(报告出品方/作者:德邦证券,陈海进)1. 功率器件供需紧张,风光储拉动新一轮增长1.1. 功率器件交期保持紧张,新能源车功率器件需求旺盛使得海外大厂供 不应求海外大厂功率器件交期保持紧张。
根据全球电子元器件代理公司富昌电子发 布的电子产品交期数据,主要海外厂商的功率器件产品交期自 21Q2 开始拉长, 并在 22Q1 进一步升高。
目前 IGBT 和主流的 MOSFET 产品交期接近 50 周,反 映海外大厂的功率器件供应十分紧张。
新能源车渗透率、单车功率器件价值量的提升将共同推动车用功率器件市场 快速增长。
我国新能源车渗透率持续攀升,并在 2022 年 4 月达到汽车产量的 26%。
虽然疫情短期对汽车整体产量造成冲击,但预计疫情缓解后,新能源汽车产量将 重拾增长。
根据英飞凌的预测,2021 年纯电动汽车中半导体含量会比传统燃油车 增长 460$(增长近一倍),而其中绝大部分增量是功率半导体。
新能源车市场的 发展,加上单车功率器件用量提升,预计将推动车用功率器件需求量快速增长。
功率器件大厂产能供不应求。
根据英飞凌数据,其 2022Q1 的积压订单金额 环比增长 19%到 370 亿欧元。
英飞凌高管指出,这些订单当中超过五成是汽车相 关产品,75%的订单在未来 12 个月内才能交货;目前积压订单远超出英飞凌的交 付能力。
1.2. 全球碳中和打开风光储成长空间全球“碳中和”使风光储装机量有巨大增长空间。
根据 IEA 的统计,截至 2021 年 9 月,全球有 53 个国家,以及欧盟已经做出到 2050 年要达到二氧化碳净零排 放的承诺。
这些国家加起来占据全球 GDP 和二氧化碳排放量的 60-70%。
随着这 些国家以及其他国家做出减少排放的努力,预计风电、光伏、储能(统称为“风 光储”)的装机量会迅猛增长。
英飞凌预计,在 IEA 可持续发展情景假设下(2070 年全球达到二氧化碳净零排放),2021~2030 年的风光储年均装机增量分别为 110、 240、22GW;在 IEA 2050 年全球达到净零排放的情景假设下,2021~2030 年的 风光储年均装机增量分别为 240、420、33GW,分别较 2020 年新增装机量大幅 增长 2.1、3.1、6.6 倍。
中国碳达峰、碳中和行动也将促进风光储需求增长。
我国政府在 2021 年做 出指导意见,目标在 2030 年中国非化石能源消费比重达到 25%左右,风电、太 阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上,实现二氧化碳排放量达到峰值;在 2060 年非化石能源消费比重达到 80%以上,顺利实现碳中和目标。
根据国家能源局数 据,2021 年风电和光伏的累计装机量分别为 3.3、3.1 亿千瓦。
按照国家对 2030 年风电和光伏总装机容量的目标,则 2021~2030 年的复合增速在 7%以上。
预计 在我国实现碳达峰、碳中和过程中,风光储装机量将有很大增长潜力。
1.3. 光伏市场继续快速成长中国和全球的光伏新增装机量保持快速增长。
根据中国光伏行业协会(CPIA) 数据,2021 年,中国光伏新增装机 54.88GW,同比增长 14%,而全球光伏新增 装机 170GW,同比增长 25%。
对于 2022 年中国光伏新增装机量,CPIA 预测将 达 75~90GW(对应同比增长 37%~64%),而中国电力企业联合会预计 2022 年 我国光伏新增装机量约 90GW。
CPIA 预测 2022 年全球光伏新增装机量将达 195~240GW,对应同比增长 15%~41%。
行业协会的预测值显示我国和全球光伏 新增光伏装机量将保持较快增长。
集中式、分布式光伏并行发展。
目前光伏发电系统按照电站安装位置可以分 为集中式光伏和分布式光伏,其中集中式光伏一般指建于荒漠地区、接入高压输 电系统实现远距离供电的大型光伏电站,而分布式光伏一般指建于建筑屋顶等场 地的光伏发电项目。
在光伏发展早期,因为发电系统成本较高,具有集约化效应 的集中式光伏发电效益更好(单瓦发电成本低于组串式光伏),从而首先得到快速 发展。
随着光伏发电成本的下降,以及光伏平价上网的实现,分布式光伏系统也 开始迅猛发展。
2021 年,中国分布式光伏新增装机量占比达到 53%,占比首次 超过集中式光伏。
1.4. 风电稳健增长,储能预计迎来爆发风电新增装机在 2022 年预计恢复稳健增长。
2020 年,我国受到风电并网补 贴即将结束的刺激,出现了一次风电抢装潮,带来了 2020 年我国及全球风电新 增装机量迅猛增长,并影响到 2021 年的装机增速。
不过从 2018~2021 年来看, 中国风电新增装机量的复合增速为32%,全球为23%,均保持了较高增速。
22Q1, 我国风电新增装机量达到 7.9GW,同比+50%,显示风电装机恢复快速增长。
展 望未来,GWEC预计2021年到2026年全球风电新增装机将有6.6%的复合增长。
以锂离子电池为主的新型储能市场在快速发展。
根据CNESA统计,截至2021 年底,全球已投运电力储能项目累计装机量为 209GW,其中新型储能(包括电化 学储能、飞轮储能、压缩空气储能)的累计装机量为 25GW,同比增长 68%。
在 新型储能中,锂离子电池占据绝对主导地位,市场份额超过 90%。
2000-2020 年, 全球新型储能占整体储能累计装机的比例为 7.9%,而 2000-2021 年该比例提升 到 12.2%。
新型储能市场在锂离子电池储能的带动下快速发展。
新型储能市场预计迎来高速增长。
国务院在 2021 年印发《2030 年前碳达峰 行动方案》,提出到 2025 年,新型储能装机容量达到 30GW 以上。
根据 CNESA 统计,2021 年我国新型储能累计装机在 5.7GW,即意味着 2022~2025 年的年均 新增装机量要达到 6.1GW 以上,是 2021 年新增装机(2.5GW)的 2.5 倍。
CNESA 预计 2025 年我国新型储能累计装机保守预测规模在 35.5GW,而乐观预测规模将 达到 55.9GW,是 2021 年规模的近 10 倍。
除了政策推动,风电和光伏发展也会 带来一些配套的储能需求,这也将是储能装机成长的另一个推动力。
2. 风光储打开功率器件成长新空间2.1. 逆变器是实现交直流转换的核心器件光伏逆变器是光伏发电系统主要部件之一。
光伏系统一般由光伏组件、逆变 器、其他配电设备等组成。
光伏逆变器主要的功能是把组件所产生的直流电转化 成交流电,并跟踪光伏阵列的最大输出功率,将其能量以最小的变换损耗、最佳 的电能质量并入电网。
光伏逆变器主要由输入滤波电路、最大功率点跟踪(MPPT) 电路、DC/AC 逆变电路、输出滤波电路、核心控制单元电路组成。
MPPT 电路通 过控制太阳能电池阵列的输出电压或电流,使太阳能电池阵列始终工作在最大功 率点上。
集中式和组串式逆变器是目前主流产品。
光伏逆变器一般可以按照技术路线 及功率水平分为集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器以及微型逆变器。
目前市场主要以集中式逆变器和组串式逆变器为主。
逆变器又可根据输出交流电 压的相数,进一步分为单相逆变器和三相逆变器。
不同逆变器有不同的适用功率和发电成本。
集中式逆变器是将汇总后的直流 电转变为交流电,功率相对较大,且系统单瓦成本最低。
组串式逆变器是将组件 产生的直流电直接转变为交流电再进行汇总,功率相对较小,但成本都处于适中 位置。
微型逆变器对应的光伏组件数量最少,优势是低压、安装灵活,但系统成 本也最高。
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