光伏十年系列 | 中國逆變器的崛起

作為光伏系統最核心的部件之一，光伏逆變器不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度地發揮太陽電池性能的功能和系統故障保護功能，直接影響太陽能光伏系統的發電效率。

2003年，由學院派掌門曹仁賢率領的陽光電源推出了我國首台擁有自主知識產權的10kW併網光伏逆變器。但直至2009年，我國在產的逆變器企業少之又少，大量設備依賴進口，艾默生、SMA、西門子、施耐德、ABB等大量海外品牌備受推崇。

在過去的十年間，中國逆變器行業實現了崛起。2010年，全球光伏逆變器 TOP 10 榜單均被歐美品牌霸佔。但是到了2021年，根據逆變器市佔率排名數據，中國逆變器企業已位居全球前列。

2022年6月，全球權威調研機構IHS Markit公布了2021年全球光伏逆變器市場排行榜，在這份榜單中，中國光伏逆變器企業排名產生了更多的變化。

從2015年起，陽光電源和華為一直雄踞全球光伏逆變器出貨量前二的位置，兩者合計在全球逆變器市場中佔據超過40%的市場份額。歷史上一直為我國光伏逆變器企業視為標杆的德國企業SMA，在2021年全球逆變器市場排行榜中的名次進一步下滑，由第三降至第五位。而超越這位老牌逆變器強企，晉陞全球前三的“後起之秀”，則是在2020年排名第七的中國光伏逆變器企業——錦浪科技。

中國光伏逆變器企業終於問鼎世界前三，形成了新一代“三足鼎立”格局。此外，以錦浪、古瑞瓦特、固德威為代表的逆變廠商加快出海速度，在歐洲、美國、拉美等市場應用廣泛;SMA、PE、SolerEdge等海外廠商仍堅守歐洲、美國、巴西等區域市場，但市場份額下滑趨勢明顯。

2012年以前，由於歐美等國家光伏市場的爆發，裝機量的持續上升，光伏逆變器的市場一直由歐洲企業佔據主導，當時德國逆變器企業SMA佔據全球22%的逆變器市場份額。在此期間，我國早期成立的光伏企業順勢而上，開始在國際舞台上嶄露頭角。2011年後，歐洲光伏市場開始轉移，澳洲、北美市場爆發，國內逆變器企業也快速跟進。據介紹，2012年我國逆變器企業以高性價比優勢，佔據澳洲超過50%市場份額。

2013年起，中國政府出台標杆電價政策，國內項目開始陸續啟動，中國光伏市場進入發展快車道，並逐漸取代歐洲成為全球光伏裝機最大的市場。在此背景下，集中式逆變器供不應求，市場佔有率一度接近九成。此刻，華為卻決定以組串式逆變器入局，此舉堪稱是對紅海市場與主流產品的“雙重逆變”。

華為殺入光伏逆變器領域，一方面看中的是光伏行業發展前景廣闊。與此同時，逆變器製作與華為的“老本行”通訊設備業務及電源管理業務具有相通之處，可以迅速複製遷移技術和供應鏈優勢，導入現有供應商，大大降低逆變器研發和採購成本，快速形成優勢。

2015年，華為首次登上全球光伏逆變器市場排行榜位，陽光電源也完成了首次對SMA的超越。至此，中國光伏逆變器終於冠絕世界，包攬下全球前二的位置，完成了一場“逆變”大戲。

2015~2018年，國內光伏逆變器廠商不斷崛起，並且憑藉價格優勢迅速佔領市場，海外老牌逆變器廠商的市場份額持續受到衝擊。在小功率領域，SolarEdge、Enphase等走高端路線的逆變器廠商尚能憑藉品牌、渠道優勢佔據一定市場份額，而在價格競爭比較激烈的大型光伏電站市場，SMA、ABB、Schneider、TMEIC、Omron等歐洲、日本老牌海外逆變器廠商的市場份額不斷下滑。

2018年後，部分海外逆變器廠商開始退出光伏逆變器業務。對於大型電氣巨頭，光伏逆變器在其業務中佔據的比重相對較小，ABB、Schneider等多家逆變器廠商也陸續退出逆變器業務。

中國逆變器廠商開始加快布局海外市場。2018年7月27日，陽光電源在印度投入使用產能達3GW的逆變器製造基地，隨後，8月27日在美國設立本地化綜合服務中心，加強海外備用庫存、售後服務能力。與此同時，華為、上能、古瑞瓦特、錦浪、固德威等廠商也進一步加緊鞏固和拓展海外布局。同時，三晶電氣、首航新能源和茂碩電源等品牌開始尋求海外的新機會。

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針對海外市場格局，目前市場上的品牌企業與客戶在供需上已基本達到一定平衡，國際市場格局也基本固化。不過，部分新興市場仍是积極開拓的方向，可以尋求一定的突破，海外新興市場的持續發力，為中國逆變器企業帶來新的動能。

從2016年以後，中國逆變器廠商佔據世界光伏逆變器市場的主導地位。技術創新和規模化應用雙重因素驅動光伏產業鏈各環節成本下降迅速，10年之間光伏系統成本下降了90%以上。作為光伏系統的核心設備，光伏逆變器在近10年內單瓦成本逐漸降低，從早期的1元/W以上降低到2021年的0.1~0.2元/W左右，下降至10年前的約1/10。

在光伏發展初期，逆變器廠家專註於設備成本降低、最大功率追蹤最優、能量轉換更高效等。隨着技術的不斷髮展和系統應用的升級，逆變器集成了更多功能，如組件PID防護和修復，與跟蹤支架、清掃系統等外圍設備融合等，以提升整個光伏電站性能，保障發電收益最大化。

過去十年，逆變器應用場景不斷增多，需面對各類複雜地理環境和極端天氣，如沙漠高溫、近海高濕高鹽霧等。逆變器一方面要滿足自身散熱需求，另一方面需提升防護等級以應對惡劣環境，這無疑對逆變器結構設計和材料工藝提出了更高要求。

在開發商對發電質量和效率高要求背景下，光伏逆變器行業朝着更高的可靠性、轉換效率、低成本發展。

激烈的市場競爭，帶來的是技術上的不斷升級。2010年左右，光伏逆變器主電路拓撲結構採用兩電平電路，轉換效率在97%左右。如今，全球主流廠家逆變器最大效率普遍突破99%，下一個目標是99.5%。2020年下半年，光伏組件紛紛推出基於182mm、210mm硅片尺寸的高功率組件，不足半年，華為、陽光電源、特變電工、科華數能、禾望、古瑞瓦特、錦浪科技等一批企業快速跟進，相繼推出與之適配的大功率組串式逆變器。

根據中國光伏行業協會資料，目前國內光伏逆變器市場仍然主要以組串式逆變器和集中式逆變器為主，其他微型和集散式逆變器佔比較小。隨着分佈式光伏市場的快速增長，以及集中式光伏電站中的組串式逆變器佔比的提升，組串式逆變器整體佔比逐年增長，2020年超過60%，而集中式逆變器佔比不到30%。未來隨着組串式逆變器在大型地面電站的廣泛應用，其市場應用佔比將進一步提升。

若以逆變器市場結構來看各家廠商的布局，陽光電源、SMA產品齊全，兼有集中式逆變器和組串式逆變器業務。Power Electronics、上能電氣主要以集中式逆變器為主。華為、SolarEdge、錦浪科技、固德威均以組串式逆變器為主，其中華為產品主要為大組串，面向大型地面電站與工商業光伏系統，而後三者則主要面向戶用市場。Enphase、禾邁股份、昱能科技以微型逆變器為主。

全球市場上，組串式和集中式是逆變器最主要類型。在中國，集中式逆變器和組串式逆變器兩者市佔率穩定在90%以上。

未來，逆變器的發展將呈現多樣化的趨勢。一方面，光伏電站的應用類型多樣化，沙漠、海上、分佈式屋頂、BIPV等各種應用不斷增多，對逆變器的要求不同。另一方面，電力电子、元器件等多種新技術的快速發展，以及與AI、大數據、互聯網等技術的整合，也帶動逆變器產業的不斷進步，逆變器正朝着更高效率、更高功率等級、更高直流電壓、更智能化、更安全、更強環境適應性、更友好運維的方向發展。

另外，隨着全球可再生能源的大規模應用，光伏滲透率不斷升高，逆變器需具備更強的電網支撐能力，滿足弱電網穩定運行、快速調度響應等需求。光儲融合、光儲充一體化、光伏制氫等創新融合應用也將逐步成為重要方式，逆變器將迎來更大的發展空間。