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逆變器:乘“光伏”成長之勢 展“儲能”需求空間

本文來自:中金點睛,作者:蔣昕昊 張鈺琪 曾韜

國內逆變器廠商憑藉產品技術持續迭代、全面服務能力與以國內工業體系為基礎的性價比優勢,快速崛起。考慮到頭部企業已建立產能、服務網絡、銷售渠道上的規模優勢,數十年沉澱的品牌,以及更多研發投入和產品線,且目前技術上顛覆性革新可能性相對較小,我們認為中國逆變器龍頭的全球化步伐有望加速,全球份額仍將提升。且當前逆變器龍頭廠商均加速佈局儲能業務,憑藉其完善的銷售渠道以及多年電力電子轉換技術的積累,有望在前景廣闊的儲能市場中佔據一席之地,並與電芯企業相輔相成,共同促進儲能行業的發展。

摘要

國產逆變器出海加速,盈利能力持續提升。光伏逆變器需求主要來自新增裝機及存量替換,光伏行業需求增長及存量替換需求加速促進下,我們測算2025年光伏逆變器市場空間約1090億元。憑快速技術迭代與成本優勢,國產逆變器全球市佔率不斷提升,中國企業市佔率在2020全球出貨量前十中合計約59%。逆變器行業在規模效應疊加核心元器件的國產替代驅使下,成本有望持續下降,我們認為行業盈利有望維持較為穩定水平。

儲能前景廣闊,繼續打開逆變器市場空間。再生能源成為未來主要能源已經是大勢所趨,但是光伏、風電等新能源電力間歇性、隨機性特點較為明顯,儲能則能夠保障電力系統的穩定性,在發電側、電網測與用户側均有相關的應用。儲能系統成本下降及其相應經濟性逐步提升或將驅動儲能行業快速發展,我們測算2025年全球儲能新增裝機量有望達到199GWh。

逆變器和電芯企業相輔相成,共同推動儲能發展。當前儲能領域兩大參與者分別為電芯企業和逆變器廠商,我們認為儲能安全為產業發展關鍵,電芯廠商對電池在系統中的一致性具有較好把控,逆變器環節則積極集成包括快速關斷器在內的電力設備,防止局部電流過大影響儲能系統安全。我們認為電芯和逆變器環節未來將相輔相成,共同拓展廣闊的儲能市場。

風險

政策推進不及預期,市場競爭加劇。

逆變器:國產逆變器出海加速,盈利能力持續提升

歷史覆盤:品牌價值&高性價比奠定國內逆變器競爭基礎

覆盤逆變器行業發展歷史,我們認為國內企業快速崛起的核心競爭力在於技術持續迭代、服務能力完善提升了企業的品牌價值,以及依託國內工業體系所建立起來的性價比優勢。考慮到頭部企業已經建立的產能、服務網絡、銷售渠道上的規模優勢,數十年長期建立的品牌,以及更多研發投入和產品線,且目前逆變器技術顛覆性革新可能性相對較小,我們認為中國逆變器龍頭的全球化步伐有望加速,全球份額仍將提升。

►       2009年之前,全球光伏逆變器市場份額主要集中在外資品牌,如德國SMA和KACO、美國Power One、Satcon、奧地利Fronius,CR5約60%。

►       2010-2012年,內資企業快速成長,中國市場逐步以內資企業為主。2010年逆變器毛利率約50%,淨利潤接近25%,受高利潤和國內光伏市場快速增長的雙重因素刺激(國內光伏需求從2009年至2012年增長20倍),內資企業快速進入市場,以更低的價格和毛利率快速搶佔市場份額。以陽光電源為例,2012年銷售價格從1元/W下滑至0.6元/W,毛利率下滑至34%,海外品牌紛紛退出中國市場。

►       2013-2018年,國內光伏放量,內資價格戰。2013年受補貼驅動國內以地面電站為主的光伏市場加速啟動,海外市場增速逐步放緩(2017年國內裝機超過海外裝機)。華為入局逆變器,內資逆變器廠商競爭加劇,價格進一步下跌,從2013年0.47元/瓦下降至2015年0.26元/瓦,此後較為穩定。但由於單機容量不斷提升、規模效應帶動成本不斷下降,國內逆變器龍頭企業毛利率企穩在30%左右。國內市場呈現陽光電源、華為、上能電氣三足鼎立格局。2015年全球市場上,華為、陽光電源逆變器出貨量超越SMA,成為全球第1和第2。

►       2019-至今,國內市場迎來平價時代,海外需求復甦,國內逆變器廠商全球化步伐加速,2019年,陽光電源海外出貨量首次超過國內出貨量。而錦浪科技、固德威等佈局分佈式場景以及海外市場的逆變器廠商全球份額也快速提升。

圖表1:國內逆變器出海加速

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

全球逆變器市場概覽

逆變器是將直流電轉換為交流電的電力設備,可將直流電轉換成頻率、幅值可調的交流電,以滿足接入電網的質量要求,是新能源發電上網的重要組成部分。在之前的發展過程中,主要有集中式、集散式、組串式逆變器:

►       集中式逆變器體積大、功率高,通常功率在500kW以上,可同時轉換大量光伏電池板產生的直流電匯流。只適用於大型地面光伏電站的電流轉換。

►       集散式逆變器功率通常在100kW以上,技術特點介於集中式和組串式之間,保留了組串式逆變器以多塊光伏組件為單位進行電流調節輸出、提升能量效率的優勢,和集中式逆變器電流量大、適用於大型光伏電站的優勢。

►       組串式逆變器體積小,功率較低,通常在300kW以下,可調節多塊光伏組件的電流輸出,適用於户用、分佈式系統等。

組串式逆變器逐漸佔據行業主流。當前組串式逆變器既可以適用於大功率的電站場景,也可以適用於小功率的分佈式場景,同時疊加其便於安裝等特點,滲透率逐步提升。2017年以來,隨着分佈式光伏等在光伏總裝機量中的佔比不斷提升進一步帶動,進一步催化組串式逆變器快速出貨。到2020年,我國組串式逆變器出貨量佔比達到65%。

圖表2:國內新增光伏裝機情況

資料來源:國家能源局,中金公司研究部

圖表3:國內各類逆變器裝機規模佔比

資料來源:CPIA,中金公司研究部

伴隨着對新能源電力系統安全性和質量管理要求的逐步提升,也對逆變器提出了更多的組件級優化的要求,當前主要方式有微型逆變器、逆變器+快速關斷器或者功率優化器:

►       微型逆變器主要面向小型分佈式和户用光伏,微逆往往集成於光伏組件中,功率通常在1kW以下,可以實現組件級優化。

►       快速關斷器:在光伏板與電網的連接斷開時起到緊急斷路的效果,防止光伏端持續產生直流高壓電帶來的安全風險。

►       功率優化器:通過最大功率點跟蹤(MPPT)功能,使得每個光伏組件在最大功率點上運行,提升光伏板的能源輸出效率。

圖表4:各類逆變器對比

資料來源:索比特光伏網,中金公司研究部

制約組件級優化逆變器使用的是高昂的成本,但是我們認為雙方成本曲線差異明顯。微逆往往和組件集成,成本一般不隨功率而顯著變化,而集中式、組串式逆變器單瓦成本一般隨功率的增加而下降。我們認為一般應用場景功率小於約5kW時,微逆成本和傳統的組串式逆變器接近。

圖表5:逆變器產品的成本曲線

資料來源:各公司官網,中金公司研究部

全球逆變器主要公司佈局

從應用端看,當前全球逆變器公司業務主要涵蓋併網逆變器、儲能逆變器和儲能系統(陽光電源另有風電變流器),按功率大小又可將其應用場景劃分為電站+大型工商業(大功率)與户用(小功率)。逆變器公司多從併網逆變器起家,並積極拓展全場景覆蓋,同時隨着近年儲能市場逐步增長,部分公司也開始佈局儲能逆變器及儲能系統。我們認為目前主流逆變器廠商可分為以下三類:1)全場景全品類覆蓋(陽光電源、華為等);2)專注户用市場,拓展大功率地面電站(錦浪科技、固德威等);3)大功率起家,逐步開拓户用市場(上能電氣)。

從技術路徑來看,陽光電源、上能電氣等廠商覆蓋集中式、組串式全技術路徑,而傳統組串式廠商,如華為、錦浪科技、固德威,則通過逐步推出大功率組串式產品向地面電站進一步開拓應用場景。微型逆變器市場初起,主流廠商的佈局較為有限,湧現出德業股份、禾邁股份、昱能科技等新入局者。功率優化器、快速關斷器等電子器件方面,主流廠商的佈局也還較少。

圖表6:全球主要逆變器公司技術路徑

資料來源:各公司官網,中金公司研究部

“雙碳政策”下,新增裝機+存量替換帶動需求增長

光伏逆變器需求主要來自新增裝機需求及存量替換需求兩部分,隨光伏行業需求快速增長及存量替換需求加速,我們測算2025年光伏逆變器市場空間可達1090億元。

►       新增裝機需求:受益於碳中和政策影響,疊加光伏度電成本下降開啟平價時代,我們認為全球光伏新增裝機仍舊有望保持高增長態勢,到2025年有望達到393GW,逆變器行業成長空間廣闊。

►       存量替換需求:考慮光伏逆變器壽命一般在10年左右,當前替換需求主要來自2010年前後主要分佈於歐洲地區的光伏裝機,而2013年開始我國光伏在政策支持下得以快速發展並迅速成為全球裝機主力,因此我們認為光伏逆變器的替換需求有望迎來快速增長階段,預計2025年將達到35GW。

圖表7:逆變器市場空間測算

資料來源:IHS,Bloomberg,中金公司研究部

商業模式清晰:輕資產、高週轉、逆變器企業盈利穩定

輕資產、高週轉,逆變器板塊商業模式穩健。相比光伏行業上游電池片、硅片等環節,逆變器行業偏輕資產,我們統計集中式逆變器平均每GW投資2,000-5,000萬元,户用逆變器平均每萬台產能投資700-1,000萬元,均低於光伏上游環節。從固定資產週轉率上看,逆變器板塊陽光電源、錦浪科技、固德威、上能電氣2020年固定資產週轉率分別為6.00/3.40/6.52/13.20,其中上能電氣較高主要是由於公司擴產較慢,資產規模整體較小所致。逆變器板塊固定資產週轉率顯著高於光伏其他環節,如隆基股份、通威股份、福斯特、信義光能的固定資產週轉率分別為2.73/1.63/1.96/0.67。

圖表8:逆變器單位產能投資情況(截至2021年10月)

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

圖表9:固定資產週轉率對比

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

圖表10:國內廠商毛利率基本穩定在30%

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

單瓦價格整體緩慢下降。技術迭代、產業鏈整體規模效應顯現帶動逆變器價格持續下降,從上市公司來看,2020年主要面向大型電站的上能電氣逆變器單瓦收入約在0.15元,而專注小功率、組串式逆變器的錦浪科技、固德威單瓦收入分別為0.22元、0.27元。

成本持續下降,盈利能力穩定。盈利能力方面,雖然過去十年逆變器價格有一定程度下降,核心的驅動因素在於單機功率、產能規模提升導致成本不斷降低,2012年之後龍頭逆變器廠商毛利率基本穩定在30%左右,ROE普遍在21-28%之間。考慮到逆變器在光伏系統中成本已從10%以上下降至3%左右,且未來逆變器趨勢更趨向品質穩定提升發電增益、功能多樣化,逆變器公司的核心能力在產品的研發、設計、質量控制、銷售渠道、綜合服務等多個環節,我們認為行業盈利有望維持較為穩定水平。

圖表11:主要逆變器公司單瓦收入

資料來源:公司公吿,woodmac,中金公司研究部

圖表12:主要逆變器公司單瓦盈利

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

中國企業快速崛起,市場份額持續提升

中國逆變器企業憑藉人力成本優勢、國內光伏市場快速發展建立的規模優勢及產業鏈優勢多重因素,不斷提升全球市場份額,其中華為、陽光電源自2015年起穩居市場前二,而錦浪科技、固德威等品牌也不斷開拓銷售渠道,提升產品質量,近年逐漸活躍在榜單前列。根據Wood Mackenzie數據顯示,2020年,華為、陽光電源兩家在全球擁有合計約43%的市場份額,而古瑞瓦特、錦浪科技、上能電氣和固德威也均進入前十行列。全球出貨量前十名中,中國企業市佔率合計約59%,同比提升12ppt。

圖表13:2020全球逆變器出貨量排名

資料來源:公司公吿,woodmac,中金公司研究部

圖表14:中國逆變器公司全球市佔率持續提升

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

核心競爭力是渠道與研發,助力國內企業加速出海

逆變器應用場景多變,下游客户類型多樣,產品本身迭代迅速,因此我們認為逆變器企業核心競爭力來自研發投入與渠道建設。

►       研發投入:長期來看,我們認為品質精良且更具穩定性的產品對公司積累良好口碑,獲得客户認可並提升市場佔有率十分重要,而研發投入則是其關鍵驅動力。此外,能夠根據客户需求不斷迭代已有產品線,並對未覆蓋產品線進行持續拓展將更有助於企業穩定提升市場份額,而不會在激烈的競爭中落後同業公司。國內逆變器企業由於更低的研發人員薪資,相較海外競品具有研發成本優勢,在技術迭代上具有優勢。

►       渠道建設:逆變器下游客户多樣,尤其是小功率逆變器直接面對的是消費者,toC屬性較強,因而和下游經銷商、集成商、安裝商等合作有助於提升逆變器企業的市場份額。經過多年的市場佈局,國內逆變器企業已經初步建立海外渠道體系,和多家地區龍頭經銷商等合作。未來隨着國內逆變器產品性能、售後服務等綜合實力得到市場進一步驗證,我們看好國內逆變器企業渠道佈局有望進一步完善。

圖表15:2020年逆變器公司研發支出規模及研發費用率

注:陽光電源研發支出規模顯著高於國內同業,但由於其有電站業務等,收入規模較大,因此研發費用率較低

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

更低成本鞏固國內企業競爭優勢,成本未來仍有壓縮空間。從成本端看,我國逆變器企業單瓦成本顯著低於國外企業,使我國產品在定價上可以更具競爭優勢,相較競爭對手性價比更優。2020年我國逆變器企業單瓦成本平均在0.1-0.2元之間,而逆變器傳統龍頭SMA與美國市場寡頭Enphase分別約為0.48元/瓦和1.25元/瓦,對比之下中國企業優勢較為明顯。

出貨規模提升助力降本,未來依舊有降本空間。逆變器成本中原材料佔比較高,2020年錦浪科技、固德威、上能電氣逆變器成本中材料佔比均超90%,伴隨中國企業出貨量迅速增長,我們認為規模效應有助於企業提升供應鏈議價能力,降低原材料採購成本。逆變器核心原材料IGBT功率模塊和IC元器件仍舊依賴進口,長遠看我們認為隨國內產品性能不斷提升,原材料國產化進程有望推進,並進一步帶動逆變器企業壓縮成本。

圖表16:全球主要逆變器廠商單瓦成本對比

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

圖表17:逆變器成本中原材料佔比較高(2020)

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

圖表18:逆變器元器件中進口比重較大

資料來源:公司公吿,中金公司研究部 *主要考慮IGBT和IC半導體

海外&小功率市場毛利率更佳,產品結構優化有助於企業綜合盈利能力提升

海外市場毛利更高,小功率產品盈利能力強。海外市場更加看重產品和售後服務,價格敏感度相對更低,因此國內廠商在海外地區毛利率均高於境內,2020年主要四家逆變器公司海外毛利率均顯著高於國內,陽光電源、錦浪科技、固德威、上能電氣海外毛利率相比境內分別高18.6/27.2/31.6/5.7個百分點。從應用場景來看,小功率(組串式與微型)逆變器毛利率優於大功率(集中式)逆變器,2020年,主營小功率產品的固德威、錦浪科技與Enphase等公司毛利率相對優於以大功率逆變器為主的可比公司。未來若國內逆變器企業進一步提升海外市場份額,且小功率逆變器出貨比例持續提升,或有助於帶動逆變器企業綜合盈利能力提升。

圖表19:2020年主要逆變器公司海外毛利率顯著高於境內

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

傳統海外巨頭份額不斷下滑,中國廠商全球化步伐持續。近年我國逆變器企業持續搶佔傳統海外巨頭份額,ABB、施耐德等企業退出逆變器業務,德國老牌逆變器企業SMA市佔率也不斷下降,而中國企業在全球市佔率則穩步提升,2020年陽光電源市佔率同比提升6ppt至19%。考慮到頭部企業在品牌渠道、產品線佈局等方面的先發優勢,以及更強大的資金規模及研發投入,且目前看不到逆變器技術上顛覆性革新,我們認為龍頭格局仍然穩固,國產逆變器出海進程有望持續加速,進一步提升全球市佔率。

圖表20:中國逆變器企業全球市佔率穩步提升

資料來源:woodmac,中金公司研究部

圖表21:傳統海外逆變器廠商市場份額不斷下降

資料來源:woodmac,中金公司研究部

缺芯等因素屬短期擾動,重視長期份額提升確定性

目前行業芯片緊缺情況仍存,原材料價格面臨上漲,而逆變器企業漲價存在一定滯後,且我們認為為保證與下游客户的良好合作,頭部逆變器企業不會盲目跟漲,或將分攤一部分產業鏈成本上漲,此外海運緊張及匯率等因素對公司出貨量及業績也有一定不利影響,但我們認為以上短期因素對國產逆變器企業良好發展態勢不構成本質影響。目前全球逆變器需求依舊旺盛,出口同比維持高增長,頭部企業訂單充足,產品供不應求,研發及渠道方面投入持續增加。我們認為短期擾動下盈利能力或有波動,但逆變器長期份額躍升潛力大,缺芯等情況下更凸顯龍頭企業的供應優勢,看好國產逆變器長期增長的強確定性。

圖表22:逆變器出口台數同比高增長

資料來源:海關總署,中金公司研究部

圖表23:逆變器出口金額同比高增長

資料來源:海關總署,中金公司研究部

儲能未來星辰大海,進一步打開逆變器市場空間

再生能源(風電、光伏)成為未來主要能源已經是大勢所趨,但是在全球能源供應由傳統化石能源向清潔能源轉型的過程中,光伏、風電等新能源電力間歇性、隨機性特點較為明顯。隨着再生能源佔比的持續提升,未來能源系統中如何保障電力系統的穩定可靠是當前研究的一個重點方向。我們認為儲能系統是其中一個不可避免的方向,儲能系統在未來能源系統中應用場景廣泛:

►       發電側:可以平滑發電輸出,減少棄風棄電並提升消納水平,且目前國內多個省份已經出台相關政策,比如山東、海南、江西等提出新增光伏、風電等項目按照10%及以上的比例配置儲能。

►       用電側:對於用户本身可以實現電力自發自用,在自然災害的情況下仍然能夠實現供電持續性,同時由於峯谷價差,配置光儲系統的經濟性更高;對於電網來説,可以幫助降低電網高峯負荷,提升整體效率。

►       電網側:輔助電力市場,調峯調頻,能夠提升新能源接入比例,提升電網運行安全性。

圖表24:儲能系統運用廣泛

資料來源:北極星,中金公司研究部

政策與經濟性推動海外儲能發展

►       政策推進:海外主要國家電力行業市場化程度較高,支持儲能建設的政策也較多,比如美國2020年則發佈了儲能大挑戰路線圖,提出了儲能五個領域的重要行動 ,澳大利亞、德國、日本等也相應發佈了支持儲能發展的政策。户用儲能方面,各國也相繼發佈補貼政策,比如美國加州政府針對住宅儲能項目(規模小於等於10千瓦的儲能系統),發放0.5美元/瓦時補貼 ,瑞典啟動電池儲能系統補貼計劃,規定對於擁有光伏系統的用户,在購買電池儲能系統時將享有最多5萬瑞典克朗補貼。

►       經濟性高:在海外市場,户用儲能迅速發展,一方面由於峯谷價差高,加裝光儲系統的綜合成本低於大部分電價,因此配置了儲能的用户側能夠實現更大的經濟性;另一方面由於自然災害等原因導致供電不穩定,儲能則可以穩定供電。

圖表25:海外儲能政策梳理

資料來源:IEA,Bloomberg,中金公司研究部

政策支持助力國內儲能空間打開

伴隨平價時代到來,各地相繼推出儲能行業相關政策,從技術端、供給端和需求端着手推動行業加速進程。其中上月出台的《關於進一步完善分時電價機制的通知》着眼於完善峯谷電價機制並建立尖峯電價機制。峯谷價差的擴大能夠進一步理清儲能賽道的商業模式,為儲能創造經濟性,釋放積極信號,促進行業規模化發展。

圖表26:國內儲能支持政策不斷出台

資料來源:國家發改委,國家能源局,國家電網,北極星儲能網,中金公司研究部

經濟性逐步提升,驅動儲能行業快速發展

儲能業務經濟性確定性提高,商業模式逐漸疏通。目前用户端的商業模式還是低買高賣的峯谷價差套利,考慮0.56元的硬件成本和其他成本,我們認為價差達到0.7元以上,每度電才具有套利空間。鑑於一些中東部省份目前最大的峯谷差率是超過40%的,也就是説在新的政策層面,未來價差比例是要進一步擴大到4:1以上,差價的增大能夠使儲能項目在更多的省份落地,也為大比例提升新能源裝機掃清障礙。

圖表27:我國2021年1-4月用電需求同比增速-分地區

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

圖表28:各省現行一般工商業峯谷價差及峯谷電價比例(2020)

資料來源:萬得資訊,中金公司研究部

儲能系統成本下降提升經濟性。2019年,鋰電池均價約為156美元/kWh,2010年以來鋰電池價格年複合減少20%。我們預計2025E/2030E儲能系統價格相比2019年下滑39%/50%至203、165美元/kWh。且隨着技術的發展,未來儲能系統的使用壽命和循環次數有望提升,我們預計2035年儲能的度電成本有望下滑至0.26元/kWh,僅高於光伏(0.14元/kWh)、風電(0.20元/kWh)和水電(0.24元/kWh)。

圖表29:儲能系統成本未來有望持續下滑

資料來源:Bloomberg,中金公司研究部

圖表30:光伏成本不斷下降,進入光儲平價

資料來源:Bloomberg,中金公司研究部

政策利好疊加成本不斷下降,全球儲能有望高速發展。根據IEA數據,2019年全球新增儲能裝機規模6GWh,其中用户側3.7GWh,在“碳中和”大背景下,可再生能源的需求將日益增加,而配置儲能可以幫助電網側實現調峯調頻、減少棄風棄光,在用户側則可以實現供電穩定性以及經濟性。我們測算2025年全球新增裝機有望達到199GWh,2020-2025年複合增長率為83%。

►       亞太:從表前來看,我們預計2025年中國、韓國等新增風電、集中式光伏合計為135GW,綜合考慮配比率以及配儲時長,我們測算2025年亞太地區表前新增電化學儲能功率為19.99GW,對應電化學儲能容量為46.78GWh。從表後來看,我們預計2025年亞太地區分佈式光伏裝機合計約為427GW,獨立儲能新增功率約為0.25GW,綜合考慮配比率以及配儲時長,結合表前的測算,我們預計2025年亞太地區新增電化學儲能容量為64.1GWh。

►       北美:從表前來看,我們預計2025年中美國等新增風電、集中式光伏合計為47GW,綜合配比約在15%,風電及集中式光伏配儲時長分別約為1.6h/3.6h,綜合測算下來,我們預計2025年北美地區表前新增電化學儲能功率為7.3GW,對應電化學儲能容量為21.8GWh。從表後來看,我們預計2025年北美地區分佈式光伏裝機合計約為159GW,綜合考慮配比率以及配儲時長,結合表前的測算,我們預計2025年北美地區新增電化學儲能容量為63.3GWh。

►       歐洲:從表前來看,我們預計2025年歐洲新增風電、集中式光伏合計為52GW,綜合配比約在20%,風電及集中式光伏配儲時長分別約為1.8h/3.3h,綜合測算下來,我們預計2025年歐洲地區表前新增電化學儲能功率為12.2W,對應電化學儲能容量為28.6GWh。從表後來看,我們預計歐洲地區分佈式光伏裝機合計約為168GW,綜合配比約為28%,配儲時長約為2.8h,結合表前的測算,我們預計歐洲地區新增電化學儲能容量為56.5GWh。

►       其他地區(南非、中東及其他等):從表前來看,我們預計2025年其他地區新增風電、集中式光伏合計為102GW,綜合配比約在3-4%,風電及集中式光伏配儲時長分別為1.5h/2.1h,綜合測算下來,我們預計2025年其他地區表前新增電化學儲能功率為3.1GMW,對應電化學儲能容量為6.2GWh。從表後來看,我們預計其他地區分佈式光伏裝機合計約為138GW,綜合配比約為7%,配儲時長約為2.2h,結合表前的測算,我們預計其他地區新增電化學儲能容量為15.14GWh。

圖表31:全球新增儲能規模測算-彙總

資料來源:CNESA,IEA,BNEF,中金公司研究部

圖表32:全球新增儲能規模測算-北美和亞太地區

資料來源:CNESA,IEA,BNEF,中金公司研究部

圖表33:全球新增儲能規模測算-歐洲和其他地區

資料來源:CNESA,IEA,BNEF,中金公司研究部

電化學儲能產業鏈:電池與儲能逆變器(PCS)具有較高的投資價值

儲能系統由儲能電池系統(電池模組和電池管理系統BMS)、儲能逆變器(PCS)、能量管理系統(EMS)和其他硬件系統組成。電池模組則是由電芯組裝而成,其上游是鋰電材料,PCS和BMS上游主要包括半導體和各類芯片。儲能系統價值構成中:

►       儲能電池系統價值量約為65%:其中電池模組為60%,其電芯的質量直接影響整個儲能系統的運行與效率;BMS約為5%。

►       儲能逆變器價值量約為20%:儲能逆變器在光伏逆變器的基礎上,可以實現系統充放電、能量管理、離網運行、調頻等多項功能,是儲能系統中具備智能化控制能力的環節。

圖表34:儲能產業鏈及價值構成

資料來源:BNEF,中金公司研究部

光伏配儲模式下,儲能設備亦佔據較高價值量。根據NREL測算數據,2020年光儲項目基準案例成本拆分中,視配儲規模的大小,儲能鋰電池和逆變器在光儲系統成本中佔比10%-30%不等。隨着新能源在電力系統中的佔比上升,儲能對電源側的調節作用愈發重要,政策和電力市場對配儲比例和時長的需求預計也將逐漸升高,儲能在光儲系統中的價值量佔比也將持續上升。此外,户用分佈式光儲的逆變器等電力器件功率較小,單位功率的成本高於集中式;我們預計,隨着户用光儲普及率的持續上升,逆變器在產業鏈中的價值量佔比仍有上升空間。

圖表35:2020年光儲項目基準案例成本拆分

資料來源:NREL,中金公司研究部

儲能競爭格局:電芯企業和逆變器廠商競爭力強

當前儲能領域兩大類參與者分別為電芯企業和逆變器廠商。電芯是儲能系統的重要組成部分,儲能應用中一致性問題具有較高的技術門檻,主要標的包括動力電池龍頭寧德時代、户用電池儲能系統供應商派能科技。逆變器在儲能系統中連接儲能設備和電網,滿足電網對電力供應量與質量的要求,通常具有較強的電氣技術能力和集成能力,並具備佈局全球的渠道優勢,主要標的包括逆變器龍頭陽光電源、專注户用逆變器的錦浪科技、固德威等。

儲能安全為產業未來發展關鍵,需電芯和逆變器環節積極互補,共享優勢。儲能電池安全性已引起行業廣泛關注,電芯和逆變器環節均需要持續創新以應對安全性挑戰。電芯廠商對電池在系統中的一致性具有較好把控,能平衡儲能系統內部的温度分佈,防止電池局部老化帶來的安全隱患。逆變器環節則積極集成包括快速關斷器在內的電力設備,防止局部電流過大影響儲能系統安全。我們認為,電芯和逆變器環節在儲能安全領域未來將相輔相成,共同拓展廣闊的儲能市場。

圖表36:儲能市場兩大類參與者

資料來源:公司公吿,中金公司研究部

儲能系統較為複雜,對企業要求較高。儲能系統涉及電池、系統集成等多個環節,電池質量、管理系統等都有可能影響儲能系統的安全性,因此儲能系統對企業技術和運營經驗要求較高。從歷史上各個國家發展來看,儲能系統都發生過多種事故,我們認為相關事故的發生更加凸顯出儲能系統集成對項目安全的重要性。考慮到系統集成的技術門檻更高、實現難度更大,具有系統集成的經驗積累、技術優勢和管理能力優勢的企業有望在行業競爭中將會積累更大的優勢。

投資建議

展望2025年,我們測算2025年儲能系統與儲能逆變器市場空間分別約為1384億元和192億元,合計約為1576億元。考慮到中國逆變器廠商的成本優勢,以及在全球渠道佈局和產品研發迭代上的積累與投入,我們認為逆變器板塊增長確定性較強,國產廠商出海步伐仍有望持續,同時伴隨分佈式、尤其户用市場的蓬勃發展,高毛利小功率產品的滲透率提升將進一步支撐逆變器企業盈利成長。儲能方面,中國逆變器廠商在儲能系統/儲能逆變器環節佈局較早,且下游渠道帶來銷售端協同優勢,我們看好在分時電價等政策持續催化下儲能市場迎來快速發展機遇,儲能系統/逆變器作為其核心環節有望持續受益。

圖表37:全球儲能市場空間測算

資料來源:CNESA,IEA,BNEF,中金公司研究部

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