（报告出品方：东方证券）1.逆变器：光伏发电系统的心脏 在太阳能光伏发电过程中，光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能。
直流 供电系统存在很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限，除特殊用电负荷外，均需 要使用逆变器将直流电变换为交流电。
光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的心脏，其将光伏发电 系统产生的直流电通过电力电子变换技术转换为生活所需的交流电，是光伏电站最重要的核心部 件之一。
逆变器一般由升压电路和逆变桥式电路构成。
升压电路把光伏电池的直流电压升压到逆变器输出 控制所需的直流电压；逆变桥式电路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。
逆变器的原理是通过有规则地让开关元件（IGBT、MOSFET 等）高频率重复开-关（ON-OFF）， 使直流输入变成交流输出。
MPPT 技术是光伏逆变器的核心技术。
MPPT 为最大功率点跟踪系统，是一种通过调节电气模块 的工作状态，使光伏电池能够输出更多电能的电气系统。
光伏电池发电量的多少受到光强以及外 界环节的影响，其输出功率是变化的。
MPPT 控制通过实时检测环境温度、光照强度等条件下的 发电电压，追踪最高电压电流，调节 DC/DC转换电路的等效电阻，使得光伏电池实现最大功率输 出，提高充电效率。
因此，MPPT 是决定光伏电池发电量的关键部件。
1.1 逆变器位于光伏产业链下游，与组件共同构成光伏发电系 统的重要部件 逆变器在光伏产业链中居于下游位置。
光伏产业链可分为硅料、硅片、光伏电池片、光伏组件、 光伏系统五个环节。
上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产，单晶硅和多晶硅的制造，硅片的生 产。
中游包括光伏电池，光伏组件（玻璃，支架等）等环节。
下游是光伏发电的应用端，逆变器 行业与下游行业的发展密切相关，光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市 电频率交流电，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用，下游行业对逆变器行业的发 展具有较大的牵引和驱动作用。
逆变器成本在光伏系统中占比 3%-5%左右。
据中国光伏行业协会统计，2021 年我国集中式逆变 器和组串式逆变器的平均价格分别下探至 0.11 元/W 和 0.17 元/W，而大型地面光伏系统和工商业屋顶分布式系统的初始投资成本分别为 4.15 元/W 和 3.72 元/W，测算得组串式逆变器、集中式逆 变器初始投资成本在光伏系统中占比分别为 5%、3%。
1.2 逆变器在光伏发电系统中起到交直流变换、智能控制的作 用 光伏逆变器不仅仅只有直交流变换功能，还有主动运转和停机功能、最大功率追踪 MPPT 功能、 孤岛效应的检测及控制功能、电网检测及并网功能、零（低）电压穿越功能。
（1） 主动运转和停机功能：早晨日出后，太阳辐射强度逐步加强，太阳能电池的输出也随之 增大，当达到逆变器任务所需的输出功率后，逆变器即主动开始运转，进入运转后，逆 变器便每时每刻看管太阳能电池组件的输出，只需太阳能电池组件的输出功率大于逆变 器任务所需的输出功率，逆变器就继续运转；直到日落停机，即便阴雨天逆变器也能运 转。
当太阳能电池组件输出变小，逆变器输出接近 0 时，逆变器便构成待机状态。
（2） 最大功率追踪 MPPT 功能：当日照强度和环境温度变化时，光伏组件输入功率呈现非线 性变化，光伏组件既不是恒压源，也不是恒流源，它的功率随着输出电压改变而改变， 和负载没有关系。
它的输出电流随着电压升高一开始是一条水平线，到达一定功率时， 随着电压升高而降低，当到达组件开路电压时，电流下降到零。
（3） 孤岛效应的检测及控制功能：在正常发电时，光伏并网发电系统连接在电网上，向电网 输送有效功率，但是，当电网失电时，光伏并网发电系统可能还在持续工作，并和本地 负载处于独立运行状态，这种现象被称为孤岛效应。
逆变器出现孤岛效应时，会对人身 安全，电网运行，逆变器本身造成极大的安全隐患，因此逆变器入网标准规定，光伏并 网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。
（4） 电网检测及并网功能：并网逆变器在并网发电之前，需要从电网上取电，检测电网送电 的电压、频率、相序等等参数，然后调整自身发电的参数，与电网参数同步一致，完成 之后才会并网发电。
（5） 零（低）电压穿越功能：当电力系统事故或扰动，引起光伏发电站并网点电压出现电压 暂降，在一定的电压跌落范围内和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运行。
1.3 光伏逆变器可以分为集中式、组串式、集散式和微型逆变 器 按照光伏逆变器的技术路线，可以将光伏逆变器分为大型集中式光伏逆变器、组串式光伏逆变器、 集散式光伏逆变器、微型逆变器。
（1） 大型集中式光伏逆变器：先汇流，再变换，适合大型地面电站。
大型集中式光伏逆变器 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 630KW、1.25MW、2.5MW、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） 组串式光伏逆变器: 分组变流后再汇流，适合分布式发电。
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 60KW、70KW、100KW、136KW、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，但是近年来也应用于 一些大型地面电站。
（3） 集散式光伏逆变器：分散 MPPT 跟踪、集中逆变。
集散式逆变技术是近年来公司研发并 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、“光储”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“领跑者”先进技术示范基地 中的一种重要技术路线。
（4） 微型逆变器：单个组件跟踪变换，适合户用光伏系统。
微型逆变器是对每块光伏组件进 行单独的最大功率峰值跟踪，再经过逆变以后并入交流电网。
微型逆变器的单体容量一 般在 1kW 以下。
其优点是可以对每块组件进行独立的最大功率跟踪控制,在碰到部分遮 阴或者组件性能差异的情况提高整体效率。
此外，微型逆变器仅有几十伏的直流电压， 全部并联，最大程度降低了安全隐患，其价格高昂，出现故障后较难维护，一般仅适用 于小型分布式发电系统。
2.行业壁垒：技术+供应链+成本优势 我们认为，行业壁垒体现在： （1）技术壁垒，长期积累的 know-how 对于提升产品效率至关重要。
虽然逆变器的拓扑结构是公 开的，功能容易实现，但其效率、稳定性、与其他部件的集成度等都需要深度的积累才能实现； 逆变器端些微的效率差异，放到整个系统中影响很大，因此技术水平是公司的核心竞争力 （2）供应链壁垒，核心零部件 IGBT 供应商集中度高、议价能力强，因此具备领先的行业地位、 采购规模大的制造商能够进入供应商的一级名单，获得优先的供应。
在当前 IGBT 供应紧张的情 况下，稳定的供应链成为重要壁垒 （3）成本优势，逆变器行业轻资产的属性，决定了其扩产容易，因此需要更低的成本叠加技术 优势维护公司的竞争力。
低成本主要依靠优化电路、减少 IC、IGBT 等模块的用量；提高渠道效 率，降低销售成本等。
2.1 技术壁垒：长期积累研发领先产品 电力电子行业属于技术密集型产业，涉及电力、电子、控制理论等学科，研发人才需具备电力系 统设计、电力电子技术、机械结构设计、微电脑技术、通讯技术、控制技术、软件编程等专业知 识，以及产品应用场景知识。
产品从设计、研制到持续创新性改进都需要大量的研发人员共同努 力才能完成。
研发人员的技术水平和知识的深度和广度都会直接影响到产品的质量和水平，长期 技术积累才能有效提高产品的稳定性可靠性。
技术积累反映在产品的布局和迭代方面，龙头企业引领行业技术变革。
龙头企业华为和阳光电源 产品生态更丰富，功率范围更大。
阳光电源产品系列包括户用、组串式和集中式三大类，华为、 锦浪均为组串式，固德威包括组串式和 2 款低功率集中式，上能电气主要覆盖大功率组串式、集 中式和集散式。
户用逆变器中，华为和阳光的产品覆盖度甚至领先于专攻组串市场的锦浪和固德 威，集中式逆变器阳光的产品功率范围领先行业。
2021 年 3 月，阳光电源发布了全球功率最大组 串逆变器 SG320HX，最大输出功率为 320kW，再度刷新了 1500V 组串逆变器功率等级。
2.2 供应链壁垒：原料保供&生态共创 电力电子行业具有独特的生命周期特征，产品迭代快，因此对供应商的要求较高。
不仅要求供应 商能按时提供优质原材料，还要求供应商能应对行业的快速变化，保证本行业的产品优化和升级。
逆变器产品的核心差异在于拓扑结构、功能性和防护能力，要想实现进一步降本，关键在于（1） 要将功率器件性能挖掘到极致；（2）向零部件厂商提需求，进行面向光伏的定制化开发。
但是， 逆变器所用电子器件大多是通用器件，想要对厂商提出定制化需求，公司需要具备技术领先性和 高出货量，进而形成供应链壁垒。
稳定的供应链可以保障原料供应。
逆变器的元件中包含功率器件和芯片，主要供应商是国外企业， 国内产品的性能指标还有差距。
随着 5G 通信、新能源汽车、新能源发电等行业的快速发展，供 应链能力较强的公司可以向原厂或者大代理商下订单，且供应的确定性比较高，但中小客户受制 于规模资金有限一般只能通过代理商备货，进而产生原料价格、供应量、响应速度的差异。
2.3 成本优势：低成本保障高利润 单位产能资本开支相对较低，产能扩张容易。
从资本开支看，逆变器行业相对于光伏产业链的其 他环节单位产能投资更小，单 GW 投资额 0.25 亿元，远低于其他环节。
而且产线扩产相对容易。
因此，公司需要通过低成本优势维护自己的竞争力。
从公司的角度，优秀的成本控制能力是保障盈利水平的关键。
优秀的成本控制能力可以保障较高 的毛利水平，保障盈利能力，在全产业链降本的进程中增厚利润空间。
逆变器的降本路径主要有 两条：（1）内生降本。
持续研发改进电路拓扑结构，使用更少的元器件实现更高的效率。
阳光 电源的光伏逆变器单瓦成本已经从 2012 年的 0.46 元/W 降低至 2020 年的 0.14 元/W。
这一方面 需要公司具有持续的技术积累，另一方面需要上游供应商协同配合，定制化研发光伏专用功率器 件。
（2）摊薄成本。
做大单个产品功率摊薄单位成本，因此需要公司具有领先行业的技术水平。
2.4 客户重视技术、品牌和服务 从客户的角度，技术、品牌和服务是选择逆变器的关键考虑因素。
业主更关注逆变器产品的技术、 品牌和服务。
对于下游客户而言，核心关注长久稳定的获得收益并具有较高的投资回报率。
逆变 器作为光伏系统电流转换的关键功率部件，对系统至关重要。
（1）从收入的角度，电价一定时，光伏电站的收入与发电量成正比，因此，需要光伏逆变器具 有较高的效率 （2）从回报率的角度，银行贷款比例越高，内生回报率越高，因此，电站使用可融资性较高 （银行认可度高、愿意贷款）的企业的产品，可以提高银行贷款比例 （3）从稳定收益的角度，需要逆变器具有良好的产品性能、供应商具有售后维修的快速响应能 力。
3.行业趋势：组串式成为主流，中国企业引领全球， 进一步提升功率和电流 3.1 受益于分布式的推广和产品性能优势，组串式逆变器成为 主流 组串式逆变器市场份额占比接近 70%，成为市场主流。
根据 CPIA 统计，2021 年，光伏逆变器市 场仍然以集中式逆变器和组串式逆变器为主，集散式逆变器占比较小。
其中，组串式逆变器依然 占据主要地位，占比为 69.6%，集中式逆变器占比为 27.7%，集散式逆变器的市场占有率约为 2.7%，同比下降 2.3 个百分点。
随着分布式光伏的进一步扩大和分布式与集中式价差的进一步缩 小，组串式逆变器将继续占据主要地位。
组串式份额提升的原因 1：组串式逆变器在产品性能方面具有优势。
组串式跟踪路数大，适合复 杂地形。
组串式逆变器 MPPT 工作电压范围宽，可在低电压下启动，延长日间发电时间，从而提 升发电量；多路 MPPT 的设计使得逆变器每路 MPPT 连接的组串数量减少，如果某一组件出现故 障，对同一 MPPT 下另一组串影响较小，对其余 MPPT 下的组串几乎不产生影响；此外组串式逆 变器体积小、重量轻，可室外安装、便于维护；因此组串式逆变器适用于山地、屋顶等光伏组件 朝向不同或光照资源一般的地区。
组串式份额提升的原因 2：组串式和集中式逆变器的成本差距缩小。
根据 CPIA统计，集中式逆变 器价格从 2014 年的 0.28 元/W 降至 2021 年的 0.11 元/W 左右，组串式逆变器价格降幅较大，从 2014 年的 0.54 元/W 降至 0.17 元/W。
二者之间的价差从 2014 年的 0.26 元/W 缩小到 2021 年的 0.07 元/W。
随着组串式逆变器渗透率的快速提升，各个逆变器厂商也在加大技术研发力度，预计 组串式逆变器成本下降速度会更快，组串式与集中式逆变器之间的价差进一步缩小，考虑到组串 式逆变器的低安装维修成本以及多路 MPPT 带来的发电增益，组串式逆变器性价比逐步凸显。
组串式份额提升的原因 3：全球分布式光伏装机占比提升和我国整县推进分布式光伏建设，提升 组串式逆变器市场占比。
全球集中式光伏装机规模占比在 2016 年达到 74%的顶点后，随后开始 下滑，分布式装机规模占比上升。
我国建筑面积规模庞大且持续增长，为分布式发展提供了广阔 空间。
21 年上半年，国内新增光伏装机规模 14.1GW ，其中分布式光伏新增装机同比增长 97.5%，占总装机量比例达到 62.03%；户用装机 5.86GW ，同比增长 187% 。
6 月 20 日，国家能源局下 发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，提出为加快推进屋顶分布 式光伏发展，国家能源局拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。
9 月 8 日，国家能源局公布了全国 676 个整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点名单。
未来随 全球分布式光伏装机占比提升和我国整县推进分布式光伏建设将提升组串式逆变器市场占比。
3.2 中国企业产品性价比高，实现全球扩张3.2.1 中国逆变器性价比高，逐渐占据海外市场 中国企业全球份额过半，华为和阳光电源稳居前二。
2015 年起，华为和阳光电源出货量稳居全球 前二，根据 Wood Mackenzie 统计，2021 年，全球逆变器出货量 225GW，排名前 10 的企业中 有 6 家来自中国，这 6 家企业占全球份额高达 66%。
海外逆变器市场毛利率高于国内，吸引中国企业出海布局。
海外光伏行业发展较早，较为成熟， 对产品可靠性、品质有要求，行业进入门槛也较高，重视企业品牌，所以毛利率高。
国内对价格 较为敏感，且国内厂商竞争激烈，国内毛利率低。
从行业整体来看，海外毛利率比国内高 10%以 上。
国内逆变器厂商均加速布局海外市场，海外收入占比逐年提高。
以阳光和固德威为例，阳光电源 海外收入占比从 2019 年的 25.16%上升到 2022 年上半年的 53.0%，固德威海外收入占比分别由 2017 年的 23.9% 提升至 2021 年的 64.12% 。
中国企业全球份额提升的原因 1：国内逆变器单瓦售价低于国外，具有价格优势。
从 2021 年国内 外企业逆变器单价对比来看，国内企业阳光、固德威、古瑞瓦特单瓦售价约 0.1-0.2 元/W，而海 外 SMA 售价 0.55 元/W，扎根美国市场的 Solaredge、Enphase 售价分别为 2.16 元/W、2.98 元 /W，远远高于国内企业售价。
国内企业产品价廉质优，通过价格策略迅速抢占全球市场份额。
价格优势
