【东亚前海证券】洞悉光伏辅材产业链系列一：逆变器：光伏领域新增+替换需求高景气，储能领域开启行业第二增长极-solarbe文库

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请仔细阅读报告尾页的免责声明 1 行业深度报告2022年 03月 03日洞悉光伏辅材产业链系列一逆变器光伏领域新增替换需求高景气，储能领域开启行业第二增长极核心观点逆变器是光伏发电的 “ 心脏 ” 和 “ 大脑 ” ，直接材料成本占比最高。光伏逆变器是连接太阳能电池板和电网之间的电力电子装置，除了具有将电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电作用外，更承载着信息采集、电站监控、人工交互等智能化应用的需求。逆变器上游包括电子元器件、结构件和辅材，直接材料为最主要成本，占比总成本约 85；下游涵盖终端用户、系统集成商、 EPC 承包商和安装商。逆变器具有轻资产高周转高 ROE 特征，技术品牌渠道为核心竞争力。从行业特征来看，对比产业链其他环节，具有轻资产、高周转、高 ROE 特征。从行业核心竞争力来看， 1）逆变器生产对于硬软件均有较高的要求，且需企业持续研发和推出新品以适应各端需求，具有较高技术壁垒； 2）逆变器处于光伏产业链中下游，较靠近终端客户，具有较强的 to C 属性，品牌渠道是企业核心竞争力。新增替换需求驱动逆变器需求向好， 2025 年光伏逆变器市场规模将达 675 亿元。新增需求 1）全球碳中和进程加速，清洁能源为大势所趋； 2）光伏发电成本下降，全球光伏 LCOE 由 2010 年的 0.381 美元 /千瓦时下降到 2020 年的 0.057 美元 /千瓦时，降幅达 85，经济性大幅提升，根据 IRENA 预测， 2022 年全球光伏 LCOE 将降至 0.04 美元 /千瓦时，将低于燃煤发电成本。碳中和背景经济性提升双轮驱动全球光伏新增装机量由 2010 年的 17.5GW 提升至 2020 年的 125.8GW， CAGR 达到 22。替换需求逆变器寿命一般在 10 年左右，未来全球存量逆变器替换需求将迈入高增长阶段。我们预测 2025 年全球光伏逆变器市场规模将达 675 亿元。储能开启行业第二增长极， 2025 年储能逆变器市场规模将达 181 亿元。储能对新能源的利用具有重大意义，是能源革命的重要环节，储能逆变器可以控制储能电池组充电和放电过程，进行交直流变换，是储能系统必要环节，占比储能系统成本约 15。短期来看，储能装机量上行主要依靠国家政策驱动。中长期来看，可再生能源发电具有间歇性，配备储能系统是必然发展方向，行业驱动因素将由政策逐渐过渡到经济性提升。我们预测 2025 年全球储能逆变器市场规模将达 181 亿元。行业集中度提升，产品质量高性价比渠道建设驱动国内龙头加速出海。全球逆变器 CR 10市占率由 2013年的 55提升至 2020年的 80。2020 年，中国共 6 家企业上榜 “ 全球逆变器出货十大厂商 ” ，合计市占率达 60，同比 11pct，已成为逆变器主要生产大国。国内龙头加速出海是行业发展趋势，主要得益于 1）产品质量国产逆变器性能已接近国外水平，部分甚至反超国外产品； 2）性价比国产逆变器平均单瓦成本显著低于海外逆变器，主要系中国人工及制造成本较低，叠加大部分原材料已实现国产化； 3）渠道国内厂商积极布局海外市场，助力出海。投资建议在光伏储能的双轮驱动下，逆变器行业景气上行，逆变器相关标的包括全球逆变器绝对龙头阳光电源、组串式逆变器龙头锦浪科技、布局光伏储能逆变器龙头固德威。风险提示光伏及储能装机需求不及预期；政策推进不及预期。评级推荐报告作者作者姓名段小虎资格证书 S1710521080001电子邮箱 duanxheasec.com.cn联系人柴梦婷电子邮箱 chaimteasec.com.cn股价走势相关研究 “ 十四五 ” 新型储能发展方案出台，加快储能市场化发展 2022.02.28 新能源车 1 月销量好于预期，光伏中上游价格有稳有升 2022.02.21 工信部等再提完善动力电池回收体系，光伏中上游价格维持稳定 2022.02.13 比亚迪新能车月销再创记录，光伏中上游价格整体稳定 2022.02.07 行业研究·新能源发电·证券研究报告请仔细阅读报告尾页的免责声明 2 新能源发电正文目录1. 引言 42. 逆变器简介 .42.1. 定义逆变器是光伏发电的 “ 心脏 ” 和 “ 大脑 ” 42.2. 分类根据技术路线不同，主要分为集中式、组串式、集散式及微型逆变器 82.3. 特征轻资产高周转高 ROE，技术品牌渠道为核心竞争力 .103. 需求端光伏领域新增替换需求高景气，储能领域开启行业第二增长极 143.1. 光伏领域新增需求高景气，存量替换需求高增长 143.1.1. 碳中和背景平价时代共同驱动光伏新增装机需求 143.1.2. 逆变器使用寿命远低于光伏电站，存量替换需求迈入高增长阶段 17 3.2. 储能领域政策降本共同驱动储能行业景气上行，将打开逆变器行业第二增长极 .183.3. 需求结构集中式组串式为最主要类型，分布式光伏高增长驱动组串式逆变器渗透率提升 .223.4. 市场空间测算 2025 年全球逆变器市场规模将达 856 亿元 .234. 供给端行业集中度提升，国内龙头出海进程加速 264.1. 竞争格局集中度提升，中国是主要生产大国 264.2. 发展趋势产品质量高性价比渠道建设驱动国内龙头厂商加速出海 .265. 相关标的 . 285.1. 阳光电源 .285.1.1. 光伏逆变器行业龙头， “ 光储电 ” 战略赋能发展 285.1.2. 业绩维持高速增长，盈利能力稳定 .305.1.3. 产能建设持续推进，有望带动公司业绩持续上行 315.2. 锦浪科技 .325.2.1. 专注组串式逆变器，市场份额全球领先 32 5.2.2. 业绩表现亮眼，费用控制能力趋好 .335.3. 固德威 .345.3.1. 光伏逆变器新锐，研发实力雄厚 .345.3.2. 营收高速增长，现金流总体表现优异 365.3.3. 实施员工持股计划，彰显公司信心 .376. 风险提示 . 38图表目录图表 1. 光伏主、辅材产业链示意图 .4图表 2. 光伏逆变器应用示意图 .5图表 3. 光伏逆变器人机交互实例 .6图表 4. 2020 年逆变器企业成本构成 .7 图表 5. 固德威逆变器直接材料成本构成 .7图表 6. 光伏逆变器下游客户种类 .7图表 7. 集中式逆变器先汇流再逆变 .8图表 8. 集中式逆变器专用机房 .8图表 9. 组串式逆变器先逆变再汇流 .9图表 10. 组串式逆变器示意图 .9图表 11. 集散式逆变器工作原理 .9图表 12. 组串式逆变器示意图 .9图表 13. 微型逆变器示意图 .10图表 14. 集中式、组串式、微型逆变器性能对比 10 请仔细阅读报告尾页的免责声明 3 新能源发电图表 15. 各代表企业流动资产占比总资产 11图表 16. 各代表企业固定资产周转率 .11图表 17. 逆变器企业单位产能投资 .11图表 18. 各代表企业摊薄 ROE.12图表 19. 电网端对逆变器需求的三部曲 13图表 20. 2020 年逆变器融资价值报告（ BNEF） .14图表 21. 2010-2020 年光伏发电成本骤降 .15图表 22. 2010-2020 全球光伏 LCOE.15图表 23. 2010-2020 中国光伏 LCOE.15图表 24. 2010-2020 全球新增光伏装机量 .16图表 25. 2010-2020 全球累计光伏装机量 .16图表 26. 2010-2020 年全球主要市场光伏新增装机量（ GW） .16图表 27. 2010-2020 中国新增光伏装机量 .17 图表 28. 2010-2020 中国累计光伏装机量 .17图表 29. 逆变器新增替换需求（单位 GW） .17图表 30. 储能应用场景 .18图表 31. 电化学储能系统结构示意图 19图表 32. 储能逆变器工作原理 .19图表 33. 海外储能相关政策汇总 19图表 34. 中国储能相关政策汇总 20图表 35. 中国各地光储一体化相关政策概览 20图表 36. 箱式储能系统成本占比 21图表 37. 储能系统成本变化趋势（美元 /千瓦时） .21图表 38. 2016-2020 中国各种类逆变器市占率 .22图表 39. 2016-2021 中国集中式分布式装机占比 22图表 40. 组串式逆变器功率变化趋势 22图表 41. 组串式与集中式逆变器价格差异缩小 22 图表 42. 逆变器市场空间测算 .25图表 43. 全球 CR 10 市占率变化（按出货量分） .26图表 44. 2020 年全球逆变器市占率（按出货量分） 26图表 45. 逆变器出口数量及累计同比 27图表 46. 逆变器出口金额及累计同比 27图表 47. 部分主要光伏逆变器厂商产品性能对比 27图表 48. 海内外逆变器企业单瓦成本对比（元 /瓦） .28图表 49. 国内逆变器企业内外销毛利率对比 28图表 50. 阳光电源全球服务网点布局 28图表 51. 阳光电源历史沿革 .29图表 52. 阳光电源股权结构 .30图表 53. 阳光电源历年营收变动趋势 30图表 54. 阳光电源历年归母净利润变动趋势 30图表 55. 阳光电源毛利率与净利率变动趋势 31 图表 56. 阳光电源期间费用率变动趋势 31图表 57. 阳光电源现金流表现总体良好 31图表 58. 锦浪科技历史沿革 .32图表 59. 锦浪科技股权结构 .33图表 65. 固德威历史沿革 .35图表 66. 固德威股权结构 .36图表 69. 固德威毛利率与净利率变动趋势 37图表 70. 固德威期间费用率变动趋势 37图表 71. 固德威现金流表现良好 37 请仔细阅读报告尾页的免责声明 4 新能源发电1.引言随着全球碳中和进程不断加速，叠加光伏发电成本持续下行，经济性不断提升，光伏装机需求高增长确定性较强。我们将对光伏全产业链进行全面及深入的研究，旨在基于长期看好光伏产业链发展的情况下，作出深入研究并为投资者提供参考。光伏产业链主要分为主产业链和辅材产业链，主产业链中主要包括硅料、硅片、电池片、组件及光伏电站环节，辅材产业链中根据不同生产环节分类，主要包括 1）硅片生产环节热场材料、金刚线； 2）电池片生产环节银浆； 3）组件封装环节光伏玻璃、胶膜、背板、边框、接线盒等等； 4）电站发电环节逆变器、支架、汇流箱、电缆等等。本篇报告为光伏产业链系列报告第一篇，将聚焦于辅材产业链景气度较高的逆变器环节。图表 1. 光伏主、辅材产业链示意图资料来源海优新材招股说明书，东亚前海证券研究所2.逆变器简介2.1.定义逆变器是光伏发电的 “ 心脏 ” 和 “ 大脑 ”逆变器是光伏发电的 “ 心脏 ” 。光伏逆变器是连接太阳能电池板和电网之间的电力电子变换装置，主要功能是将太阳能电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电。从逆变器的必要性来看，光伏阵列所发电能为直流电，但直流供电系统存在较大局限性，不便于变换电压且负载应用范围十分有限，逆变器可以将电池板产生的直流电转换为生活所需的交流电，故逆变器是光伏发电系统中必不可少的核心部件。从逆变器的重要性来看，逆变器的可靠性和安全性直接关系到整个太阳能发电系统的平稳运行，具体体现在 1）其转换效率将直接关系到太阳能光伏发电系统发电效率； 2）其使用寿命将直接影响到光伏发电系统的使用年限，转换效率和使用寿命都将进一步影响到光伏电站项目的投资收益率（ IRR）。综上所述，光伏逆变器在光伏发电并网整个过程中具有不可替代的重要性，请仔细阅读报告尾页的免责声明 5 新能源发电是太阳能光伏发电系统的 “ 心脏 ” 。图表 2. 光伏逆变器应用示意图资料来源锦浪科技招股说明书，东亚前海证券研究所逆变器是光伏发电的 “ 大脑 ” 。随着光伏产业链各环节整体技术不断提升，叠加智能电站概念的提出，光伏逆变器除了具有将直流电转化为交流电的作用以外，更承载着信息采集、电站监控、人工交互等更多智能化应用的需求。具体来看， 1）信息采集逆变器能检测记录所有与电网及光伏系统相关的故障信息，如电网电压过高 /低、电网频率过高 /低、光伏并网逆变器过载 /过热、通讯失败、漏电保护、绝缘故障等； 2）电站监控逆变器能将检测到的各种故障信息上传到用户的监控设备上； 3）人机交互逆变器通过 GPRS、以太网、 Wi-Fi 等方式将数据上传到网络服务器或本地电脑，并与云平台进行大类数据交互，使用户可以在互联网、手机或电脑上查看相关数据。从逆变器智能化属性重要性来看，逆变器数字化和智能化的发展趋势使电站管理人员和用户对光伏电站的运行数据查看和管理更加便捷，大幅降低人力和物力成本。综上所述，逆变器是整个产业链上极具智能化特点的核心部件，是光伏系统唯一具备多种数字化功能、同时又直接衔接电网的智能设备，是太阳能光伏发电系统的 “ 大脑 ” 。请仔细阅读报告尾页的免责声明 6 新能源发电图表 3. 光伏逆变器人机交互实例资料来源锦浪科技招股说明书，东亚前海证券研究所逆变器上游包括电子元器件、结构件和辅材。从逆变器产业链上游来看，逆变器主要由电子元器件（功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、PCB 线路板、电容、电感、开关器件、连接器等）、结构件（散热器、压铸件、机柜机箱、钣金件等）和辅助材料（胶水、包材、塑胶件等绝缘材料）组成。原材料供应商所处行业总体属于充分竞争状态，可供选择的供应商数量较多。从逆变器成本构成来看，直接材料占比最高， 2020 年平均占比超过 85。根据固德威招股说明书，电子元器件为直接材料中最主要的成本构成，占比达到约 50。请仔细阅读报告尾页的免责声明 7 新能源发电图表 4. 2020 年逆变器企业成本构成图表 5. 固德威逆变器直接材料成本构成资料来源阳光电源，固德威，锦浪科技，上能电气公司公告，东亚前海证券研究所资料来源固德威公司公告，东亚前海证券研究所逆变器下游涵盖终端用户、系统集成商、 EPC 承包商和安装商。从逆变器产业链的下游来看，逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心部件，需与其他部件集成后销售给下游电站投资业主、家庭户用、工商业主等终端用户。光伏发电系统在提供给最终用户使用之前，还需经历系统设计、部件集成及安装环节，虽终端用户均相同，但设备也可以由中间环节的某一类客户采购，故逆变器下游客户既包括了投资业主等最终用户，也涵盖了光伏系统集成商、 EPC 承包商、安装商等中间环节的客户。图表 6. 光伏逆变器下游客户种类资料来源固德威招股说明书，东亚前海证券研究所请仔细阅读报告尾页的免责声明 8 新能源发电2.2.分类根据技术路线不同，主要分为集中式、组串式、集散式及微型逆变器逆变器可以根据技术路线、能量储存与否、输出交流电压的相数、下游应用领域等不同维度进行分类。具体来看， 1）根据技术路线，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； 2）根据能量储存与否，分为光伏并网逆变器和储能逆变器； 3）根据输出交流电压的相数，分为单相逆变器和三相逆变器； 4）根据应用在并网发电系统还是离网发电系统中，分为并网逆变器和离网逆变器； 5）根据应用的光伏发电类型，分为集中式光伏发电逆变器和分布式光伏发电逆变器。不同种类逆变器工作原理及性能的区别促使下游应用领域各不相同。上述分类标准里，应用较广泛的分类方法为按照技术路线区分，主要分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器。各种类逆变器工作原理各不相同，具体来看 1）集中式逆变器将光伏组件产生的直流电汇总成较大直流功率后再逆变，该种类逆变器的功率都相对较大，单体容量一般在 500KW 以上，具有输出功率大、技术成熟以及电能质量高、成本低等优点，但同时具有 MPPT 跟踪精度不够的缺点，导致再遇到多云、遮阴或单个组串故障时将影响整个光伏电站的效率和电产能，且需要具备通风散热的专用机房，故该品种通常应用于光照均匀的集中型地面大型光伏电站。集中式逆变器生产领域的代表企业有阳光电源、上能电器等；图表 7. 集中式逆变器先汇流再逆变图表 8. 集中式逆变器专用机房资料来源上能电气招股说明书，东亚前海证券研究所资料来源索比光伏网，东亚前海证券研究所2）组串式逆变器将几组（一般 1-4 组）光伏组串进行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变后并入交流电网，该种类逆变器功率相对较小，单体功率一般在 100KW 以下，随着技术进步及降本增效需求日益凸显，组串式逆变器功率逐渐增加，出现 136KW、 175KW 以上等较大功率的产品。组串式逆变器具有 MPPT 数量多且跟踪精度高、发电量高、组件配置灵活、便于安装、运营维护快捷等优点，但同时具有发电质量略差、成本高等缺请仔细阅读报告尾页的免责声明 9 新能源发电点，主要运用于规模较小的户用分布式发电、中小型工商业屋顶电站等，在集中式光伏发电系统中也可以应用。组串式逆变器生产领域的代表企业有锦浪科技、固德威、古瑞瓦特等；图表 9. 组串式逆变器先逆变再汇流图表 10. 组串式逆变器示意图资料来源上能电气招股说明书，东亚前海证券研究所资料来源锦浪科技官网，东亚前海证券研究所3）集散式逆变器通过前置多个 MPPT 控制优化器，实现多路 MPPT寻优功能，汇流后采用集中式逆变器逆变。该种类逆变器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。根据索比光伏网，集散式逆变器较集中式逆变器发电量提升 2-5，较组串式逆变器具有更优异的电能质量、电网适应能力及更低的系统投资成本。此外，集散式逆变器具有工程经验少、安全性及稳定性还需验证的缺点，应用于我国光伏 “ 领跑者 ” 示范基地。集散式逆变器生产领域的代表企业有上能电气、禾望电气等；图表 11. 集散式逆变器工作原理图表 12. 组串式逆变器示意图资料来源上能电气招股说明书，东亚前海证券研究所资料来源索比光伏网，东亚前海证券研究所4）微型逆变器对每块光伏组件进行单独的最大功率峰值跟踪，再经请仔细阅读报告尾页的免责声明 10 新能源发电过逆变后并入交流电网，该种类逆变器单体容量一般在 1KW 以下，具有对每块组件进行独立最大功率跟踪控制、在遇到遮阴或组件性能差异情况下提高整体效率、最大程度降低安全隐患等优点，但同时具有价格高、出故障后较难维护等缺点，适用于较小的项目。微型逆变器生产领域的代表企业有禾迈股份、昱能科技等。图表 13. 微型逆变器示意图资料来源昱能科技官网，东亚前海证券研究所图表 14. 集中式、组串式、微型逆变器性能对比项目集中式逆变器组串式逆变器微型逆变器集中式大型电站适用适用不适用分布式大型工商业屋顶电站适用适用不适用分布式中小型工商业屋顶电站不适用适用适用分布式户用屋顶电站不适用适用适用最大功率跟踪对应组件数量数量较多的组串 1-4个组串单个组件最大功率跟踪电压范围窄宽宽系统发电效率一般高最高安装占地需要独立机房不需要不需要室外安装不允许允许允许维护性一般易维护难维护逆变器成本微型逆变器＞组串式逆变器＞集中式逆变器应用各类逆变器的系统成本微型逆变器＞组串式逆变器／集中式逆变器（两者接近〉资料来源锦浪科技招股说明书，东亚前海证券研究所2.3.特征轻资产高周转高 ROE，技术品牌渠道为核心竞争力逆变器行业较产业链其他环节具有轻资产高周转高 ROE 特征。我请仔细阅读报告尾页的免责声明 11 新能源发电们选取光伏产业链各环节的龙头代表公司与逆变器龙头企业进行比较，逆变器企业具有轻资产、高周转、高 ROE 的特征。具体来看， 1）轻资产从资产结构来看，逆变器企业具有较高的流动资产占比。从单位投资来看，每 GW 投资约 0.3 亿元； 2）高周转从固定资产周转率来看，逆变器企业具有较高的固定资产周转率，其中，阳光电源因持有电站而增加了固定资产规模，若剔除电站影响，固定资产周转率更高； 3）高 ROE 从摊薄 ROE来看，逆变器行业 ROE 近三年均值相对处于较高位置。图表 15. 各代表企业流动资产占比总资产图表 16. 各代表企业固定资产周转率资料来源 Wind，东亚前海证券研究所资料来源 Wind，东亚前海证券研究所图表 17. 逆变器企业单位产能投资公司项目产能规划（ GW）投资规模（万元）单位投资额（万元 /GW）阳光电源年产 100GW 新能源发电装备制造基地项目 100GW 245187 2452上能电气 10GW逆变器生产线建设项目 10GW 20000 2000上能电气 3GW高效智能型逆变器产业化项目 3GW 15229 5076 资料来源阳光电源，上能电气公司公告，东亚前海证券研究所请仔细阅读报告尾页