摘要:中国储能逆变器行业近年来经历了快速发展,得益于国家对可再生能源的大力支持、电网升级的需求以及储能技术的进步。近年来,我国储能逆变器行业市场规模不断上涨,到2022年,我国储能逆变器行业市场规模达到59.5亿元。随着中国对太阳能光伏和风力发电的大力推广,以及微电网和智能电网的建设,储能逆变器市场规模不断扩大。中国已成为全球最大的储能逆变器市场之一。未来,我国储能逆变器行业制造成本将进一步降低以及产品在电网接入和兼容性将不断提升,此外,我国储能逆变器还将与新能源汽车产业融合发展。
一、定义及分类
逆变器是一种将直流电(电池、蓄电瓶)转化为交流电的装置,在汽车、轨道交通、通信设备和新能源发电等多领域有广泛的应用。储能逆变器应用在电网接入的储能环节,可以根据需要实现电能的双向转换与流动,是各场景储能解决方案的重要部件。储能逆变器,是将市电交流电变换成直流电向蓄电池(电瓶)充电储存,当市电停电时再将蓄电池储存的直流电变换成市电220V交流电供用电设备使用。别于光伏逆变器单向通过,储能逆变器则需要考虑双向电流,技术难度更大、安全性要求更高。储能逆变器可分为电热储能逆变器、空气动力储能逆变器、锂离子储能逆变器、光伏储能逆变器几种。
二、行业政策
1、主管部门及监管体制
储能逆变器行业主管部门主要为国家发展和改革委员会、工业和信息化部等。国家发展和改革委员会负责制定国家能源发展战略和中长期规划,其中包括储能逆变器的发展规划。负责宏观调控,审批重大能源项目,包括涉及储能逆变器的大型能源储存设施项目。负责价格管理,包括制定储能逆变器相关的电价政策和补贴政策。负责推动节能减排和新能源产业的发展,指导储能逆变器在这些领域的应用。工业和信息化部负责制定电子信息产业的发展政策和规划,其中包括储能逆变器的制造和技术进步。负责工业行业管理,包括储能逆变器制造企业的生产许可证发放和监管。负责推动制造业高质量发展,支持储能逆变器等新兴产业的技术改造和升级。负责工业节能和绿色发展,促进储能逆变器在节能降耗方面的应用。
储能逆变器行业自律组织主要为中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国电器工业协会等。行业协会为行业内的自律组织,主要职责是组织会员开展各类业务技术培训,组织会员间的经验交流,帮助协调、解决会员单位生产经营中的问题,组织会员单位进行自我管理,举办会展,开展对外经济、技术合作和交流等。
2、相关政策
近年来,随着储能逆变器下游应用领域不断发展,我国政府推出许多相关政策促进储能逆变器行业的发展,如工信部等六部门发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,指导意见鼓励开发先进适用的智能光伏组件,发展智能逆变器等关键部件。开发新型高效率和高可靠性逆变器,提高光伏电站监控运维水平。政策鼓励开发新型高效率和高可靠性逆变器,这将推动储能逆变器行业不断进行技术创新和产品升级。通过引入先进的材料、控制算法和电路设计,储能逆变器在能量转换效率上取得显著突破,同时提高其可靠性和使用寿命。这不仅提升了储能逆变器的性能,也降低了制造成本,使产品更具竞争力。政策强调提高光伏电站监控运维水平,这将增加对储能逆变器的需求。随着光伏产业的快速发展,对能源储备和能源调度的需求也在不断增加。储能逆变器作为实现能源储备和调度的关键设备,其市场需求将随之增长。
三、行业壁垒
1、技术壁垒
储能逆变器核心技术涉及电子电力技术的深厚积累,特别是双向变流技术,要求设备能够实现交流电网和直流电池之间的能量双向流动。这种技术的复杂性增加了新进入者的技术门槛。同时,储能逆变器需要精准的控制策略和参数设置,以确保电池组和电网的有效连接,实现参数的合理性。这要求企业具备深厚的研发能力和技术经验。此外,储能逆变器需要在多种运行模式下无缝切换,如整流状态(AC-DC)和逆变状态(DC-AC)。这种技术复杂性要求企业具备强大的技术实力。
2、资金壁垒
储能逆变器的研发、生产、市场推广等各个环节都需要大量的资金投入。首先,研发阶段需要投入大量资金进行技术研发和产品测试;其次,生产阶段需要购买先进的生产设备、原材料等;最后,市场推广阶段也需要大量的宣传费用。逆变器行业虽属轻资产行业,但由于储能逆变器生产工艺流程更多、要求高,初始投资额高于光伏胶膜和背板,因此资金门槛适中。对于新进入者来说,没有充足的资金支持很难在行业中立足。
3、品牌壁垒
储能逆变器行业的品牌壁垒相对明显,主要表现在品牌知名度和市场渠道等方面。首先,知名品牌在市场上已经建立了良好的口碑和信誉,消费者更加信任和认可这些品牌的产品。其次,知名品牌通常拥有完善的市场渠道和销售网络,能够更好地满足消费者的需求和提供售后服务。对于新进入者来说,要想在市场上获得一席之地并与知名品牌竞争,需要花费大量的时间和精力来建立自己的品牌知名度和市场渠道。
4、人才壁垒
逆变器行业对研发人员、生产管理及技术人员、市场营销人员专业素质要求较高。近几年,产业的发展速度较快,对相关专业性人才的需求较为旺盛,吸引人才需企业建立良好的人才激励机制和员工培训体系,企业自身的技术实力、资金实力、行业地位、企业文化、品牌形象也是专业人才重视的因素。行业新进者在专业化人才的引进上往往面临着一定的困难,是进入行业的壁垒之一。
四、产业链
1、行业产业链分析
储能逆变器行业产业链上游为电子元器件、结构件供应环节,主要包括IGBT、集成电路、传感器、印制电路板、电容、电感器件等;产业链中游为储能逆变器生产环节,主要负责生产储能逆变器;产业链下游为应用领域,主要应用于光伏电站、分布式光伏、风能发电以及储能领域。
从上游来看:电子元器件和结构件是储能逆变器成本构成中的重要部分,上游原材料价格波动直接影响到逆变器的成本。同时,上游供应商提供的电子元器件和结构件技术水平直接决定了逆变器产品的性能。高性能的IGBT、集成电路和传感器等可以提高逆变器的转换效率和可靠性,推动逆变器技术的进步。
从下游来看:下游市场包括太阳能光伏、风能发电、微电网、工业储能和家庭储能等领域的需求增长,是推动储能逆变器行业发展的根本动力。市场需求的扩大直接带动了逆变器产品的销售和生产。随着清洁能源和可再生能源的快速发展,储能逆变器作为储能系统的关键组件,其市场需求持续增长。
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2、行业领先企业分析
(1)上能电气股份有限公司
上能电气股份有限公司是一家中国的高新技术企业,专注于电力电子技术的研究、开发、生产和销售。成立于1997年,总部位于上海,上能电气是全球领先的光伏逆变器制造商之一,同时也涉足风力发电变流器和储能系统等领域。公司的产品线主要包括光伏逆变器、风能变流器、储能逆变器及系统、智能电网解决方案等。上能电气致力于为客户提供全面的电力转换和管理解决方案,其产品广泛应用于大型地面电站、分布式光伏、工商业及户用光伏系统、风力发电站以及电网侧储能等多种场景。近年来,上能电气储能变流器(储能逆变器)及系统集成产品营业收入飞速增长,2020年上能电气储能变流器(储能逆变器)及系统集成产品营业收入为0.6亿元,到2023年增长至19.27亿元,同比2022年增长88.62%。
(2)阳光电源股份有限公司
阳光电源股份有限公司自1997年成立以来,公司始终专注于新能源发电领域,坚持以市场需求为导向、以技术创新作为企业发展的动力源。公司主要产品包括光伏逆变器、风能变流器、储能系统、新能源汽车驱动系统等,并致力于为客户提供清洁能源全生命周期解决方案。在储能逆变器业务方面,阳光电源布局全面,产品种类丰富,能够满足不同规模和应用场景的储能需求。公司的储能逆变器涵盖了从小型家用储能到大型电网级储能解决方案,具备高效率、高可靠性、长寿命和智能化管理等特点。阳光电源的储能逆变器不仅适用于光伏储能系统,还可以与风能、水能等其他可再生能源相结合,为用户提供稳定的电能质量和优化的能源利用。近年来,阳光电源营业收入逐年上涨,到2023年,阳光电源营业收入上涨至722.51亿元,同比增长79.47%。2024年1-3月,阳光电源营业收入为126.14亿元,同比上年同期增长0.26%。
五、行业现状
中国储能逆变器行业近年来经历了快速发展,得益于国家对可再生能源的大力支持、电网升级的需求以及储能技术的进步。近年来,我国储能逆变器行业市场规模不断上涨,到2022年,我国储能逆变器行业市场规模达到59.5亿元。随着中国对太阳能光伏和风力发电的大力推广,以及微电网和智能电网的建设,储能逆变器市场规模不断扩大。中国已成为全球最大的储能逆变器市场之一。
六、发展因素
1、有利因素
(1)技术创新与成本下降
随着新材料、新工艺、新器件的不断涌现,储能逆变器的性能得到了显著提升。例如,采用更高效的功率转换器件、更精密的控制算法、更可靠的热管理系统等,可以提高储能逆变器的转换效率、功率密度、稳定性和寿命。此外,随着生产技术的不断成熟和市场规模的扩大,储能逆变器的制造成本逐渐降低。一方面,通过优化设计、改进生产工艺、提高自动化水平等措施,可以降低储能逆变器的制造成本;另一方面,原材料价格的波动和供应链的优化也对成本下降起到了积极作用。成本的降低使得储能逆变器的价格更加亲民,进一步促进了其在各个领域的广泛应用。
(2)可再生能源发展创造广阔市场空间
随着全球气候变化问题的日益严峻,可再生能源已成为各国能源发展的重点。太阳能、风能、水能等清洁能源不仅储量丰富,且具有清洁、低碳、可再生的特点,符合未来能源发展的趋势。因此,可再生能源的快速发展为储能逆变器行业创造了广阔的市场空间。储能逆变器作为可再生能源系统的关键组成部分,能够有效地存储和释放电能,提高能源利用效率,保障电力供应的稳定性和安全性。随着可再生能源装机容量的不断增加,储能逆变器的需求也将持续增长,为行业带来巨大的市场机遇。
(3)能源转型与电力需求结构变化
当前,全球正处于能源转型的关键时期,传统化石能源向清洁能源的转型已成为不可逆转的趋势。随着能源转型的深入推进,电力需求结构也发生了显著变化。一方面,可再生能源在电力结构中的占比不断提高,成为电力供应的重要来源;另一方面,电力消费侧对电能质量和供电可靠性的要求也越来越高。储能逆变器作为应对能源转型和电力需求结构变化的有效手段,能够平衡供需、提高电能质量和可靠性,满足不同场景下的电力需求。因此,随着能源转型的加速和电力需求结构的变化,储能逆变器行业将迎来更加广阔的发展前景。
2、不利因素
(1)技术成熟度和可靠性问题
虽然储能逆变器技术在近年来取得了显著进步,但与传统电力设备相比,其技术成熟度仍有待提高。新技术和新材料的引入,虽然带来了性能上的提升,但也增加了系统复杂性,从而可能引发潜在的可靠性问题。例如,高温、高湿等恶劣环境条件可能加速设备老化,降低使用寿命。此外,长时间的充放电循环也可能对电池和逆变器造成磨损,影响其稳定性和安全性。因此,提高储能逆变器的技术成熟度和可靠性是行业发展的重要任务。
(2)原材料价格波动
原材料价格波动是储能逆变器行业面临的另一不利因素。储能逆变器的主要原材料包括电力电子元件、半导体器件等。这些原材料的价格受到国际市场供求关系、汇率波动、政策调整等多种因素的影响,呈现出较大的波动性。原材料价格的上涨会直接增加储能逆变器的生产成本,降低企业的利润空间。同时,原材料供应的不稳定也可能影响企业的生产计划和交货期,给企业带来经营风险。
(3)电网接入和兼容性问题
储能逆变器作为连接可再生能源与电网的关键设备,需要具备与电网良好的接入和兼容性。然而,由于电网的技术标准和接入规则不断变化,以及不同地区电网的特性差异较大,给储能逆变器的接入和兼容性带来了挑战。例如,某些地区的电网可能存在电压波动、频率偏差等问题,需要储能逆变器具备相应的调节能力。此外,随着智能电网和分布式能源的快速发展,对储能逆变器的功能和性能提出了更高的要求。
七、竞争格局
我国储能逆变器行业目前处于高速增长阶段,竞争格局较为激烈,且行业集中度相对较高。目前,中国储能逆变器市场上既有专业从事储能逆变器研发和生产的企业,也有从光伏逆变器或其他电气设备领域转型过来的企业,竞争主体多元化。得益于新能源产业的发展,为储能逆变器行业打开了增长空间,按市场梯队来看,中国储能逆变器行业主要包括三个市场梯队,在第一梯队中,主要包括阳光电源、科华数据和索英电气等企业;第二梯队以上能电气、盛弘股份和南瑞继保等企业为主;其次是第三梯队主要有科陆电子、英博电气和智光储能等企业。
八、发展趋势
随着科技的进步和产业规模的扩大,储能逆变器的制造成本将持续下降。新型材料的应用、生产工艺的改进以及供应链管理的优化,都将有助于降低原材料和生产成本。同时,为了满足智能电网和分布式能源的需求,储能逆变器的电网接入和兼容性将得到显著提升。企业将加强与电网公司和相关机构的合作与沟通,确保产品能够顺利接入电网并实现与其他设备的兼容运行。此外,随着新能源汽车产业的快速发展,储能逆变器与新能源汽车产业的融合将成为一个新的发展趋势。新能源汽车的电池储能系统为储能逆变器提供了新的应用场景和市场空间。未来,我国储能逆变器行业制造成本将进一步降低以及产品在电网接入和兼容性将不断提升,此外,我国储能逆变器还将与新能源汽车产业融合发展。
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