技術成熟疊加產業(yè)爆發(fā)雙層優(yōu)勢,儲能變流器將迎來新一輪增長,而與其場景相似、技術同源的光伏逆變器廠商,或率先受益。
儲能中游的核心環(huán)節(jié)
儲能變流器(PCS)又稱儲能逆變器,是儲能裝置和電網中間的關鍵器件,用作控制蓄電池的充電和放電過程,進行交直流的變換,在無電網情況下可以直接為交流負荷供電。
根據不同應用場景,儲能變流器可以分為組串式和集中式兩大類,其中,組串式主要應用于中小型儲能系統(tǒng),集中式應用于大型儲能系統(tǒng),產品形態(tài)適應源/網/荷側多種場景。
圖/儲能變流器按場景分類
華安證券提到,過去幾年,儲能業(yè)界關注的焦點主要在于電池技術、電池價格下降幅度以及儲能容量的提高。隨著全球儲能行業(yè)持續(xù)快速增長,電池逐漸成了標準化的普通產品,重點也從電池硬件轉移到儲能系統(tǒng)(ESS)的組件,特別是儲能平衡系統(tǒng)(BOS)和儲能變流器(PCS)。其中,儲能變流器PCS在先進系統(tǒng)管理和電網方面的應用逐漸增加。
除了重要性逐漸提升,從成本構成上看,儲能變流器在儲能系統(tǒng)中的成本占比也僅次于電池。
電池儲能系統(tǒng)主要包含電池、儲能變流器(PCS)、溫控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及管理控制系統(tǒng)和其他軟硬件系統(tǒng)。
根據國信證券經濟研究所測算,在電化學儲能系統(tǒng)的成本構成中,電池占比約60%,儲能變流器PCS占比約20%。此外,能量控制系統(tǒng)占比約10%,電池管理系統(tǒng)占比5%左右。
進一步拆分來看,儲能變流器上游主要由IGBT、印制電路板、電線電纜組成;中游為工頻升壓型儲能變流器、高壓直掛型儲能變流器;下游為風光電站、光伏電站、電網系統(tǒng)、變電站等。
其中,IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)模塊用于電壓、電流和頻率等的調節(jié),其效率直接影響儲能PCS的功率轉換效率,是儲能PCS的核心元器件之一。盡管儲能變流器的上游元器件行業(yè)市場競爭已經較為充分,但IGBT仍以進口為主,國產滲透率較低。
“儲能變流器決定了輸出電能的質量和特征,很大程度上影響著電池的壽命。”華安證券提到,目前,國內形成了成熟的組串式和集中式規(guī)?;瘍δ茏兞髌鳟a業(yè)鏈,伴隨著儲能裝機量的提升,行業(yè)進入爆發(fā)期,各公司百家爭鳴,需求的擴張為這個行業(yè)帶來巨大紅利。同時受限于上游IGBT供應不足,IGBT國產化進程加速,儲能變流器行業(yè)機遇大增。
與光伏逆變器技術同源 但毛利更高
由于儲能變流器與光伏逆變器在使用場景、技術原理、上游供應商和下游客戶上都有著較高的重合度,因此儲能變流器企業(yè)也大多來自于光伏逆變器廠商。
但華安證券也提到,儲能場景對逆變器的需求比光伏并網場景更為復雜。除了直流向交流轉換外,還需要具備從交流轉換為直流、并離網快速切換等功能,同時儲能PCS還是雙向變流器,有充電和放電兩個方向的能量控制。
因此儲能變流器的技術壁壘、售價以及毛利率均高于光伏并網逆變器。
2021年,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》提出,到2025年,實現新型儲能裝機規(guī)模達到3000萬千瓦以上的目標。未來3-4年的裝機總量超過之前近10年的總增長量。
GGII調研顯示,2022年,中國儲能鋰電池產業(yè)鏈規(guī)模破2000億,其中電力儲能產業(yè)鏈規(guī)模從2021年的480億元,增至2022年的1600億元,其中PCS增幅達248%。
根據根據目前儲能系統(tǒng)的市場價格約為1.5元/wh,華安證券測算,2023年儲能累計裝機量將達到32.6GW,儲能系統(tǒng)國內市場規(guī)模將達近千億元。
目前,國內的儲能變流器市場已經呈現出明顯的頭部化趨勢,但未出現絕對龍頭。
國內市場中,儲能系統(tǒng)的終端客戶大多是以發(fā)電集團和電網公司為主,因此業(yè)主在招投標中會指定部分電網體系內的儲能變流器產品配套出貨;從海外市場來看,產品質量和接入標準等要求的標準更高,因此頭部企業(yè)和搶先布局海外市場的企業(yè)則更具優(yōu)勢。
根據中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會統(tǒng)計數據顯示,目前,PCS上市企業(yè)有30 家。根據CNESA統(tǒng)計,在2021年的PCS全球出貨量榜單中,陽光電源、科華數據、比亞迪位居前三位,占據主要市場。
華安證券認為,由于當前國內儲能變流器市場集中度較高,但由于市場尚未被完全開發(fā),隨著國內大型儲能放量與海外大儲市場開啟,儲能變流器業(yè)務有望迎來加速期。
微型逆變器出貨量穩(wěn)步高增
功率提升和光儲一體化,是儲能變流器的技術迭代方向。
一方面,光伏電池片與組件功率提升顯著,隨著210mmTOPCon組件的市場占比提升,戶儲端對于大功率儲能變流器的需求也持續(xù)上漲;另一方面,光儲一體化的儲能變流器是海外大趨勢,與戶用并網逆變器渠道高度重合,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)光伏逆變器和儲能變流器,降低成本,提升光儲系統(tǒng)管理效率。
此外,微型逆變器作為一種新的技術路線,盡管尚處于發(fā)展期,但全球出貨量穩(wěn)步高增。2021年數據顯示,微型逆變器出貨量創(chuàng)歷史新高,達到3.61GW,同比上漲58.3%。
從發(fā)電效率上看,微型逆變器能夠實現組件級最大功率點跟蹤(MPPT)。華安證券指出,相較于組串式,組件級的MPPT技術能夠更好的規(guī)避組件不匹配、局部陰影等造成的失配損失。同時微型逆變器由于啟動電壓低(20V 左右),弱光效應更好。
不過,我國微型逆變器供應商較少,目前的出貨仍集中于海外龍頭Enphase。一方面是因為國內相關技術研發(fā)較晚,另一方面是因為國內市場對于微型逆變器的需求處于導入階段,尚未進入放量階段。
華安證券認為,此前,由于單瓦成本略高、應用場景等限制,過去全球微型逆變器在分布式市場的滲透率維持在2%-5%之間。當下,隨著全球居民用電價格的飆升,微型逆變器作為更為安全和高效的產品,將加速其在戶用光伏領域的滲透。
多家上市公司業(yè)績預喜 儲能逆變器成重要增長點
根據光大證券測算,2023年逆變器全球市場空間將超千億元,2021年至2025年的年復合增長率為18%,其中,儲能逆變器將貢獻最大增量。
面對千億規(guī)模的藍海市場以及更高的毛利誘惑,場景相似、技術同源的光伏逆變器廠商進軍儲能PCS領域有著先發(fā)優(yōu)勢,而儲能逆變器也正在成為驅動光伏逆變器行業(yè)上市公司業(yè)績增長的重要因素。
近期,多家光伏逆變器產業(yè)上市公司發(fā)布了2022年業(yè)績預喜公告。
陽光電源預計報告期內實現歸母凈利潤32億元至38億元,同比增長102%至140%;實現扣非凈利潤30億元至36億元,同比增長125%至170%。
陽光電源表示,報告期內,在全球新能源市場快速增長的背景下,公司抓住機遇,持續(xù)加強 研發(fā)創(chuàng)新,深耕全球市場,全球品牌影響力持續(xù)提升,光伏逆變器、儲能系統(tǒng)、風電變流器等核心業(yè)務市場領先地位進一步加強,出貨量和收入同比大幅提升。
知名的并網逆變器供應商錦浪科技預計,2022年實現歸母凈利潤10.4億元至11.0億元,同期增長119.49%至132.15%。
錦浪科技表示,公司所從事的組串式并網逆變器及儲能逆變器的市場需求快速增長,內外銷需求旺盛。隨著公司新建產能的釋放,公司產品的交付能力大幅提升,產品競爭力不斷增強,產品出貨量持續(xù)增加,公司營業(yè)收入和盈利能力快速提升。
此外,昱能科技預計2022年實現歸母凈利潤3.4億元至3.8億元,同比增長230%至269%;德業(yè)股份預計2022年實現歸母凈利潤14.5億元至15.5億元,同比增長150.62%至167.91%。
天風證券認為,儲能需求的爆發(fā)式增長帶動儲能逆變器需求,也帶動了逆變器行業(yè)向儲能賽道切換。產品方面,分布式儲能對混合逆變器需求旺盛,大儲方面組串式儲能等精度更高方案將引領產品迭代方向。競爭格局來看,由于行業(yè)尚處快速增長期,因此各企業(yè)仍在市場端做差異化競爭。
“展望23年,我們認為新產品和新技術所帶來的滲透率提升&盈利從階段性底部反彈,或是最強主線。”天風證券團隊表示,環(huán)節(jié)上首推微逆和儲能占比高的逆變器公司。
中郵證券認為,儲能行業(yè)是長期優(yōu)質超級賽道,未來數年將保持高速增長,2023年將是儲能行業(yè)長短期高增的起點,中國大儲增速預計翻倍,歐美等國也保持快速增長。
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