储能逆变器的前景

用户侧储能大热！深度分析户用/工商业/便携式市场情况！

       全球户用储能市场快速增长，2021年新增装机量约4.4GWh，同比增长116%。主要市场包括欧洲、美国、日本和澳洲，德国和美国的家庭储能装机规模分别为1.27GWh和0.93GWh。预计到2025年，全球户用储能新增装机量将达58GWh，国内发展空间巨大，潜在存量市场高达377GWh。户用储能系统由储能电池和逆变器组成，高端市场一体机趋势显著。典型的5-10kw光伏组件配10-20kWh储能电池成为主流配置。户用储能产品出口特征明显，中国头部企业如比亚迪、派能科技等90%以上产品销往海外，2022年国内户储电池出货量达25GWh。

       国际市场集中度高，中国储能企业采取经销商合作模式进入海外市场。派能科技在全球户储市场的市占率约14%，仅次于特斯拉。2021年公司产品在全球市场渗透率高，与国际下游集成商、品牌商建立长期供应关系，拥有自主品牌销售渠道。我国多家企业如鹏辉能源、远东科技等积极参与户用储能市场，展现优秀业绩。

       户用储能逆变器市场中，中国品牌占据主导，企业包括古瑞瓦特、德业股份、锦浪科技等，预计2025年全球户用储能逆变器新增装机量将达到30.8GW。中国工商业储能市场亦增长迅速，预计2025年全球光伏配套新增装机量达到33.2GWh，我国工商业储能新增装机量可达18.4GWh。

       便携式储能市场从2016年问世以来发展迅速，2022年全球新增840.8万台产品，预计2025年将达到2414万台，主战场为中国、美国和日本。主要应用场景为户外及应急，100-500WH产品需求下降，预计500-1000WH将成为主力，1000WH以上容量产品份额逐年增长。

       中国成为全球最大的便携式储能产品生产国，产量占比高达90%，全球便携式储能行业集中度较高，低端市场竞争激烈，但高端产品销售占比提升。华宝新能、正浩科技、德兰明海、安克创新等均是中国企业，其中华宝新能和正浩科技产品定位及定价明显。Goal Zero产品由豪鹏科技、博力威等企业代工。产品面向全球市场，尤其是北美和欧洲。

储能逆变器最有前景的龙头

       伴随着全球范围内分布式电站的快速发展及向大型集中式电站的渗透，组串式逆变器有望成为行业未来增速最快的细分市场。根据CPIA的数据，2017年组串式逆变器出货量首次超过集中式逆变器，成为市场份额最大的逆变器类型，2019年的市场占有率达到了60%。预计到2020年，全球组串式逆变器的出货量占比将提升至70%以上，未来甚至可能达到80%以上。

       固德威是组串式逆变器的全球领导者，产品涵盖了全品类的分布式光伏发电系统，并大规模销往全球80多个国家和地区，包括澳大利亚和欧洲等地区。从2013年至2019年，公司的营收复合年增长率（CAGR）达到了57%，盈利能力持续增强。2020年上半年的数据显示，公司实现营收5.88亿元，同比增长38.8%。其中，组串式逆变器的营收占比接近80%，成为公司的主要收入来源。

       值得注意的是，公司海外销售占比从2016年的20.9%迅速增长至2019年的66.5%，这一增长推动了毛利率的逐年提升。2020年上半年的主营业务毛利率达到了41.34%。从区域角度看，公司海外逆变器出货中约有40%集中在澳大利亚、荷兰等高毛利国家，这些国家对逆变器价格的容忍度较高，产品售价的毛利率大约在50%左右，比国内毛利率高出约20个百分点。

       公司深度合作欧洲、澳洲、拉美等地的优质经销商，近年来快速抢占海外市场份额。在过去五年中，公司在澳洲、巴西、土耳其等地的经销商数量翻了近4倍，经经销商渠道销售的纯收入从2017年的2.72亿元迅速提升至2019年的4.43亿元，占比从25.88%增长至47.05%，几乎翻倍。2017年至2019年，公司经销商模式的前五名客户合计销售收入也从1.4亿元增长至2.51亿元，主要得益于经销地区的快速扩张。

       公司通过科创板的首次公开募股（IPO）筹集的资金主要用于全球营销及服务体系基础设施项目，包括在国内合并五处销售中心并新建北京销售服务中心，以及在国外新建印度、日本、美国三家子公司。项目预计建设期为两年，预计2021年即可开展全球范围内的市场推广工作，这将有助于公司增强对重点国家和区域、重点行业客户的营销力量，提升品牌知名度和影响力，并进一步提升全球市场份额。

       在储能领域，固德威同样占据领先地位。光伏虽然在不同地区存在发电波动性，但储能设备的使用可以解决这一问题，并降低企业的调峰调频成本。因此，储能逆变器成为光伏行业的一个重要发展方向。在电力消纳方面，储能发挥着至关重要的作用，并可能成为新能源建设的下一个重要抓手。展望“十四五”，国内储能行业有望迎来新的政策窗口期，并得到更好的政策支持。

       根据IHS的预测，2020年储能逆变器市场规模将达到12.7GW，同比增长30%，其中并网型储能逆变器规模将达到7GW。在储能逆变器市场，除了阳光电源和锦浪科技等行业龙头外，固德威也开始布局这一领域，并在2019年实现了储能业务收入占比11.45%，对总体营收有显著贡献。公司于2013年推出了首款储能逆变器ES系列，成为国内最早推出此类产品的公司之一。近年来，公司的储能逆变器出货量和营收持续增长，2019年销量达到1.47万台，同比增长132.2%。在户用储能逆变器市场，公司位居全球第一位，市场占有率为15%，实现营收1.08亿元，同比增长147.8%。随着储能市场的快速发展，固德威的储能逆变器业绩有望继续保持高速增长。

       在光伏行业持续的高景气预期和逆变器赛道的独特优势下，阳光电源和锦浪科技的股价已经出现爆发性增长。固德威作为组串式和储能逆变器的双料冠军，有望成为逆变器赛道的下一匹黑马。

光伏和储能哪个市场大

       å‚¨èƒ½çš„市场更大。全球储能逆变器的行业空间比光伏逆变器空间更大，原来的光伏逆变器公司因为进入储能逆变器市场，开启公司的第二增长曲线，因此储能的市场更大。光伏产业，简称PV，中国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声。

储能变流器产业链分析 储能变流器未来市场格局如何

       储能变流器产业链主要包括上游原材料及零部件的供应商，中游的工频升压型储能变流器、高压直挂型储能变流器，下游为风光电站、光伏电站、电网系统、变电站等。其中，上游原材料主要包括IGBT、电容、电阻、电抗器、PCB等电力电子元器件、机柜、机箱等结构件和其他辅材。IGBT是核心部件，其性能决定了储能变流器的性能。

       储能变流器市场竞争较为充分，除IGBT仍以进口为主外，其他主要电力电子元器件基本实现国产化。结构件、辅助材料的成本主要为其材料成本，主要受大宗商品价格波动影响。材料成本占比约93%，其中结构件占比最高，其次是电感和半导体元器件。

       储能变流器中游为储能变流器提供商，负责PCS的研发、生产和销售。储能变流器产品可分为组串式和集中式两大类。组串式主要应用于中小型储能系统，集中式应用于大型储能系统。组串式逆变器渗透率有望快速提升，而集中式储能变流器多应用于发电侧，电网侧的配套储能系统中，此类储能系统装机容量相对较大，具有一定的规模可以摊平综合建设成本。

       储能变流器下游主要是电池储能系统解决方案供应商，有发电侧、用户侧、电网侧和微电网四大应用领域。发电侧、电网侧储能系统因规模较大，建设成本将摊薄，相对用户侧和微电网经济性更好，在短期内推动市场发展。

       储能变流器与光伏逆变器单向直流转交流不同，可控制储能电池与电网间直/交流间双向转换，其电力拓扑结构更复杂且技术壁垒更高，有望受益于下游储能新增装机高增。按照应用场景可分为家庭户用、工商业、集中式和储能电站四大类，分别对应小、中、大、超大额定输出功率。

       在中国市场，储能系统终端客户多以发电集团和电网公司为主，因此业主在招投标中会指定部分电网体系内的储能变流器产品配套出货。海外市场特别是美国市场对产品质量和接入标准等要求较高，存在较高的准入壁垒，因此头部企业和抢先布局海外市场的企业则更具优势。

       储能变流器技术迭代方向为功率提升和光储一体化。光伏电池片与组件功率提升显著，随着210mmTOPCon组件的市场占比提升，户储端对于大功率PCS的需求也持续上涨。光储一体化的储能变流器可以代替传统光伏逆变器和储能变流器，降低成本，提升光储系统管理效率。

       部分厂商寻求向下一体化，提供户储一体机或与自身变流器适配的储能电池系统，为客户提供完整的户储解决方案。当下兴起的国内储能装机需求主要源于政策需求，各地方政府强制新能源配储，国资委对“五大四小”等发电央企到2025年新能源装机占比提出了50%的刚性要求。储能变流器作为储能产业链中的重要一环，有望受益于行业的高速爆发快速发展。

户用储能市场的现状：主要还是出口！

       户用储能市场，作为储能产业的重要分支，近年来在全球电力市场化程度提高的背景下，细分出源网侧储能、工商业储能、户用储能等多个领域。中国作为全球储能三大市场之一，其新能源存储量在2022年实现了98%的增长，但户用储能市场的发展相对缓慢。

       2022年，欧洲能源价格的上涨激发了户储市场的需求，带动了国产户储电池的出口热潮。高工产业研究院（GGII）数据显示，2022年户储电池出货量达到25GWh，同比增长超过3倍，其中大部分销往海外市场。然而，2023年上半年户用储能出货量约为6GWh，显示出欧洲能源、电力价格回落后，当地市场的需求有所下降。但美国、东南亚等地区市场仍保持着需求，预示着户用储能市场在全球范围内的潜力。

       预计到2025年，全球户用储能装机的年度新增量将达到58GWh，显示出巨大的发展空间。目前，户用储能系统主要由储能电池和光伏组件等构成，市场中以储能电池+逆变器的分体机为主。高端市场则呈现出一体化趋势。随着用户侧储能成本的逐步下降以及欧洲等主要地区电价的逐年攀升，分时电价价差的不断拉大，户用“光伏+储能”的经济性日益凸显，使得户用储能市场具有较强的稳定性，前景向好。

       户储产品市场中，储能电池方面，当前主要集中在海外市场，国内的户用储能锂电池及系统产品大部分出口到海外，形成了明显的外向出口特征。比亚迪、派能科技、ATL、瑞浦等国内头部企业的产品出口比例高达90%以上。研究机构EVTank联合伊维经济研究院的数据显示，2023年上半年全球储能电池出货量达到110.2GWh，同比增长73.4%，其中中国储能电池出货量占全球的92%，户用储能电池出货量约为6GWh，全年预期有所下调。

       在户用储能逆变器市场，全球前11名企业中，中国企业占据7家。德业、锦浪、固德威、阳光电源等企业在储能逆变器的出货量上表现出显著增长，增速超过95%，甚至达到5倍以上。预计到2025年，全球户用储能逆变器新增装机量将达到30.8GW，市场潜力巨大。

       户储产品发展趋势包括高压和模块化、单体电芯容量减小、一体化设计、容量增大以及多能源融合。高压和模块化设计适应了居民用电量增加的需求，较小容量的单体电芯更具适用性，一体化设计提高了销售渠道和售后维护效率，容量增大满足更多家庭的能源消耗需求，而多能源融合供能则提高了能源利用效率和可靠性。这些发展趋势将有助于满足居民用电需求，提高储能产品的性能和使用效果。

储能变流器PCS：工作原理、工作模式、功能特点、应用场景及发展趋势

       电力系统中，储能系统与电网的电能双向转换依赖于储能变流器（PCS），也被称为储能逆变器。在电力行业中，储能系统的随机性、波动性和间歇性特性有助于电网维持电力供需平衡。当无法通过常规电源调节新能源出力波动时，储能系统便显得至关重要。

       PCS作为储能系统的核心器件，其功能如同人体的心脏，是电力转换的关键。它具备双向储能逆变能力，能够控制储能系统充电和放电过程，实现交直流电之间的变换。它既可以将储能系统的直流电逆变成交流电，供应给电网或交流负载，也可以将电网的交流电整流为直流电，给储能系统充电。

       了解储能变流器的双向或单向特性有助于我们更好地理解其工作原理。作为双向电流可控转换装置，PCS能够在电网和储能系统之间精确快速地调节电压、频率、功率，实现恒功率恒流充放电以及平滑波动性电源输出。它不仅能满足传统并网变流器对直流电转换为交流电的要求，还能满足储能系统“充电+放电”带来的双向变流需求，提供电池充电和放电功能，适用于光伏、风力发电功率平滑、削峰填谷、微型电网等多种场合。

       在并网模式下，PCS在负荷低谷期将电网的交流电整流成直流电给电池组充电；在负荷高峰期，它则将电池组中的直流电逆变成交流电反送到电网中。而在离网模式下，PCS与主电网脱开，直接给本地部分负荷提供满足电网电能质量要求的电能。

       工作原理方面，储能变流器利用交、直流侧可控的四象限运行的变流装置实现电能的交直流双向转换。微网监控指令通过恒功率或恒流控制，实现对电池的充电或放电，同时平滑风电、太阳能等波动性电源的输出。

       储能变流器由IGBT、PCB板、电线电缆等硬件组成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等。它决定了输出电能质量和动态特性，对电池的使用寿命也产生重要影响。

       工作模式分为并网模式、离网模式和混合模式。并网模式下，PCS具有充电和放电功能，支持自动和手动模式，能够与大容量公用电网同步，用于削峰填谷、电力负载平衡和调节电能质量。离网模式则适用于局部电网与大电网脱离的孤岛系统，储能系统充当网路电源，稳定电网，优化燃料使用和调节电能质量。混合模式则允许储能系统在并网和离网模式之间灵活切换。

       储能变流器的主要功能特点包括过欠压、过载、过流、短路、过温等保护，具备孤岛检测能力进行模式切换，实现与上级控制系统及能量交换机的通信功能，以及并网-离网平滑切换控制等。

       在应用场景方面，储能变流器（PCS）根据应用环境的不同可以分为储能电站、集中式或组串式、工商业及户用四大类。功率大小是主要的区别点。储能电站的功率通常大于10MW，采用级联型多电平拓扑，支持多机并联运行。集中式PCS功率在250KW以上，采用两电平拓扑，适用于大规模系统。工商业PCS功率在250KW以下，与分布式光伏结合，实现自发自用，利用电网峰谷差价获利。家庭户用PCS功率在10KW以下，与户用光伏相结合，作为应急电源、电费管理等，对安全规范、噪声等要求较高。

       从发展趋势来看，技术路线主要分为集中式逆变器、组串式逆变器、集散式逆变器和微型逆变器。目前，集中式PCS在电池储能系统中较为常见，组串式PCS因其簇级管理的优势正逐渐受到青睐。随着储能市场规模的不断扩增，储能系统PCS设备的集成能力将不断提升。未来，储能系统PCS将倾向于集成设备，通过软件开发、升级、优化实现储能系统的智能化控制、安全性能保障等，从而实现储能技术在电网中的更广泛、更高效的应用。

逆变器—脚踩两大高景气赛道的王者！

       逆变器，作为光伏和储能两大高景气赛道中的关键角色，其地位和作用不容忽视。光伏和储能的快速发展，为逆变器市场带来了广阔的空间。在产业链中，逆变器的稳定性较高，受技术路线和价格变动的影响最小。本文将深入解析逆变器的分类、技术、成本、品牌以及未来展望。

       逆变器主要分为集中式、集散式、组串式和微型逆变器。组串式逆变器因多重优势，逐步成为市场主流。它以直交流转换为核心功能，通过功率半导体如IGBT和MOSFET每秒数千次的开关，实现从直流到交流的转换。组串式逆变器通过多路MPPT控制，相较于集中式逆变器，具有更宽的MPPT电压范围，从而延长发电时间。此外，提高最大输入电压，可减少电流和配套线缆直径，进一步降低成本。

       储能变流器，作为电化学储能系统的关键部件，连接电池系统与电网，实现电能的双向转换。其原理与光伏逆变器基本相同，技术来源相似，对于原光伏逆变器厂商而言，储能业务是增量市场，许多厂商已经或正在进入这一领域。

       逆变器上游产业主要包括IGBT、集成电路、电感和电容等，核心部件IGBT产品的技术门槛较高，目前主要由德国英飞凌、日本三菱等国外企业供应。国产IGBT在35KW以内的光伏应用场景已经基本满足需求，但在更大功率的逆变器应用中，国产化仍处于初步阶段。

       未来，逆变器的关注点将围绕技术路线的创新、成本的优化和品牌的构建。组串式逆变器以其在发电效率、发电时间、电压范围和成本控制上的优势，逐渐替代集中式逆变器。品牌建设方面，中国逆变器企业已在全球市场占据重要位置，通过技术迭代和渠道建设，中国品牌逐渐展现出竞争力。

       市场空间方面，光伏和储能市场的持续增长为逆变器提供了广阔前景。光伏逆变器市场随着全球光伏新增装机量的增长而不断扩大，而储能逆变器市场则随着电化学储能市场的发展和加速增长而迅速扩张。预计未来几年，全球光伏逆变器和储能逆变器市场将保持强劲增长态势，为逆变器行业带来巨大的市场机遇。

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