美国太阳能新增装机飙升43% ,国内光伏企业是否参与?
太阳能产业协会和研究机构Wood McKenzi周二发表的一份报告显示,2020年美国太阳能新设装机容量猛增43%,创纪录的19.2GW (GW),由于有利的经济状况、下半年的支援政策和强劲的需求,抵消了美国大流行的影响。仅去年第四季度,美国太阳能新建安装容量就超过8瓦,超过2015年全年7.5瓦。
美国目前太阳能装机总量为97.2瓦,足以为1770万户家庭提供电力。加利福尼亚、德克萨斯和佛罗里达连续两年获得新太阳能装机第三名。弗吉尼亚和北卡罗来纳排名第四和第五。
中国光伏累计安装基础连续6年位居世界第一
我国光伏市场非常分散,前10大企业的比例为26%,前20大企业的比例仅为33%。前20大企业中,国企、民企各10家,民企比重不同的电力企业(火力、水电民国家能源集团19.6%华能集团9.5%国战斗者9.2%大党集团8.8%中,广核6.7%华电集团6.8%三峡集团3.2%)
2021全球太阳能装机容量记录
包括中国、欧洲和美国在内的主要市场正在加快太阳能的使用,以帮助实现气候目标,多晶硅生产商今年将面临巨大的生产能力需求考验。据彭博透露,到2025年,全球太阳能装机容量将增加80%以上,随着中国进一步摆脱对化石燃料的依赖,在此期间,中国的太阳能装机容量将翻一番。预计今年全球太阳能装机容量将达到创纪录的1.7亿千瓦,多晶硅制造商应尽最大努力生产与之匹配的55万吨原料。
根据中国研究普华出版的《2021-2026年中国太阳能光伏行业深度调研与发展趋势预测研究报告》:
2019年,政府层面不断出台关于光电发电行业的多项规范指导文件,其中许多内容发出“市场化取向更加明确,补贴退潮信号更加明确,补贴和电网限制更加明显,旁观服步伐更加坚定”的信号。显然,积极推进评价及网络项目建设,严格规范补贴项目竞争构成,将在今后一段时间内成为主流的政策导向。随着光伏发电技术的发展和产业规模的不断扩大,光伏建设成本和发展成本将持续下降,光伏评估网络将成为可能。
我国太阳能光伏行业虽然起步晚,但特别是2013年以后,根据国家及各地区的政策,太阳能光伏发电在我国呈现爆炸性增长。据国家能源局统计,2017年我国太阳能发电新建装机容量为44.26GW,创历史新高,2018年光复531。2019年,全国新建光电发电机30.11GW同比减少31.6%,其中集中光伏新建设备17.91GW,同比减少22.9%。分布式光伏新建机械12.20GW,同比减少41.8%。
图表:2016-2019年中国太阳能发电新装机容量
资料来源:中国研究普华产业研究所
图表:2016-2019年中国太阳能发电累计装机容量
据累计装机容量方面的统计,国家能源局统计,2013年以后,我国光电发电累计装机容量迅速增长。2013年全国光电发电累计装机容量仅为19.42GW,2019年增至204.3GW。2013-2019年全国光电发电累计装机容量增加10倍以上。
光伏市长/市场奇偶网络政策支持
《关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作方案(征求意见稿)》,《关于征求对2019年风电、光伏发电建设管理有关要求的通知(征求意见稿)意见的函》一至两个重磅政策完全激活国内市场,无补贴项目、投标项目和补贴项目的落地,今年市长/市场发展趋势备受关注。
预计2019年低价互联网项目将获得政策上最强的支持,为光伏市场带来新的机遇。从产业发展的角度来看,评价互联网时代即将到来,未来几年能得到补贴的项目将越来越少,评价互联网项目将成为主流,最终业界将完全告别补贴,进入无补贴时代。因此,从现在开始,鼓励优先建设低价互联网项目,对行业未来发展具有重要意义。
2019年光伏政策的总体目标是坚持稳定中的总趋势,充分发挥市长/市场机制的决定性作用,保持光伏产业合理发展规模和发展节奏,促进光伏产业高质量发展。2019年光电发电建设将采用“两进制出”的方式,辅助额定气量。财政部对补贴规模的初步意向30亿韩元和国家发展改革委2019年对光电电力政策的意见中,寻求最高的电价上限,补贴可以支持的建设规模约为2000-2300万千瓦,加上今年将并网的150万千瓦技术领先项目、150万千瓦的建设速度、对实施效果好的领先基地所在地的补偿规模、光伏扶贫、
日本、印度、美国等海外光伏市场仍呈稳定增长趋势,为国内企业全球布局创造了条件。同期,受531的影响,部分生产能力被清算,受到国内市长/市场需求暴跌的刺激,2019年以后光伏产业链价格上涨并保持强劲,光伏行业在第一季度出现淡季萧条的格局。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),季节)随着政策的变化和需求,光伏行业的景气度将进一步提高。
简单粗暴点直接上2020年比亚迪上半年和2019年营业额
2020年上半年二次充电电池及光伏是47.91亿,占比7.92%,2019年是105.06,占比是8.22%,营业额和占比都略微有所下降。
再来看看光伏行业状态
国内装机量到了2017年装机量出现顶峰之后,每年都在下降。
国外的话,美国目前位居第二位
2019年,美国太阳能新增装机量占美国能源新增装机总量的近40%,是该行业历年以来最大份额。2019年,美国太阳能光伏发电新增装机容量达到13.3GW,比2018年增长了23%,其中户用光伏新增装机创纪录达到2.8GW。目前美国累计光伏装机已经达到77.7GW。
2019年全球光伏新增装机114.9GW,同比增长6.23%,预计2020年全球新增装机120-125GW。
所以这个增长主要来自国外。另外,我们国内继续补贴光伏行业。
2020年3月10日,国家能源局发布《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》做出2020年的预算总额度、补贴竞价模式、申报截止日等事项的安排,提出要积极支持、优先推进无补贴平价上网光伏发电项目建设,2020年度新建光伏发电项目补贴预算总额度为15亿元。
如果有朋友想了解光伏行业有哪些龙头企业,下面留言,我再开一篇分析。
行业主要企业:东方日升(300118)、隆基股份(601012)、中利集团(002309)、正泰电器(601877)、晶科科技(601778)、拓日新能(002218)、中环股份(002129)、太阳能(000591)
本文核心数据:全球光伏发电累计装机量、全球光伏发电年装机量、光伏发电装机量区域分布
2020年全球光伏累计装机容量破70万MW
在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。《巴黎协定》在2016年11月4日生效,凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心,太阳能光伏技术作为绿色能源中的一种,也受到了世界各国的大力支持。
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2010-2020年全球光伏累计装机容量维持稳定上升趋势,2020年为707494MW,较2019年增长21.8%,预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。
单年光伏新增装机容量突破12万MW
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2011-2020年全球光伏新增装机容量维持上升趋势,2020年新增装机容量为126735MW,较2019年增长29.9%,预计未来一段时间还会继续维持增长趋势。
累计装机量:亚洲、中国市场领衔全球
根据国际可再生能源机构(IRENA)数据显示,2020年全球光伏累计安装容量市场份额主要来自于亚洲,亚洲累计安装容量为406283MW,占比为57.43%。欧洲累计安装容量为161145
MW,占比为22.78%北美累计安装容量为82768 MW,占比为11.70%。
从国家来看,2020年世界主要光伏发电国家累计装机容量中前三分别为:中国、美国、日本。合计占比达到55.78%,其中中国占全球比重为35.88%。
年度装机量:亚洲占比超60%
2020年全球光伏新增安装容量市场份额主要来自于亚洲,亚洲新增安装容量为77730MW,占比为61.33%。欧洲新增安装容量为20826MW,占比为16.43%北美新增安装容量为16108MW,占比为12.71%。
从国家来看,2020年新增装机容量国家中前三分别为:中国、美国和越南。合计占比达到59.77%,其中中国占全球比重为38.87%。
总体来说,全球亚洲与中国市场在全球光伏发电装机量方面具有领先地位。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
太阳能发电,看起来确实有着非常诱人的前景。
在很多情况下它便宜方便,并且肯定更有益于可持续发展。相比于我们现在的发电厂,它们有的利用化石资源,比如煤,但煤总有一天会用完的,有的是水电,但是得先筑起大坝,对环境也有很大影响。
那我们为什么不把传统的电厂统统换成太阳能发电厂呢?
因为有一个因素使太阳能不可预知:云。
太阳光向地球射来有些被大气层吸收,有些反射回太空,但剩下会到达地球表面。没有偏离的光线叫直接辐射。被云偏转的光线叫辐射扩散。首先被一个平面反射的光线,比如一个附近的建筑物,才达到太阳能系统的叫反射辐射。
但在我们考查云层怎样影响太阳线和发电前,先看看太阳能发电系统是如何工作的。
第一是太阳能塔。这是由一个被镜场围住的中央塔,场镜会跟踪太阳的路径把直射的阳光集中到塔上一点。这些光线产出的热量很强,可以用来烧开水,用水蒸气来带动涡轮来产电。
另外一种为大家所熟悉的太阳能系统,就是是光伏发电,或太阳能电池板,太阳光线里的光子射到电池板上放出电子从而产生电流。太阳能电子板可以用多种辐射,但太阳能塔只可以用直接辐射,这里就是云的重要处。
云的类型和相对于太阳的位置,可以提高或减少产生的电量。比如,就算有一点积云在太阳前也可以减少太阳塔产的电甚至于到零,因为它需要直射。这些云也会减少太阳能板输出的能量,但不是那么多,因为太阳能板可以用多种辐射。但,这些都依赖在云的精确位置。
由于反射,或一种特别现象叫 Mie scattering,太阳光集中向前放射,因为云的关系,到达太阳能电池板的辐射能量可以瞬间增加50%。如果没有预料到这个提高的能量的话,太阳能电池板会被烧坏。但是你不会因为有片云从你家房顶上飘过去就干净把太阳能电板给挡起来吧。
在太阳能塔里,有很大熔盐罐或油用来储藏多余的热量,在需要的时候可以放出用的,这样可以管理太阳辐照量变化的问题从而使产电平衡。但太阳能板现在还不能储藏多余能源。传统的发电厂在这里的优势就体现出来了。如果全部转为太阳能发电,天晴时,多出的电会浪费,但天阴时,也许还不够用。即便有备用的电源储存,对于现有的电力系统来说,要想适应这样一个不断变化的能量供给方式也是非常困难的。
当然,现在人们也在研究各种方法来扩大太阳能发电占据的比例。人们通过卫星图像来预测云的运动,从而调整太阳能发电时长,保证电源的稳定金额最小化电源浪费。如果我们可以解决这个问题,太阳能发电才能成为人类主要能源。
近年来,在能源转型和环保发展的大趋势下,不少国家在积极发展光伏产业,推动全球光伏产业持续发展。根据IHSMarkit数据,2020年全球光伏新增装机量较比往年增长10%至138GW。
按国家地区而言,目前我国在光伏领域已经走在世界前列。不仅体现在光伏装机量方面,更体现在相关产业链上。
近日,PV-Tech(全球知名光伏媒体)发布了《2021年全球组件供应商top10》。榜单显示,前十名中我国本土企业占据了7席,且包揽前三名。美国、加拿大、韩国各有1家企业上榜。
正泰新能源位居全球第十,隶属于我国电气行业巨头正泰集团。集团始创于1984年,经过三十余年的发展,现已形成了集“发电、储电、输电、变电、配电、售电、用电”于一体的全产业链优势。值得一提的是,集团业务已遍布全球140多个国家和地区,年营收高达893亿元。
韩国Q CELLS位居全球第九名,隶属于韩国十大财团之一的韩华集团,后者在能源开发领域处于全球领先地位。在官网资料中,Q CELLS是这么自称的:全球领先的太阳能公司,在中国、德国、韩国、马来西亚均设有先进技术研发中心。
尚德排名第八,早在十余年前,尚德是我国当之无愧的光伏行业龙头企业,其创始人施正荣也因此成为中国内地首富。可惜的是,在后续的发展中尚德的发展并不怎么好,于2013年宣布破产重整。经过七八年时间的恢复,现在看来尚德已经恢复了一些元气。
美国First Solar (第一太阳能)位居第七,是全球领先的太阳能光伏模块制造商之一。虽然这几年我国有不少光伏企业在美国市场布局,但仍难以撼动First Solar的市场地位。最值得一提的是,我国光伏企业技术路线大多都是晶硅太阳能电池,但First Solar走的却是薄膜太阳能电池路线。2020年,该公司实现营收27.11亿美元,归母净利润3.98亿美元。
东方日升(中国企业)位居第六名,主要从事光伏并网发电系统、光伏独立供电系统、太阳能电池片、组件等研发、生产和销售。2020年,东方日升实现营收160.63亿,2021年前三季度营收为129.88亿元。
加拿大Canadian Solar位居第五名,作为世界先进的垂直整合太阳能开发商,该公司在电池储能系统市场有着非常亮眼的表现,比如在美国市场,其在电池储能系统领域占据10%左右的份额。
晶科能源是我国乃至全球极具创新力的光伏企业,位居全球第四名。截至2021年前三季度,晶科单晶硅片产能达到约31吉瓦、电池片产能达到约19吉瓦,组件产能达到约36吉瓦。
晶澳太阳能位居第三,产业链覆盖硅片、电池、组件及光伏电池,产品远销全球135个国家和地区。2020年,该公司实现销售额高达258.47亿元。截至发稿前,市值高达1434.42亿元,是我国又一家市值上千亿的光伏企业。
天合光能位居全球第二,提供从光伏产品到智慧能源解决方案,截至目前组件累计出货量超77吉瓦。2020年,天合光能实现营收294.18亿,同比增长26.14%,实现归母净利润12.29亿元。
我国隆基股份位居全球第一,其创始人李振国是陕西首富。自成立以来,隆基始终聚焦科技创新,目前已形成包括单晶硅片、电池组件、氢能装备等在内的五大业务板块,形成了“绿电”+“绿氢”的发展路线。2021年前三季度,隆基实现营收562.06亿元,截至发稿前市值超4300亿元。
写在最后
全球能源革新是大趋势,在这个过程中太阳能、风电、水电、核电等清洁能源均备受资本青睐。在此大背景下,光伏行业有着巨大的发展空间。
有个问题需要注意,当前我国光伏产业的技术路线以晶硅太阳能电池为主,但美国光伏产业却以薄膜太阳能电池为主。
任何行业发展到中后期,都会变成技术路线的竞争,谁的技术路线更有优势、发展更好,谁才能掌握行业标准。
我们完全可以预见,未来全球光伏产业的竞争,不仅是各国企业间的竞争,更是各国不同技术路线的竞争,市场竞争程度将会更加激烈。
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1.1. 逆变器简介
逆变器是光伏发电系统的大脑和心脏 。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,其将光伏组件产生的直流电转化为交流电,输送给本 地负载或电网,并具备相关保护功能的电力电子设备。光伏逆变器主要由功率模块、控制电 路板、断路器、滤波器、电抗器、变压器、接触器以及机柜等组成,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,其发展依赖于电力电子技术、半导体器件技 术和现代控制技术的发展。
下游包括终端业主、EPC 承包商、系统集成商和安装商。 逆变器作为光伏系统的主要核心部 件之一,需要和其他部件集成后提供给最终电站投资业主使用。光伏系统在供给终端业主使 用之前,存在相应的系统设计、系统部件集成以及系统安装环节,虽然最终使用者一般均为 光伏地面电站投资业主、工商业投资业主或户用投资业主,但设备也可以由中间环节的某一 类客户采购,比如 EPC 承包商、光伏系统集成商或光伏系统安装商。
1.2. 逆变器分类
目前逆变器产品主要分为四类,即集中式逆变器(主要用于大型地面电站,功率范围在 250kW-10MW)、集散式逆变器(主要用于复杂的大型地面电站,功率范围 1MW-10MW)、 组串式逆变器(主要用于户用、小型工商业分布式和地面电站等,功率范围 1.5kW-250kW) 和微型逆变器(主要用于户用等小型电站,功率等级在 200W-1500W)。
其中,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臵。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。
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 装臵。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,但是近年来也开始应用于一些大型地面电站。
1.3. 逆变器行业的核心竞争力
研发能力: 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。对于新进入者,很 难在短期内积累相关技术和各种应用场景知识,从而形成一定的技术壁垒。可以看到,近年 来国内主流逆变器企业研发费用率呈现上升态势,2019 年上能电气、固德威研发费用率高 达 6.34%和 6.15%,阳光电源和锦浪 科技 的研发费用率也达到 4.89%和 3.71%
品牌力: 逆变器企业在为客户服务时不仅仅提供相关产品,还包括一套完整的解决方案,产 品设计的微小变化,对整个电站项目的可靠性、稳定性均产生一定的影响。品牌是多年产品 质量和售后服务凝聚的结果,因此客户在选择产品时,通常会选择品牌声誉好的供应方且一 旦采购便会与产品供应方形成较为稳定的合作关系。
渠道开发能力: 由于逆变器销售靠近终端,且目前国内逆变器企业加速出海,因此渠道的开 发,尤其是户用、工商业分布式以及海外渠道的开发至关重要。以固德威为例,目前固德威 的逆变器在全球 80 多个国家和地区销售,为了保证当地渠道开发的顺畅,需要招募当地专 业的销售团队,从而保证自身的竞争力,这对于企业的渠道开发能力提出了非常高的要求。
2.1. 趋势一:组串式逆变器市场份额占比不断提升
从产品需求上看,全球范围内依然遵循大型地面电站优选集中式逆变器、工商业和户用分布 式优选组串式逆变器的选型原则,但近年来行业的一大趋势是组串式逆变器市场份额持续增 长。根据 GTMResearch 的统计数据,2018 年组串式逆变器出货量首次超过集中式逆变器, 达到 52GW,市占率达到 58%(其中单相占比 9%、三相占比 47%)。组串式逆变器近年来 占比提升主要有两个原因:(1)工商业分布式和户用市场近年来发展较好,应用领域不断增 加,主要得益于中国、欧洲、北美和澳洲等国家和地区的大力扶持;(2)组串式逆变器本身 转换效率较高,近年来随着组串式逆变器技术不断发展,产品成本逐年下降,平均单瓦价格 逐渐接近集中式逆变器,在集中式电站中组串式逆变器越来越多的开始得到应用。根据 IHS Markit 的预测,未来组串式逆变器的销售占比有望进一步提升至超过 60%,组串式逆变器的 装机比例预计稳中有升。
2.2. 趋势二:逆变器存量替代需求有望步入高增时代
逆变器内部 IGBT 等电子元器件的使用寿命普遍在 10-15 年左右。2010 年全球光伏新增装机 达到 17.5GW,首次达到 10GW 以上规模,随着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光 伏市场对更换逆变器的需求正在持续增长。其中,光伏市场起步较早(2008 年)的欧洲近 年来逆变器更换需求已经呈现不断上升态势,2019 年存量光伏电站项目逆变器更换需求已 经达到 3.4GW。与此同时,亚洲地区方面,日本光伏市场起步较早,2009 年累计装机规模 已经达到 2.6GW,2019 年日本逆变器市场替代需求已经初具规模;国内光伏装机自 2011 年达到 GW 级别,2013 年新增装机超过 10GW(10.9GW),预计 2020 年开始逆变器替换 市场将迅速增加。此外,北美洲、尤其是美国光伏市场从 2011 年起新增装机达到 GW 级别, 也有望于近年启动逆变器存量替代。综上,逆变器存量替代自 2020 年起有望步入高增时代。
2.3. 全球逆变器需求及市场空间测算
1)由于组件在光伏发电系统投资成本中的占比较高,在合理范围内增大容配比对于提高光 伏电站发电量、大幅降低 LCOE 具有重要意义。因此,提高超配能力、增加单个组件方阵规 模以提高直流输入的思路,在逆变器产品设计和光伏电站系统设计中被逐渐采用。目前,国 外大型地面电站的容配比最高达到 2 倍,国内光伏电站也逐渐采用超配设计,很多电站项目 已经按照 1.3 倍以上的容配比设计,而部分项目在综合考虑光照、地形和支架、组件等设备 选型等因素后,为追求最优经济性而采用 1.7-1.8 的容配比设计。根据 2019 年组件产量和逆 变器产量推算出全球电站平均容配比为 1.15,假设未来电站容配比逐年小幅提升, 2020/2021/2022/2023 年全球电站平均容配比分别为 1.18/1.21/1.23/1.25。
2)根据 IHS Markit 预测,2020 年全球逆变器更换需求将达到 8.7GW,同比增长 40%;考 虑到 2010 年后全球光伏新增装机逐年增加,因此我们认为未来逆变器存量替代需求有望持 续高增,假 2021/2022/2023 年存量替代需求分别为 15/20/25GW。
3)由于地面电站越来越多采用组串式逆变器以及户用和工商业分布式市场快速发展,假设 未来组串式逆变器的装机比例稳中有升,至 2023 年市场占有率从目前的 59%左右逐步提升 60%左右,对应集中式逆变器市场占有率将从 41%下降至 40%。
4)考虑到当前集中式逆变器价格持续压缩空间不大,假设未来几年价格年降幅为 5%;组串 式逆变器由于竞争较为激烈,中短期价格仍存在一定向下空间,假设 2020、2021 年价格年 降幅为 7%,2022、2023 年价格年降幅为 5%。
5 ) 测 算 结 果 : 根据我们测算, 2020-2023 年全球逆变器总需求量分别为 125.6/167.1/197.6/227.4GW,市场空间分别为 210.7/262.6/295.4/326.6 亿元。其中, 2020-2023 年全球组串式逆变器总需求量分别为 74.5/99.6/118.2/136.4GW,市场空间分别 为 152.4/189.5/213.6/236.8 亿 元 ; 全 球 集 中 式 逆 变 器 总 需 求 量 分 别 为 51.1/67.5/79.5/91.0GW,市场空间分别为 58.3/73.1/81.7/89.8 亿元。
3.1. 趋势一:国内企业加速海外渗透抢占市场份额
近年来国内逆变器企业加速海外布局。 近年来受到中国市场政策波动影响,尤其是 2018 年 531 新政后,国内逆变器企业加快拓展海外渠道,加速海外布局。2019 年我国光伏逆变器出 口规模约为 52.3GW,同比增长 176.7%,总出口额达到 24.38 亿美元,出口市场主要集中 在印度、欧洲、美国、越南、巴西、日本、澳大利亚、墨西哥等国家。其中,亚太地区出口 占比为 37.9%、欧洲市场占比约为 34.1%,其次是北美洲和拉美,占比分别达到 13.4%和 10%。
国内逆变器企业竞争优势较为明显。 近年来随着国内逆变器企业快速发展,国产逆变器产品 的质量逐渐接近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制造成本相比海外企业更低, 因此国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显。以国内逆变器龙头阳光电源和德国的 SMA 为例,两者分列 2019 年全球逆变器出货第 2 和第 3 位,可以看到近年来阳光电源逆变器毛 利率一直维持在 30%以上,而 SMA 则在 20%左右。发展到当前阶段,中国逆变器企业已经 从早期的单纯依赖价格优势参与竞争,逐步转向依赖提升技术水平、产品质量、售后服务等 综合品牌价值来获取市场。
东南亚、欧洲等地区渗透率较高,美国、日本仍有大幅提升空间。 分市场来看,2019 年全 球主要光伏市场国内逆变器出货占比均有显著提升。其中,欧洲作为传统的出口市场,国内 逆变器出货占比从 56%进一步大幅提升至 77%;印度、越南等国主要以地面电站为主,是 目前最火热的光伏市场之一,且本土缺乏有竞争力的光伏企业,因此近年来众多国内逆变器 企业大力开拓印度市场,2019 年国内逆变器出货占比从 2018 年的 34%大幅攀升至 61%;国内企业在拉美地区表现同样出色,2019 年出货占比提升至 58%。目前国内逆变器在美国 和日本渗透率尚低,一方面是由于两个国家市场进入门槛比较高且拥有竞争力较强的逆变器 企业(美国是 SolarEdge 和 Enphase、日本是 TEMIC、Omron 和 Panasonic),另一方面 是因为国内逆变器企业进入市场较晚,与国际品牌及当地的本土品牌在销售渠道竞争方面还 存在劣势。不过近年来国内逆变器企业仍然呈现出加速渗透的态势,2019 年美国和日本中 国逆变器出货占比分别从 19%和 9%提升至 34%和 23%。
3.2. 趋势二:中游企业加速崛起,落后企业陆续退出
行业内多数企业开始采取集中竞争战略。 面对越来越细分的光伏市场演变趋势,逆变器企业 在业务定位和技术路线选择上也越来越呈现差异化发展的趋势。其中,阳光电源、正泰、科 士达等少数企业覆盖除微型逆变器以外的全部类型逆变器,上能电气和特变电工聚焦于集中 式逆变器产品,组串式逆变器竞争相对较为激烈,华为、锦浪、古瑞瓦特、固德威等企业都 在努力深耕工商业和户用逆变器市场,小部分企业专注于集散式和微型逆变器。
受益于细分子领域的集中竞争战略,中游企业加速崛起 。根据 Wood Mackenzie 发布的《Global PV Inverter and module-level power electronics inverter market 2020》数据显示, 受益于组串式逆变器市占率提升以及锦浪、固德威等中游企业采取了集中竞争战略,深耕工 商业分布式和户用市场,可以看到 6-10 名的逆变器企业市场份额近年来有所提升,从 2017 年的 14%上升至 20%,相比之下前 5 名的市场份额则从 2017 年的 59%下滑至 2019 年的 56%,中游企业加速崛起。
行业持续整合,落后企业加速退出。 展望未来,自主研发能力弱、对市场变化敏感度不高和 新市场拓展能力差的企业,后续的生存空间将会愈发困难。2019 年 7 月 ABB 宣布将逆变器 业务出售给意大利 PIMER,此次收购已于 2020 年 3 月初正式完成;德国 SMA 集团下属的 SMA(中国)在中国境内的三家公司在 2019 年 2 月完成 MBO 后更名为爱士惟;施耐德退 出集中式光伏逆变器业务,只做分布式逆变器;因营收大幅下滑的上市公司茂硕电源,也已 经在谋求转型;前身是兆伏爱索的 ZeverSolarGMBH 已经宣布正式停止开展逆变器业务。
3.3. 降本路径:功率大型化、原材料国产化和技术优化
功率大型化: 近年来逆变器单机功率大型化趋势基本确立,目前集中式逆变器主流产品正在 从 500KW-630MW 过渡到 1.25-3.125MW、组串式逆变器正在从 50KW 以下过渡到 50-175KW。功率大型化摊薄了不变成本,为逆变器带来了单位功率成本的下降以及盈利能 力的提升。根据上能电气招股说明书的信息,3.125MW 集中逆变器单位成本基本与 630KW 持平,主要是因为 630KW 经历多年的发展成本已经大幅优化而 3.125MW 作为新产品未来 成本还有较大的优化空间,但毛利率相比 630KW 要高出 6pcts 以上;同样的 175KW 组串 式逆变器的单位功率成本相比 20KW 以下的产品要低 0.21 元/W,毛利率要高出 10pcts 以上。
原材料国产化 :光伏逆变器的原材料成本占产品成本的 80%以上,其中 MOSFET 和 IGBT等半导体为核心的电子器件,产品技术门槛较高,目前主要由德国英飞凌、日本三菱、富士 等国外企业供应。目前我国一线逆变器厂商主要功率期间大多选用进口产品。近两年收到国 际贸易因素的影响,国内逆变器企业对于供应链的安全愈发关注,国产替代加速成为国内 IGBT 供应商打开市场的突破口。当前国内 IGBT 行业已经能够具备一定的产业链协同能力, 部分逆变器企业也正在逐步接受国产 IGBT,国内 IGBT 的销量也在持续上涨。随着国内 8 英寸 Fab 厂产能大幅开出,国内 IGBT 在技术、成本等各个方面都将更加具备竞争优势,国 产替代的进程也必将加速从而降低国产逆变器原材料成本。
技术优化: 一方面,随着未来硅半导体功率器件技术指标的进一步提升、碳化硅等新型高效 半导体材料工艺的日益成熟、磁性材料单位损耗的逐步降低,并结合更加完善的电力电子变 换拓扑和控制技术,逆变器效率未来仍有进一步提升的空间;另一方面,未来逆变器电路、 体积等方面仍然存在进一步优化的空间,从而进一步节省半导体和箱体材料。
3.4. 盈利能力:中短期有望随海外渗透率提升和降本维持在较好水平
多重因素作用下逆变器价格逐年下跌。 从产品价格上来看,随着传统光伏市场趋于稳定,逆 变器企业在传统市场中的竞争加剧;与此同时,国内企业加快出海,越来越多具备成本优势 的中国企业参与到新兴市场的竞争中,光伏逆变器全球化竞争也愈发积累。此外,由于行业 降本增效的压力,逆变器成本优化带动售价逐年下降。在上述多重因素的作用下,集中式逆 变器价格从 2014 年的 0.28 元/W 降至 2019 年的 0.12 元/W 左右,组串式逆变器由于竞争更 为激烈,价格降幅较大,从 2014 年的 0.54 元/W 降至 0.22 元/W。
中短期盈利能力有望随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。 虽然近年来逆变器价格下降 幅度较大,但是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业受到 2018 年 531 新政影响当年盈利能力略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳甚至上升态势,主因一是中国企业 加速向海外高毛利地区渗透,二是逆变器产品的降本幅度冲抵了价格下跌的不利因素。从当 前时点看,微观企业的盈利仍然在持续验证中观行业边际向好这一事实,中短期国内逆变器 厂商盈利能力有望继续随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。
受益于全球光伏装机增长和逆变器存量替代需求释放,逆变器需求有望持续高增。 逆变器内 部 IGBT 等电子元器件的使用寿命普遍在 10-15 年左右。2010 年全球光伏新增装机达到 17.5GW,首次达到 10GW 以上规模,随着全球各地原有光伏发电设备的老化,整个光伏市 场对更换逆变器的需求正在持续增长。受益于全球光伏装机增长和逆变器存量替代需求释放, 逆变器需求未来有望持续高增, 2020-2023 年 全 球 逆 变 器 总 需 求 量 分 别 为 125.6/167.1/197.6/227.4GW,市场空间分别为 210.7/262.6/295.4/326.6 亿元。其中,由于 工商业和户用分布式市场发展迅速且越来越多的地面电站开始使用组串式逆变器,组串式逆 变器需求增速预计将快于行业整体增速,我们测算 2020-2023 年全球组串式逆变器总需求量 分别为 74.5/99.6/118.2/136.4GW,市场空间分别为 152.4/189.5/213.6/236.8 亿元。
国内逆变器企业竞争优势明显,海外渗透率持续提升。 受到中国市场政策波动影响,尤其是 2018 年 531 新政后,国内逆变器企业加快拓展海外渠道,加速海外布局。2019 年我国光伏 逆变器出口规模约为 52.3GW,同比增长 176.7%。近年来随着国内逆变器企业快速发展, 国产逆变器产品的质量逐渐接近海外老牌逆变器企业,与此同时国内的人工、制造成本相比 海外企业更低,因此国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显。目前国内企业在欧洲、印 度、拉美等主流市场的市占率分别为 77%、61%、58%,在美国、日本的市占率为 34%和 23%,后续凭借较大的竞争优势渗透率有望进一步提升。
海外出货占比增加&成本优化助力,逆变器企业盈利能力稳中向好。 虽然近年来逆变器价格 下降幅度较大,但是从国内企业的毛利率数据看,除个别企业受到 2018 年 531 新政影响当 年盈利能力略有下滑外,近年来国内逆变器企业毛利率有持稳甚至上升态势,主因一是中国 企业加速向海外高毛利地区渗透,二是逆变器产品的降本幅度冲抵了价格下跌的不利因素。 从当前时点看,微观企业的盈利仍然在持续验证中观行业边际向好这一事实,中短期国内逆 变器厂商盈利能力有望继续随海外渗透率提升和降本维持在较好水平。
投资策略: 受益于全球光伏装机增长和逆变器存量替代需求释放,逆变器需求有望持续高增。 与此同时,由于竞争优势显著,国内逆变器企业加速海外布局抢占市场份额,中短期国内逆 变器厂商盈利能力有望继续随海外渗透率提升和降本维持在较好水平,我们认为未来逆变器 企业业绩有望持续高增, 重点推荐全球逆变器龙头阳光电源、组串式逆变器优质企业锦浪科 技和固德威,建议关注上能电气。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。作者:安信证券)
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/1/ 什么是光伏?
光伏——将太阳辐射能转换为电能,属于取之不尽用之不竭的可再生能源,且在转化过程中不产生其他有害的气体或固体废料,又属于环保、安全、无污染的新型能源。
/2/ 为什么要发展光伏产业?
其中最重要的原因就是“能源独立”,当前我国社会还处在高速发展之中,对能源的需求很大,我国的化石能源储备却满足不了社会的需求,因此不得不向外寻求能源合作,要怎么样才能做到独立自主、自给自足,这个问题一直都在困扰着我们。而如果包含光伏在内的新能源产业能有所突破的话,我们可以减小对外国的依赖,大大促进能源独立,保证国家安全。
发展包括光伏在内的可再生能源,逐步摆脱化石能源依赖是各国实现能源变革的目标,中国也不例外。
/3/ 光伏发电的前景有哪些?
其他发达国家早已提出了未来光伏发电的可实施方案。
日本提出的创世纪计划。利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积 2.3%或全部沙漠的 51.4%,甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5%。因此这一方案是有可能实现的。
天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还需要一段路程。
2019年虽然我国光伏新增装机再次同比下降,但是新增和累计光伏装机容量仍继续保持全球第一。2019年,我国新增光伏并网装机容量达到30.1GW,同比下降32.0%;截至2019年底,累计光伏并网装机量达到204.3GW,同比增长17.1%;全年光伏发电量2242.6亿千瓦时,同比增长26.3%,占我国全年总发电量的3.1%,同比提高0.5个百分点。
2020年,也将继续是我国光伏的过渡年,我们预计2020年竞价项目规模可达到20-25GW、户用市场5-7GW,加上未完成的2019年项目、特高压、示范项目等,2020年市场规模有望超过35GW。
随着光伏产品价格的下降,光伏发电成本不断降低,光伏发电在越来越多的国家得到广泛应用。 根据IHS,预计2020年全球光伏装机量将达到142GW,超过1GW的国家达到43个左右。
有的,光伏市场很大,未来的机会也很大。先看需求端。
1)光伏终端下游为电力用户,包括工商、农业、居民等各行各业的用户。电力使用与整体经济密切相关。在这里,让我们直接看看整个社会的用电量,这反映了下游的总体需求。未来该指数的复合增长为3.5%。
2)绿色能源是未来的趋势。这符合我国的战略需要。碳达峰,碳中和带来的传统能源的替代,给光伏产业带来了巨大的机遇。目前全球风光发电占9%,预计2050年达到56%,增长空间很大。
这导致了光伏应用市场的加速增长,2020年中国全年装机容量为130GW,同比增长13%,美国新增装机19GW,同比增长42.9%出口量再创新高。而且光伏能源的应用场景多种多样。光伏将有助于清洁能源和低碳发展所有基础产业,如建筑业(BIPV),交通工业等。
然后看看生产端。随着光伏产业制造规模的不断扩大,产业集中度进一步提高。光伏产业中心进一步向中国转移,晶硅技术突破和成本控制优势是中国企业的优势。技术变革导致光伏发电价格持续下降。据报道,2020年最低中标价格为0.091元/kWh,已经低于火电的价格。此外,随着技术的积极创新,多晶硅、硅片和电池的转换效率不断提高,大尺寸大功率的产品将会快速放量。主体是制作电池片的,要多了解光伏电池的最新技术进展。未来30年,全球光伏市场将继续保持增长,根据复合电力增长率和光伏发电在未来30年中的比重。
光伏协会预测,2021年全球光伏新增规模预计为140-155GW两者同比继续稳步增长,到2025年全球光伏新增规模预计将达到165-200GW之间。根据国际能源署(IEA)预计2030年全球光伏累计装机量将达到1,721GW(2018-2030年复合增速约11%),到2050年将进一步增加到4,670GW(2030-2050年复合增速约5%)。