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【行研】逆变器行业
2026-02-06 07:53
【行研】逆变器行业

1. 全球新能源行业概览

1.1 新能源的定义与分类

新能源通常指传统化石燃料以外的各种能源形式,主要包括太阳能光伏、风能、水力发电等可再生能源,以及核能。得益于其相对较低的环境影响、较少的碳排放以及不断提升的经济效益,新能源是推动全球能源体系从化石燃料主导结构向更清洁、低碳和多元化能源结构转型的重要驱动力。

1.2 新能源的市场规模

在全球能源转型加速、新能源装机容量持续增长以及储能与电网整合解决方案日益普及的推动下,全球新能源市场已保持持续增长趋势。全球新能源累计装机容量由2020年的3,191.6吉瓦增长至2024年的4,998.7吉瓦,复合年增长率为11.9%。市场规模预计将由2025年的5,789.8吉瓦进一步扩大至2030年的10,875.1吉瓦,对应复合年增长率为13.4%。太阳能光伏发电在全球新能源累计装机容量中的占比由2020年的22.4%提升至2024年的39.6%,预计至2030年将达到57.9%。

1.3 新能源市场的驱动因素与趋势

政策支持:许多国家和地区相继提出并推进碳中和及净零排放目标,为行业的长期需求提供支撑。保障性并网、可再生能源配额机制、电力现货交易与绿电交易、储能配置要求及税收优惠等措施,持续支持新能源的更广泛应用。在中国,2030年前实现碳达峰及2060年前实现碳中和的目标,在可再生能源消纳机制持续完善及市场化交易体系逐步健全的背景下,获得政策支持。在欧盟,2030年气候目标计划将可再生能源在整体能源结构中的占比由32%提高至至少40%。

技术驱动的创新:光伏、储能及充电解决方案的整合应用,提升可再生能源发电的灵活性和电网接入能力。碳化硅等第三代半导体在逆变器及电力电子设备中的应用,提高了转换效率、功率密度和耐压能力。该等改进支持储能系统实现更高效率、更小设备尺寸和更佳可靠性,使其在工业、商业和公共基础设施场景中获得更广泛应用。

新能源成本持续下降:自2023年以来,上游产能扩张降低了多晶硅、硅片、电池片及组件等关键材料与部件的采购价格。通过提高自动化水平和工艺优化,提升了制造效率,降低了单位材料消耗并提高了良品率。标准化设计和规模化建设缩短了项目周期,降低了安装和运营成本,支持新能源整体发电成本持续下降。

光伏储能整合与电价改革:根据 《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》 ,风电和光伏项目的发电越来越多参与电力市场,价格通过现货市场交易及中长期交易机制形成。新能源电价补贴支持正逐步退坡,而绿电交易等市场化机制正成为更重要的收入来源。分时电价机制的完善,支持工商业用户更广泛地采用光伏结合储能的解决方案。

2. 全球储能系统市场概览

2.1 储能系统的定义与分类

储能系统是支撑新能源消纳、调节电力供需的重要基础设施,其中主要包括储能逆变器、储能电池包、电池管理系统(BMS)和能量管理系统(EMS)等核心组件。储能逆变器负责直流与交流之间的能量转换,是连接电网与电池的关键设备;储能电池包则作为能量的主要存储载体,广泛采用磷酸铁锂等电化学技术。按应用场景划分,储能系统可分为户用储能、商业及工业(工商业)储能和大型电网侧储能。

2.2 储能系统市场的价值链分析

储能系统产业链主要涵盖上游、中游和下游三个环节。上游包括正负极材料、电解液、隔膜等基础原材料,以及IGBT等功率器件和MCU主控芯片等关键组件。中游环节主要为储能系统产品的设计与制造,涵盖储能逆变器、储能电池、BMS等核心设备,共同集合成为完整的储能系统解决方案。下游则面向多元应用场景,分为户用储能、工商业储能和大型电网侧储能。

储能逆变器执行直流电与交流电转换及并网控制等关键功能,是电池侧与电网或负载侧之间的核心接口设备。其转换效率、控制精度及保护功能在很大程度上决定了储能系统的运营安全、稳定性及电网调度响应能力。储能电池包作为储能系统的主要能量载体,支持电能的储存与释放。其能量密度、安全性能及循环寿命等关键性能指标直接影响系统容量配置与整体经济效益。

2.3 全球户用储能系统市场规模

受全球户用储能系统加速部署、户用电价上涨及能源自用与备用电源需求增长的驱动,全球户用储能系统市场已实现快速增长。市场规模由2020年的34亿元人民币增至2024年的502亿元人民币,复合年增长率达95.4%。预计市场规模将持续扩大,从2025年的627亿元人民币增长至2030年的2,157亿元人民币,对应复合年增长率为28.0%。

2.4 全球户用储能系统市场竞争格局

在全球户用储能系统市场中,领先企业展现相对高度的市场集中度,竞争态势持续活跃。中国企业在市场中占据重要地位。下图呈现2024年全球户用储能系统市场主要参与者按收入的排名。

2.5 全球户用储能逆变器市场规模

作为户用储能系统的重要组成部分,全球户用储能逆变器市场在光伏、储能及充电解决方案的整合部署驱动下持续扩张。市场规模将由2020年的人民币17亿元增长至2024年的人民币145亿元,复合年增长率达71.8%。预计市场规模将由2025年的人民币186亿元持续增长至2030年的人民币606亿元,对应复合年增长率为26.7%。

以收入规模计,欧洲为最大区域市场,2024年市场规模达人民币44亿元,预计至2030年将攀升至人民币155亿元,2025至2030年间复合年增长率为21.8%。预期非洲将为增长最快的区域市场,2024年市场规模达人民币25亿元,预计2030年将达人民币146亿元,2025至2030年间复合年增长率分别达36.8%。

2.6 全球户用储能逆变器市场竞争格局

在全球户用储能逆变器市场中,中国企业已建立重要市场地位。以2024年收入计算,德业科技市占率为24.4%排名第一。下图呈现2024年全球户用储能逆变器主要参与者按收入排序的排名。

2.7 储能逆变器的驱动因素与趋势

全球储能需求持续提升:在电网稳定性较弱的新兴市场以及电价居高不下的欧洲和北美等发达市场,住宅和商业用户越来越多地部署储能系统,从而推动了对储能逆变器的需求。在欧洲,补贴机制、电力定价机制和电力市场改革的改进推动了户用储能系统需求的复苏,同时也促进了工商业储能系统领域的扩张。在澳洲, 「更便宜家庭电池计划」 (Cheaper Home BatteriesProgram)降低前期投资成本,加快户用光伏、储能系统及相关逆变器的采用。

技术升级及功能扩展:虚拟电厂及分布式电力调度机制的发展,不断对储能逆变器的智能控制、电网互动及实时响应提出更高技术要求。逆变器产品正朝着具备调频、调压、远程控制及数据通信等功能的智能终端演进。该等能力增强了分布式储能资源与电网的联动,同时支持安全稳定运行。

迈向整合式储能解决方案:电池性能的提升及系统集成技术的成熟,加速了储能逆变器与电池及电池管理系统的融合。涵盖户用、商业及公共基础设施场景的光伏、储能及逆变器一体化解决方案日益普遍,其支持更高的系统兼容性、安装效率及成本效益。此趋势推动储能逆变器制造商向系统解决方案提供商转型。

2.8 储能逆变器的进入壁垒

技术壁垒:储能逆变器在拓扑设计、元件选型、控制算法及制造工艺等方面涉及较高的技术要求,需要长期的运行经验和多场景应用验证支持。在高功率输出及复杂运行条件下,对安全性、稳定性及效率的要求更为严格。新进入者需满足并网标准、安全认证及系统级可靠性验证,导致更长的技术开发周期及更高的准入门槛。

渠道及服务壁垒:领先的行业参与者已于各主要市场建立广泛的销售网络及本地服务能力,支持强大的客户粘性及品牌信任度。新进入者需投入较高的前期成本及较长的建设期,以建立有效的分销网络及售后服务覆盖,从而限制其在市场扩张及项目交付方面的近期竞争力。

品牌壁垒:储能逆变器直接影响光伏及储能系统的运营安全及经济效益,导致终端用户和系统集成商高度重视品牌声誉和产质量量。成熟的制造商凭借积累的运行实绩及认证资质,获得更高的客户认可度及复购率。新进入者需要较长时间及持续的市场验证来建立品牌认知,形成持续性的品牌进入壁垒。

3. 全球与中国太阳能光伏逆变器市场概览

3.1 太阳能光伏逆变器的定义及分类

太阳能光伏逆变器是光伏发电系统的核心设备,其主要功能是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电。根据技术手段的不同,太阳能光伏逆变器主要被划分为组串式逆变器,微型逆变器、集中式逆变器。

组串式逆变器主要应用于中小型分布式光伏电站,通过独立端口连接至光伏板组串。微型逆变器通常安装于单个光伏板下方,适用于较小的分布式系统。集中式逆变器具有体积大、容量高的特点,能够集中处理电力,主要应用于集中式光伏电站。

3.2 太阳能光伏逆变器的价值链分析

太阳能光伏逆变器的价值链涵盖上游核心组件、中游设计与制造及下游应用场景。上游环节提供碳化硅芯片及绝缘栅双极型晶体管功率器件、电容器、散热片等核心组件。中游环节专注于组串式、微型及集中式光伏逆变器的设计与制造。下游环节则面向户用光伏、工商用光伏、集中式光伏电站等应用场景,配套检测认证与维护服务。

3.3 全球与中国太阳能光伏逆变器市场规模

受碳中和与能源转型政策驱动,全球太阳能光伏逆变器市场按收入计从2020年的637亿元人民币增长至2024年的1,540亿元人民币,复合年增长率达24.7%。同期中国市场收入从125亿元人民币扩大至515亿元人民币,复合年增长率达42.4%。随着全球光伏装机持续推进,市场规模预计将保持稳健增长。到2030年,全球和中国市场规模预计将分别达到3,161亿元人民币和931亿元人民币,2025至2030年期间的复合年增长率分别为14.3%和11.1%。

3.4 全球与中国户用太阳能光伏逆变器市场规模

全球能源价格波动加速了户用绿色能源的普及。全球户用太阳能光伏逆变器市场从2020年的94亿元人民币增长至2024年的446亿元人民币,复合年增长率达47.5%。同期中国市场从20亿元人民币增至99亿元人民币,复合年增长率达49.1%。预计到2030年,全球及中国市场将分别达到1,222亿元人民币和253亿元人民币,2025至2030年期间年复合增长率分别为21.5%和18.1%。

3.5 全球户用太阳能光伏逆变器市场的竞争格局

全球户用太阳能光伏逆变器市场竞争格局较为分散。以收入计,2024年前五大企业合计占据30.6%的市场份额。

3.6 全球太阳能光伏逆变器市场的驱动因素及趋势

碳中和目标及政策支持:全球碳中和目标推动各国制定扶持政策,通过税收抵免、电力消纳保障及电价保障机制刺激行业增长。例如,美国《通胀削减法案》为太阳能光伏项目提供投资税收抵免。中国实施《可再生能源电力消纳保障机制》以规范清洁能源的使用,德国则修订《可再生能源法案》以保障电价。

海外市场扩张:全球电力市场结构失衡,推动海外户用及工商业光伏领域增长。发达国家的能源转型及新兴市场(如东南亚)的工业化进程,正激发绿色电力需求,进而加速太阳能光伏的渗透。凭借其强劲供应链,中国企业通过建立海外生产基地与本地化服务网络持续扩大全球市场份额。

技术升级:持续的技术进步优化了太阳能光伏逆变器的性能及成本结构。高功率密度及高电压等级的创新提升了发电效率并降低输电损耗,进而帮助降低地面光伏电站及工商业光伏项目的耗电成本。显著增强其经济可行性。

全球数据中心的扩张:人工智能及云计算的爆发性增长推动数据中心扩建,导致电力消耗激增。为达成可持续发展目标,企业优先采用绿色电力,进而驱动可再生能源装备需求增长。这一转变加速了高耗能设施部署太阳能光伏逆变器的进程。

3.7 全球太阳能光伏逆变器市场的进入壁垒

技术壁垒:太阳能光伏逆变器需在全生命周期内持续维持运行的可靠性与精准性,这要求制造商具备电力设计、电磁兼容性控制、电网算法及安全防护等先进研发能力。由于相关技术研发周期长且验证标准严苛,新进入者难以快速突破技术瓶颈。这造成显著的市场进入壁垒。

品牌壁垒:作为保障太阳能光伏、储能及充电系统稳定的核心设备,逆变器故障将直接导致系统停机。为确保太阳能光伏项目的长期运行稳定性,下游客户高度依赖供应商的往绩记录、历史项目的运营数据及融资可获性评级。因此,客户对新品牌的试错意愿较低,且供应链切换存在较高隐性成本,进而构成该行业的品牌壁垒。

渠道壁垒:全球销售与服务高度依赖本地经销商、安装商及工程总承包商。当地供应商渠道资源的形成,需经过长期本土化深耕与资源积累。缺乏成熟供应商渠道资源的新进入者,难以进入该市场。这种对已建立网络的依赖形成很高的进入壁垒。

4. 原材料分析

作为储能电池包电芯的关键原料,磷酸铁锂(LFP)的价格是决定电芯成本的主要因素。2020年至2022年,全球公共卫生事件引发的能源转型需求激增和供应链波动导致原材料成本快速上涨,使得LFP电芯的平均价格从0.5元╱瓦时上涨至0.8元╱瓦时。自2023年起,电动汽车和储能市场的快速发展显著提升了供应链产能。随着供应链由短缺转为过剩,原材料价格下降,到2024年,LFP电芯的价格降至0.4元╱瓦时。受行业产能利用率提升及原材料价格上涨的双重推动,2025年LFP电芯价格逐步回升。

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