行業細分-光伏之逆變器

我是番薯,一個價值投資者。本文提及的上市公司僅作案例分析,不做任何操作建議,遠離非法薦股,理性投資,紅薯粉值得你擁有。

光伏行業作為新能源領域的一個分支,自“十四五”規劃以來,漲幅已經達24%。

在發電方面,水力發電是最成熟的一個領域,且也為清潔能源,水力發電主要依賴長江黃河,增長相對受限。

風力則比水力發電還要受限,必須是在風力較大且穩定的區域才行,增長也是受限的。

但光伏則不同,陽光照射之處,均可以實現。

因此,

從增長與科技含量的邏輯出發,光伏>風力>水電。

行業細分-光伏之逆變器

光伏邏輯最強的是逆變器,其次才是矽片、矽料。

逆變器原理

光伏發電的原理是半導體的光電效應。

光照射到金屬上,它的能量會被金屬中的一些電子全部吸收,當吸收的能量足夠大時會掙脫原子的束縛脫離出來。而矽原子最外層有四個電子,如果在純矽中摻入最外層具有5個電子的磷原子,就形成了N型半導體。

如果在純矽中摻入最外層具有三個電子的硼,就形成了P型半導體。當P型和N型結合在一起就形成了P-N結。當太陽光照射到P-N結後,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。

這樣形成的電流是直流電,需要將直流電轉化為交流電才能使用。

逆變器是一種將直流電轉換為交流電的電力裝置。逆變器的轉換原理是透過電力電子開關器件(IGBT、MOSFET等)高頻率開合(常常是5KHz以上)來“調整”電壓波形,變直流電為交流電。

行業細分-光伏之逆變器

光伏發電的這一點和風力發電有較大的區別,風力發電的原理是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。光伏發電是P-N結形成的電流,所以風力發電直接是交流電,不需要逆變器來轉換。

歐洲光伏行業起步早,發展迅速,產業鏈整體技術較為成熟。

光伏逆變器作為其中的重要環節,由於早期技術門檻較高,市場也由部分歐洲企業壟斷。

行業細分-光伏之逆變器

不知道各位紅薯粉是否記得一家叫

漢能

的企業,其創始人是李河君,曾經一度因為太陽能薄膜技術的應用,問鼎中國首富。

然而由於西方的反壟斷與反傾銷制裁下,漢能如履薄冰,未能突圍西方國家的封鎖,國內業務又遲遲未能按計劃開展,導致其股價一落千丈。

從2009年開始,

漢能先後在河源、雙流、禹城、海口、南京、海東等地佈局九大光伏基地

,計劃投資近2000億元,但實質上,關聯交易佔主要部分。

2019-6-11,漢能薄膜發電(00566。HK)撤回港股市場上市地位,進一步完成私有化。按照此前披露,漢能方面將啟動回A股,但時至今日,仍未見其身影。

在太陽能發展方面,各國都採取補貼的方式,刺激行業前進。各個國家相互之間,競爭激烈與通訊、軍事領域一樣慘烈。

由於太陽能發電方面,技術沒有統一,因此在裝置製造、發電併網、終端服務以及售後等方面,在很長一段時間裡,都無法形成規模效應。

也是因此,在技術不斷更新的過程中,優勝劣汰之下,光伏產業變革迅速。

2011年受補貼退坡影響,歐洲企業市場份額遭受衝擊。

以德國為例,2011年出臺的方案中規定的下調比例為3%-15%不等。受因補貼退坡而導致的搶裝影響,2012年起歐洲光伏裝機需求逐步縮水,歐洲光伏逆變器企業市場地位有所下滑。

2012年,全球光伏逆變器出貨量前三名分別為

SMA、Power-One和陽光電源

,其中僅SMA一家歐洲企業。

同時,美國AdvancedEnergy公司和國內的山億

新能源

也分別位居第六和第九,歐洲企業市場份額遭受衝擊。

2013年開始,行業洗牌加劇,市場份額向亞洲傾斜。

當年,全球前十大逆變器供應商中出現了Omron、TMEIC、

特變電工

等五家新上榜企業,競爭格局變化激烈。

隨著國內光伏行業快速發展,我國光伏逆變器企業技術不斷進步,市場認可率逐步提升。

2015-2016年,

華為、陽光電源、上能電氣和特變電工

四家國內企業保持逆變器出貨量處於全球前列。

2017-2019年,逆變器TOP10生產商中均有5家國內企業上榜,其中

華為、陽光電源

保持全球光伏逆變器出貨量前兩名,上能電氣始終位於前6名,我國已成為全球光伏逆變器的主要生產國家。

在此之後,

陽光電源

成為A股市場,光伏領域最強之一。

行業增長邏輯

可再生能源發電的核心就是低成本、高效率。

現在

可再生能源中水電佔比最大

,但是水電對環境的汙染程度並不亞於火電,和火電直接排放汙染物的方式不同的是水電並不直接對環境造成汙染,而是間接的影響整個河流流域的生態環境,大壩與水庫的建設極大地改變了原有河流的水流流態、水溫、水質和地形等水文、水動力條件,破壞了水生生物生長、產卵、繁殖所必需的生存環境,降低了水生生物的多樣性。

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比較典型的就是

葛洲壩

的建設阻擋了中華鱘逆流而上產卵,撞死在壩上,青海湖入湖河流上的一座攔河水壩將成千上萬條逆流產卵的湟魚憋死在壩下。

所以水電雖然歸屬於可再生能源,但是國家並不支援水電的發展。

核電相對於光伏和風電的優勢在於其成本低,利用小時數遠高於風電光伏。

但是

核電

的發展一直被存在質疑,核電使用過的核燃料,雖然所佔體積不大,但因具有放射性,因此必須慎重處理。一旦處理不當,就很可能對環境生命產生致命的影響,後果不堪設想。

而且核裂變必須由人透過一定裝置進行控制。一旦失去控制,裂變能不僅不能用於發電,還會釀成災害。

全球已經發生了數起核洩露事故,對生態及民眾造成了巨大傷害。所以核電的發展一直比較謹慎。

接下來就剩下風電和光伏了,風電和光伏發電在電力市場一直被稱為垃圾電,也就是發的電質量太差。

原因就是風和光都具有不穩定性,風力和光照都是人類無法控制的能源。所以就導致發出的電穩定性不好,給電力排程和電力調控帶來巨大難度。

而最核心的是,風電和光伏發電成本還很高,所以整個產業鏈都必須依靠國家的補貼才能盈利,才能

持續發展

所以這個產業在過去來看也不是好生意,市場並不看好。

對於發電的穩定性,現在市場上有兩種解決方式,一種是儲能,將發的電儲存起來,

滿足不同時段的需求。另一種是和傳統火電搭配,滿足調峰的需求。儲能方式現在還不太成熟,現在主要還得依靠和火電搭配調峰,未來隨著儲能技術逐漸成熟,火電將被大幅替代,這也是光伏儲能的發展邏輯。

光伏和風電最核心的問題就是成本了,要想替代火電等傳統能源,如果成本下不去,其他的努力都沒有任何意義。而風電和光伏不同的是降本。

行業細分-光伏之逆變器

光伏發電替代傳統能源發電的核心邏輯是度電成本的下降。

近年來光伏度電成本已從2010年的0。36美元/kWh快速下降至2018年的0。075美元kWh,降幅高達80%,是所有可再生能源型別中降本速度最快的能源。

整個光伏裝機量的增長邏輯,光伏裝機量的快速增長將帶動光伏逆變器的需求。

另外,光伏元件的壽命一般在20-25年,而逆變器中的IGBT等部件壽命在10-15年左右,在元件的壽命週期中,至少需要更換一次逆變器。

隨著時間推移,逆變器更換需求將迎來爆發。所以

逆變器有雙重增長邏輯,新增+更替順輪驅動。

行業細分-光伏之逆變器

產業鏈及競爭格局

中國光伏逆變器行業上游主要由電子元器件、結構件、電線類等和其他元器件行業構成;中游是光伏逆變器製造行業;行業下游為光伏電站、屋頂專案、電氣化專案、通訊和照明等其他工業應用領域。

上游原材料中最核心的是IGBT:

IGBT是逆變器最關鍵的零部件,直接影響到逆變器的效應。IGBT屬於功率半導體領域

行業內供應商以英飛凌為代表,技術壁壘高,行業集中度高,僅僅英飛凌一家市佔率就達到33%,CR4市佔率達到60%

中游逆變器製造領域,行業集中度逐步提高。

下游光伏逆變器與光伏元件、交流匯流箱、支架電纜等其他零部件

進行整合以供下游使用者使用,下游客戶群體為光伏發電系統整合商、EPC承包商、安裝商以及終端電站業主。

行業細分-光伏之逆變器

除此之外,特斯拉的全屋光伏清潔專案,也不容小覷。但由於成本高昂,且市場受眾群體未形成共識,在國內市場遇到的問題,與當初漢能的問題一樣,發展受阻。

光伏領域的格局,依賴於新能源的持續發展,但最終能否勝出,還需要未來技術的進一步革新,同時形成全人類的共識才行,因此還有很長的一段路要走。

不過看過很多科幻片的番薯,無論是《星際穿越》《阿凡達》《蒼穹浩瀚》等影片,可以看見大量的太陽能應用,從未來的角度來看的話,光伏勝出的機率是極大的。

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