微型逆變器行業趨勢分析

光伏逆變器的主要作用為實現電能的轉換，將光伏組件產生的直流電轉化為電網傳輸和 用戶使用的交流電，是光伏系統的組成要素之一。根據技術路徑不同，光伏逆變器主要 包括集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。從應用場景來看，微型逆變器通常適 用于分布式發電系統，常用于戶用屋頂和工商業屋頂等場景；集中式逆變器主要用于集 中式發電系統，常用于大面積且光照強烈的場景，如荒漠、山地等；組串式逆變器功率 范圍較廣，兼容分布式和集中式發電場景。

和其他產品相比，微型逆變器具備更高的安全性、更高的發電增益、以及更靈活的安裝 方式。為了實現組件級關斷，與微型逆變器形成互補的效果的還有“組串式逆變器+關斷 器”和“組串式逆變器+優化器”產品，微逆與這些產品統稱為組件級電力電子（MLPE）。 與其他兩種產品相比，微型逆變器最明顯的優勢是具有直流電壓低的特點，能消除發電 過程中的火災風險。但目前微逆成本較高，價格方面存在劣勢。

（一）行業：初始成本下降+發電效率提升，光伏成為最便宜的能源

光伏系統成本持續下降，發電效率不斷提升。目前，光伏發電已經基本實現與火電平價。 CPIA數據顯示，2022年地面電站的初始成本預計下降為3.93元/W，較2016年下降46%； 工商業分布式電站初始投資成本預計為 3.53 元/W，較 2017 年下降 58%。初始成本和效 率提升帶動光伏發電的LCOE迅速下降。LAZRD 數據顯示，2009-2021年，光伏發電LCOE 累計下降 90%，達到 36 美元/MWh，是成本最低的能源方式。

光伏發電量當前占比較小。根據 BloombergNEF 測算，2022 年 3 月全球光伏累計裝機達 到 1TW。盡管光伏行業已經快速發展多年，但截至 2021 年底，全球光伏發電量占比約 為 5%，占比仍然較低。 新能源替代趨勢強勁，光伏發電未來提升空間較大。目前中國、美國、歐盟等多個國家 和地區正在加速新能源替代，未來光伏發電量占比將持續提升。假設 2030/2050 年光伏 發電量占比提升至 23.7%/40%，預計光伏累計裝機將達到 6.8/18.7TW，到 2030/2050 年 光伏每年新增裝機平均增速將達到 22%/16%。

（二）趨勢一：全球分布式光伏發展迅速，微逆應用天花板打開

分布式光伏具有單個項目容量小、可安裝范圍廣、并網流程簡單、收益率高的特點。按 照使用場景分類，可以分為工商業分布式和戶用分布式。 在全球光伏市場中，由于中國等發展中國家集中式光伏快速發展，2011-2016 年全球分布 式裝機占比呈現下降的趨勢。隨著分布式光伏裝機成本與集中式差距逐步縮小，分布式 裝機開始發力。同時，歐美等國家和地區推進屋頂光伏計劃，全球分布式光伏占比得以 逐漸回升。2021 年，全球新增分布式項目約 77GW，占比達到 44%。 從全球光伏裝機的主流國家來看，我們認為未來 2-3 年分布式光伏裝機增速將保持較高 增速。

中國：2021 年，中國新增分布式項目約 29GW，同比增長 88%，占比達到 55%。為了推 進分布式光伏發展，中國近兩年陸續推出屋頂光伏政策。1）2021 年 6 月國家能源局下 發“整縣推進”的通知，針對試點縣市黨政機關/公共建筑屋頂/工商業廠房/農村居民屋 頂安裝光伏比例不低于 50%/40%/30%20%；2）分布式國補退坡之后，各地方政府也陸續 出臺分布式地方補貼，如浙江瑞安 2022-2023 年對屋頂光伏項目按實際發電量給予 0.1 元 /KWh 補貼；3）2022 年 6 月出臺《“十四五”可再生能源發展規劃》強調，到 2025 年公 共機構新建建筑屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%。

美國：2021 年，美國新增分布式項目約 6.4GW，同比增長 20%，占比 27%。美國聯邦政 府的稅收抵減政策可以降低光伏裝機成本，州政府推行的凈計量電價政策允許用光伏發 電抵扣電網用電費用。2022 年 8 月，拜登政府簽署《通貨膨脹削減法案》，將投資稅收抵免政策（ITC）延長至 2032 年，工商業發電項目投資稅收抵免比例由目前的 26%提升 至 30%。

歐盟：2021 年，歐盟戶用和工商業裝機達到 15.7GW，同比增長 23%，合計占比達到 58%。 2022 年歐盟委員會發布 REPower EU 計劃，旨在擺脫對俄羅斯化石燃料的依賴。計劃提 出到 2026 年，所有面積大于 250 平的新建公共和商業建筑必須安裝屋頂光伏；到 2027 年，所有面積大于 250 平的公共和商業建筑必須安裝屋頂光伏；到 2029 年，所有新建住 宅安裝屋頂光伏。

綜合來看，前幾大光伏裝機市場中國、美國、歐洲的分布式裝機占比預計在未來幾年繼 續保持較高水平。預計到 2025 年全球分布式裝機將達到 229GW，2021-2025 年CAGR 31%。

（三）趨勢二：政策推動分布式光伏安全發展，微逆滲透率將快速上升

目前全球逆變器市場占比最高的仍然是組串式逆變器，其次是集中式逆變器，微逆產品 占比較低。按價值量計算，2020 年集中式/組串式/微型逆變器的份額分別為 24%/68%/8%。 由于微逆的每瓦單價最高，按出貨量口徑，預計微逆的份額更低。

從歷史數據來看，集中式逆變器的份額正在逐年下降，組串式逆變器和微逆的份額正在 提升。展望未來，我們認為組串式逆變器在集中式電站的占比將會逐漸提升；中短期來 看，微逆在戶用光伏領域的占比將逐漸提升；長期來看，當微逆性價比進一步提升后， 微逆在工商業電站的份額有望提升。

組串+優化器/關斷器和微型逆變器安全性高。在光伏發展的早期階段，大型地面電站的 發電成本低，得到快速增長。在大功率的發電系統中，集中式逆變器具備成本低的優勢，并且集中式電站大多安裝在沙漠、戈壁、荒漠等地區，對安全要求不高。隨著光伏應用 的多元化，屋頂光伏開始走進戶用和工商業領域。對于工商業電站，需要兼顧成本和安 全性，所以組串式逆變器和組串+優化器/關斷器兼有。對于戶用屋頂電站，業主更注重 安全性，所以組串+優化器/關斷器和微型逆變器更為適合。 美國是目前最早強制要求在分布式電站使用組件級關斷產品的國家。2014 年美國公布國 家電氣規范（National Electrical Code），加強了在安全性的要求。在逆變器方面，需要有 快速關斷、防拉弧保護等功能。2017 年美國對 NEC 做出更新，允許組件排列更加密集， 但對安全性要求不變，這導致分布式光伏必須要使用組件級關斷產品。同時，這一條款 規定在 2019 年強制執行。在最新版的 NEC2020 文件中要求，以距離到光伏矩陣 305mm 為界限，界限范圍外，在觸發設備啟動后 30S 內，電壓降低到 30V 以下；界線范圍內， 要求在觸發設備啟動后 30S 內，將電壓降低到 80V 以下，或具有“光伏危險控制系統”。 由于強制規定，美國的 MLPE 產品應用范圍較廣。

受益于美國政策，兩家 MLPE 上市公司 SolarEdge 和 Enphase 在過去幾年迅速發展。 SolarEdge 主要產品為組串式逆變器和優化器，SolarEdge 的優化器采用 ASIC（專有集成 電路）和 PLC（電力載波通信技術）專利技術，在美國具有專利保護，所以公司發展迅 速，2013-2021 年公司營收 CAGR 49%。Enphase 是目前全球微型逆變器最大的廠商，在 微逆行業的市占率約為 80%。2013-2021 年公司營收 CAGR 25%。2022 年 Q1，SolarEdge 和 Enphase 營收增速分別為 62%、46%，保持高速增長。目前兩家公司在美國的分布式 市場份額合計預計超過 80%。

除美國外，加拿大、德國、澳大利亞等國家對分布式光伏安規標準不斷做出提高，普遍 采用強制安裝關斷器的方式提高分布式屋頂光伏安全性。中國國家能源局 2021 年底發布 了《關于加強分布式光伏發電安全工作的通知（征求意見稿）》，要求光伏組件具備安全 關斷保護功能，旨在進一步加強分布式光伏發電安全工作。微型逆變器的低壓接入特性 可以滿足上述安全性規范要求，無需增加額外配件或其他安全措施。 隨著下游應用對直流高壓風險的逐漸重視以及相關規定的不斷趨嚴，微型逆變器作為能 夠實現組件級控制的逆變器可以滿足相關要求，未來發展空間廣闊。

（四）趨勢三：微逆持續降本，替代性逐漸增強

由于微型逆變器單體功率較小、產品集成度高、制造難度更高，所以目前微型逆變器是 各類逆變器中成本和價格最高的產品。2021 年，集中式/組串式/微型逆變器的單價約為 0.20/0.35/1.21 元/W。從歷史價格來看，同種類的逆變器價格呈現逐年下降的趨勢。 2015-2021 年，集中式逆變器和組串式逆變器價格下降 73%/66%，近幾年微型逆變器的 價格也不斷下降。 降價的同時，微逆企業的毛利率仍然維持在較高水平。隨著技術的快速發展，微型逆變 器的成本也在不斷降低。2022 年，昱能科技在公告中提到，公司微逆成本已從初期的 0.33 美元/W 降低到 0.09 美元/W。從公開數據看到，微型逆變器企業的毛利率呈穩中有升的 趨勢，一般企業毛利率在 35%或更高水平。

微逆有望復刻組串式逆變器的發展路徑，通過降價來提升市場份額。回顧歷史，中國光 伏行業最初以地面電站為主，集中式電站占比更高。以華為、陽光為主的國產逆變器品 牌也以集中式逆變器為主力產品。隨著組串式逆變器的價格逐漸下降，并與集中式逆變 器價差縮小，其占比迅速提升并超過集中式逆變器。2018 年，國內組串式逆變器價格降至約 0.52 元/W，與集中式價差約為 0.2 元/W，市場占比達到 60.4%，成為占比最高的逆 變器產品。截止目前，組串式逆變器的均價仍然高于集中式逆變器，但由于發電增益更 高，組串式逆變器保持最高占有率。 當前微逆與組串是逆變器的價差仍然較大，但隨著微逆價格下降，與組串式逆變器價差 縮小，微逆的滲透率將會快速提升，戶用市場的占比將首先提升。同時，微逆在部分場 景替代組串式逆變器或組串+優化器/關斷器的趨勢也將更加明顯。一般來說，光伏電站 具有投資屬性，屋頂電站投資收益和安全性同樣重要。微逆作為安全性最高的逆變器產 品，與其他產品的價差越小，替代性越強。

相比其他逆變器產品，微型逆變器在部分場景已經具備發電量以及經濟優勢。在分布式 項目中，屋頂朝向復雜、陰影遮擋等環境因素對系統的發電量影響較大，微逆多路 MPPT 能有效解決這些問題。一般來說，使用微型逆變器，在相同條件下，比組串式逆變器多 發電 5%-25%。 從經濟性上來看，1）將微逆、組串式逆變器、組串+關斷器進行對比，當微逆發電增益 超過 10%，微逆比組串式逆變器 IRR 更高。當微逆發電增益超過 8%時，微逆比組串+關 斷器 IRR 更高；2）將微逆和組串+優化器進行對比，當微逆發電增益超過 2%，微逆的 IRR 更高。

展望未來，微逆成本有望持續下降，經濟性也將越來越明顯。微逆降本主流方式包括增 加多體架構、提升組件功率、提高轉換效率、原材料國產化等。 1）增加多體架構是指增加單臺微逆可接入的組件數量，通過這種方式，部分元件的成本 可以平攤，使得單瓦成本下降。根據我們測算，一拖一微逆產品的單瓦成本可能高達 0.994 元/W，一拖八微逆產品的單瓦成本可以下降至 0.455 元/W。

2）隨著硅片大型化，組件的功率也在不斷提升，通過提高單臺微逆輸入電流的上限，使 得單臺微逆可以接入功率更高的組件，從而攤薄單瓦成本。 3）提高轉換效率可以增加發電量，從而降低電站整體的 LCOE。目前國產微逆轉換效率 大約在 96.5%-96.7%，相較海外微逆品牌仍有提升空間。 4）提高元器件國產化率可以有效降低微逆成本。以禾邁為例，公司進口原材料包括貼片 電阻、貼片電容、二極管等半導體器件，占采購總額約 18%。未來隨著國產元器件占比 提升，價格下降 20%-30%，微逆成本將下降 6-7 分錢/W。

（五）市場空間：預計 2021-2025 年微逆行業年平均增速為 74%

綜上，隨著分布式快速發展、各國政策對安全性要求提高、微逆自身不斷降本的三重趨 勢下，微逆滲透率將會逐步提升。根據我們預測，2022 年全球微逆龍頭公司的出貨量將 達到 7.97GW，預計全行業將達到 10GW 左右，占比提升至 4%左右，占分布式比例預計 提升至 9%左右。 假設 2025/2030 年微逆滲透率分別達到 8.7%、16.2%，微逆出貨量將達到 43/176GW。預 計 2021-2025 年微逆行業年平均增速為 74%，2021-2030 年行業平均增速為 50%。預計 2025/2030 年微逆行業市場空間將達到 377/1079 億元。

（六）趨勢四：借力渠道協同，戶儲市場打開新增量

儲能行業正處于快速發展期。隨著光伏和風電的裝機不斷增加，其發電不穩定性及間歇 性正逐步成為新能源發電裝機的制約，因此儲能是全球電力系統轉型中不可或缺的環節。 據 CNESA 數據，2021 年全球電化學儲能累計裝機 24.3GW，同比+70%；全球新增電化學儲能裝機 10.0GW，同比+112%。 海外戶用儲能市場是最先爆發的市場之一。2022 年由于俄烏戰爭加劇能源焦慮，能源價 格持續上漲，歐洲戶用儲能市場需求高漲。對于組串式逆變器和微逆企業來說，海外戶 儲市場和原有逆變器業務的渠道有協同性，通過原有渠道拓展儲能業務將成為新增量。