光伏逆变器行业投资分析
作者:罗钧鸿
分类:行业研究
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光伏逆变器是光伏产业链当中的优质赛道,行业经过多年的发展,随着欧美国家的企业在竞争中逐渐退出,国内的光伏逆变器企业已经占据世界领先地位,国内的企业也有望随着行业的发展获得更好的成长,下面就从整个逆变器行业看看其中的投资机会。
光伏逆变器行业投资分析
一
逆变器原理
将直流电能变换成交流电能的过程被称为逆变,实现逆变过程的装置被称为逆变设备或逆变器。逆变器是光伏系统的心脏,主要功能是将太阳能电池组件产生的直流电转化为交流电,并入电网或供负载使用,太阳能电池组件所发的电全部都要通过逆变器的处理才能对外输出。逆变器效率的高低影响着光伏发电系统效率的高低,因此,逆变器的选择非常重要。随着技术的不断发展,光伏逆变器也将向着体积更小、效率更高、性能指标更优越的方向发展。
光伏产业链
二
逆变器分类
逆变器有四大类:集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器。市场主流是集中式逆变器和组串式逆变器,微型逆变器和集散式逆变器占比份额很小。
集中式逆变器:体积大、功率高,一般常见500kW以上,成本较低,适用于光照均匀的集中型地面大型光伏电站等。代表企业有国内的阳光电源、上能电气、特变电工、科士达等企业。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。
组串式逆变器:体积小、功率适中,常见0-255kW,成本适中,具有MPPT模块,可调节多块组件系统达到最优,适用于户用、分布式系统等。代表企业有锦浪科技、固德威、古瑞瓦特等。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。
微型逆变器:体积最小、功率最小,常见功率1kw以下,成本最高,具有MPPT模块,可调节单块组件达到最优,适用于户用及小型分布式,代表企业为禾迈、昱能科技、Enphase等。
集散式逆变器:集散式逆变器是近两年来新提出的一种逆变器形式。集散式逆变器是聚集了集中式逆变器和组串式逆变器两种逆变器优点的产物,达到了“集中式逆变器的低成本,组串式逆变器的高发电量”。
三
逆变器发展史
欧洲光伏行业起步早,发展迅速,产业链整体技术较为成熟。光伏逆变器作为其中的重要环节,由于早期技术门槛较高,市场也由部分欧洲企业垄断。2010年,全球光伏逆变器出货量前十名中,除三家北美公司以外,其余企业均为来自于欧洲。仅SMA、KACO、Fronius、Ingeteam以及Siemens五家欧洲企业就占据了70%的市场份额。其中,德国的光伏逆变器龙头SMA公司市占率达到了44%,几乎占据光伏逆变器市场的半壁江山。
2011年受补贴退坡影响,欧洲企业市场份额遭受冲击。2011年起,为鼓励光伏产业降本增效,包括德国、意大利等在内的部分欧洲国家开始根据光伏装机规模等因素进行光伏补贴额度削减。以德国为例,2011年出台的方案中规定的下调比例为3%-15%不等。受因补贴退坡而导致的抢装影响,2012年起欧洲光伏装机需求逐步缩水,欧洲光伏逆变器企业市场地位有所下滑。2012年,全球光伏逆变器出货量前三名分别为SMA、Power-One和阳光电源,其中仅SMA一家欧洲企业。同时,美国AdvancedEnergy公司和国内的山亿新能源也分别位居第六和第九,欧洲企业市场份额遭受冲击。
2013年开始,行业洗牌加剧,市场份额向亚洲倾斜。2013年,ABB收购了当时全球第二大逆变器光伏逆变器生产商Power-One,完成了光伏业务的布局;AdvancedEnergy也收购了对手公司Refusol,进行了行业资源整合。随着光伏行业快速发展,逆变器行业涌入了多家新进入企业,欧洲市场以外企业也迅速崛起。当年,全球前十大逆变器供应商中出现了Omron、TMEIC、特变电工等五家新上榜企业,竞争格局变化激烈。欧洲光伏需求持续下行,中国与日本市场崛起。2014年,欧洲新增光伏装机量为7.75GW,中国和日本分别为10.6GW和9.74GW,首次超过了欧洲。受中日市场崛起以及欧洲逆变器企业尚未深入两地市场的因素影响,光伏逆变器TOP10生产商中中国和日本企业共有6家,欧洲仅剩3家,行业市场份额已向亚洲倾斜。
随着国内光伏行业快速发展,我国光伏逆变器企业技术不断进步,市场认可率逐步提升。2015-2016年,华为、阳光电源、上能电气和特变电工四家国内企业保持逆变器出货量处于全球前列。2017-2019年,逆变器TOP10生产商中均有5家国内企业上榜,其中华为、阳光电源保持全球光伏逆变器出货量前两名,上能电气始终位于前6名,我国已成为全球光伏逆变器的主要生产国家。
四
行业特点
逆变器赛道好,轻资产高ROE高周转:横向对比逆变器行业(锦浪科技、固德威)、硅片行业 (隆基股份)、硅料行业(通威股份),逆变器行业商业模式轻资产高周转,ROE、资产周转率 都很高,是优质赛道。
1.初始投资低、轻固定资产,逆变器行业进入壁垒不高。
从成本构成来看,逆变器的原材料成本占比93%左右,相对较高,且其中多数供应商所在行业处于充分竞争状态。
从资本开支来看,逆变器的生产设备投资相对较小,单GW仅需 0.3亿元,远低于光伏主产业链各环节。
从资产结构来看,逆变器代表企业的流动资产占比达70%+,远高于光伏行业其他环节,具有明显的轻资产属性。
2.用户+电网+组件端要求不一,逆变器产品需快速开发与迭代,淘汰概率高
3.海外认证周期长,品牌建设重要+渠道粘性高,逆变器企业发展壮大不易
在认证层面,各国电网电压、频率存在差异,逆变器也需要相应 地调整参数并进行认证,且认证周期长,因此开拓市场需要时间。
在品牌渠道层面,地面电站客户一般要求供应商有多个项目使用经历,品牌属性强,新进入者打开市场较难;分布式市场装机比较分散,渠道属性强,与客户建立稳定合作关系较难。
海外龙头早期均进行大量的营销投资以推广产品,国内企业或是开设海外分公司,或是聘请当地第三方公司推广及服务海外市场,因而其销售费用率一般均高于光伏其他环节,2020年逆变器销售费用率在6%左右,而组件等其他环节仅2%左右。
五
行业发展核心竞争力
研发能力:
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
六
行业发展趋势
组串式替代集中式
光伏的离散发电特征使得光伏天生适合分布式,可以广泛应用于户用屋顶、工商业屋顶、小型地面、大型地面电站等领域,随着组串式逆变器大型化,成本接近集中式逆变器,目前在大型地面电站也呈现出利用组串式逆变器的趋势。
逆变器产品持续迭代,国内厂商后来居上,平价时代下组串式逆变器优势进一步凸显,占比有望继续提升。随着平价时代的来临,全周期的度电成本开始成为光伏项目的主要考量因素,投资方将更重视逆变器的综合性能而非一味降低初始成本,预计组串式逆变器将凭借更小的发电量损失、 更好的设计灵活性与更低的维护成本在大型电站中获得更为广泛的应用。根据第三 方研究机构 Wood Mackenzie 统计,2019 年组串式逆变器在全球光伏逆变器出货量 中的占比已经超过 60%,而根据中国光伏行业协会的统计,2020 年国内组串式逆变 器的市场份额占比已经接近 2/3。近年来,许多传统集中式逆变器厂商已开始在组串式产品上加大投入,预计未来组串式逆变器的出货量占比将继续提升。
由于渗透电站+分布式比例提升,组串式占比迅速提升
1.组串式逆变器是最适合分布式光伏应用的逆变器:
2.渗透电站+分布式光伏比例提升双因素驱动组串式占比进一步提升:
组串式逆变器在中东部地区应用 逐步展开,分布式应用领域不断增加、电站使用也迅速推广。渗透电站+分布式光伏比例提升双 因素驱动组串式占比进一步提升。
3.预计未来组串式占比提升至80%+:随着组串式逆变器在集中电站和分布式领域的快速渗透, 大势所趋,基本所有国内厂商都布局组串式。2019年中国组串式逆变器占比60.2%,考虑今年组串 式电站高渗透率,预计到2020年占比提升至70%+,未来提升至80%以上。
主打户 用市场的小型组串式逆变器厂商古瑞瓦特、固德威、科士达、锦浪等组串式逆变器厂商崭露头角。
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;
组串式和集中式核心差异
1.MPPT全称为最大功率点追踪控制算法,目的是找到最佳功率点,传达给控制器最佳功率需求。
2.MPPT带来系统发电量提升增益大于成本差异,组串式性价比逐渐凸显
3.组串式逆变器运维简单便利。
4.组串式相较集中式品类多,技术迭代快。
5.盈利能力:组串式>集中式
组串式毛利率高于集中式:从单价看,户用逆变器单价远高于商业和工业,原因在于集中式逆变器更多应用于集中电站和大型分布式,客户更多为电站商,2B模式低单价、低毛利率;组串式 逆变器更多应用于中小型分布式和户用,客户为经销商、集成商和安装商,而他们的下游更多为 个人消费者,类C端属性毛利率较高。
在组串化趋势以外,大功率、高电压、大电流、系统化也是逆变器未来的升级方向。
随着近年来光伏产业链各环节技术变革的脚步日益加快,作为光伏发电系统中能量、 信息交换核心环节的逆变器也正迎来新一轮的技术迭代升级,主要体现在以下几个 方面:
1.单机功率提升:通过提高逆变器的单机功率可有效降低系统的单瓦成本,近年来集中式逆变器的功率已从 500kW 逐步提升至 3MW 以上,组串式逆变器的功 率也从 50kW 以下提升至 300kW 以上。
2.电压等级提升:通过提高电压等级可增加串联的光伏组件数量,从而减少并联电路数量,同时降低线缆损耗及相关设备成本。
3.输入电流提升:主要针对组串式逆变器适配大功率组件的需求,目前 182/210 mm 组件的功率已超过 500W,工作电流显著提升,因此逆变器每个组串的最大 输入电流也需相应提
4.系统化程度提升:随着光伏系统中储能电池、跟踪支架的应用逐渐普及,大型光伏电站的系统复杂程度明显提升,因此在提升逆变器产品自身性能的同时, 部分厂商已开始从系统的层面进行优化升级,从而实现更高的系统效率与更低 的度电成本。
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、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。
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。
七
行业市场空间及增长逻辑
可再生能源发电的核心就是低成本、高效率。现在可再生能源中水电占比最大,但是水电对环境的污染程度并不亚于火电,和火电直接排放污染物的方式不同的是水电并不直接对环境造成污染,而是间接的影响整个河流流域的生态环境,大坝与水库的建设极大地改变了原有河流的水流流态、水温、水质和地形等水文、水动力条件,破坏了水生生物生长、产卵、繁殖所必需的生存环境,降低了水生生物的多样性。比较典型的就是葛洲坝的建设阻挡了中华鲟逆流而上产卵,撞死在坝上,青海湖入湖河流上的一座拦河水坝将成千上万条逆流产卵的湟鱼憋死在坝下。所以水电虽然归属于可再生能源,但是国家并不支持水电的发展。
核电相对于光伏和风电的优势在于其成本低,利用小时数远高于风电光伏。但是核电的发展一直被存在质疑,核电使用过的核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射性,因此必须慎重处理。一旦处理不当,就很可能对环境生命产生致命的影响,后果不堪设想。而且核裂变必须由人通过一定装置进行控制。一旦失去控制,裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害。全球已经发生了数起核泄露事故,对生态及民众造成了巨大伤害。所以核电的发展一直比较谨慎。
接下来就剩下风电和光伏了,风电和光伏发电在电力市场一直被称为垃圾电,也就是发的电质量太差。原因就是风和光都具有不稳定性,风力和光照都是人类无法控制的能源。所以就导致发出的电稳定性不好,给电力调度和电力调控带来巨大难度。而最核心的是,风电和光伏发电成本还很高,所以整个产业链都必须依靠国家的补贴才能盈利,才能持续发展。所以这个产业在过去来看也不是好生意,市场并不看好。
对于发电的稳定性,现在市场上有两种解决方式,一种是储能,将发的电储存起来,满足不同时段的需求。另一种是和传统火电搭配,满足调峰的需求。储能方式现在还不太成熟,现在主要还得依靠和火电搭配调峰,未来随着储能技术逐渐成熟,火电将被大幅替代,这也是光伏储能的发展逻辑。
光伏和风电最核心的问题就是成本了,要想替代火电等传统能源,如果成本下不去,其他的努力都没有任何意义。而风电和光伏不同的是降本。
底层逻辑:光伏发电占比提升,代替不可再生能源
可再生能源发电分类颇多,目前主流的可再生能源发电包括水电、风电、光伏、生物质、核电。按照彭博新能源的数据,从全球来看,煤发电占比约为36%,天然气发电占比约23%,石油占比10%,三种化石能源之和接近70%。水电占比16%,太阳能发电则占比不足3%。而根据预测到2050年光伏发电占比有望达到24%。
新增装机+替换需求双轮驱动
光伏发电替代传统能源发电的核心逻辑是度电成本的下降。度电成本的下降将带来光伏发电性价比的提升,光伏发电的需求上升,进而带动整个光伏产业的发展。
近年来光伏度电成本已从2010年的0.36美元/kWh快速下降至2018年的0.075美元kWh,降幅高达80%,是所有可再生能源类型中降本速度最快的能源。装机成本已从2010年的4600美元/KW下降至2018年的1200美元/KW,降幅达到74%,是所有可再生能源中降幅最大的,而未来个光伏的降本空间依旧远大于其他新能源发电方式。这是整个光伏装机量的增长逻辑,光伏装机量的快速增长将带动光伏逆变器的需求。
另外,光伏组件的寿命一般在20-25年,而逆变器中的IGBT等部件寿命在10-15年左右,在组件的寿命周期中,至少需要更换一次逆变器。随着时间推移,逆变器更换需求将迎来爆发。所以逆变器有双重增长逻辑,新增+更替双轮驱动。
逆变器存量置换需求逐渐显现 在新增装机需求以外,未来存量替换或将成为逆变器市场不可忽视的部分。光伏逆 变器由印刷线路板、电容、电感、IGBT、控制电路等多种电子元器件组成,随着使 用时间的增长,各类元器件的老化、磨损现象会逐渐显现,逆变器发生故障的概率 也随之提升。根据权威第三方认证机构 DNV 的测算模型,组串式逆变器的使用寿 命通常在 10-12 年,超过一半的组串式逆变器需要在 14 年内进行更换(集中式逆变 器则需要更换部件)。而光伏组件的运行寿命一般超过 20 年,因此在光伏发电系统 的全生命周期中往往需要对逆变器进行更换。
市场空间:
以每年光伏新增装机量与十年前存量市场替换测算,预计2025年光伏逆变器出货量将达到327GW,市场空间663亿,其中国内逆变器市场空间116亿元,海外548亿元,复合增速12%。
假设到2025年组串式逆变器出货量占比70%,全球组串式逆变器的市场空间将达到523亿元,2020至2025年间复合增长率14%,其中 2025年国内组串式逆变器市场空间85亿元,海外438亿元,复合增速14%。
搭载“光伏+储能”快车道,储能逆变器未来可期
储能逆变器将交流电转换成直流电向蓄电池充电储存,当市电停电时再将蓄电池储存的直流电变换成交流电供户主使用。在无电网支撑的偏远地区以及孤岛电网 区域,通过储能系统和逆变器结合的方式,可以在光伏发电发生中断时为系统提供 弹性,确保不间断电源(UPS)的正常工作。预计到 2025 年,将有三分之二 的户用太阳能系统和四分之一的非户用太阳能系统与储能配对。
储能逆变器是新的增长点。随着储能成本的降低,以及新能源装机量的增加,储能装机量越来越大。据IHS 预测,到2020年底,储能逆变器市场规模能到12.7GW,同比增速达到30%。光储结合是未来大趋势,若按照 20%装机比例搭配储能计算,年均150GW光伏装机对应储能逆变器市场规模在30GW,空间很大。
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,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%。
拆解近两年全球逆变器市场发现,国内龙头加速出海是必然趋势,主要原因如下:
1)19年政策延宕国内装机疲软,海外市场高增速:19年国内光伏发展降速,政策延宕,市场 重心再度切换回海外,海外逆变器出货量同增59%,从量上看占比达到74%。
2)海外毛利率远高于国内: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, 会看产品在全生命周期的价值,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,国内厂商竞争激烈,拉低了毛利率
3)据全球逆变器市场空间测算,2019年海外市场价值量 500亿+,国内市场仅60亿+,海外市场价值量占比超85%;对国内外企业的市场份额进行拆解, 2019年国内企业海外市场仅162.9亿,而国外企业高达370+亿,可替代空间占比高达60%+。国内逆变器龙头(阳光、锦浪、固德威、古瑞瓦特等)未来成长空间较大。
4)国内企业逆变器售价远低于国外企业:从2019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0.3-0.4元/W,而海外SMA售价0.57元/W,扎根美国市场的 Solaredge、enphase售价分别为0.78元/W、2.20元/W,远远高于国内企业售价。国内企业产品价廉质优,比海外低50%以上,后续可通过价格策略迅速抢占市场份额。
5)成本+技术双优势助力国产替代
逆变器盈利能力: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
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。
中美关系紧张华为出口受限,华为让出市场份额。
国内其他龙头企业顺势而起瓜分龙头份额。
海外高价值量高增速,带动行业高增长
海外高价值量高增速,带动行业高增长。海外高价值量(2019年海外市场空间534.1亿元,中国企业63.7亿元), 高增速(2019年海外增速30%亿元,中国-37%),高占比( 2019年海外占比89%,国内占比11%),海外明后年 高增长带动行业高增长。
龙头海外出货高增,预计国内逆变器龙头海外收入持续高增长:从国内逆变器龙头收入区域分 布来看,近两年国内逆变器龙头海外收入持续高增,逆变器今年海外出货同比持平,阳光、锦浪 等龙头逆势高增50%+,明年海外整体40-50%增长,预计龙头增速超100%。预计海外替代红利期 持续至少三年。
八
竞争格局
市场份额:中国厂商崛起,华为和阳光电源处龙头地位。自2015年华为和阳光电源逆变器出货量首次超过SMA以来,两家公司逆变器出货量持续增长,2019年逆变器出货量市场份额分别为22.2%、13.5%,明显领先排名第三的SMA。除华为和阳光电源外,主打集中式逆变器的上能电气平稳增长,专注中小型组串式逆变器的古瑞瓦特、锦浪科技、固德威等新秀也乘势成长。
由于不同细分市场的产品单价差异悬殊,以销售金额来看, 2019年SolarEdge与华为以16%的市场份额并列榜首,阳光 电源仅以8%市场份额位列全球第4,前5名厂商出货金额占据总份额接近60%。
行业集中度:
光伏逆变器行业集中度逐年降低,竞争激烈。根据 BNEF 在 2020 年 5 月发布
的《Solar Manufacturers’ 2019 Production》显示 2019 年全球逆变器产量为 126GW,
行业集中度从 2016 年开始呈现分散趋势,前五名光伏逆变器巨头企业市占率逐步
降低。根据赛迪顾问数据显示,2019 年全球光伏逆变器市场 CR5 为 54%,比 2017
年市场 CR5 下降 9%。可以看出,光伏逆变器市场竞争愈发激烈,新加入者和其他厂商在不断瓜分龙头企业占领的市场。我们认为未来随着行业技术进步,竞争格局优化,集中度将进一步提升。
国内外厂商竞争:
国内厂商份额持续提升,逆变器出口高速增长 目前国内逆变器厂商在技术与成本上均已具备较大优势,近年来正不断冲击海外老牌逆变器厂商的市场份额。光伏逆变器市场的参与者主要为中 国、欧洲、日本和美国厂商,其中 SMA、ABB、Schneider、TMEIC、Omron 等海外 厂商起步较早,在二十一世纪前十年占据了全球光伏逆变器市场的大部分份额。但随着国内厂商的不断崛起,近年来海外老牌厂商的市场份额持续下滑。根据第三方 机构的统计,2012 年全球逆变器出货量中国内厂商的占比不到 30%,而 2020 年全球逆变器出货量前十中已有 6 家国内厂商,合计占据接近 60%的市场份额。
近年来部分海外厂商开始退出光伏逆变器业务,国内头部厂商乘势积极扩张。对于 ABB、Schneider 等大型电气巨头,光伏逆变器在其业务中的占比较小,重要性也较 低,如果业务的盈利能力持续达不到要求,集团往往会选择减少而非增加相关资源 的投入。2018 年起,已有多家欧洲老牌逆变器厂商选择对逆变器业务进行部分或全 部的剥离。而与海外厂商的收缩态势截然相反,2019 年以来,锦浪科技、上能电气、 固德威、阳光电源等国内逆变器厂商陆续通过 IPO、定增等方式募集资金,进行新 一轮的产能建设、研发投入与营销网络搭建,未来国内厂商的全球份额有望进一步 提升。
产能:
全球光伏逆变器按地区产能来看,中国为第一大产能国家,占据60%以上的市 场,德国以 SMA 为首的逆变器厂商产量紧随其后。
根据彭博新能源数据显示,2016-2019 中国逆变器产量占到全球逆变器产量的 60%左右,居全球第一。中国逆变器企业包括华为、阳光电源、上能电气、古瑞瓦 特、锦浪科技、固德威、科士达等。
九
产业链
中国光伏逆变器行业上游主要由电子元器件、结构件、电线类等和其他元器件行业构成;中游是光伏逆变器制造行业;行业下游为光伏电站、屋顶项目、电气化项目、通信和照明等其他工业应用领域。
上游原材料中最核心的是IGBT:IGBT是逆变器最关键的零部件,直接影响到逆变器的效应。IGBT属于功率半导体领域,厂商大多采用IDM模式,设计制造封测全覆盖,行业内供应商以英飞凌为代表,技术壁垒高,行业集中度高,仅仅英飞凌一家市占率就达到33%,CR4市占率达到60%,逆变器厂商对IGBT厂商普遍话语权比较低,议价能力弱。
中游逆变器制造领域,行业集中度逐步提高。2013 年,全球光伏逆变器行业CR10 仅为55%,由于西门子等传统生产商退出光伏逆变器市场,新进入企业大批涌现,行业更新换代,竞争激烈程度加剧。经历了早前的行业洗牌后,头部企业优势渐显,行业集中度不断提升。2016 年,行业CR10 提升至78%;此后,行业集中度均维持高位,2017-2019 年,CR10 分别达到77%、75%、76%。
下游光伏逆变器与光伏组件、交流汇流箱、支架电缆等其他零部件进行集成以供下游用户使用,其中集成环节包括系统设计系统部件集成、系统安装环节等,因此光伏逆变器下游客户群体为光伏发电系统集成商、EPC承包商、安装商以及终端电站业主。
锦浪科技和固德威为例
上游核心原材料为 IGBT 半导体元器件、IC 半导体集成电路材料。
其中 IGBT 元器件主要生产厂商为德国英飞凌公司(Infineon)和美国安森美半导体公司(ON Semiconductor),IC 半导体主要生产厂商为美国德州仪器公司(TI)、意大利意法半 导体公司(ST)和荷兰恩智浦公司(NXP)。生产上述部件的国内生产商较少且与进口部件相比,产品稳定性,技术指标存在一定差异。
以锦浪科技和固德威为例进行成本拆分。光伏逆变器生产所需的主要材料包括 机构件、电子元器件以及辅助材料等。其中机构件主要为塑胶件、压铸件、钣金件、 散热器等;电子元器件包括功率半导体器件、集成电路、电感、PCB 线路板、电容、 开关器件、连接器等;辅助材料主要包括胶水、包材、绝缘材料等。以锦浪科技和 固德威为代表,原材料成本拆分如下:
下游客户包括 Sunrun、SunPower、Vivant、Segen、浙江正泰等光伏系统集成制造商。传统的销售模式当中,生产商将逆变品产品销售给客户之后便基本完成 任务,售后工作以维修为主。但对于系统安装商而言,不同的项目因为选用的组件 和安装条件都存在差异,系统安装商必须进行整体设计,若选择不当,可能会导致 系统效能大幅下降。部分逆变器生产商将产品与组件捆绑销售,将配臵好的系统进 行出售。国外非主营逆变器企业逐步退出,中国厂商突出重围。近年来,由于细分市场 价格压力和投入产出效率因素,外资企业逐渐退出细分市场:2013 年 3 月博世, 2013 年 5 月西门子,2019 年 7 月 ABB 分别退出光伏逆变器市场。逆变器国产替代 已成行业大趋势,华为和阳光电源分别作为组串式逆变器和集中式逆变器龙头稳居 全球前两名。
十
行业内公司情况
阳光电源:(市场份额2019 13% 2020 19%)
光伏逆变器+储能双龙头,积极布局储能业务
2020 营收增长48.31% 净利增长118.96% ;2021H1 营收增长18.27% 净利增长69.68%
整体毛利率净利率有所改善
2020年逆变器业务毛利率35%,利润占比59.17%
2021H1逆变器业务毛利率38.15%,利润占比71.55%
逆变器业务海外扩张迅速,2019海外业务超过国内业务
阳光储能业务增长迅速:阳光电源是国内在储能布局最早的一批厂家之一,19年储能业务收入 5.43亿元,同增41.78%,增长迅速。 2020增长115%,2021H1增长268%
阳光竞争力强,位居TOP1:根据中关村储能协会( CNESA)统计,在中国新增投运的电化学储能项目中,国内 2019 年储能逆变器市场排名中阳光电源名列第一,出货量约 188MW
锦浪科技(市场份额2019 3.3% 2020 5%)
老牌组串式逆变器公司
2020营收增长82.98% 净利增长151.3%
2021H1营收增长99.8%,净利增长101.26%
逆变器2020毛利率31%(下降4%)利润占比96.73%
2021H1 毛利率23.05%(大幅下滑)利润占比89.55%
2019年出口市占率第三
2020 海外占比60% 国内占比40%
2021 海外占比55% 国内占比44.8%(海外占比下降,且海外业务毛利率更高,影响毛利率)
固德威(市场份额2019 3% 2020 4%)
全球户用逆变器龙头
公司 2020 营收增长 68.09%,净利增长153.16%
2021H1 营收增长84.89% 净利增长29.66%
2020并网逆变器毛利率37.09% 利润占比85%
光伏逆变器毛利率50.76%(均有所下滑)利润占比13.5%
过去几年光伏逆变器业务毛利率稳中有升,储能逆变器毛利率高于并网逆变器,由于其在主营业务中的占比提升,对公司整体毛利率有拉动作用。
2020境外68.14% 国内31.49% 海外占比持续提升
2019年出口市占率第五
户用储能全球龙头:根据伍德麦肯锡,全球户用储能市场来看,固德威出货占比15%,是全球户用储能逆变器龙头。2020并网逆变器收入占比超85%,同比增长85.08%,储能逆变器同比增长 50.94%,占收入比重从 2016年的 5.33%提升至 2020 年的 9.99%。
综上,我们认为逆变器是光伏产业链中较为优质的赛道,一方面在新增及置换需求的带动下,行业整体规模将保持高速增长,另一方面国内厂商在海外市场的份额仍有望进一步提升。建议重点关注全球逆变器龙头阳光电源,以及优质户用逆变器厂 商锦浪科技、固德威。
十一
行业估值
过去4年行业历史平均PE TTM 38~40 目前在61倍左右
阳光电源 91.33 PE TTM
2021~2023EPS预测增长:1.97 47.21%(72X),2.68 35.48%,3.34 24.98%
固德威108.77 PE TTM
2021~2023EPS预测增长:4.99 68.86%(73X),7.39 47.97%,9.79 32.5%
锦浪科技129.52 PE TTM
2021~2023EPS预测增长:3.01 134.47%(76X),4.49 49.1%,6.06 34.9%
十二
机构持仓
阳光电源
锦浪科技
固德威
十三
风险提示
1.行业,公司当前价格估值过高。
2.行业竞争加剧,行业集中度进一步提高,逆变器价格超预期下跌,导致企业盈利能力下降,不排除未来有价格战的可能。
3.欧美等国家出台政策扶持本土光伏企业以及海外贸易政策变化,打击光伏进口,海外业务受阻。
4.行业发展,光伏装机量不及预期,公司业绩不及预期。