光伏十年系列 | 中国逆变器的崛起

作为光伏系统最核心的部件之一，光伏逆变器不仅具有直交流变换功能，还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能，直接影响太阳能光伏系统的发电效率。

2003年，由学院派掌门曹仁贤率领的阳光电源推出了我国首台拥有自主知识产权的10kW并网光伏逆变器。但直至2009年，我国在产的逆变器企业少之又少，大量设备依赖进口，艾默生、SMA、西门子、施耐德、ABB等大量海外品牌备受推崇。

在过去的十年间，中国逆变器行业实现了崛起。2010年，全球光伏逆变器 TOP 10 榜单均被欧美品牌霸占。但是到了2021年，根据逆变器市占率排名数据，中国逆变器企业已位居全球前列。

2022年6月，全球权威调研机构IHS Markit公布了2021年全球光伏逆变器市场排行榜，在这份榜单中，中国光伏逆变器企业排名产生了更多的变化。

从2015年起，阳光电源和华为一直雄踞全球光伏逆变器出货量前二的位置，两者合计在全球逆变器市场中占据超过40%的市场份额。历史上一直为我国光伏逆变器企业视为标杆的德国企业SMA，在2021年全球逆变器市场排行榜中的名次进一步下滑，由第三降至第五位。而超越这位老牌逆变器强企，晋升全球前三的“后起之秀”，则是在2020年排名第七的中国光伏逆变器企业——锦浪科技。

中国光伏逆变器企业终于问鼎世界前三，形成了新一代“三足鼎立”格局。此外，以锦浪、古瑞瓦特、固德威为代表的逆变厂商加快出海速度，在欧洲、美国、拉美等市场应用广泛;SMA、PE、SolerEdge等海外厂商仍坚守欧洲、美国、巴西等区域市场，但市场份额下滑趋势明显。

2012年以前，由于欧美等国家光伏市场的爆发，装机量的持续上升，光伏逆变器的市场一直由欧洲企业占据主导，当时德国逆变器企业SMA占据全球22%的逆变器市场份额。在此期间，我国早期成立的光伏企业顺势而上，开始在国际舞台上崭露头角。2011年后，欧洲光伏市场开始转移，澳洲、北美市场爆发，国内逆变器企业也快速跟进。据介绍，2012年我国逆变器企业以高性价比优势，占据澳洲超过50%市场份额。

2013年起，中国政府出台标杆电价政策，国内项目开始陆续启动，中国光伏市场进入发展快车道，并逐渐取代欧洲成为全球光伏装机最大的市场。在此背景下，集中式逆变器供不应求，市场占有率一度接近九成。此刻，华为却决定以组串式逆变器入局，此举堪称是对红海市场与主流产品的“双重逆变”。

华为杀入光伏逆变器领域，一方面看中的是光伏行业发展前景广阔。与此同时，逆变器制作与华为的“老本行”通讯设备业务及电源管理业务具有相通之处，可以迅速复制迁移技术和供应链优势，导入现有供应商，大大降低逆变器研发和采购成本，快速形成优势。

2015年，华为首次登上全球光伏逆变器市场排行榜位，阳光电源也完成了首次对SMA的超越。至此，中国光伏逆变器终于冠绝世界，包揽下全球前二的位置，完成了一场“逆变”大戏。

2015~2018年，国内光伏逆变器厂商不断崛起，并且凭借价格优势迅速占领市场，海外老牌逆变器厂商的市场份额持续受到冲击。在小功率领域，SolarEdge、Enphase等走高端路线的逆变器厂商尚能凭借品牌、渠道优势占据一定市场份额，而在价格竞争比较激烈的大型光伏电站市场，SMA、ABB、Schneider、TMEIC、Omron等欧洲、日本老牌海外逆变器厂商的市场份额不断下滑。

2018年后，部分海外逆变器厂商开始退出光伏逆变器业务。对于大型电气巨头，光伏逆变器在其业务中占据的比重相对较小，ABB、Schneider等多家逆变器厂商也陆续退出逆变器业务。

中国逆变器厂商开始加快布局海外市场。2018年7月27日，阳光电源在印度投入使用产能达3GW的逆变器制造基地，随后，8月27日在美国设立本地化综合服务中心，加强海外备用库存、售后服务能力。与此同时，华为、上能、古瑞瓦特、锦浪、固德威等厂商也进一步加紧巩固和拓展海外布局。同时，三晶电气、首航新能源和茂硕电源等品牌开始寻求海外的新机会。

针对海外市场格局，目前市场上的品牌企业与客户在供需上已基本达到一定平衡，国际市场格局也基本固化。不过，部分新兴市场仍是积极开拓的方向，可以寻求一定的突破，海外新兴市场的持续发力，为中国逆变器企业带来新的动能。

从2016年以后，中国逆变器厂商占据世界光伏逆变器市场的主导地位。技术创新和规模化应用双重因素驱动光伏产业链各环节成本下降迅速，10年之间光伏系统成本下降了90%以上。作为光伏系统的核心设备，光伏逆变器在近10年内单瓦成本逐渐降低，从早期的1元/W以上降低到2021年的0.1~0.2元/W左右，下降至10年前的约1/10。

在光伏发展初期，逆变器厂家专注于设备成本降低、最大功率追踪最优、能量转换更高效等。随着技术的不断发展和系统应用的升级，逆变器集成了更多功能，如组件PID防护和修复，与跟踪支架、清扫系统等外围设备融合等，以提升整个光伏电站性能，保障发电收益最大化。

过去十年，逆变器应用场景不断增多，需面对各类复杂地理环境和极端天气，如沙漠高温、近海高湿高盐雾等。逆变器一方面要满足自身散热需求，另一方面需提升防护等级以应对恶劣环境，这无疑对逆变器结构设计和材料工艺提出了更高要求。

在开发商对发电质量和效率高要求背景下，光伏逆变器行业朝着更高的可靠性、转换效率、低成本发展。

激烈的市场竞争，带来的是技术上的不断升级。2010年左右，光伏逆变器主电路拓扑结构采用两电平电路，转换效率在97%左右。如今，全球主流厂家逆变器最大效率普遍突破99%，下一个目标是99.5%。2020年下半年，光伏组件纷纷推出基于182mm、210mm硅片尺寸的高功率组件，不足半年，华为、阳光电源、特变电工、科华数能、禾望、古瑞瓦特、锦浪科技等一批企业快速跟进，相继推出与之适配的大功率组串式逆变器。

根据中国光伏行业协会资料，目前国内光伏逆变器市场仍然主要以组串式逆变器和集中式逆变器为主，其他微型和集散式逆变器占比较小。随着分布式光伏市场的快速增长，以及集中式光伏电站中的组串式逆变器占比的提升，组串式逆变器整体占比逐年增长，2020年超过60%，而集中式逆变器占比不到30%。未来随着组串式逆变器在大型地面电站的广泛应用，其市场应用占比将进一步提升。

若以逆变器市场结构来看各家厂商的布局，阳光电源、SMA产品齐全，兼有集中式逆变器和组串式逆变器业务。Power Electronics、上能电气主要以集中式逆变器为主。华为、SolarEdge、锦浪科技、固德威均以组串式逆变器为主，其中华为产品主要为大组串，面向大型地面电站与工商业光伏系统，而后三者则主要面向户用市场。Enphase、禾迈股份、昱能科技以微型逆变器为主。

全球市场上，组串式和集中式是逆变器最主要类型。在中国，集中式逆变器和组串式逆变器两者市占率稳定在90%以上。

未来，逆变器的发展将呈现多样化的趋势。一方面，光伏电站的应用类型多样化，沙漠、海上、分布式屋顶、BIPV等各种应用不断增多，对逆变器的要求不同。另一方面，电力电子、元器件等多种新技术的快速发展，以及与AI、大数据、互联网等技术的整合，也带动逆变器产业的不断进步，逆变器正朝着更高效率、更高功率等级、更高直流电压、更智能化、更安全、更强环境适应性、更友好运维的方向发展。

另外，随着全球可再生能源的大规模应用，光伏渗透率不断升高，逆变器需具备更强的电网支撑能力，满足弱电网稳定运行、快速调度响应等需求。光储融合、光储充一体化、光伏制氢等创新融合应用也将逐步成为重要方式，逆变器将迎来更大的发展空间。