逆变器行业深度2「反渗透前置过滤器的缺点」

今天带来逆变器行业深度2「反渗透前置过滤器的缺点」，关于逆变器行业深度2「反渗透前置过滤器的缺点」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

（报告出品方/作者：开源证券，殷晟路）

1、 微型逆变器是组件级控制观念的呈现

逆变器是光伏发电系统的心脏。逆变器不仅承担将太阳能光伏产生的直流电转 换为交流电的重要角色，在完成最大功率点跟踪后还要将电能并入电网或用于家用 电器。作为分布式电源与电网的接口，逆变器性能将直接影响到光伏发电系统的发 电效率及运行稳定性。 逆变器主要分为集中式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器。在工作原理方面， 集中式逆变器是将大量并行的光伏组串连接到同一台集中式逆变器的直流输入端， 完成最大功率点跟踪后，再统一并网。组串式逆变器对数串光伏组件单独进行最大 功率追踪，在经过逆变单元后并入交流电网。微型逆变器则是每个逆变器只对应少 数光伏组件，实现对每块光伏组件单独的最大功率点跟踪，在逆变转化之后单独并 入交流电网。

微型逆变器运行效率更高、安全性更好，主要应用于户用发电场景。微型逆变 器作为组件级电力电子设备可以对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节及监控， 在遇到部分阴影遮挡和个别组件性能出现故障的情况下，能够提升光伏系统整体的 运行效率。同时比起集中式、组串式逆变器输入端的 1000V 直流高压，微型的最大 输入电压仅为 60V，很大程度上降低了电站的安全隐患，在安装和调试方面也更为 简单。不过相比集中式逆变器和组串式逆变器，微逆的单瓦价格较高，当下的应用 场景主要以户用光伏电站为主。

2、 需求端：三重渗透下的百亿市场

2.1、 分布式光伏是当下光伏装机主力

2.1.1、 能源绿色革命，光伏责无旁贷

作为清洁能源的太阳能在电力装机结构中的渗透率正在提升。其主要原因在于 （1）加快以光伏为代表的新能源建设已经日益成为全球主要经济体的政策共识； （2）近年来全球通胀导致的大宗商品价格高企使得太阳能作为一种能源具备了相 当的经济性。因此我们推断光伏在未来将进一步提升其在全球电力结构中的占比。

2.1.2、 组件价格高企，分布式渐成光伏装机主力

光伏装机需求高企，组件价格飙升。在全球光伏装机需求持续高增下，产业链 上游原材料多晶硅料价格出现了剧烈的上涨，从而带动组件价格出现了飙升。以 2021 年 1 月 6 日为基点，截至 2022 年 8 月 10 日，多晶硅料涨幅超过了 260.2%， 166/182/210 组件涨幅分别为 17.7%/15.9%/15.9%。 高价组件降低了集中式光伏项目的收益率。以一个 100MW，组件成本为 1.95 元/W，项目初始投资成本为 4.58 元/W 的集中式光伏电站项目为例。根据我们的测 算，在年利用小时数为 1300h，上网电价为 0.37 元/kWh 的情况下，项目收益率仅 为 6.4%。高昂的组件价格对当前集中式电站业主的装机意愿产生了较大的影响。

对组件价格敏感性更低，分布式电站渐成光伏装机主力。通过对比地面光伏电 站和分布式屋顶光伏电站的投资成本可以看出，相比地面电站，分布式电站当中非 组件成本更低，初始投资成本相比地面电站也更加低廉，这使得分布式电站对于组 件价格的敏感性相对更低，对高价组件的接受度更高。

2021 年全球分布式光伏占比已达 47.9%，其中户用光伏占比 26%，份额连续 5 年提升。高昂的组件价格直接降低了下游业主的装机意愿，而相对初始投资成本更 低的分布式光伏的装机渗透率正在提升，其中尤以户用光伏装机为甚。从 2020 到 2022 年上半年，中国的分布式光伏装机占比已经从 32.2%提升到了 65.5%，其中户 用光伏装机占比更是从 2016 年的 1.7%提升到了 2021 年的 39.4%。 同时，在全球范围内的分布式光伏装机占比也实现了大幅提升。从逆变器出货 统计口径看，全球分布式光伏装机占比从 2020 年的 38.9%上升到了 2021 年的 47.9%，其中户用光伏装机占比更是连续 5 年实现提升，到 2021 年已经达到了 26%。

2.2、 兼具高效与安全性的微型逆变器是户用光伏的最优选

2.2.1、 克服“木桶效应”，最大化发电效率

组串式发电系统存在短板效应会大幅下降发电功率。短板效应即木桶效应，指 一只水桶能盛多少水取决于木桶最短的那块木板，光伏系统中的木桶效应则是指系 统输出的电流往往取决于系统中电流最小的那块组件。在电站实际应用中，阴影遮 挡、云雾变化、污垢积累、组件温度不一致等内外部不理想条件，都会造成组件内部各光伏单元输出功率不一致，进而导致各组输出功率不一致，从而导致整个系统 组件失配，整个系统的发电功率都随之下降。 微型逆变器能克服短板效应，最小化个别组件的影响。微逆多路独立的 MPPT 输入设计，可将每块组件的输出优化在最大功率点附近，系统发电量是所有组件发 电量总和。此外，微逆启动功率更低，决定了其工作时间更长，从质和量两方面贡 献更高的发电效率。

微逆可以最小化遮挡物的影响，稳定系统输出。在面对阴影遮挡这类问题的时 候，系统设计之初就考虑到组件朝向、排布带来的影响，尽量规避在会产生阴影的 地方安装组件。而在面对无法消除的遮挡的时候，微型逆变器就是一个较好的解决 方案。在《基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统的发电效率对比》中刘潇通 过实验对比发现，光伏系统中任意组件中的任何一个电池单元被遮挡 5%，即单块 组件被遮挡约 0.083%面积时，组串逆变系统整体发电效率下降约 5%，而微型逆变 系统只有约 0.5%。组串逆变系统中，组件功率失配比例越大，失配数量越多，发电 效率损失越多；而微型逆变系统，因为其具有组件级最大功率追踪特性，系统发电 效率只受有问题组件影响，不存在失配问题。

2.2.2、 节约二次成本，全生命周期成本更低

微型逆变器生命周期更长，省去二次安装成本。微型逆变器多采用全灌胶工艺， 且具有 IP67 防护等级，能适应于更多的应用场景。设计寿命 25 年，与组件生命周 期同步，不用中途更换，更加符合光伏系统的设计使用。传统组串式逆变器的寿命大多在 10 年左右，且微逆厂家提供的质保期限一般长于组串式逆变器，一次购买 后续花费小。 组件级监控，提高运维效率，节约故障维修成本。微型逆变器具有组件级监控 功能，可精准定位每一块组件的位置并且对每一块组件的发电效率进行实时监控。 当任意一块组件出现问题时，运维人员可以通过序列号等信息清楚得找到“问题组 件”。线上完成平台远程集中管理、故障远程诊断, 可节省大量的时间和人力物力， 降低光伏系统在全生命周期当中的运维费用。

基于高转换效率和低运维成本，微型逆变器的 LCOE（度电成本）至少可降低 10%。以某 1MW 工商业电站项目进行计算分析，假设年发电量不变，电价以我国 电均价 0.54/kWh 为基准，组件价格 1.95 元/W。 假设传统组串式逆变器单价为 0.18 元/W，安装价格 1.5 元/W，寿命 10 年，在 25 年的电站生命周期中，考虑更换 2 次传统逆变器。而微型逆变器比组串逆变器高 0.22 元/W，安装价格高 0.1 元/W，年发电量高出 5.7%，在电站生命周期中不更换 微型逆变器。 根据我们的测算，使用组串式逆变器的工商业电站的 IRR 为 14.93%，LCOE 为 0.366 元/W。而使用微型逆变器的工商业电站的 IRR 为 15.33%，LCOE 为 0.329 元 /W。尽管微逆的初始投资成本高出组串式逆变器一倍，但由于后续发电量的加持、 运维成本的下降以及无二次更换成本等因素，度电成本 LCOE 比采用传统逆变器的 系统降低了约 10.1%，如果考虑到阴影遮挡，传统逆变器的发电量因短板效应将大 幅下降，两种逆变器之间的发电量差异将进一步扩大，微型逆变器的 LCOE 优势将 更为明显。

2.2.3、 具备直流关断功能，安全性更优

光伏直流安全已成为分布式光伏电站的共识，安全标准制定利好组件级电力电 子设备。欧美对光伏安全关断及电压有明确标准并在法规下强制执行。此外，包括 泰国、澳洲、墨西哥和中国都针对分布式光伏的安全性制定了相应的政策和安全性 标准。

微型逆变器具有天然无直流高压的优势。分布式光伏发电系统由于靠近用户端， 对安全性、发电效率、可靠性皆提出了更高的要求。微型逆变器运行时输出直流电 压一般为 20-50V，从根源上解决了直流拉弧引起火灾的风险。且通过组件级的快速 关断，可迅速切断组件之间的连接，降低工作人员触电风险。 微型逆变器可集成逆变、监控、功率优化、关断功能，是运行时切断直流高压 风险的唯一解决方案。尽管微型逆变器、优化器和关断器都属于组件级电力电子技 术的相关产品，但二者都不具备逆变功能，需要额外适配逆变器。且“组串式逆变 器 优化器/关断器”方案中组件仍然是串联的状态，光伏发电系统在运行过程中仍 会形成直流高压。

2.3、 传统市场持续渗透，新兴市场放量可期

出货量增长迅速，渗透率持续提升。近五年来，微型逆变器出货量稳步上升， 2021 年出货量创历史新高，达到 3.61GW，同比上涨 58.3%。但由于单瓦成本略高、 应用场景等限制，过去全球微型逆变器在分布式市场的渗透率维持在 2%-5%之间。 当下，随着全球居民用电价格的飙升，微型逆变器作为更为安全和高效的产品将加 速其在户用光伏领域的渗透。 出货区域集中，新兴市场放量有望。北美特别是美国分布式光伏起步较早，叠 加政策强调直流电安全、补贴计划成熟，微型逆变器在分布式光伏的渗透率逐年上 升，到 2020 年微逆在分布式装机中的渗透率已经到达了近 30%。而在欧洲和拉丁 美洲等地，其出货量持续上升，不过因为分布式整体装机的扩大，渗透率有所下降。

2025 年全球微型逆变器渗透率有望达到 16%，出货量超 29GW。假设微逆在 美国进入成熟期，2025 年微逆在分布式光伏的渗透率达到 50%，届时市场空间将超 180 亿元。在中国微逆进入成长期，渗透率稳步增长到 8%，包括欧洲和拉丁美洲等 在内的市场稳步成长，到 2025 年渗透率达到 20%，则到 2025 年全球微型逆变器的 出货量或将超过 29GW，年化增速达近 70%，市场规模超过 450 亿元以上。

3、 供给端：差异化与性价比蓄势国产替代路线

3.1、 微逆有望复制逆变器国产替代之路

微型逆变器市场格局 Enphase 一家独大，国产企业初露锋芒。根据各家 2020 年出货量计算，Enphase 出货占比高达 77.8%，昱能科技与禾迈股份占比共计 20.2%。 微型逆变器市场呈现出 Enphase 寡头垄断的局面，原因主要是微逆市场在过去高度 集中于北美市场，而 Enphase 其自身在产品力方面具有很强的先发优势，因此成功 占据全球出货第一的位置。国产微逆厂商因为海外消费者偏好和自身产品力尚不足 的缘故，过去在北美这一微逆主流市场并不具备优势，因此整体的市场份额也较小。 传统逆变器国产龙头出口优势明显，微型逆变器可复制其国产替代路径。根据 Woodmac 和 IHS 等第三方咨询公司统计，2021 年华为、阳光电源、锦浪科技和古 瑞瓦特等四家国产逆变器企业已经成功占据了全球逆变器出货量前四的席位，前十 大逆变器品牌当中，国产品牌独占六席。 国产逆变器厂商能够完成国产替代的主要原因在于其产品相较于海外产品更具 性价比。通过传统逆变器企业完成国产替代的路径可以看出，国产微型逆变器企业 有希望能够复制传统逆变器国产替代之路，依靠性价比进入海外市场，并且凭借产 品力获得全球认可。

3.2、 弯道超车，国产企业主打性价比与差异化

行业龙头 Enphase 一拖一系列产品具备独到优势，优势地位稳固。Enphase 深 耕微型逆变器领域多年，一拖一产品方面具备独到优势。在产品转换效率方面， Enphase 在 2018 年发布的 IQ7 系列产品转换效率就高达 97.5%，而国产企业一拖一 系列产品效率大多在 96.7%左右，和 Enphase 产品对比仍然存在一定的差距。 在重量功率密度这一产品参数上，Enphase 也和国内逆变器企业在一拖一型号 微型逆变器拉开了明显的差距。Enphase 一拖一型号的重量功率密度为 0.352W/g， 而昱能科技与禾迈股份代表产品的质量功率密度分别为 0.231、0.202W/g，与 Enphase 的功率密度差异分别为 34.4%、42.6%。Enphase 在一拖一这一细分领域的 产品上具有显著优势，在产品力方面有很深的壁垒。

国产企业走差异化路线，“一拖 N”技术更先进。功率密度越高，意味着电能 变换的效率越高，原材料成本越低，也意味着逆变器拥有更好的便携性，有利于现 场安装，并降低运输成本。据禾迈股份招股书披露，Enphase、禾迈股份一拖二的 单位体积功率密度分别为 232.2、672.3kW/m³，Enphase 的一拖二单位体积功率密度 落后国产产品约一倍。 国产产品单瓦价格更低，更具有性价比。据公司出货台数与单台功率进行测算， 2021 年 Enphase 的单瓦价格约为 2.43 元/W，昱能科技与禾迈股份的单瓦价格分别 为 1 元/W 与 0.77 元/W。昱能科技与禾迈股份在单位功率售价方面相比 Enphase 具 有较大优势，产品性价比突出。

国产引领一拖 N 矩阵，探索更多应用场景。Enphase 尚未涉猎一拖四型号，而 国产微型逆变器出货以一拖二、一拖四为主。一拖二、一拖四逆变器不仅可以降低 单瓦变换成本，还可以提高等效开关频率，从而降低纹波，提高输出电能质量。 跟随大功率组件，600W 时代迎来微逆降本红利。多体微逆不仅可以延续微逆 安全无直流高压、组件级控制的产品性能，还大幅度提升了产品的性价比。昱能科 技在 2021 年实现技术壁垒突破，首创了匹配 20A 大电流大功率组件的单相&三相 多体微逆，可完美匹配双面和 182、210 大功率组件，实现大幅降本。

3.3、 精准布局，国产企业聚焦低渗透率海外市场

受益美国本土政策，Enphase 出货高度集中于美国国内市场。基于 NEC2017 和 2018 年对中国光伏逆变器施加 301 关税，2019 年华为退出美国逆变器市场等机 遇都为 Enphase 打开美国本土销路奠定了基石。且美国户用光伏政策成熟，叠加本 土化服务和宣传，Enphase 在美国国内的收入连续 3 年超过 80%，其出货多集中在 本土的优势市场。

国产微逆重心瞄准非美国海外市场，避开正面竞争抢占新兴市场。当前拉美与 欧洲的微逆出货量增速尚可，不过在整体分布式市场的渗透率较低，具有很强的增 长潜力。这两大市场的用户对价格敏感性高，更具性价比的国产微逆产品在这两大 市场的潜力更高，昱能科技和禾迈股份在拉美、欧洲市场的营收合计占比均超过 60%，对于美国市场的态度是积极开拓但是并不会与 Enphase 产生过多的市场竞争。

下游对接经销商，利用本地化服务优势。光伏发电的设备厂商多通过经销商市 场参与主体间接销售给终端客户，昱能科技 2021 年的经销收入占比达到 98%。经 销商拥有境外成熟的销售渠道，可有效覆盖小而分散的最终用户，提升销售效率。 经销商具备本地化服务优势。分布式光伏系统需要进行简单的安装及调试，安 装后也存在后续维护、保养的需求。经销商具有本地化服务能力，更贴近客户需求， 有助于进一步增强海外客户黏性。

昱能科技前五大客户中新兴市场占比过半，第一大经销商位于巴西。以国内企 业昱能科技为例，公司第一大客户巴西的 Ecori Energia Solar Ltda.连续 3 年蝉联昱 能营业收入的第一大客户，第二、三大客户稳定为美国的 CED Greentech 和 Krannich Solar，第四、第五大客户都是欧洲经销商，巴西与欧洲经销商的合计业务 收入占比从 2018 年的 24%上升到 2020 年的 27.5%。

国内微逆企业避其锋芒，下游布局地区均匀。根据易恩孚太阳能官网统计， Enphase 在全球布局了 251 个经销商和 2202 个安装商，高度集中于欧美成熟市场， 而昱能科技仅拥有 40 个经销商、121 个安装商，禾迈股份拥有 93 个经销商、421 个 安装商，国内微逆企业下游中间商数量虽少于 Enphase，但胜在全球分布较均匀。 国内企业在南美、非洲等新兴市场的经销商多于 Enphase。昱能科技与禾迈股 份在巴西的安装商分别达到 121、56 个，巴西是他们下游布局最多的国家。而南美 洲是唯一一个国内企业的经销商数量超过 Enphase 的地区，非洲的经销商三者数量 持平。

3.4、 成本优势，支撑国产微型逆变器打开价格优势

原材料与人工成本拉开成本优势。据昱能科技招股书披露，原材料在微型逆变 器的成本占比超过 80%，委托加工费占比 8.7%。基于国产电子元器件、集成电路 等原材料的使用和人工成本更低的优势，国内企业有望凭借更低的生产成本打造更 具性价比的优势产品。 据我们测算，2020 年禾迈股份的单瓦成本为 0.31 元/W，较 Enphase 的 1.25 元 /W 拉开了 70%的优势。随着下游微型逆变器渗透率的提升，和国产企业产能规模 的扩大，国内企业在产能释放之后将更能发挥规模效应优势。

4、重点公司分析

4.1、 Enphase 公司

Enphase2022 年上半年营业收入达 9.7 亿美元，同比增长 57.3%，归母净利润 达 1.3 亿美元，同比增长 81.3%。公司经营业绩高速增长，在 2018-2021 年间，营 业收入实现了年化 63.5%的复合增速，归母净利润实现了年化 129.5%的复合增速。 归母净利润在 2019 年首次由负转正并实现高达 1.6 亿美元的净利润，是由于 2019 年华为退出美国逆变器市场及 2018 年美国对中国光伏产品施加 531 关税，导致业 务收入及净利润同比上涨明显。在微型逆变器市场持续扩张的背景下，2022 年上半 年公司营业收入增速与归母净利润增速均实现了同比 50%以上的增长。

盈利能力稳中有进，管理能力显著提升。毛利率逐年提升，2021 年的毛利率达 到 40.1%，年均复合增速超过 10%。净利率在 2019 年首次由负转正，实现首次盈 利，2020 起年净利率维持在 10%左右。 2020 年全球微型逆变器市场占有率全球第一。随着市场对微型逆变器市场的认 可，公司顺势推出了性能卓越的新产品 IQ7、IQ8，2021 年微逆出货量 1044.9 万台， 2018-2021 年间微逆出货年化复合增速高达 55.6%。

4.2、 昱能科技

昱能科技有较强的市场量产领先性和产品布局丰富性。自 2010 年就持续深耕 分布式光伏发电系统中组件级电力电子设备领域，是行业内最早实现微型逆变器量 产出货的境内厂商之一，2013 年开创全球首款三相微型逆变器和单相四体微型逆变 器，产品性能处于领先地位， 2020 年全球微型逆变器市场占有率全球第二，国内 第一。 昱能科技的营业收入从 2018 年的 2.4 亿元增长到 2021 年的 6.7 亿元，年均复 合增长率超过 40%。昱能科技在 2019 年开发了智控关断器，与微型逆变器形成互 补的市场开发效果，从微型逆变器扩展到组件级关断，再到全系统运维，昱能致力 于提供全套解决方案。

公司毛利率稳定，高效管理使得净利率显著增长。2018-2021 年毛利率稳定在 38%左右，净利率自 2020 年起超过 15%并持续上升。昱能科技的定价策略效仿行 业龙头 Enphase，在保证自身合理利润的前提下对下游客户采取了相对稳定毛利率 的定价策略，致力于培养下游用户形成微型逆变器的使用习惯。随着公司业务规模 高速扩张，期间费用率显著下降，净利率从 2019 年的 5.6%一跃至 15.5%。 2021 年微型逆变器出货 41.9 万台，同比增长 29.5%。随着分布式光伏发电系 统的蓬勃发展，昱能科技通过全球化布局，积极开拓新业务，出货量迅速增长。

4.3、 禾迈股份

禾迈股份深耕电力电子转换设备领域，交叉产品有望实现协同效应。微型逆变 器收入占比从 2018 年的 8%上升至 2021 年的 56.8%，业务规模快速增加主要受益于 微逆在海外市场的安全优势及优异的产品性能，公司在模块化逆变器及电器成套设 备也具有较高的客户认可度，正在尝试整合客户资源，实现更好的业务增长。 禾迈股份 2022 年一季度营业收入达 2.29 亿元，同比增长 95.5%。禾迈股份经 营业绩持续增长，主要系微型逆变器业务快速发展。2020 年全球微型逆变器市场占 有率全球第三，国内第二。

禾迈股份通过优秀的成本控制，毛利率在行业问鼎。近三年毛利率维持在 40% 以上，远高于逆变器行业平均水平。2022Q1 毛利率高达 48.2%，领先全球微逆龙头 Enphase 的 40.8%。产销规模快速增长，使得净利率从 2018 年的 5.2%上升至 2022Q1 的 38.1%，盈利情况在同业中出类拔萃。 2021 年微型逆变器出货 40.44 万台，同比增长 356.4%。随着外销规模的扩张， 近三年公司订单量增长迅速，微型逆变器的销量从 2018 年的 4.7 万台上升至 2021 的 40.44 万台，年均复合增速达 104.5%。

4.4、 德业股份

公司 2021 年业务营业收入 41.48 亿元，同比增长 37.8%。经营业绩稳定增长， 在 2018-2021 年间，实现年化 35.1%的复合增速，是因为户用光伏逆变器销售规模 及利润增长迅速，2021 年实现逆变器出货 38.8 万台，其中微型逆变器出货 10.3 万 台。 逆变器业务保持高增长态势，是公司贡献率第二的业务。德业股份基于电子控 制领域储备的技术与经验，由传统家电制造业转型绿色新能源产业，2021 年逆变器 业务收入占比达到 28.9%，较上年同期增长 262.3%，已成为公司营收增速最快的业 务板块。

德业股份逆变器具有成本优势，净利润逐年增长。2021 年公司整体的毛利率为 15.7%，精细化管理结合多年家电业务对成本控制的天然优势，逆变器业务的毛利 率达 37.2%，是利润贡献率第一的板块。公司净利率从 2018 年的 6.1%上升到 2022Q1 的 14.3%，实现稳定增长。 2021 年德业股份逆变器产品出货保持高增长趋势。储能逆变器实现销售收入 5.3 亿元，较 2020 年增长 265.3%；组串式并网逆变器实现销售收入 5.4 亿元，较 2020 年增长 265.5%；微型并网逆变器实现销售收入 1.1 亿元，较 2020 年增长 257.9%。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站