光伏逆变器：出海加速，全球崛起.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 光伏逆变器 ：出海加速，全球崛起 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Table_Tit le 2020 年 09 月 13 日 光伏 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Table_Fir st St ock 首选股票 目标价 评级 300274 阳光电源 27.30 买入 -A 300763 锦浪科技 136.35 买入 -A 688390 固德威 - 买入 -A Table_Char t 行业表现 资料来源： Wind 资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -2.47 -3.97 -24.63 绝对收益 -2.91 11.62 -8.14 邓永康 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517050005 dengykessence 吴用 分析师 SAC 执业证书编号： S1450518070003 wuyong1essence 彭广春 分析师 SAC 执业证书编号： S1450520080006 penggcessence 王瀚 报告联系人 wanghan2essence 相关报告 国内企业加速海外渗透，业绩有望持续高增 2020-09-10 产业链涨价趋于缓和，需求维持高景气 2020-08-24 景气上行，量价齐升 2020-07-27 -17%-4%9%22%35%48%61%2019-09 2020-01 2020-05光伏 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 式逆变器优质企业 锦浪科技 和 固德威 ，建议关注 上能电气 。 风险提示： 光伏装机需求不及预期； 逆变器价格超预期下跌； 海外贸易政策变化 。 行业深度分析 /光伏 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 逆变器行业简介、分类及核心竞争力分析 . 5 1.1. 逆变器简介 . 5 1.2. 逆变器分类 . 6 1.3. 逆变器行业的核心竞争力 . 7 2. 逆变器行业需求趋势分析及空间测算 . 9 2.1. 趋势一：组串式逆变器市场份额占比不断提升 . 9 2.2. 趋势二 ：逆变器存量替代需求有望步入高增时代 . 9 2.3. 全球逆变器需求及市场空间测算 . 10 3. 逆变器行业竞争格局及盈利能力分析 . 12 3.1. 趋势一：国内企业加速海外渗透抢占市场份额 . 12 3.2. 趋势二 ：中游企业加速崛起，落后企业陆续退出 . 13 3.3. 降本路径：功率大型化、原材料国产化和技术优化 . 14 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 . 15 4. 投资策略 . 17 5. 标的推荐 . 18 5.1. 阳光电源：全球逆变器龙头，业绩持续增长 . 18 5.2. 锦浪科技：持续全球化布局，业绩有望持续高增 . 18 5.3. 固德威：优质组串式逆变器企业，业绩有望持续高增 . 19 6. 风险提示 . 21 图表目录 图 1：光伏逆变器产业链结构 . 5 图 2：光伏逆变器生产流程图 . 5 图 3：逆变器销售路径和主要下游客户 . 6 图 4：集中式 MW 级逆变器方案 系统示意图 . 7 图 5：组串式 MW 级逆变器方案系统示意图 . 7 图 6：国内逆变器企业研发费用率情况（ %） . 8 图 7：固德威全球销售渠道拓展情况 . 8 图 8： 2018 年全球逆变器类型分布情 况 . 9 图 9：全球逆变器新增装机容量预测（ MW） . 9 图 10： 2001-2019 全球光伏新增装机（ GW） . 9 图 11： 2001-2019 欧洲光伏新增装机（ GW） . 9 图 12： 2008-2019 国内光伏新增装机（ GW） . 10 图 13： 2007-2019 美国光伏新增装机（ GW） . 10 图 14： 2014-2019 年中国光伏逆变器出口规模（ GW） . 12 图 15： 2019 年中国逆变器出口区域占比情况 . 12 图 16： SMA 和阳光电源逆变器毛利率对比 . 12 图 17： 2018、 2019 年主要光伏市场中国逆变器出货占比情况 . 13 图 18： 2015-2019 年前 20 大逆变器企业市场份额情况统计 . 14 图 19：不同集中逆变器产品单位功率成本和毛利率情况 . 14 图 20： 不同组串逆变器产品单位功率成本和毛利率情况 . 14 图 21：近年来逆变器价格不断下滑（元 /W） . 15 图 22：近年来逆变器企业 毛利率情况 . 16 行业深度分析 /光伏 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表 1：集中式、组串式、微型逆变器三者对比情况 . 6 表 2：全球逆变器需求及市场空间测算 .11 表 3：国内主要逆变器企业技术路线 情况 . 13 表 4：集中式、组串式、微型逆变器三者对比情况 . 15 表 5：阳光电源盈利预测与估值 . 18 表 6：锦浪科技盈利预测与估值 . 19 表 7：固德威盈利预测与估值 . 20 行业深度分析 /光伏 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 逆变器 行业简介 、 分类 及核心竞争力分析 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。 图 1： 光伏逆变器产业链结构 资料来源： CPIA、 安信证券研究中心 图 2： 光伏 逆变器 生产流程图 资料来源： 固德威招股说明书、 安信证券研究中心 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 。 行业深度分析 /光伏 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 3： 逆变器 销售路径和主要 下游 客户 资料来源： 固德威招股说明书、 安信证券研究中心 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）。 表 1：集中式、组串式、微型逆变器三者对比情况 集中式 组串式 微型 集中式大型电站 适用 适用 不适用 分布式大型工商业屋顶电站 适用 适用 不适用 分布式中小型工商业屋顶电站 不适用 适用 适用 分布式户用屋顶电站 不适用 适用 适用 最大功率跟踪对应组件数量 数量较多的组串 1-4 个组串 单个组件 最大功率跟踪电压范围 窄 宽 宽 系统发电效率 一般 高 最高 安装占地 需要独立机房 不需要 不需要 室外安装 不允许 允许 允许 维护性 一般 易维护 易维护 逆变器价格 低 较高 高 应用各类逆变器的系统成本 微型 组串式 /集中式（两者接近） 资料来源： CPIA、安信证券研究中心 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。 行业深度分析 /光伏 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 4： 集中式 MW 级逆变器方案系统示意图 资料来源： 上能电气 招股说明书、 安信证券研究中心 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。 图 5： 组串式 MW 级逆变器方案系统示意图 资料来源： 上能电气 招股说明书、 安信证券研究中心 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% 行业深度分析 /光伏 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 6： 国内逆变器企业研发费用率情况（ %） 资料来源： wind、 安信证券研究中心 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。 图 7： 固德威全球销售渠道拓展情况 资料来源： 固德威招股说明书、 安信证券研究中心 2.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.02016A 2017A 2018A 2019A阳光电源 锦浪科技 固德威 上能电气 行业深度分析 /光伏 9 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 2. 逆变器行业需求趋势分析及空间测算 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。 图 8： 2018 年全球逆变器类 型分布情况 图 9： 全球 逆变器 新增装机容量预测（ MW） 资料来源： GTMResearch、安信证券研究中心 资料来源： IHS Markit、 锦浪科技公告、 安信证券研究中心 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。 图 10： 2001-2019 全球光伏新增装机（ GW） 图 11： 2001-2019 欧洲光伏新增装机（ GW） 资料来源： wind、 安信证券研究中心 资料来源： wind、 安信证券研究中心 9% 47% 44% 2018年全球逆变器类型分布情况 单相组串式逆变器 三相组串式逆变器 集中式逆变器 0204060801001201402001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019全球光伏新增装机 0510152025302001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019欧洲光伏新增装机 行业深度分析 /光伏 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 12： 2008-2019 国内光伏新增装机（ GW） 图 13： 2007-2019 美国光伏新增装机（ GW） 资料来源： wind、 安信证券研究中心 资料来源： wind、 安信证券研究中心 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。 0102030405060200820092010201120122013201420152016201720182019中国光伏新增装机 02468101214162007200820092010201120122013201420152016201720182019美国光伏新增装机