逆变器在光伏产业中处于非常核心的地位,左手连接着光伏,右手连接着电网和储能。逆变器的好坏和稳定,直接关系到新能源能否平价和顺利并网。而且在单个光伏系统中,光伏硅组件占到成本的50-60%,逆变器占到成本的8-10%,逆变器的好坏决定性地影响是否能并网,是否能储能。所以新能源巨头选购逆变器一般都是垒大户。太阳能发电基于半导体的光电效应,基本原理是在硅中掺入最外层具有5个电子的磷原子,形成N型半导体,掺入最外层具有3个电子的硼,就形成P型半导体。P型半导体和N型半导体结合在一起就形成P-N结。阳光照射到P-N结上,电子就从P型流向N型,形成直流电流,但是直流电流需要被转换为交流电才能传输,这就需要光伏逆变器了。光伏逆变器(PVInverter),是一种可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压(DC)转换为市电频率交流电(AC)的设备,它通过IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)等电力电子开关器件来调整电压波形,将太阳能产生的直流电变为交流电。中国对于光伏逆变器产业有着绝对的统治地位,全球十大光伏逆变器企业中,中国占据了6家。华为、阳光电源分别位居世界第一、第二,阳光电源和华为的差距已经非常的小。阳光电源在全球前三中出货量同比增长最为凶猛。年,全球光伏逆变器出货量增至GW,同比增长40%,华为、阳光电源、SMA(德国太阳能技术公司)位居前三,分别出货MW、MW、MW,同比分别增长48.5%、.4%和24%。阳光电源同比增长最为迅猛。随着美国对华为全球供应链的打压,年华为撤离了美国市场,导致华为光伏逆变器出口市场份额下滑6.71%,阳光电源和其他巨头分食了这个市场,阳光电源登顶逆变器之王。靠逆变器挣钱阳光电源年营收.8亿元,净利润19.5亿元,净利润率达10.13%。阳光电源年营收最高的行业是光伏行业,营收占比达83.09%,储能行业占比6.06%。产品方面,电站投资开发营收占比最高达82亿,营收占比达42.66%;第二高的产品是光伏逆变器等电力转换设备,营收达75亿人民币,营收占比达38.97%;其他的产品还有风电变流器、储能系统、光伏电站发电等,营收占比在19%左右。光伏逆变器是阳光电源最有优势的产品,全球市场占有率27%,已经是全球光伏逆变器出货量最大的公司。阳光电源的光伏逆变器,怎么看它的牛的程度呢?根据彭博新能源财经(BNEF)的《年组件与逆变器融资价值报告》,阳光电源是被所有参与评估的银行机构认定为“bankable”(可融资)的公司,也就是说光伏电站采用阳光电源逆变器更容易获得银行贷款。这是因为海外2B市场销售主要靠融资进行,如果获得不到融资,海外市场主体就很难有积极性采购光伏设备。在销售额方面,海外2B市场,阳光电源的光伏逆变器占据了70-80%的市场份额。除了光伏逆变器,阳光电源的风电变流器也开始登上统治地位,已经和国内风电整机厂的金风科技、远景能源、明阳智能、运达股份、中车风电等前十名开展了批量合作。年阳光电源风电变流器发货量16GW,同比增长3.5倍。风电光电实际上是自然能源,看天吃饭,输出功率十分的不稳定,很多都达不到并网的要求,很多都会被浪费掉,这时候就是储能系统大显身手的时候。如果通过储能系统将风光电储存,就可以为电网输出稳定的功率了,也可以用于其他的场景。储能系统方面阳光电源增长迅猛,年营收为11.68亿,同比增长达.17%。年海外电化学储能(不含家用储能)方面,按功率排名,阳光电源力压比亚迪、南都电源等巨头排名第一,按储能变流器出货量排名,阳光电源力压比亚迪、科华等巨头排名第一。营收增速逐年翻倍阳光电源营收增速很猛,年到年Q1,同比增长分别为16.7%、25.36%、48.38%、81.21%。从年到年,营收翻了近一倍,从.7亿元增长到.9亿元。阳光电源的产品毛利率都很高。毛利率方面最高的产品是光伏电站发电,毛利率高达61.99%,用3.74亿的营收,贡献了2.32亿的利润。再次是光伏逆变器等电力转换设备,毛利率达35.03%。风电变流器是阳光电源继光伏逆变器之后的新增长点,年营收占比达7.34%,贡献了14.1亿的营收,是年营收的4.81倍,同比增长.63,增长特别迅猛。风电变流器的毛利率达24.63%。电站投资开发的毛利率是较低,为9.49%。电站投资主要的电站使用的光伏逆变器都是自供的,阳光电源不会不知道电站投资开发是低毛利的产品,但这是拉动光伏逆变器出货的一个方法。所以产品比例已经在调整。年电站投资开发的营收占比为42.66%,相比年的61.06%,已经下降了20个百分点。与此同时,电力转换设备的营收占比从年的28.06%上升到38.97%。逆变器、变流器和电控是三大核心产品作为压舱石的光伏逆变器产品年不断出新。年阳光电源推出了新版SGHV集中式逆变器,可以降低电站LCOE(LevelizedCostofEnergy,平准化度电成本)3%左右,而且更好的支持光储融合和提升电网支持度。阳光电源还推出了户用三相逆变器(三相电是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差°的交流电势组成),产品功率覆盖8KW-25KW,年3月推出了SG核心,最大功率KW,是全球功率最大的组串逆变器。MW电站,SGHX方案可节省系统成本万元以上,LCOE降低2%。阳光电源逆变器具备低电压穿越、零电压穿越、高电压穿越能力,在电网出现问题时适用电网的电压变化,保障光伏系统不会大规模脱网,造成事故扩大;同时逆变器内部集成快速功率控制模块,实现无功响应小于30ms的快速调度要求,具备更强的无功能力,支持虚拟同步发电技术VSG,实现逆变器对电网的主动支撑;集成直流储能接口,免后期改造成本,同时逆变器支持反向充电,利用储能设备接入,发电侧以多能互补为平台,实现光伏电站调峰、平滑光伏电站输出,提升电网稳定性,用电侧以智能光储微电网为平台,通过储能实现峰谷平衡,提高光伏消纳能力,实现精准供能。风电变流器是阳光电源新的大杀器。目前阳光电源的风电变流器国内市场占有率33%,国内排名第一,年出货量16GW,年全球新增出货量98GW。风电平价入网,已经是趋势。这推动了风电整机企业的降价潮,整机价格从年1月的0元/KW降低到7月的元/KW,但是与此同时,年金属材料上涨也推动了发电机的成本大幅度提升。风电变流器也面临降本增效,当前在网的变流器型号是V变流器,降本空间有限。阳光电源开发了基于三电平变流技术的三电平风电变流器,可以将电压提升到V、V,提升了系统传输效率,降低了线缆成本。与此同时,风电大兆瓦时代来临,根据美国劳伦斯伯克利国家实验室预测,年全球海上风电机组平均电机容量达到17MW。年,阳光电源推出了国内风冷单机功率最高的5MW双馈变流器,到年,阳光电源三电平风电变流器在双馈领域已经实现3-10MW,在全功率领域实现了3-15MW。新能源汽车三大件是电机(驱动电机)、电控(电驱控制器,控制车速、前进、后退等)、电池。年开始,阳光电源进军电控系统,阳光电控能耗低,效率高达98.5%。根据NE时代数据,年阳光电源电控系统出货套,位居年中国电控企业前十。年2月,阳光电源电控排名中国第四,次于特斯拉、弗迪动力(比亚迪旗下)、蔚然动力(蔚来旗下)三大整车厂,成为第三方电控供应商出货量第一名。年5月阳光电源国内电控市占率6.2%。新能源汽车的爆款五菱宏光MINIEV采用的就是阳光电源的EC11电控。阳光电源因为不生产新能源整车,不对其他车厂形成竞争威胁。在新能源专用车领域,阳光电源的电控市场占有率超过30%。半导体供应链是不确定性虽然,阳光能源已经跳出了光伏逆变器的窄赛道,投资电站、光伏发电、新能源汽车电机、风电整流器都在做,已经分散了光伏单一行业的风险。但是,阳光电源面临一个最大的风险是,芯片很缺货。IGBT全球缺货要到年下半年缓解。现有主流厂商IGBT的产能,根据阳光电源交流纪要,供应商会优先向阳光电源倾斜,实际上IGBT缺货短期对阳光电源是利好的,因为阳光电源可以调价。光伏产业的供应链上下游的博弈非常激烈。年硅料价格涨幅已经超%。不但硅料在涨,功率半导体也在涨价,上游都在薅下游的羊毛。MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)是金属氧化物半导体场效应晶体管,年被发明。逆变器实际上是要将直流转变为交流,逆变的过程需要消耗电力,逆变器输出功率与输入功率之比就是逆变器的效率,这个效率、以及逆变过程的安全、稳定、负载适应性和核心功率与半导体器件MOSFET密切相关。但是在高压领域,MOSFET功率损失会急剧加大,无法正常工作,如果增加MOSFET的尺寸,又会增加成本。为了解决此问题,年,美国半导体科学家B.贾扬.巴利加发明了IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)。IGBT兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR(GiantTransisitor,电力晶体管)的低导通压降的优点,在V以上电压的应用中功率损失很低。整个世界都在缺功率半导体芯片,尤其是新能源产业。新能源汽车、可再生能源发电、充电桩的蓬勃发展,疫情的反复,让功率半导体和相关的芯片的供应面临很大的风险。国内虽然已经有了一些芯片厂商,但是目前还是不能满足阳光电源的性能指标要求。新能源巨头都在向上游走,比亚即将发布IGBT6.0芯片,培育自新能源产业的比亚迪半导体也在酝酿上市计划。但是,阳光电源至今没有功率半导体器件的自研计划。IGBT等功率半导体器件占逆变器成本约15%,功率半导体巨头英飞凌(Infineon)年6月宣布MOSFET预计有一定的涨幅,而且英飞凌MOSFET和IGBT等产品的货期最高达52周。功率半导体巨头IGBT的20%的涨幅,将给阳光电源逆变器成本增加3%。功率半导体器件的紧张,将让年下半年光伏逆变器供货仍然较为紧张。另外,光伏逆变器市场中65%份额是组串式逆变器(广泛应用于停车场、商业屋顶、农场等中小型光伏发电系统)、30%的份额是集中式逆变器(产品转换效率高,电网友好性强,安全可靠,经济性好,能适应高寒、低温、高海拔等多种环境,广泛应用于荒漠、高原、商业屋顶等大、中型光伏发电系统),其余是户用光伏逆变器(广泛应用于住宅屋顶、庭院等户用光伏发电系统)、逆变集成方案(适用于高寒、低温、高海拔场景)等。阳光电源是集中式逆变器中的一哥,但是组串式逆变器才是未来。主打组串逆变器的锦浪科技一年内市值已经增长了5倍。好赛道的细分冠军值得投资值得投资。首先逆变器行业是个好行业。年,根据逆变器厂商的年报,年逆变器厂商净利润同比增长82.2%,平均净资产收益率(ReturnonEquity,简称ROE)达14.7%。其次阳光电源是一个好企业,阳光电源年ROE为20.36%,是高于逆变器厂商的平均ROE的。在WIND电气部件与设备行业分类里面,从年到年Q1,阳光电源的ROE都排名第四。其次,跟随基金的脚步来看,截至年6月30日,持股阳光电源的基金数量处于历史第二高位,为家,持股数.87万股,占总股本10.62%。同期中,逆变器全球前十中其他上市中国厂家中,锦浪科技的持股基金数量为53家,上能电气的持股基金数量为6家,固德威的持股基金42家。从基金的步伐就可以看出资金对于逆变器厂家的选择。在碳中和-碳达峰时代,新能源产业是未来的当之无愧的黄金赛道,当前全球水电能源的发电比例仅为17.5%。而且逆变器的应用从年至今已经达13年,而逆变器的寿命一般是不超过20年的。未来数年逆变器的产品替换大潮即将来临。所以本文认为,阳光电源作为新能源黄金赛道中的细分冠军,是很好的资产配置方向。本文由“苏宁金融研究院”原创,作者为苏宁金融研究院高级研究员孙扬。
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