把太阳能电池板发出的直流电逆变为交流电，供负载使用或并入电网，并提高太阳能作为可再生能源的利用率，是光伏发电系统的核心设备之一。

光伏逆变器产业链分析

图1 光伏逆变器上下游产业链

中国光伏逆变器产业链上游为功率半导体元器件（IGBT模块）、其他电子元器件供应商及结构件等供应商；中游为光伏逆变器厂商以及光伏电池、组件等其他设备制造厂商；下游为光伏系统集成商、光伏系统安装商或EPC承包商；终端用户为大型光伏地面电站、工商业电站及户用电站。从光伏逆变器行业上下游产业链参与企业来看，上游企业包含英飞凌、安森美、三菱、富士等国际电子元器件供应商以及斯达半导、士兰微电子等国内电子元器件供应商；中游的光伏逆变器制造商主要有华为、阳光电源、锦浪科技、上能电气、禾迈股份等光伏逆变器厂商；而下游应用主体主要有中国电建、中国能建等承包商以及中国华能、国家电投、中信博、晶澳科技等电站客户。

1.1 上游行业分析

1.1.1 上游直接材料占比高，IGBT为核心部件

图2 固德威2022年逆变器成本构成

光伏逆变器为轻资产行业，生产成本中直接材料占比超80%，物流费用、质量保证及维护费等占比约10%，直接人工和制造费用占比很低，因此上游原材料的产品性能及成本控制对光伏逆变器企业至关重要。光伏逆变器的直接材料中，主要包括IGBT模块、电子元器件、结构件等，各自占比较平均，其中，IGBT模块作为电力电子装置的“CPU”，直接影响光伏逆变器下游终端电站发电效率，是影响光伏逆变器性能的核心元器件。

1.1.2 IGBT行业集中度、技术壁垒双高，国产替代正当时

全球IGBT行业集中度较高，头部4家IGBT模块厂商集中度为58.2%，已形成寡头垄断市场，中国IGBT模块厂商由于起步较晚，竞争力有待提高。国际厂商如英飞凌、安森美、富士电机等IGBT模块厂商在IGBT行业发展时间长、技术储备丰富且拥有晶圆厂、芯片制造厂以及封装厂等生产设施，可以提升产品良品率并控制产品成本，当前占据IGBT领域主导地位。目前国产IGBT模块主要应用于小功率逆变器上，如中车时代电气、斯达半导体、士兰微等国产IGBT模块厂商已经具备一定的产业链协同能力，国产IGBT模块厂商正处在追赶阶段。鉴于IGBT行业集中度及技术壁垒双高，IGBT模块在光伏逆变器产业链上游领域议价能力较强。

1.2 中游行业分析

光伏逆变器产业链中游厂商为研发、生产及销售光伏逆变器的企业，主要通过销售逆变器产品获得收入，除了产品销售，光伏逆变器企业还通过提供售后服务、系统维护和技术支持等增值服务获得服务性收入。技术创新是光伏逆变器企业提升产品竞争力和利润空间的关键，以阳光电源为例，其通过不断的技术创新，保持了其产品的市场领先地位，从而实现了较高的盈利水平。

光伏逆变器核心技术主要围绕电力电子技术开展的研发创新，电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，是使用IGBT模块对电能进行变换和控制的技术，是以电路拓扑技术、软件算法控制技术以及智慧能源管理技术等为支撑的综合技术平台，光伏逆变器企业对电力电子相关技术的研发及应用能力可以反映出其在行业内的核心竞争能力。

本行业具体分析见第2章。

1.3 下游行业分析

1.3.1 下游两种主要模式、客户黏性强

光伏逆变器下游的两种主要光伏发电系统实现模式分别为光伏系统集成商+光伏系统安装商及EPC承包商。光伏系统集成商对整个光伏发电系统的设备进行选型，外购或自行生产光伏组件、光伏逆变器等设备后，匹配集成给下游，同时部分集成商可能也提供安装相关服务。光伏系统安装商是对终端投资业主的光伏发电系统进行安装的企业，光伏系统的设计工作由光伏系统安装商或业主委托设计单位完成，安装商在安装施工完毕后最终交付投资业主。EPC承包商是受投资业主委托，按照合同约定对整个光伏发电系统的设计选型、设备集成采购、安装施工等实行全方位承包的企业，承包形式多样，项目完工后，最终交付投资业主。投资业主为各类光伏发电系统的终端用户，包括户用业主、工商业主及地面电站投资者等。

终端用户对光伏系统运行的稳定性要求较高，其基于产品品质、技术水平以及生产成本等因素来选择光伏逆变器企业进行合作。因各企业光伏逆变器产品指标有所不同，为了光伏发电系统的稳定运行，终端用户一旦做出选择，一般不会更换供应商。故与合作过的优质中游光伏逆变器企业粘性较强。

1.3.2 国内直销为主，国外经销为主

集中式逆变器、集约式逆变器、组串式逆变器的下游客户通常为B端客户，一般采用直销模式；而部分组串式逆变器、微型逆变器的下游客户为C端客户，则采用经销模式。中国市场的光伏逆变器下游以“to B”主，销售模式以直销模式为主。相反，以海外市场为主的光伏逆变器厂商则主要采取经销模式，主要因海外逆变器市场起步较早，海外的户用、工商业投资业主等终端用户数量较多、单体采购规模小、地域分散性强，“to C”属性相对更强。当地经销商通常具有渠道优势，本地化服务能力强，更能贴近客户需求，国内的出口厂商一般通过与当地经销商开展合作来开拓国外市场。

光伏逆变器行业综述

2.1 光伏逆变器发展历程

市场萌芽阶段（1991-2011）：光伏逆变器技术起源于德国，SMA公司在这一时期凭借先发优势和技术领先占据市场主导地位。中国光伏逆变器企业在这一时期处于萌芽阶段，2003年，阳光电源才推出了国内首台拥有自主知识产权的并网逆变器。在此阶段，光伏逆变器行业由国外光伏逆变器企业为主导。

市场发展阶段（2012-2016）：随着光伏逆变器市场的不断扩大和技术扩散，中国光伏逆变器企业开始崭露头角，凭借较低的人力成本和物料价格获得成本优势。与此同时，中国光伏逆变器企业通过技术创新，如提高MPPT效率、防护性等，提升产品性能，实现与国外厂商的竞争。在此阶段，国内光伏逆变器企业发展迅猛，逐步扩大市场份额。

高质量转型阶段（2017-至今）：随着中国光伏市场的兴起，中国光伏逆变器企业开始提供全套的光伏电站智能化解决方案，参与不同场景下的系统设计。在国内电力电子技术的快速发展背景下，中国光伏逆变器产品朝着高可靠性、高转换效率、低成本的趋势发展。在此阶段，国内光伏逆变器企业已占据市场主导地位，并进入了高质量发展阶段。

2.2 工作原理及生产工艺

2.2.1 光伏逆变器工作原理

图3 光伏逆变器工作原理

光伏逆变器是将太阳电池组件产生的直流电转换成频率可调节的交流电的电子设备，由于并网的电源需满足上网的质量要求，逆变器通过电力电子开关调整电压波形，用于电网或供负载使用，可直接影响太阳能光伏系统的发电效率。光伏逆变器主要由逆变电路、逻辑控制电路、滤波电路三大部分组成，其中，控制电路负责整个逆变器系统的运行，逆变电路负责将直流电转换为交流电，滤波电路负责过滤冗余信号。

MPPT系统，即最大功率电跟踪，由于光伏组件的输出电压易受太阳光照强度、温度与遮挡的影响，光伏发电系统的发电功率随之变化，配备MPPT系统的光伏逆变器可根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏电池阵列的输出功率，保证其输出功率最大化。MPPT系统通过实时检测太阳光照射下太阳能板的发电电压，追踪最高电压电流值，使电力系统以最大功率对蓄电池充电，因此MPPT系统是决定光伏逆变器发电量大小的关键技术。

2.2.2 光伏逆变器生产工艺

图4 光伏逆变器生产工艺流程图

光伏逆变器的核心技术主要体现在控制算法、电路拓扑、工业设计等方面，生产流程主要包含烧录、安装、测试等环节。具体来讲，光伏并网逆变器的生产主要以印刷电路半成品、机器箱体、机器散热器、机器上盖、机器包装材料等为原料，生产过程包括电子件预加工、整机装配、测试和整机包装等工艺环节，具体生产工艺流程如图4所示。

2.2.3 光伏逆变器技术发展

衡量光伏逆变器产品技术水平和核心竞争力的主要技术指标包括：转换效率、最大功率点跟踪电压范围（MPPT）、输入电流、功率密度等。各厂商逆变器性能指标存在一定差异，对发电量影响较大。

表1 光伏逆变器核心技术指标

资料来源：爱士惟

随着光伏逆变器转换效率普遍达到99%以上，从设备本身而言，在转换效率方面，其对整个光伏系统发电量的提升已经基本做到了极致，光伏逆变器未来技术发展路径更多还是要围绕光伏逆变器产品的性能提升、成本控制及设备智能化这三个方面。

在性能提升方面，光伏系统整体性能的提升主要依托提升发电效率、提升发电时间等方面。提升发电效率方面，光伏逆变器MPPT技术的应用对于光伏逆变器的性能至关重要，MPPT技术本身提高了光伏发电的效率，此外，MPPT算法和硬件也在不断优化，以适应不同应用场景的需求。未来针对复杂环境条件下的光伏系统，研究和开发多峰值功率输出MPPT算法，可以显著提升光伏发电系统在多变环境条件下的最大功率跟踪性能，进而提升光伏系统整体发电效率；提升发电时间方面，具有更宽的MPPT工作电压范围的光伏逆变器，可以更早启动、更晚停机，通过增加发电时间的方式提升光伏系统整体发电效率。

在成本控制方面，光伏系统整体成本的控制主要依托提升功率、提升电压等方面。提升功率方面，当前光伏逆变器企业致力于不断提高产品的功率，一方面提高了光伏系统的整体收益，另一方面也通过不断提高功率来降低自身的单瓦成本，进而降低光伏系统的整体成本；提升电压方面，更高电压意味着更小的电流，意味着更小的配套线缆直径。因此，提高光伏逆变器的最大输入电压，可以更好的节省光伏系统的建设成本。

在设备智能化方面，光伏逆变器在光伏系统中的作用日益凸显，其设计和制造要兼顾综合防护、稳定运行、安全可靠和电网友好性。随着光伏系统管理日趋精细化，光伏逆变器同时也开始承担着数据采集、能源管理、电站监控等工作，并通过将数据上传至云端等，从而便于电站管理者和用户对光伏电站的运行数据查看及管理。随着大数据、物联网、云计算等相关技术的持续发展，光伏逆变器也将不断向智能化、多元化、高效率、多功能化发展，以满足不同场景的需求。

2.3 光伏逆变器主要产品类别

光伏逆变器根据输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器；根据应用在并网发电系统还是离网发电系统中，可分为并网逆变器和离网逆变器；根据应用的光伏发电类型，可以分为集中式光伏发电逆变器和分布式光伏发电逆变器；根据能量是否存储可以分为并网逆变器和储能逆变器；根据技术路线可以分为集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器，其中，根据技术路线划分为光伏逆变器产品主要划分方式。根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图》，目前光伏逆变器市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主。

2.3.1 集中式光伏逆变器

图5 集中式光伏逆变器示意图

资料来源：禾迈股份

集中式光伏逆变器是将光伏组件产生的直流电汇总成较大直流功率后再转变为交流电的一种电力电子装置。因此，此类光伏逆变器的功率都相对较大，一般采用500KW以上的集中式逆变器。特别是近年来，随着电力电子技术的快速发展，大型集中式光伏逆变器的功率越来越大，从最初的500KW逐步提升至3.125MW等，同时电压等级也越来越高。

大型集中式光伏逆变器具有输出功率大、运维简单、技术成熟以及电能质量高、成本低等优点，通常适用于大型地面光伏电站、农光互补光伏电站、水面光伏电站等。同时，由于其单体输出功率大、电压等级高，随着技术进步近年来开始与下游的变压器集成，形成“逆变升压”一体化的解决方案，以及与储能结合的光储一体化解决方案。

2.3.2 组串式光伏逆变器

图6 组串式光伏逆变器

组串式光伏逆变器是将较小单元光伏组件产生的直流电直接转变为交流电的一种电力电子装置。因此，组串式光伏逆变器的功率都相对较小，一般功率在50kW以下的光伏逆变器称为组串式光伏逆变器。但是近年来，随着技术进步和降本增效的考虑，组串式光伏逆变器的功率也开始逐步增加，出现了175KW以上等大功率的组串式光伏逆变器。

组串式光伏逆变器由于单台功率小，在同等发电规模情况下增加了逆变器的数量，因此单台逆变器与光伏组件最佳工作点的匹配性较好，在特殊的环境下能够增加发电量。组串式光伏逆变器主要运用于规模较小的电站，如户用分布式发电、中小型工商业屋顶电站等，近年来也应用于一些大型地面电站。

2.3.3 集散式光伏逆变器

图7 集散式光伏逆变器

集散式逆变技术是近年来推出的一种逆变方案，其结合了大型集中式光伏逆变器的“集中逆变”优势和组串式光伏逆变器的“分散MPPT跟踪”优势，达到“集中式逆变器低成本高可靠性，组串式逆变器的高发电量”。

由于集散式光伏逆变器继承了大型集中式光伏逆器的优势，近年来大型集中式光伏逆变器的高功率、高电压等级、“逆变升压”一体化等技术，逐步应用到集散式光伏逆变技术中，在提高发电效率的同时能够大幅降低成本，成为了我国光伏逆变器“领跑者”的一种重要技术路线。

2.3.4 微型光伏逆变器

图8 微型光伏逆变器

微型光伏逆变器的逆变方式是每个微型逆变器一般只对应单块或数块光伏组件，可以对每一块光伏组件进行单独的最大功率点跟踪，再经过逆变以后并入交流电网。微型光伏逆变器的单体容量一般在5kW以下。微型光伏逆变器能够对每块光伏组件进行独立的最大功率跟踪控制，从而实现对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节及监控。相较于集中式逆变器与组串式逆变器，在碰到部分遮挡或者组件性能差异的情形下，微型逆变器光伏发电系统能获得更高的发电效率。此外，微型逆变器全部并联运行，并且直接将每块光伏组件的直流电逆变为交流电后并入电网，运行时仅有几十伏的直流电压，最大程度降低了安全隐患。

微型逆变器主要应用于分布式光伏发电系统，具备体积小、质量轻的特点，无需额外的放置用地，极大地增强了安装便利性。

表2 四种光伏逆变器性能介绍

资料来源：禾迈股份

2.4 光伏逆变器行业竞争格局

2.4.1 全球光伏逆变器企业竞争分析

图9 2022年全球前10大光伏逆变器企业市场份额

由于中国光伏企业较国际企业发展较晚，据Wood Mackenzi统计，2013年以前，全球光伏逆变器市场基本由国际厂商主导，2013年全球光伏逆变器市场份额排名前5名为SMA（德国）、阳光电源（中国）、ABB（瑞士）、Omron（日本）、东芝三菱（日本），前5名光伏逆变器厂商只有一家中国企业，中国光伏逆变器厂商在全球市场份额不超过10%。

随着中国光伏装机量的增长，相关支持政策不断出台，中国光伏逆变器企业加快产品研发与技术升级，实现了跨越式发展。据IHS Markit统计，2020年中国企业全球出货量占比首次超过50%。据Wood Mackenzie统计，2021年以后，全球前5大光伏逆变器厂商全部为中国企业，2022年全球前10大光伏逆变器厂商中，中国光伏逆变器企业占据8席，合计市占率达80%，光伏逆变器行业国产替代基本实现。凭借性价比优势，中国光伏逆变器企业市占率将继续提升，并有望提升至和光伏发电系统其他环节相同的约90%的市占率。

表3 2013-2022年全球前5大光伏逆变器企业排名

资料来源：Wood Mackenzi

2.4.2 国内光伏逆变器企业竞争分析

中国光伏逆变器行业充分竞争态势，市场格局较稳定且集中度高，头部企业最为受益。据Wood Mackenzie统计，2022年中国光伏逆变器前5大企业分别为华为、阳光电源、锦浪科技、古瑞瓦特、固德威。市占率分别为29%、23%、8%、6%、5%，CR2为52%，华为、阳光电源为光伏逆变器行业第1梯队，占据了整个市场份额50%以上。锦浪科技、古瑞瓦特、固德威为光伏逆变器行业第2梯队，市占率在5%-8%之间。其余光伏逆变器企业市占率不足3%。根据表3可以看出，光伏逆变器行业第1梯队的企业在行业内的领导地位稳固，从2015年起，华为与阳光电源便牢牢占据光伏逆变器行业前2名，在“马太效应”的驱动下，未来华为与阳光电源有望持续保持行业主导地位。光伏逆变器行业第2梯队在近几年完成了国产替代，从2021年起，原来占据第2梯队的国外光伏逆变器企业被国产企业替代，并且再未回到第2梯队。

2.5 光伏逆变器行业发展趋势

随着中国光伏发电产业的不断发展、电力电子技术的进步以及发电质量、效率的逐渐提升，光伏逆变器行业开始朝着高可靠性、高转换效率、低成本的趋势发展。中国光伏逆变器行业已进入高质量发展的阶段。

2.5.1 需求成本双驱动，组串式光伏逆变器迎来高速增长

随着中国对光伏行业的补贴退坡以及平价上网时代逐步来临，分布式光伏发电方式基于安装灵活、安全性高、经济性强等优势，其新增装机量从2016年的6.1GW增长至2020年的78.1GW，CAGR为66.5%，分布式光伏装机量的增长可直接带动组串式逆变器需求。与此同时，组串式逆变器成本自2014年0.54元/W降至2021年0.17元/W，得益于组串式逆变器成本下降，组串式逆变器也开始逐步应用于集中式光伏装机，挤压集中式逆变器的市场空间。从新增光伏装机来看，分布式光伏装机自2021年新增装机首次超过集中式，至2022、2023年屡创新高。组串式逆变器基于需求驱动、成本下降等优势，未来将持续占据光伏逆变器主流应用产品的位置，受下游分布式电站需求增长及组串式单瓦成本不断降低等因素驱动，组串式光伏逆变器将迎来高速增长。

2.5.2 性能安全均显现，微型光伏逆变器市场潜力较大

光伏发电在分布式应用场景中的应用从过去的“环保行为”逐步变为“创收行为”，能为企业及家庭带来稳定的发电收益，因此，分布式光伏发电系统在未来10年将成为光伏发电行业的重要新增市场。与此同时，随着相关光伏建筑的逐步推广，政府、企业及户主对光伏发电的安全性重视程度逐步加深。相比其他模式，微型逆变器方案具有更佳的发电性能及安全性，得益于更为优异的产品性能、用户体验及产品可靠性，微型光伏逆变器虽总体成本高于组串式逆变器和集中式逆变器，但在分布式发电系统中更受终端客户欢迎，未来具有广阔的市场空间。

2.5.3 技术密集，企业研发能力愈发受到重视

光伏逆变器企业的研发能力是其在行业中保持竞争力的关键因素。光伏逆变器行业的头部企业，如华为，通过技术创新，如IV智能检测技术，提升了光伏电站的运维效率；如阳光电源，通过持续不断地高额研发投入，使其光伏逆变器产品功率范围达到10~8800kW，转换效率全线突破99%，满足了各类应用场景下的组件及并网需求，引领行业创新变革。从研发费用率来看，光伏逆变器企业的研发费用率明显高于光伏其他环节的企业，较高的技术壁垒使得其在光伏行业竞争白热化的当下，依然保持盈利相对稳定。持续不断的高质量研发使得这些光伏逆变器企业在国内牢牢占据了主导地位，并且在全球市场上也展现出了强劲的竞争力。

光伏逆变器行业

有利因素与不利因素

3.1 有利因素

3.1.1 政策支持

国家能源局、国家发改委以及各地方政府相继出台光伏发电项目补贴政策，助力光伏行业发展的同时驱动光伏逆变器需求上升。

表4 中国光伏逆变器主要行业政策

资料来源：国务院、国家能源局官网等

3.1.2 行业壁垒

（1）技术壁垒

光伏逆变器为光伏发电系统的核心设备，属于技术密集型行业，除了在电能质量等技术参数方面必须满足电网要求外，还必须使用先进控制技术确保系统的最大出力；此外，光伏逆变器、光储一体机的硬件和软件的研发设计过程也是一项复杂的系统工程，一般企业难以在短时间完成。近年来，随着光伏发电比例的增加，稳定、安全的电网运行对光伏发电系统又提出了特别的要求，如低电压穿越、无功调节等。因此，进入该行业需要较强的技术研发能力。

（2）产品认证壁垒

光伏逆变器进入到不同国家、地区的市场，需通过当地市场对产品的认证，如国内的CQC认证、欧洲的CE认证等，认证涉及产品的技术性能、可靠性、安全性等指标，未通过认证的产品不得在当地市场销售，行业存在较高的认证壁垒。光储产品需按照相关的国际或国家标准设计生产，认证通常耗时较长，程序复杂，测试严格，新进入者较难在不同国家、地区通过多种认证。

（3）品牌壁垒

光伏逆变器及系统的可靠性、转化效率的高低、输入电压范围等技术性能，对光伏发电系统、储能系统的利用效率和回报情况具有重大的影响。客户在产品选型的过程中特别重视产品的安装案例和品牌形象，新进入本行业的企业需要积累一定规模的安装实例，树立良好的品牌形象，才能赢得客户的信任。

3.2 不利因素

3.2.1 宏观经济波动及行业政策影响

中国光伏逆变器行业依托于整个光伏行业，易受宏观经济波动、货币政策及行业相关政策变动影响。随着中国光伏逆变器厂商在国际市场出货量的占比逐渐提升，全球汇率调整、进出口政策改变、国家间的关系局势改变（如中美贸易战可能导致的光伏行业关税壁垒）均可对光伏逆变器厂商的经营产生较大影响，重要出口国的经济情况也对光伏逆变器出口影响较大，如2011年的欧洲债务危机，间接导致中国光伏组件行业的出货量和平均利润率大幅降低。综合来说，全球宏观经济波动及政策变动可能导致光伏新增装机量不及预期进而传导到光伏逆变器行业。

3.2.2 上游IGBT出货量制约光伏逆变器行业发展

IGBT模块产品技术门槛较高，过去一直由英飞凌、安森美、三菱、富士等国外企业占据主导地位，中国一线逆变器厂商在主要功率器件方面大多选用进口产品。随着光伏逆变器需求大幅增长，2022年IGBT出现供应短缺，地面大型光伏电站及工商业用大功率机型IGBT模块缺货尤其严重，许多光伏逆变器厂家出现被延迟交付情况。同时，在中美贸易情况的背景下，逆变器企业对供应链的安全愈发关注，助推逆变器厂家转向国产化替代，加速国产IGBT器件的验证和导入。

目前内地IGBT企业如中车时代电气、斯达半导体、士兰微等已经具备一定的产业链协同能力，其中技术难度较低的国产IGBT单管已完全可满足逆变器要求，并已产能过剩，2023年内地IGBT短缺已有所缓解，未来若能在此关键领域实现国产替代，则可突破光伏逆变器上游关键原材料的制约。

3.2.3 相关行业竞争加剧风险

中国光伏行业整体属于资本密集型产业，现金流、融资渠道是光伏行业内的企业保障健康发展的基础。由于近年来光伏行业的众多参与者不断涌入，光伏行业竞争不断加剧，产能供过于求，光伏电池片及组件主要企业经营情况持续恶化，当前相关厂商已出现大面积亏损，电池片价格持续下行，行业拐点尚未到来。与此同时，光伏相关企业资产负债率较高，偿债压力比较大。在应收账款周转率较低、资金回笼压力较大的情况下，若竞争持续恶化，光伏行业内大量中低端产能将出清，进而可能影响光伏新增装机量，间接制约光伏逆变器行业的发展。与此同时，光伏逆变器行业也在较多参与者入场的趋势下，出现一定程度的竞争，部分企业通过更换价格更低的上游原材料降低成本以实现盈利，此竞争趋势将影响光伏逆变器行业技术发展并压缩光伏逆变器企业盈利空间。

光伏逆变器行业市场分析

全球能源危机以及气候问题使得清洁能源加速替代化石能源成为各国能源转型的主要议题，以中国、欧洲、美国以及部分新兴国家如印度、巴西等国积极出台各项政策以支持当地光伏装机量持续增长。如欧盟，在2022年提出2030年可再生能源使用占比达45%，光伏累计装机达600GW；如印度，自2010年开始实施国家太阳能计划通过发电补贴以推动光伏产业发展；如巴西，自2020年公布能源发展计划，规划至2029年，全国可再生能源总能源比例达48%等。全球光伏产业的快速扩张有利于光伏逆变器行业的进一步发展。

4.1 国内市场

图10 2014年-2023年全国光伏累积装机量及新增装机量

资料来源：Wood Mackenzi

中国坚定光伏产业战略部署，光伏产业持续高速增长带动逆变器需求不断走高。在国家层面，中国提出了《“十四五”能源体系规划》等重磅文件，其中明确将光伏作为新能源发展的重要组成部分；在地方层面，各省市亦纷纷出台具体措施，配合国家政策推动光伏产业发展。受相关政策支撑，过去十年来，光伏行业实现飞速发展，光伏历史装机量从2014年的28.1GW增长至2023年的608.0GW，增长了20.64倍，光伏新增装机量从2014年的10.6GW增长至2023年的216.0GW，增长了19.38倍。其中，2023年的光伏新增装机量增长尤为显著，远超市场预期。主要因为光伏相关行业竞争日益激烈，电池片、组件等行业掀起了价格战，国内光伏单瓦投资成本远低于欧美，内地光伏装机需求对组件价格较为敏感，光伏电池及组件价格大跌极大地刺激了内地装机需求。由于2023年的高基数和装机超预期导致的消纳压力，预计未来光伏新增装机量增速将放缓。

4.2 出口分析

受全球碳中和战略及欧洲能源危机推动，以及组件价格大跌推动下，2023年全球光伏新增装机约增长65%至380GW，其中，中国及国外的光伏新增装机量分别为216GW、164GW，欧洲、美国贡献国外主要增量，据Wood Mackenzie预测，未来国外光伏新增装机量增速也将放缓。由第2章所述，中国光伏逆变器企业竞争优势较明显，将不断扩大国外市场份额。与此同时，国外光伏终端用户由于人工、土地等成本远高于国内，光伏逆变器在其光伏装机投资成本中占比远低于内地，因此其对逆变器性能要求较高、价格敏感度较低，此外，由于海外市场销售门槛较高，竞争程度相对缓和，两因素共同导致国外光伏逆变器价格远高于内地。固德威2022年光伏逆变器产品在境外的毛利率高达41.0%，而境内仅为13.6%，高出27.4%，单价高出近50%。综合来讲，预计未来国外光伏新增装机量增速也将放缓，但光伏逆变器产品单价及附加值远高于国内。

4.3 市场空间

光伏逆变器市场空间主要由3个部分组成，分别是新增光伏装机量、光伏装机存量替换及储能装机规模。其中，光伏新增装机量为光伏逆变器发展的主要驱动力；光伏装机存量替换需求为光伏逆变发展的另一驱动力；而未来储能市场的发展会为逆变器发展带来新的助力。

4.3.1 光伏新增装机量

据Wood Mackenzie预测，到2024年，全球光伏行业将从高增长行业转变为增长较慢的成熟行业。据Wood Mackenzie发布的报告，全球光伏市场未来8年的年均增长将放缓，与过去10年的快速增长趋势具有显著的差异。2024年至2032年期间，预计全球新增光伏装机容量将达到每年平均350GW左右，光伏行业逐步从过去的高速增长转换为高质量稳定增长。由于2023年，全球新增光伏装机量为380GW，其中，中国及国外的光伏新增装机量分别为216GW、164GW。合理预测未来每年中国及国外的光伏新增装机量分别为200GW、150GW。

4.3.2 光伏累计装机量存量替代

光伏逆变器作为电气设备，光伏逆变器中IGBT模块等元器件的使用寿命通常在10年左右，远短于光伏组件的25-30年，这意味着在光伏组件的1个生命周期内至少需要额外更换1次光伏逆变器。此外，若有政策或法规要求或更新，需要运营商提高对电网互联能力、效率要求或响应能力时，旧有逆变器无法满足要求下，亦将带来光伏逆变器替换需求。因此，2013-2015年的存量光伏发电设备将在2024年迎来一波光伏逆变器“换新潮”，近年来大幅增加的新增光伏装机量也会给10年后的光伏逆变器市场带来增长动力。

4.3.3 储能逆变器提供新动力

随着新能源发电量占比快速提升导致电网的消纳压力不断增加，以及储能成本的大幅下降，两因素共同驱动储能相关需求快速爆发，而逆变器行业还拥有储能这一新的增长点。相比光伏逆变器，当前储能逆变器的成长性更高，且无技术路线风险，是难得的具有确定性的长期成长赛道。与此同时，储能逆变器由于功能更为丰富，技术难度更大，目前其单价和毛利率均远高于并网逆变器。因此储能逆变器不仅将推动逆变器企业收入增长，其在产品结构中的占比提高还将明显提升毛利率和单位毛利，为光伏逆变器相关企业未来的增长带来新的动力。

4.3.4 市场空间测算

据Wood Mackenzie预测，2024年至2032年期间，预计全球新增光伏装机容量将达到每年平均350GW左右，合理预测，未来每年中国及国外的光伏新增装机量分别为200GW、150GW。

据索比光伏网统计，2014年全球光伏新增装机容量为47GW，其中，中国及国外的光伏新增装机量分别为10.6GW、36.4GW；据国际可再生能源署(IRENA)的报告，2020年全球光伏新增装机容量为127GW，其中，中国及国外的光伏新增装机量分别为49GW、78GW。

据光伏行业协会，2022年中国集中式地面光伏电站系统与工商业分布式光伏系统成本分别约为4.13元/W与3.74元/W，其中光伏逆变器成本占比分别为3%与5%,换算约为0.12元/W与0.19元/W。（近期受光伏行业过度竞争影响，光伏逆变器单瓦价格持续走低，2024年最低中标价格已跌到0.1元/W以下，预期光伏行业低端产能出清后，价格会回到合理区间，故本文选择2022年价格）2022年中国新增地面光伏电站系统与工商业分布式光伏系统的比例为3:2。故2022年中国光伏逆变器加权平均价格为0.148元/瓦，估算国外市场光伏逆变器价格为0.222元/瓦。

根据以上数据，可以预估2024年全球光伏逆变器市场空间为725.50亿元人民币，2030年全球光伏逆变器市场空间为874.68亿元人民币。其中，中国光伏逆变器厂商当前市占率约为80%，对应份额580.40亿元人民币；预计2030年市占率可达到90%，对应份额787.21亿元人民币。未来6年增长35.63%，CAGR为5.21%。若叠加高增长高附加值的储能逆变器市场，逆变器整体市场空间有望在2030年突破千亿规模。

重点企业分析

5.1 上市公司分析-阳光电源

5.1.1业务分析

阳光电源股份有限公司（股票代码：300274）成立于1997年11月，是一家专注于新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。阳光电源聚焦于以光伏逆变器为核心的光伏组件设备的研发与生产，包括集中式逆变器、组串逆变器、户用逆变器等，在全球光伏逆变器市场一直处于领先地位。由于光伏逆变器产品种类和性能不同，各企业光伏逆变器的功率覆盖范围存在较大差异，其中，阳光电源产品功率涵盖3kW-8.8MW，8.8MW也是目前中国光伏逆变器的最大单台功率，阳光电源的产品种类和可覆盖的应用场景最为全面。

2021年，阳光电源在行业内首推“1+X”模块化集中式逆变器，开创行业新品类，每个模块单元功率为1.1MW，通过并联扩展实现1.1MW-8.8MW子阵灵活配置，兼具集中式和组串式逆变器优势。2023年7月，阳光电源最新研发的直流2000V高压逆变器在陕西榆林“孟家湾光伏项目”成功并网发电，这是2000V系统在世界范围内第一次并网实证，标志着光伏系统成功从1500V进阶至2000V，在光伏降本增效之路上迈出关键一步。此外，阳光电源通过采用新型半导体材料、高效磁性器件、优化电路设计、改善MPPT算法、优化散热系统等，带动逆变器效率不断提升，目前光伏逆变器最大效率已全线达到99%。以上多项行业首创产品均反映出阳光电源的强大技术实力。

表5 阳光电源光伏逆变器产品简介

资料来源：阳光电源官网

5.1.2 财务分析

在成长能力方面，阳光电源2019-2023年的营业总收入分别为130.00亿元、192.90亿元、241.40亿元、402.60亿元、722.50亿元，同比增长率为25.41%、48.31%、25.15%、66.79%、79.47%，近5年营业总收入的CAGR为153.54%；阳光电源2019-2023年的扣非净利润分别为9.05亿元、18.46亿元、13.36亿元、33.86亿元、92.16亿元，同比增长率为29.40%、103.93%、-27.67%、153.53%、172.18%，近5年营业总收入的CAGR为178.64%。

表6 阳光电源成长能力指标

在盈利能力方面，2023年光伏装机量大幅增长，与此同时光伏逆变器行业市场竞争激烈程度相对较低，光伏逆变器产品供不应求，阳光电源各项盈利指标大幅上升。阳光电源2019-2022毛利率水平较为稳定，维持在22%-25%之间，2023年大幅上升至30.36%；阳光电源2019-2022净利率水平维持在7%-10.5%之间，2023年大幅上升至13.30%。总资产收益率与净资产收益率基本与净利率同比例变动。

表7 阳光电源盈利能力指标

在其他方面，阳光电源2019-2021的资产负债率较为稳定，维持在61%-62%之间，2022年资产负债率出现一定上浮，2023年有所回落；阳光电源2019-2023的应收账款周转率稳定上升，从1.78逐步提升至3.94；阳光电源2019-2023的研发费用逐年上升，从2019年的6.36亿元提升至2023年的24.47亿元，CAGR为140.05%。

表8 阳光电源其他财务指标

资料来源：阳光电源

综合来讲，阳光电源财务表现良好，近5年成长迅速、盈利能力及资本结构较为稳定、营运能力不断提升、研发投入持续加大。

5.1.3 核心优势

（1）品牌优势

阳光电源股份有限公司自1997年成立以来，始终专注于新能源发电领域，2003年，阳光电源研制的中国第1台具有自主知识产权的光伏并网逆变器成功并网发电，打破了外国垄断。发展至今，阳光电源已在全球超60个国家实现业务布局，光伏逆变器业务全球市占率23%，位列全球第2，仅次于华为。阳光电源基于其悠久的历史沿革和业内的领先地位已与上下游建立了稳固的联系，具备较强的品牌优势。

（2）研发优势

在研发投入方面，2019年至2023年，阳光电源累计投入研发费用67.42亿元，占营业收入的3.99%。截至2024年上半年，阳光电源拥有5787名研发人员，其中博士77人，硕士2178人，研发人员占公司总人数的约40%。在成果转化方面，阳光电源同样表现突出。如前文提到的的“1+X”模块化集中式逆变器、陕西榆林“孟家湾光伏项目”并网发电项目以及效率全线突破99%的光伏逆变器产品等。阳光电源在光伏逆变器关键技术上具有领先优势，得益于持续提升的研发投入，其产品在电压等级、转换效率、数智化等方面均处于行业领先地位。

（3）渠道优势

2011年上市之初，阳光电源主要客户集中于国内几大电力公司，其中包括国电及下属子公司、中广核、湘电风能、特变电工、国投华靖等，占全部收入的近40%。2017年开始，阳光电源持续推进国际化发展战略，聚焦重点海外市场，且提高了销售、服务交付及技术支持等本地化布局，逐步实现关键市场的大举突破。目前业务已经覆盖全球150多个国家和地区，在全球建立了20多家分子公司，拥有遍布全球的50多个售后服务网络，实现了全球24小时快速响应。通过这些渠道优势，阳光电源不仅巩固了其在全球光伏逆变器市场的领导地位，也为未来发展提供了有力支持。

5.2 非上市企业分析

5.2.1 爱士惟

爱士惟科技股份有限公司是一家专注于新能源电力技术产品的研发、生产与销售的企业，主要产品包括光伏并网逆变器、储能逆变器和智能充电桩等，成立于2009年，曾经是全球知名太阳能逆变器研发和制造企业德国SMA集团的中国全资子公司。2019年，经过管理层收购，爱士惟成为一家内资企业，继承了德国SMA集团的技术和管理经验。

爱士惟的产品累计取得了中国CQC认证、国际IEC认证、欧盟CE认证、德国VDE认证等多项国内外认证，显示出其产品的国际竞争力。爱士惟在技术创新方面持续投入，依托其研发中心，不断推进高质量产品与解决方案的研发，实现了对户用、工商业和大型地面电站等场景的全面覆盖。爱士惟在2023年连续发布了行业首个“人工智能+”产品、大功率及储能逆变器等新产品，展现了爱士惟的技术实力和市场影响力。

在融资方面，爱士惟在2023年6月30日完成了新一轮的股权融资，引入了包括国资背景的上海国资国企综改试验私募基金合伙企业（有限合伙），创维集团旗下的南京创维光伏科技有限公司、上海银都实业（集团）旗下的共青城云尚云阶投资合伙企业（有限合伙）等投资机构。2023年6月，爱士惟科创板IPO申报获上交所受理。但近年来，二级市场持续低迷，光伏逆变器企业的市值大幅回调，这使得爱士惟面临的估值环境不佳。2023年11月30日，爱士惟撤回了上市申请。

5.2.2 麦田能源

麦田能源股份有限公司（以下简称“麦田能源”）是一家专注于光伏逆变器、储能逆变器及储能电池系统等产品的研发、生产、销售的新能源企业，成立于2019年9月，总部位于浙江省温州市。

麦田能源的产品涵盖了光伏并网逆变器、储能逆变器、储能电池系统及汽车充电桩等，致力于为家庭、工商业企业提供高效安全可靠的分布式能源、储能产品及智慧能源管理解决方案。麦田能源的研发团队由行业内顶尖的专家和学者组成，拥有多项重要成果，近年来，依托强大的研发实力，麦田能源实现了快速发展。

在融资方面，麦田能源在2023年5月26日宣布完成了超过10亿元人民币的Pre-IPO轮融资，该轮融资由朝希资本领投，该笔资金主要用于提升公司的产能和日常运营，随着Pre-IPO轮融资的完成，麦田能源的估值已超过百亿元人民币，并正在加紧推进IPO，计划在科创板上市。

5.2.3 腾圣

苏州腾圣技术有限公司（以下简称“腾圣”）是一家专注于光伏微型逆变器领域的企业，成立于2019年，致力于为全球家庭提供安全、高效、经济的光伏解决方案。其产品覆盖了300W到3000W的功率段，包括Gen3系列和TITAN系列等。腾圣的微型逆变器通过了德国VDE实验室的严苛测试，符合最新的电磁兼容性（EMC）国际标准，显示了腾胜对产品质量和安全性的高标准要求。

腾圣的微型逆变器产品线具备微逆拓扑技术、软开关技术、功率模块主动并联技术等领先技术，使其在功率密度、功率范围、转换效率方面具有行业先进性。此外，腾圣在储能成套设备产品线方面，通过智能控制技术、无线测温技术、能源管理技术等核心技术储备，展现了其在产品可靠性、灵活性和智能化程度方面的优势。

在融资方面，腾圣在2023年5月完成了数千万人民币的A轮融资，由普洛斯隐山资本领投。这轮融资主要用于光储产品的研发和迭代、研发生产中心的扩大等。在2023年11月，腾圣完成了超亿元人民币的B轮战略融资，由IDG资本投资。此轮融资将主要用于建设自动化生产线、扩大产能、加速微型逆变器等核心产品的技术迭代、供应链建设以及国内外业务渠道的拓展。

5.2.4 海鹏科技

苏州海鹏科技有限公司（以下简称“海鹏科技”）是一家专注于光伏逆变器和智慧能源管理系统的高科技制造企业，成立于2018年12月，总部位于江苏苏州。海鹏科技致力于开发新时代光伏逆变器以及智慧能源管理系统，其产品线涵盖商用和户用系统，服务于全球用户，提供专业和极致的逆变器产品和能源解决方案。海鹏科技的产品功率段覆盖从350W到80kW，远销世界五大洲70多个国家。

海鹏科技拥有一支经验丰富的研发团队，占比超过40%，其中70%以上的成员拥有10年以上的行业技术经验。海鹏科技的产品通过了多国权威认证机构的严苛测试，并连续四年获得德国权威机构EUPD颁布的TOP BRAND PV INVERTER奖项，展示出其具有强大的技术创新和产品研发能力。

在融资方面，海鹏科技在2023年6月完成了超亿元人民币的B轮融资，朝希资本作为联合领投方参与了本轮融资。这轮融资的资金将主要用于研发、扩产以及海外渠道的拓展。

总结

随着《“十四五”能源领域科技创新规划》等光伏行业相关的重要政策陆续出台，光伏行业未来的发展得到了有力支撑。作为光伏发电系统的核心设备，光伏逆变器叠加光伏新增装机量及光伏装机存量替代需求，未来增长空间较大。作为光伏发电系统中唯一具备高度智能化处理功能的设备，光伏逆变器技术壁垒较高，可在“行业内卷”期间维持较高利润率水平。在当前竞争格局下，“马太效应”显现，头部企业凭借品牌、研发、渠道等优势拉开与第二梯队的距离，不断提升自身市场份额。