光伏逆变器行业竞争及趋势分析：市场集中度较高碳化硅产品占比将持续提升

2021-12-07 13:25

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根据观研报告网发布的《2021年中国光伏逆变器行业分析报告-行业运营现状与投资商机研究》显示，

光伏逆变器是可以将光伏（PV）太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电（AC）的逆变器，可以反馈回商用输电系统，或是供离网的电网使用。光伏逆变器中机构件成本占比最高，为25%，电感、半导体器件成本占比均为13%。

光伏逆变器成本占比情况

数据来源：观研天下数据中心整理

按照技术路线和功率水平，光伏逆变器可分为集中式逆变器、组串式逆变器、模块化逆变器、微型逆变器。目前市场上集中式逆变器、组串式逆变器占比较高，分别为45%、42%。

光伏逆变器分类

项目	集中式逆变器	组串式逆变器	模块化逆变器	微型逆变器
功率等级	>500kW	3-220kW	50-1000kW	0.25-2kW
最大输入电压	1000V	600v-1000v	600V-1000v	60v
组件级别关断	不具备	不具备	不具备	具备
件级麦数据采集能力	不具备	不具备	不具备	具备
最大功率对应组件量	约3000组件	10-1000个组件	150-3000个组件	单个组件
最大功率点跟踪数/系统效率	3000组件/个，系统效率一般	10-20组件/个，系统效率较高	10-3000组件/个，系统效率较高	1-2组件/个，系统效率最高
带故障运行	不可	不可	可	不可
分布式中型工商业屋顶电站	不适用	适用	适用	适用
分布式户用屋项电	不适用	适用	适用	适用
直流电压等级	1000V高压	1000v高压	1000V高压	6OV低压
单瓦价格	较低	中等	中等	较高
更换耗时	1天到数天	数小时到1天	5分钟	十分钟到数小时
国内主要厂商	阳光电源、上能电气	华为、古瑞瓦特、锦浪科技、固德威	禾迈股份、阳光电源	天迈股份、昱能科技
国际主要厂商	SMA、PowerElectronics	Fimer+ABB	Emerson	Enphase、solarEdge
主要应用场景	集中式	集中、分布式	集中、分布式	分布式

资料来源：观研天下整理

光伏逆变器细分市场占比情况

数据来源：观研天下数据中心整理

从全球市场来看，近年来全球光伏逆变器出货量持续增长。数据显示，全球光伏逆变器出货量由2011年的36GW增长至2020年的156GW，预计2025年全球光伏逆变器出货量将达388GW。

2011-2025年全球光伏逆变器出货量、增速及预测

数据来源：观研天下数据中心整理

现阶段全球光伏逆变器市场集中度较高，华为、阳光能源、SMA等前十大厂商总占比达73%，其中华为市占率位居第一，为20.4%，阳光能源、SMA市占率分别为12%、7.4%。

全球光伏逆变器竞争格局

数据来源：观研天下数据中心整理

从行业发展趋势来看，采用碳化硅器件可有效提高光伏发电转换效率，碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET与碳化硅SBD结合的功率模块的光伏逆变器，转换效率可从96%提升至99%以上，能量损耗降低50%以上，设备循环寿命提升50倍。近年来越来越多的公司投资碳化硅光伏逆变器，碳化硅产品有望替代硅基器件光伏逆变器。

碳化硅光伏逆变器开发情况

公司名称	开发情况
英飞凌	英飞凌开发出了适用于光伏发电用逆变器的耐压为1200V的SiC型JFET“CoolSiC产品群”。采用SiC型JFET可以实现装置的小型轻量化，同时提高工作频率，也能降低开关损耗。
富士电机	富士电机积极推进SiC MOSFET的实用化，用于2014年8月开始量产输出功率1000kW的百万瓦级光伏电站使用的光伏逆变器。
田渊电机	该公司采用SiC二极管的逆变器通过减少开关损耗和导通损耗，大幅降低了转换损失。虽然仍需组合采用IGBT，但今后通过完全采用SiC，估计损耗还将减少60%左右，并且成本反而可能下降。
三菱电机	在可再生能源技术及产品展"PVJapan2014"上，三菱电机展示了“全SiC-IPMT”'电源调整器产品，只使用一个逆变器，可支持4.4kW的输出功率，将直流电力转换成交流电力的转换效率为98.0%。
西门子	西门子旗下子公司Kaco new energy于 2020年12月推出了两款用于大型光伏项目的组串型逆变器，blueplanet 155 TL3和165 TL3，额定输出功率分别为155kW和165kW，均采用了碳化硅晶体管设计。与传统逆变器相比，采用碳化硅晶体管的逆变器具有更高的功率密度、更少的冷却需求和更低的整体系统成本。
德国Fraunhofer ISE	德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE研发了一款250kKW的碳化硅逆变器，可用于连接中压系统的公用事业规模的光伏项目，其运行转换效率为98.4%，可以节省高达40%的体积。
安森美半导体	2020年，安森美半导体推出了一款适用于太阳能逆变器应用的全SiC功率模块，该产品已被全球领先的电源和热管理方案供应商台达选用，用于支持其M70A三相光伏组串逆变器，产品能实现高达98.8%的峰值能量转换能效。
阳光电源	2014年，阳光电源SG60KTL-M、SG60KTL组串逆变器采用了SiC MOS器件;2017年，阳光电源将SiC模块规模化应用于SG80KTL-M组串逆变器。