加大可再生能源在我國能源消費(fèi)總量中的占比對實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大。2021年，我國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)16.6%，到2060年實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，這一占比要提升至80%，能源轉(zhuǎn)型之路任重而道遠(yuǎn)。2021年，我國光伏發(fā)電量3259億千瓦時，占全國全年總發(fā)電量不到4.0%，光伏發(fā)電仍有廣闊的增量空間。
光伏系統(tǒng)在家庭戶用和工商業(yè)等領(lǐng)域不斷普及，全球分布式光伏新增裝機(jī)規(guī)模占比顯著提升，分布式光伏進(jìn)入高速發(fā)展期。全球能源危機(jī)導(dǎo)致電力緊張，分布式光伏度電成本持續(xù)下降，回本周期明顯縮短。同時各國利好政策密集出臺，鼓勵支持分布式光伏發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性和政策性支持下，分布式光伏需求強(qiáng)勁，占比預(yù)計從2022年的44%提升至2025年的49%，裝機(jī)量年復(fù)合增長率約38%。2022年我國新增分布式裝機(jī)預(yù)計達(dá)50GW以上，占國內(nèi)新增裝機(jī)60%。
隨著分布式光伏的加速滲透，安全、智能、靈活成為光伏逆變器重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，MLPE 的技術(shù)優(yōu)勢也將日益凸顯，未來市場空間廣闊。我們認(rèn)為，當(dāng)下 MLPE 市場處于快速爆發(fā)期，市場競爭格局尚未穩(wěn)固，新玩家可通過在產(chǎn)品服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等方面持續(xù)發(fā)力，擁有頭部市場的產(chǎn)品認(rèn)證許可，同時不斷深化全球業(yè)務(wù)布局和渠道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，搶占市場先機(jī)。

研究團(tuán)隊(duì) | 薛玲、王勝、陳楊娟

聯(lián)系方式 | stephanwang@lighthousecap.cn

逆變器在光伏系統(tǒng)中的主要作用為將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)等負(fù)載中頻率恒定的交流電，并確保在各種情形下都可以實(shí)現(xiàn) MPPT（最大的功率輸出）。逆變器一端連接著光伏，一端連接著電網(wǎng)和儲能，其好壞直接影響到并網(wǎng)與儲能是否能平價、順利運(yùn)轉(zhuǎn)。逆變器的設(shè)計和制造需要從整個系統(tǒng)角度考慮，除了轉(zhuǎn)換效率，還要兼顧綜合防護(hù)、穩(wěn)定運(yùn)行、安全可靠和電網(wǎng)友好性，光伏逆變器承載著數(shù)據(jù)采集、電站監(jiān)控、能源管理等任務(wù)。

根據(jù)逆變器與組件的連接方式，光伏逆變器主要分為三類，集中式逆變器、組串式逆變器與微型逆變器。2010年以前，集中式逆變器因其裝機(jī)容量大、成本低成為大型光伏電站的主流配置，市場主要被歐洲企業(yè)壟斷。此后市場由于競爭激烈陷入價格戰(zhàn)的廝殺，各大廠商紛紛開始尋找新的技術(shù)替代方案，組串式受益于近年的功率提升、成本下降，在集中式與分布式場景均有較大應(yīng)用，并于2016年反超集中式逆變器成為主流。

與此同時，得益于分布式光伏的高速滲透，以微型逆變器為代表的組件級電力電子（Module Level Power Electronics，以下簡稱 MLPE）也開始在市場上嶄露頭角。

MLPE 革新逆變器市場

潛在增長空間廣闊

MLPE，即組件級電力電子，指在太陽能光伏系統(tǒng)中能對單個或幾個光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制的電力電子設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)逆變、監(jiān)控、功率優(yōu)化、關(guān)斷等功能，對光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制?，F(xiàn)有產(chǎn)品系列包括微型逆變器、優(yōu)化器、組件級關(guān)斷器三種解決方案。

1）在分布式光伏場景下，MLPE 解決方案優(yōu)勢明顯

消除安全隱患

MLPE 的快速增長得益于政策對于光伏發(fā)電系統(tǒng)安全性的要求提高。分布式光伏占比的提升導(dǎo)致安全問題頻發(fā)，安全性不可避免成為各地政府和用戶需要重點(diǎn)考慮的系統(tǒng)性因素。光伏組串內(nèi)整串線路的直流電壓累計可達(dá) 600V~1500V 的高壓，導(dǎo)致“直流高壓風(fēng)險”與“施救風(fēng)險”兩大安全隱患。

針對該類安全隱患，全球已有多國陸續(xù)頒布了強(qiáng)制性法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)，要求在短時間內(nèi)將組件電壓降至安全范圍。美國是最早提出組件級關(guān)斷概念，并執(zhí)行相關(guān)強(qiáng)制性法規(guī)的國家，隨后加拿大、德國、墨西哥、澳大利亞等國家相繼出臺政策法規(guī)，MLPE 解決方案將逐漸成為全球分布式光伏的標(biāo)配。

提升系統(tǒng)發(fā)電效率

對于使用集中式或組串式逆變器的光伏系統(tǒng)而言，一旦有一塊組件因故障、遮擋等原因造成功率下降，拉低整串組件的輸出功率。而MLPE 由于可以在組件級別實(shí)現(xiàn)精細(xì)化輸出功率調(diào)節(jié)，在光照條件不佳的情況下仍可實(shí)現(xiàn)較高的發(fā)電量，延長發(fā)電時間。據(jù)相關(guān)企業(yè)測算，在相同條件下，采用 MLPE 的系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)逆變器系統(tǒng)，發(fā)電量可增加 5-25%。

智能精準(zhǔn)監(jiān)控

MLPE 的另一大優(yōu)勢是可實(shí)現(xiàn)單塊組件精準(zhǔn)監(jiān)控。集中式、組串式逆變器場景下，一旦組件發(fā)生故障，運(yùn)維人員需通過大面積檢修才能定位故障組件，耗時較長。當(dāng)前的 MLPE 產(chǎn)品可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在組件級現(xiàn)快速定位，可最大限度縮短光伏系統(tǒng)的關(guān)斷時間，運(yùn)維效率大幅提升。

靈活擴(kuò)容、低成本運(yùn)維

分布式光伏系統(tǒng)多安裝于戶用及工商建筑樓頂，組串長度、規(guī)格、朝向較為靈活，單戶容量也差異較大，MLPE 的“模塊化設(shè)計、即插即用”等優(yōu)勢可充分利用空間，適應(yīng)不同安裝方向和角度，降低了安裝和擴(kuò)容門檻。而在運(yùn)維過程中，由于 MLPE 具有獨(dú)立性，且并聯(lián)入網(wǎng)，無需中斷整個光伏系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)單個逆變器的更換維修。

2）MLPE 潛在市場空間巨大

早在2006年，SolarEdge 就推出了單體組件優(yōu)化器方案，2008年，Enphase 推出全球第一款微型逆變器。走過將近16年的發(fā)展歷程，MLPE 在逆變器市場上的滲透率仍然有限，預(yù)計2022年 MLPE 的滲透率約16%。

通過跟蹤國內(nèi)外主要 MLPE 廠商的出貨情況，在分布式光伏2025年占比達(dá)49%的基礎(chǔ)上，考慮居民安全意識的進(jìn)一步增強(qiáng)和全球政策的持續(xù)加碼，且隨著 MLPE 產(chǎn)品的性價比的持續(xù)優(yōu)化，我們預(yù)估2025年 MLPE 的滲透率達(dá)28%，整體市場規(guī)模約600億元，年復(fù)合增長率超過40%。

3）MLPE 賽道壁壘高、增速快、盈利強(qiáng)，企業(yè)獲得高資本市場溢價

高壁壘

由于 MLPE 產(chǎn)品涉及電力電子、半導(dǎo)體器件、通訊、云計算及高可靠制造等多學(xué)科融合，對新興玩家來說存在高技術(shù)壁壘。海外資深巨頭對 MLPE 細(xì)分類別中的優(yōu)化器、關(guān)斷器等產(chǎn)品進(jìn)行高度專利封鎖，進(jìn)一步加大新興玩家對于專利突破的難度。同時產(chǎn)品進(jìn)入各國市場需要進(jìn)行長周期的可靠性驗(yàn)證，賽道進(jìn)入壁壘高。

高增速

對比 MLPE 和逆變器的出貨量增速，MLPE 賽道平均增速高達(dá)42%，顯著高于逆變器行業(yè)平均增速18%。以美國戶用光伏市場為例，據(jù)智匯光伏統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年至2020年，MLPE 的滲透率已從50%增長至92.8%。國內(nèi)外頭部企業(yè)來看，海外龍頭企業(yè) Enphase 2021年業(yè)績增速近80%。國內(nèi) MLPE 龍頭企業(yè)處于業(yè)績高速發(fā)展初期，增速超過100%。

高盈利

從毛利率情況來看，MLPE 玩家平均毛利率高達(dá)40%，顯著高于逆變器行業(yè)平均毛利率26%。海外市場產(chǎn)品定價更高，海外龍頭企業(yè) Enphase 單瓦價格超國內(nèi)產(chǎn)品2x?？紤]終端用戶對產(chǎn)品的可靠性要求高于價格，我們認(rèn)為此價格水平中短期內(nèi)可持續(xù)。

基于高壁壘、高增速、高盈利的行業(yè)特性，國內(nèi)外資本市場給予 MLPE 行業(yè)龍頭公司高估值倍數(shù)，目前已誕生出百億美金級公司。其中海外龍頭玩家Enphase 2022年收入約18億美元，估值高達(dá)約400億美元；國內(nèi)以禾邁股份、昱能科技為代表的龍頭玩家收入約10億人民幣左右，市場給予估值分別約500億元和450億元，行業(yè)整體呈現(xiàn)高溢價情況。

MLPE 處于早期競爭階段

國際巨頭初現(xiàn)，競爭格局尚未穩(wěn)固

1）海外龍頭企業(yè)市占率高

當(dāng)前 MLPE 市場海外龍頭占據(jù)較大份額，SolarEdge 和 Enphase 是美式商業(yè)規(guī)則的資深玩家。北美地區(qū)分布式光伏市場發(fā)展較早，是全球最大的 MLPE 市場，占據(jù)了全球微型逆變器市場超過70%的份額。2020年這兩家企業(yè)合計占據(jù)美國住宅光伏市場80%左右的份額，僅依靠北美市場份額，就占據(jù)全球 MLPE 市場的6成，成為美國戶用逆變器市場的雙寡頭。

Enphase 和 SolarEdge 均成立于2006年，是 MLPE 中微逆方向當(dāng)之無愧的龍頭。Enphase 主打微型逆變器，SolarEdge 主打逆變器與優(yōu)化器的組合產(chǎn)品。據(jù)新時代證券統(tǒng)計，SolarEdge 憑借將戶用單相逆變器與功率優(yōu)化器配對的優(yōu)勢，逐步成為美國戶用光伏逆變器市場的主流品牌，市場份額由2013年的4.5%迅速提升至2019年的60.5％。Enphase 主要生產(chǎn)微型逆變器，2019年占據(jù)美國戶用光伏逆變器19.2％的份額。2021 年全球微逆市場整體出貨約 4.9GW，Enphase 出貨 3.6GW，占比高達(dá)74.52%。

2）國內(nèi)廠商依靠差異化競爭加速滲透

美國是全球最大的 MLPE 應(yīng)用市場，但本土龍頭地位牢固，同時由于中國企業(yè)在美經(jīng)營面臨著貿(mào)易保護(hù)等不利因素影響，因此國內(nèi)的 MLPE 廠商進(jìn)入美國市場難度大，大多數(shù)玩家將目光瞄準(zhǔn)美國以外的歐洲與拉美地區(qū)，與Enphase 等海外巨頭形成錯位競爭。

產(chǎn)品高效創(chuàng)新

隨著賽道熱度的持續(xù)提升，隨著越來越多的玩家涌入 MLPE 賽道，創(chuàng)新降本也成為這一階段的競爭主題。國內(nèi)企業(yè)率先圍繞成本進(jìn)行大膽的技術(shù)創(chuàng)新，早在2013年，我國的龍頭企業(yè)昱能科技就推出了三相微逆及單相雙體微型逆變器，相比于單相微型逆變器，在產(chǎn)品功能和性能上具有優(yōu)勢，并且在這類產(chǎn)品的迭代速度上遠(yuǎn)超國外龍頭。

性價比突破

昱能科技開創(chuàng)的多體微逆產(chǎn)品架構(gòu)，很好的平衡了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)投資成本，能夠降低30%以上的成本。2021年成立的新興玩家恩易浦同樣表現(xiàn)亮眼，其在產(chǎn)品核心功能和可靠性上與海外龍頭相當(dāng)?shù)乃较?，在產(chǎn)品形態(tài)、經(jīng)濟(jì)性以及便捷性上取得了大的突破，產(chǎn)品價格為海外龍頭企業(yè)的1/3~1/2，已具備差異化的綜合產(chǎn)品優(yōu)勢，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

高度兼容和適配

除了競爭激烈的美國市場，國內(nèi)廠商同樣瞄準(zhǔn)歐洲、日本、拉美、東南亞等全球市場。在產(chǎn)品設(shè)計上，基于軟件定義的產(chǎn)品設(shè)計平臺，能夠快速適配不同區(qū)域參數(shù)要求，兼容多種通信協(xié)議設(shè)備，滿足不同地區(qū)用戶的多元化需求，提高產(chǎn)品全方位競爭力，高效搶占新興市場的先機(jī)。

國內(nèi)品牌的高效成長加速在全球 MLPE 市場的滲透。以微型逆變器為例，2018年國內(nèi)微型逆變器企業(yè)全球市占率約13%，2021年該比例提升至25%。MLPE 行業(yè)整體處于早期階段，禾邁股份、昱能科技收入均在10億人民幣體量，競爭格局尚未穩(wěn)固，國內(nèi)企業(yè)持續(xù)搶占市場份額。

MLPE 結(jié)構(gòu)性機(jī)會窗口期來臨

新玩家有望抓住機(jī)遇彎道超車

1）MLPE 行業(yè)將迎來三大趨勢

“大電流”和“大功率”帶來性價比優(yōu)勢

技術(shù)創(chuàng)新直接帶來產(chǎn)品性能的大幅提升，新型直流升壓拓?fù)潆娐泛蛙浖刂扑惴ǖ纳墸瑤印耙煌?N”產(chǎn)品的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)大電流的輸入。“一拖 N”技術(shù)將單個微型逆變器與多個光伏組件連接，在保證各組件獨(dú)立輸入實(shí)現(xiàn)交直流變換的同時，對部分器件（變壓器、交流端子等）實(shí)現(xiàn)復(fù)用，綜合降低微型逆變器單瓦成本，幫助提升產(chǎn)品性價比。

隨著配套光伏組件的功率提升，MLPE 逆變器的額定輸出功率也不斷變大。單塊組件功率變大提升產(chǎn)品兼容性，直接帶動 MLPE 產(chǎn)品應(yīng)用場景和范圍的擴(kuò)大，加速推動產(chǎn)品的持續(xù)滲透。

“智能化”大幅提升運(yùn)維效率

MLPE 的智能化應(yīng)用可以實(shí)時精準(zhǔn)監(jiān)控到單塊組件，隨著智能技術(shù)的進(jìn)一步融合，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，運(yùn)維人員只需要通過組件級的監(jiān)控界面實(shí)現(xiàn)快速定位，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作解決問題，全流程實(shí)現(xiàn)智能化管理，持續(xù)提升運(yùn)營運(yùn)維效率，保障端到端的系統(tǒng)安全。

“集成化”或?qū)⒊蔀橹虚L期發(fā)展趨勢

中長期來看，為了減少對原材料和元器件的需求，降低組裝集成和運(yùn)維成本，MLPE 部件直接集成到光伏組件上成為一種新的可能性。從目前市場動態(tài)來看，2022年11月2日，隆基發(fā)布的光伏組件新品 Hi-MO6 產(chǎn)品中，直接預(yù)制智能優(yōu)化器，可以實(shí)現(xiàn)快速關(guān)斷、實(shí)時優(yōu)化功能，預(yù)示著未來 MLPE 和組件的集成或?qū)⒊蔀橹髁鳟a(chǎn)品的發(fā)展趨勢。

2）能力儲備充分的公司有望抓住行業(yè)爆發(fā)紅利成為破局者

成熟的產(chǎn)品矩陣

美國等發(fā)達(dá)國家的終端客戶對價格敏感度較低，產(chǎn)品性能及可靠性是其購買決策的首要考量因素，持續(xù)的產(chǎn)品迭代和創(chuàng)新有利于打造 MLPE 公司的產(chǎn)品成熟度和品牌口碑，長期形成差異化競爭優(yōu)勢。

自主可控的核心技術(shù)

深諳美式商業(yè)規(guī)則的海外玩家通過設(shè)計理念級的專利保護(hù)實(shí)現(xiàn)長期壟斷，玩家需在電子電路、控制算法、工藝設(shè)計等核心技術(shù)方面具備獨(dú)立自主能力，才能有望在高集中度的競爭態(tài)勢中破局。

完備的準(zhǔn)入資質(zhì)認(rèn)證

美國、日本、德國等成熟市場準(zhǔn)入門檻高，產(chǎn)品認(rèn)證周期長，權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證許可彰顯企業(yè)產(chǎn)品實(shí)力。除了對產(chǎn)品性能的要求外，對團(tuán)隊(duì)的市場理解和本地資源也提出了較高的要求。

全球經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)的布局

MLPE 的銷售模式以經(jīng)銷為主，而進(jìn)入頭部經(jīng)銷商需要經(jīng)過嚴(yán)苛的產(chǎn)品測試和長期穩(wěn)定的市場驗(yàn)證。具備高蓄能的玩家有望率先奪取全球頭部經(jīng)銷資源，長期有效搶占市場份額。

結(jié)語

MLPE 作為逆變器細(xì)分賽道，行業(yè)增速高，未來市場空間廣闊。隨著分布式光伏市場的逐漸成熟，光伏系統(tǒng)將向著更安全、智能化的方向發(fā)展，MLPE 的技術(shù)優(yōu)勢價值也將日益凸顯。

我們認(rèn)為當(dāng)下 MLPE 市場處于快速爆發(fā)期，持續(xù)深耕 MLPE 組件級電力電子技術(shù)領(lǐng)域，在產(chǎn)品服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等方面持續(xù)發(fā)力，擁有頭部市場的產(chǎn)品認(rèn)證許可，且不斷深化全球業(yè)務(wù)布局和渠道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的玩家能夠搶占市場先機(jī)，為全球客戶提供最優(yōu)的產(chǎn)品和最好的服務(wù)，以更安全、高效、智能的光伏應(yīng)用方案助力社會綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。