光伏逆变器行业深度报告：剖析美国十倍明星股，探寻国内黑马

2017 年初至今美国户用光伏双寡头 SolarEdge 和 Enphase 涨幅分别为 10.6 倍和 36.18 倍，二者美国户用光伏逆变器市占率由 2013 年的 33%迅速提升至 2019 年 80%。我们独家深度剖析美国户用光伏逆变器双寡头 SolarEdge 和 Enphase 的成功经验， 聚焦国内分布式逆变器细分赛道机会，寻找国内逆变器黑马。

1、 全球逆变器行业发展迅速，竞争格局深化

逆变器性能直接影响系统发电效率和稳定性。光伏逆变器负责直流电到交流电 的转换，与组件、汇流箱、电缆、支架等共同构成整个光伏系统。作为光伏系统中 唯一智能化的设备，逆变器具有最大功率点追踪（MPPT）及孤岛效应保护等功能。逆变器只占系统总成本不到 8%，却直接影响发电效率，运行稳定性和使用寿命， 从来都是投资方和安装方关注的重点。

逆变器按应用场景可分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器。集中式逆变 器应用于大型地面电站，输出功率通常在 500KW 以上；组串式逆变器在每个光伏 组串（1-5kW）上安装逆变器完成 MPPT 追踪；集散式逆变器兼顾集中式“集中逆 变”和组串式“分散 MPPT 跟踪”的特点；微型逆变器具备组件级（“MLPE”）最 大功率点跟踪，功率小于等于 1kW。传统的逆变是将所有的直流电全部串并联在 一起，通过逆变器转成交流电接入电网，微型逆变器则对每块组件进行逆变。

功率优化器是介于发电系统与逆变器之间的装臵。功率优化器实现直流到直流 的转换，替代逆变器原本的最佳功率点追踪功能，同时还能随时随地监控电池状态。

1.1、 逆变器技术迭代与市场变化，大浪淘沙沉者为金

追溯逆变器过去 25 年发展历史，市场完成了从集中式向组串式的转换。1995 年组串式逆变器问世，当时的光伏电站容量仅为 1~2kW 左右。随着行业电站容量 的扩大和对经济性的考虑，2002 年以 SMA 为首的各大逆变器厂商相继推出了集中 式逆变器，被广泛应用于地面电站。2013 年以来，组串式逆变器技术进步，成本 已经接近集中式逆变器，因组串式可以提供更好的灵活性，被越来越多的业主所接 受。

市场决定逆变器的需求，我们认为“组件级控制”的逆变器未来将成为新主流。 由于技术的迭代与需求的变化，市场从大型地面电站转向分布式光伏。根据 GTM Research 发布的《全球光伏逆变器市场份额和出货量趋势》报告，2017 年组串式逆 变器出货量首次超过集中式，规模约为 4GW。2018 年随着各国分布式光伏的崛起， 除印度外，中国、美国、澳大利亚等市场都是组串式逆变器的战略要点。未来随着 政府及业主对安全性重视的不断提升，“组串式+关断”和微型逆变器有望成为新主 流。

逆变器厂商聚焦不同细分赛道，各具优势。德国老牌逆变器厂商 SMA 主打大 功率逆变器，产品广泛应用于大型地面电站。SolarEdge 和 Enphase 聚焦美国户用 市场，市占率达到 80%，主推微型逆变器和功率优化器。锦浪科技以组串式逆变器 为主，是 20kW 以下细分赛道龙头。华为主推组串式逆变器，最低可覆盖功率达 3kW。阳光电源主攻 500kW 以上集中式逆变器。

各家逆变器营收和出货量增长显著。2019 年，SolarEdge、SMA Solar、阳光电 源、Enphase 和锦浪，这五家公司均实现了强劲的业绩增长，与过去几年的波动形 成了鲜明对比。2019Q1-Q3,SolarEdge 业绩一举超过两大竞争对手 SMA 和阳光电源。受制于逆变器产品应用场景的不同，SolarEdge、Enphase 的逆变器出货量明显低于 SMA Solar 和阳光电源。SMA Solar 逆变器出货量自 2018 年起出现强劲反弹，2019 年逆变器出货量创下 10.6GW 的新高。

华为、阳光电源和 SMA，逆变器出货量前三甲。华为、阳光电源和 SMA 由 于其在各自领域的绝对优势，常年占据逆变器出货量前三名。近年来，由于细分市 场价格压力和投入产出效率因素，外资非主营逆变器企业逐渐退出市场，例如 2013 年 3 月博世，2013 年 5 月西门子，2019 年 7 月 ABB 分别退出光伏逆变器市场。这 也为国内厂商包括锦浪科技、固德威、昱能科技等提供了良好的发展机会。

光伏逆变器行业集中度逐年降低，竞争激烈。根据 BNEF 在 2020 年 5 月发布 的《Solar Manufacturers’ 2019 Production》显示 2019 年全球逆变器产量为 126GW， 行业集中度从 2016 年开始呈现分散趋势，前五名光伏逆变器巨头企业市占率逐步 降低。根据赛迪顾问数据显示，2019 年全球光伏逆变器市场 CR5 为 54%，比 2017 年市场 CR5 下降 9%。可以看出，光伏逆变器市场竞争愈发激烈，新加入者和其他厂商在不断瓜分龙头企业占领的市场。我们认为未来随着行业技术进步，竞争格局 优化，集中度将进一步提升。

我们预计未来逆变器的主要玩家：（1）全功率企业：阳光电源、SMA、Ingeteam；（2）大功率企业：上能电气、特变电工、TEMIC；（3）中小功率企业：华为、SolarEdge、 锦浪科技、固德威、古瑞瓦特、正泰电器、Flimer、Fronius、Power Electronics；（4） 微型逆变器：Enphase、昱能科技。

1.2、 新增装机+替换需求双轮驱动，预计 2025 年市场空间 180 亿美元

受益于分布式蓬勃发展和替换需求放量，预计 2025 年逆变器市场可达 180 亿 美元。根据 Wood Mackenzie 数据，2019 年全球逆变器出货量达到 126.7GW，同比 增长 18%，营收达到 85.9 亿美元，同比增长 15.5%。随着户用光伏的蓬勃发展，以 及替换需求的不断放量，预计到 2025 年全球逆变器市场空间将达到 300GW，对应 营收 180 亿美元，前景广阔。

全球分布式市场蓬勃发展，2025 年预计新增装机 64GW。根据 BNEF 数据显 示，2011-2019 年全球新增光伏装机量 CAGR 为 19.4%，2019 年装机量达到 120GW, 其中分布式光伏 34.1GW。2018 年由于“531”光伏新政出台，淘汰落后中小企业 产能，行业加速出清，国内新增光伏装机量 44.3GW，同比下降 16.4%。2019 年光 伏竞价政策出台较晚、项目建设时间短，国内光伏新增装机再度下降至 30.1GW， 同比下降 32%，其中地面电站和工商业项目显著收缩，分布式光伏装机量上升。未 来随着国内外疫情逐步稳定，产业复工复产，预计 2025 年光伏新增装机量可达到205GW，其中分布式预计新增 64GW。

全球逆变器替换需求 2025 年可达到 45GW。有别于光伏组件 25-30 年的使用 寿命，光伏逆变器的使用寿命一般在 10 年左右，这意味着在光伏电站运行周期内， 至少需要更换一次逆变器产品。全球光伏市场自 2001 年进入商用化发展快车道， 随着时间积累，逆变器替换市场需求逐步显现。据 Wood Mackenzie 数据显示，截 至 2020Q1“使用到寿命终止”需要更换的光伏逆变器达到 21GW。我们根据 2019 年《光伏发电站设计规范（征求意见稿）》发布的容配比新规，假设容配比国内 1.12 海外 1.35 进行测算，保守估计 2025 年全球逆变器替换需求可达 45GW，空间广阔。

全球光伏逆变器按地区产能来看，中国为第一大产能国家，占据 60%以上的市 场，德国以 SMA 为首的逆变器厂商产量紧随其后。

根据彭博新能源数据显示，2016-2019 中国逆变器产量占到全球逆变器产量的 60%左右，居全球第一。中国逆变器企业包括华为、阳光电源、上能电气、古瑞瓦 特、锦浪科技、固德威、科士达等。

1.3、 搭载“光伏+储能”快车道，储能逆变器未来可期

储能逆变器将交流电转换成直流电向蓄电池充电储存，当市电停电时再将蓄电 池储存的直流电变换成交流电供户主使用。在无电网支撑的偏远地区以及孤岛电网 区域，通过储能系统和逆变器结合的方式，可以在光伏发电发生中断时为系统提供 弹性，确保不间断电源（UPS）的正常工作。我们预计到 2025 年，将有三分之二 的户用太阳能系统和四分之一的非户用太阳能系统与储能配对。

补贴政策推动储能发展，“光伏+储能”大势所趋。为了推动低碳社会、可再生 能源的发展，多个国家、地区或州政府出台补贴政策，促进储能的生产以及在不同 领域的安装和应用。在欧洲及大洋洲部分电费较高国家，光伏加装储能可以最大限 度实现能源的自发自用，极大降低家庭电费支出，美国加州的 SGIP 政策、德国、 澳洲部分州政府的户用储能补贴政策都促进本国当地储能的发展。

预计 2022 年储能逆变器出货量达 7.1GW。间歇性发电特征是制约光伏拓展市 场的瓶颈之一，储能逆变器作为保障连续电力供应的首选解决方案，同时受惠成本 下降及政策支持，正在成为传统逆变器厂家的一个新的战略先手。2019 年，全球 储能逆变器出货量上升至 3.6GW，同比 2018 年增长 20%。预计到 2022 年底，全 球储能逆变器需求将达到 7.1GW，市场前景不容小觑。

1.4、 光伏逆变器产业链格局分析

上游核心原材料为 IGBT 半导体元器件、IC 半导体集成电路材料。其中 IGBT 元器件主要生产厂商为德国英飞凌公司（Infineon）和美国安森美半导体公司（ON Semiconductor），IC 半导体主要生产厂商为美国德州仪器公司（TI）、意大利意法半 导体公司（ST）和荷兰恩智浦公司（NXP）。生产上述部件的国内生产商较少且与 进口部件相比，产品稳定性，技术指标存在一定差异。

以锦浪科技和固德威为例进行成本拆分。光伏逆变器生产所需的主要材料包括 机构件、电子元器件以及辅助材料等。其中机构件主要为塑胶件、压铸件、钣金件、 散热器等；电子元器件包括功率半导体器件、集成电路、电感、PCB 线路板、电容、 开关器件、连接器等；辅助材料主要包括胶水、包材、绝缘材料等。以锦浪科技和 固德威为代表，原材料成本拆分如下：

下游客户包括 Sunrun、SunPower、Vivant、Segen、浙江正泰等光伏系统集 成制造商。传统的销售模式当中，生产商将逆变品产品销售给客户之后便基本完成 任务，售后工作以维修为主。但对于系统安装商而言，不同的项目因为选用的组件 和安装条件都存在差异，系统安装商必须进行整体设计，若选择不当，可能会导致 系统效能大幅下降。部分逆变器生产商将产品与组件捆绑销售，将配臵好的系统进 行出售。

国外非主营逆变器企业逐步退出，中国厂商突出重围。近年来，由于细分市场 价格压力和投入产出效率因素，外资企业逐渐退出细分市场：2013 年 3 月博世， 2013 年 5 月西门子，2019 年 7 月 ABB 分别退出光伏逆变器市场。逆变器国产替代 已成行业大趋势，华为和阳光电源分别作为组串式逆变器和集中式逆变器龙头稳居 全球前两名。

2、 复盘美国户用逆变器 10 倍股，“凡战者，以正合，以奇胜”

2.1、 美国户用光伏市场近五年 CAGR 为 12.8%

2019 年光伏在美国新增电力能源占比最高，达 40%。根据 Wood Mackenzie 的报告数据显示，2019 年美国新增电力市场中，光伏发电量占新增发电总容量的 近 40％，是自 2010 年以来的历史占比新高，可见光伏在美国市场得到越来越广泛的应用。

2019 美国户用装机同比增长 25.3%。根据 BNEF 数据，2019 年美国光伏新增 装机量 11.05GW，同比增长 8%，其中户用光伏装机量 2.82GW，同比增长 25.3％， 创近三年最高年增长率。考虑到新冠疫情影响，我们保守估计 2020、2021 年美国 户用新增装机分别为 2.6GW、3.2GW，到 2022 年市场将迎来恢复性增长。预计到 2025 年美国户用光伏累计装机量将达到 44.1GW，市场空间广阔。

美国户用逆变器单瓦价格 2011-2016 降幅超过 60%。根据彭博新能源和 Wood Mackenzie 数据，美国户用逆变器平均单位价格由 2011 年的 0.42 美元/W 下降至 2019 年的 0.16 美元/W，降幅超过 60%。预计 2020-2025 年随着企业规模化效应及 产业技术进步，预计逆变器单瓦价格逐年小幅下降。

2.2、 Ten bagger：SolarEdge 和 Enphase 美国户用细分市占 80%原因

美国户用逆变器双寡头 SolarEdge 和 Enphase，2019 年细分市占 80%。我们 复盘了 SolarEdge 和 Enphase 过去 5 年的股价走势和营收情况，SolarEdge 凭借将户 用单相逆变器与功率优化器配对的优势，市场份额由 2013 年的 4.5%迅速提升至 2019 年的 60.5％，并有望在未来 5 年内保持行业领导者地位。Enphase 主要生产微 型逆变器，2019 年占据美国户用光伏逆变器 19.2％的份额。

SolarEdge 和 Enphase 目前拥有更大的市场规模。截至 2019 年底，除 SolarEdge 和 Enphase 以外的其他供应商（如 ABB、SMA 和 Fronius 等）在美国户用光伏市场 份额已由 2013 年的 67%降至 20.3％，逆变器领域的价格压力是导致其他供应商在 最近几年退出的重要原因。值得注意的是，2019 年美国户用光伏新增装机量为 2.82GW，2013 年美国户用光伏新增装机量仅为 1.08GW。换句话说，SolarEdge 和 Enphase 目前拥有更大的市场规模。

我们剖析 SolarEdge 市占率迅速提升，2017 年迎来发展拐点的原因如下：

（1）美国 NEC 2017 年新政策下，要求“组件级快速关断”，技术优势带来了 市场份额的提升。

政策推出背景：光伏屋顶失火事件频发。2010 年德国施韦林斯多夫地区居民 光伏屋顶发生火灾；2015 年苹果公司亚利桑那州光伏屋顶失火；2018 年 6 月特斯 拉太阳能系统在加州雷德兰兹的亚马逊仓库起火；截止 2019 年 8 月美国沃尔玛超 市在过去 11 个月里连续 7 个购物中心屋顶的光伏电站起火燃烧等等。出于对人民 群众生命财产安全的考虑，各国政府开始陆续出台安全规范政策，最大程度降低光 伏屋顶失火事件发生概率。

直流高压引起的电弧火花是光伏火灾的“元凶”。直流电弧是一种气体放电现 象，可以理解为绝缘情况下产生的高强度瞬时电流。在光伏电站的火灾中，据统计 80%以上的电站着火是因为直流侧的故障引起的。实际电站中，太阳能组件以串列 方式排成阵列，整串线路电压累计一般可以达到 600V~1000V 的高压。在长年累月 的运行中，接头没有拧紧导致的接触不良、接触件质量问题、运行时间久带来的绝 缘部位老化等问题都会直接造成直流电弧现象、击穿空气，引发火灾。

消防安全隐患：如系统内仍存在直流高压，消防不可进行灭火施救。当系统着 火后，光伏电站本身就是一个“大电池”，只要有光照就会有直流高压的存在，消 防队员便无法进行施救。各国规定消防员在建筑物带电压的情况下，是不可以进行 灭火工作的，如无法保证处于断电状态，采取“let it burn”原则。

为应对直流高压，美国 NEC 出台安全规范标准。 《美国国家电器规范》 （National Electrical Code，NEC）2014 年要求所有建筑物上的光伏系统都需要安装 快速关断开关，即光伏系统电压需要在 10 秒钟内下降到 30V 以下。但这一标准仅 要求在组件阵列串接入端加装组串级快速关断装臵，并未实现“组件级别的关断”， 即光伏阵列内仍旧存在直流高压。在 2017 年 NEC 公布了最新版的规则，对此快速 关断做出了严格的要求。以距离到光伏矩阵 305mm 为界限，在快速关断装臵启动 后 30S 内，界限范围外电压降低到 30V 以下，界线范围内电压降低到 80V 以下， 也就是要求实现“组件级关断”。

在 2017 年新标准公布后，当时的美国市场上除了 SolarEdge 和 Enphase 这两家 规模较大、技术较先进的公司外，其余大部分的家用太阳能光伏逆变器制造商的现 有技术都无法满足 NEC 的要求。这为 SolarEdge 和 Enphase 带来了巨大的发展机会。

随着中国对安全性逐步重视，国内组件级控制逆变器将迎来爆发式增长。中国 近年来陆续出台光伏屋顶安全规范政策。中国建筑装饰协会标准《光电建筑技术应用规程》：高压直流电弧是产生光伏系统火灾的主要原因，在发电系统设计时应尽 量减少使用直流线路，直流系统电压不宜高于 80V。嘉兴、安徽等地方政府也反复 强调高压直流危害，要求设计快速关闭装臵能控制断开建筑光伏系统直流和交流电 路。

（2）SolarEdge 的迅速崛起得益于重要市场份额的合并。自 2018 年以来， SolarEdge 收购了韩国储能公司 Kokam，其营业务包括储能系统、UPS、电动汽车、 航空航天、船舶等技术和产品，这一收购将为家庭能源解决方案平台做出贡献。此 外，SolarEdge 完成了对 UPS 电源系统供应商 Gamatronic 公司的收购交易，虽然与 逆变器领域没有直接关系，但仍是一个不断增长的市场。

（3）301 关税巩固公司美国本土化优势。2018 年 7 月美国 301 关税规定，对 中国出口美国的光伏逆变器征收 10%关税，2019 年 5 月关税税率提高到 25%，这 造成了 2018 年中国出口美国逆变器占比由 22.32%下降至 16.48%。逆变器产品利润 本来就很微薄，加上运输成本，对比阳光电源、锦浪等企业，本地化的 SolarEdge 有更大成本优势。2019 年 6 月华为宣布退出美国逆变器市场，进一步释放市场空 间，2018-2019 公司美国地区收入同比增长再度恢复至 30%以上。

2.3、 SolarEdge 全球最大组件级逆变器供应商，美国户用市场绝对龙头

2006 年成立于美国特拉华州，业务范围涵盖逆变器、电动汽车充电、家庭能 源管理、虚拟发电厂、电池和不间断电源（UPS）解决方案等。SolarEdge 直流优 化逆变技术保持着全球领先的地位，是全球最大的组件级电力电子（“MLPE”）逆 变系统供应商，美国市场占有率超过 50%。公司开发的经过直流优化的逆变器解决 方案，改变了光伏系统中功率的收集和管理方式，最大程度地提高了发电量，同时 降低了光伏系统产生的能源成本，从而提高了投资回报率。

2009 年底，公司通过电子制造服务供应商 Flextronics International Ltd 大规模 生产产品。2015 年 3 月在纳斯达克上市以来，收入和毛利率持续增长。在 2015 年 4 月推出的 POWER WORD HOLD 和工业电池组的基础上，共同开发了一个用于户 用太阳能市场的光伏存储和备用电源解决方案，并迅速接到价值 8 亿美元的订单。2015 年 5 月，开始与特斯拉合作 Power Wall 等项目。

2020Q1 SolarEdge 营收达到创纪录的 4.31 亿美元，同比增长 58.6%。2015-2019 年营业收入由 3.25 亿美元增长至 14.26 亿美元，CAGR 为 44.7%。2015-2019 年净 利润由 210 万美元增长至 1.47 亿美元，CAGR 达到 62.7%。2020Q1 功率优化器出 货量 506 万台，逆变器出货量 20.2 万台，提供智能系统解决方案 1.85GW。2019 年 SolarEdge 交流逆变器总出货量 5.6GW，电源优化器出货量 1580 万个。公司净 利润于 2015 年首次实现正增长，2015-2019 净利润 CAGR 为 62.7%。

SolarEdge 逆变器全球销售额第一，出货量第七。根据 Wood Mackenzie 最新 数据显示，2019 年全球逆变器的出货量为 126.7GW，同比增长 18%。其中 SolarEdge 排名第七，市占 4%，2019 年出货量达 5.62GW，同比增长 43.35%。按出货金额算， 2019 年全球逆变器销售额为 85.86 亿美元，同比增长 15.5%。其中 SolarEdge 出货 金额 13.7 亿美元，占比 16%。可见 SolarEdge 销售单价明显高于行业平均水平。

盈利能力卓越，2017-2019 年公司毛利率维持在 30%以上。2017-2019 年公司 销售毛利率分别为 35.4%、34.1%、33.6%，略有下降。从季度来看，2018Q4 毛利 率为 34.06%，2019Q4 毛利率为 33.62%。2019 年毛利率变化的主要原因是：由于 公司的快速增长和对空运的高度依赖，美国新的关税规则和空运量的增加使得运输 和物流成本增加。其次，中国制造产品关税的增加导致销售成本增加，此外 UPS 产品毛利润较低，电池解决方案和 SMRE 产品以及 Kokam 制造设施利用不足。

整体 ASP 逐年下降，2019 略微抬升 0.005 美元/瓦。2014-2018 年公司客户结 构发生变化，许多大客户获得了批量折扣，ASP 由 2014 年的$0.348/W 逐年下降至 2018 年的$0.217/W，降幅达到 37.6%。2019 年公司提高产品在美国的售价，以抵 消自 2019 年 6 月 1 日起对中国制造的商品提高关税的冲击。销售价格的上涨，部 分被欧元、澳元贬值所抵消，但对以美元计价的平均销售价格（“ASP”）仍然产生 负面影响。与 2018 年相比 2019 年装机 ASP 增加了 0.005 美元/W，同比增长 2.3%。我们预计从 2020 年开始，公司每瓦平均销售价格将随着大客户和商业系统收入占 比增加而继续下降（住宅系统每瓦的平均销售价格高于商业系统）。

2019 年光伏逆变器和功率优化器营收占比超 88%。2018 年逆变器营收 4.16 亿美元（占总营收 44.49%），功率优化器营收 4.32 亿美元（占总营收 46.14%）。2019 年逆变器营收 6.26 亿美元（占总营收 43.94%），功率优化器营收 6.34 亿美元（占 总营收 44.47%），公司专注于户用光伏逆变器和功率优化器产品。

下游客户广泛，不存在依赖某个客户的情况。公司客户包括为住宅和商业最终 用户提供领先的光伏系统的供应商，例如 SolarCity（2016 年，特斯拉以 26 亿美元 收购了总部位于加州的 SolarCity），Vivint Solar 和 Sunrun。SolarCity 作为 2013-2015 年公司第一大客户，收入贡献占比分别为 5.2%、19.1%、24.6%。2019 年公司第一 大客户 Consolidate Electrical Distributors Inc.（CED）占到营收的 20.4%，前三大客户 占到营收的 35.4%，其他任何单一客户销售收入占比均不超过 10%。

全球化布局，快速响应市场变化。为了应对 2012 年欧洲突然削减上网电价的 政策，公司迅速将战略重心由欧洲移向美国。2012 年美国收入占比仅为 7.6%，到 2015 年公司美国收入占比已达到 73.3%。近年来，随着其他地区分布式市场的蓬勃 发展，公司逐步开拓海外市场。2017-2019 年美国收入占比分别为 58%、54%、48%， 公司全球化收入贡献不断增大。

SolarEdge 技术特点分析。与传统的光伏系统方案不同，SolarEdge 出了独特的 直流优化逆变系统，即在每个光伏组件上安装了一台功率优化器，降低了各种原因 （组件本身、外部污秽不均、阴影不均、朝向不同等）造成的组件不匹配损失，从 而可以实现每块电池板的最大功率点 MPPT 跟踪。这些电池板输出的直流电再汇总 起来，集中输入到逆变器里面，这是种介于集中式逆变器和微型逆变器之间的一种 解决方案。

SolarEdge 功率优化器安全性卓越，符合美国 NEC 2017 标准。SolarEdge 产品 分为光伏逆变器、EV 充电逆变器、功率优化器、光伏监控平台和智能模组解决方 案 5 个系列。每种系列产品均可使用 SolarEdge Set App，在智能手机上直接快速便 捷地调试逆变器。每个电源优化器都配备了独特的 SafeDC ™功能，该功能旨在关 闭逆变器或电网电源时自动将模块的直流电压降低到安全水平。