光伏逆变器将太阳电池宣布的直流电转化为契合电网电能质量要求的沟通电，并合作一般沟通供电的设备运用。光伏逆变器的功能能够影响整个光伏体系的平稳性、发电功率和运用年限。

  IGBT是光伏逆变器的中心器材。光伏装机容量的敏捷前进驱动逆变器职业生长，一起为IGBT的高速展开供给动力。

  方针鼓舞拉动逆变器出货量前进。各国政府的各项鼓舞办法极大促进了光伏职业的展开，光伏逆变器的出货量大幅前进。2020年全球光伏逆变器的出货量到达185GW，2013-2020年间复合增速为24%。

  存量替换需求继续。逆变器中IGBT等电子元器材运用年限一般为10-15年，而组件的运营周期是25年，所以逆变器在光伏组件的生命周期内至少需求替换一次。据测算，2020年全球光伏逆变器的替换需求约为8.7GW，同比增加近40%。

  欧洲、中东、非洲（EMEA区域）是光伏逆变器替换需求量最大的区域。EMEA区域在2019年替换需求到达了3.4GW，占全球的54%，首要因为前期光伏装机会集在了这些区域。

  国内光伏装机容量增加，拉动逆变器需求。跟着商场对新动力的需求增加以及国家对光伏发电施行方针的引导，国内光伏商场的装机容量出现大规模增加的态势，大幅拉动光伏逆变器的需求。2019年我国光伏逆变器出货量达83GW，在全球的商场份额达65%。

  材料来历：北极星太阳能光伏网，固德威上市招股说明书，前瞻工业研究院，方正证券研究所收拾

  国产光伏逆变器厂商继续发力。2020年全球光伏逆变器商场出货量到达185GW，华为、阳光动力和SMA市占率分别为23%、19%、7%，接连五年位列前三。华为、阳光动力、上能电气、古瑞瓦特等我国厂商算计商场份额已超50%，成为全球光伏逆变器供给主力。

  散布式光伏装机占比前进。2016年以来，散布式发电展开敏捷，累计装机容量的商场份额继续前进，2019年我国散布式光伏发电累计装机容量商场占比初次超越30%。

  组串式逆变器出货量占有绝大多数商场。现在逆变器产品首要分为三类，即组串式逆变器、会集式逆变器和集散式逆变器。组串式逆变器因为其生产技能的前进，逆变器结构有所优化，大功率组串式逆变器的本钱加速下降，组串式逆变器逐渐代替会集式逆变器，2020年组串式逆变器商场出货份额到达67%。

  2019年固德威原材料收购金额达5.7亿元，其间半导体器材类（首要为IGBT元器材）收购金额为6006万元，占比10.6%，2021年上半年，固德威的原材料中，以IGBT为主的半导体器材占逆变器本钱约10%~15%左右，金额到达为21,440.75万元，占原材料收购总额的份额26.34%，跟着商场供需严重，IGBT BOM占比有望前进。

  比较于会集式逆变器，组串式逆变器毛利率更高。固德威的产品以组串式逆变器为主，比较其他三家公司来说均匀毛利率较高，2020年毛利率为38%。

  材料来历：固德威招股说明书，固德威2021年半年度报告，方正证券研究所收拾

  地上光伏体系的初始出资本钱由组件、支架、逆变器、土地及建造等本钱组成，其间组件的价格占比最高，占全体初始本钱的40.7%，会集式逆变器占比较小，仅为3%。

  与地上光伏体系比较，散布式光伏体系大多建立在房子上，因而减少了土地运用费用，增加了房顶的加固和租借费用，并且组串式逆变器的本钱占比高于会集式逆变器，到达5%。

  2020年，大型地上电站占比为67.8%，散布式电站占比为32.2%，其间户用光伏能够占到散布式商场的65.2%左右。跟着2020年发布的竞价项目和平价项目以及特高压外送项目的逐渐并网，估计2021年大型地上电站的装机量占比将进一步上升。

  2021年6月20日，国家动力局归纳司发布了《关于报送整县（市、区）房顶散布式光伏开发试点计划的告诉》，指出展开整县（市、区）推动房顶散布式光伏建造，有利于整合资源完成集约开发，是加速推动房顶散布式光伏展开的重要行动，散布式项目仍将坚持必定的商场份额。

  我国电站式光伏体系的初始全出资首要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备、二次设备等关键设备本钱，以及土地费用、电网接入、建安、管理费用等部分构成，其间逆变器等关键设备本钱跟着技能前进和规模化效益，有必定下降空间。

  2020年，我国电站式光伏体系的初始全出资本钱为3.99元/W左右，估计2021年，跟着工业链各环节新建产能的逐渐开释，组件价格回归合理水平，光伏体系初始全出资本钱可下降至3.81元/W，其间会集式逆变器的本钱占比达3%，约0.12元/W。

  2020-2030年我国电站光伏体系初始全出资改变趋势（单位：元/W）：

  我国散布式光伏体系的初始全出资首要由组件、逆变器、支架、电缆、建安费用、电网接入、房顶租借、房顶加固以及一次设备、二次设备等部分构成。其间一次设备包含箱变、开关箱以及预制舱。

  2021年我国散布式光伏体系初始出资本钱为3.24元/W，其间组串式逆变器的本钱占比到达5%，约为0.18元/W。

  各国政府从环境保护和动力可继续展开战略的视点动身，纷繁制定方针鼓舞和支撑太阳能光伏发电技能，光伏职业在全球敏捷展开。2020年，全球新长脸伏装机容量127GW，同比增加10.43%，近5年的年均复合增加率到达19.10%，估计2025年全球光伏新增装机量将超越270GW，达观景象下将到达330GW。

  2011年今后，我国、日本、美国在太阳能光伏运用范畴展开敏捷，成为驱动全球光伏运用增加的首要动力。

  选用功率场效应管MOSFET构成的推挽式逆变电路比较简单，变压器的中性抽头接于电源正极，MOSFET的一端接于电源负极，替换作业终究输出沟通电力，可是带理性负载的才能差，并且变压器的功率也较低，因而运用起来有一些条件约束。

  选用绝缘栅双极晶体管IGBT构成的全桥逆变电路，其间Q1和Q2之间的相位相差180°，输出沟通电压的值随Q1和Q2的输出改变而改变。Q3和Q4一起导通构成续流回路，能够承载的电压更大，变压器的功率也更高，因而选用IGBT构成的逆变电路的运用较为广泛。

  光伏IGBT芯片的国产化难度高。工控外接负载电机，会有过载的状况产生，电流过载使得温度升高，终究导致模块失效，所以厂家在运用IGBT模块时留很大的余量，比方模块的额定电流为100A，降等用40-50A。而光伏是将直流电逆变到沟通电，再上传到电网，它没有过载，所以光伏逆变器的企业基本上把IGBT模块用到极致，所以光伏企业对IGBT芯片的牢靠性要求高于工控范畴。

  一只500千瓦的会集式光伏逆变器里边运用4只125千瓦的逆变器进行体系并联，一只125千瓦里一般运用三个半桥的1200V 600A的IGBT模块。

  半桥模块也称为2 in 1模块，能够直接构成半桥电路。半桥模块的电流/电压标准指的均是其间的每一个模块单元，如1200V 600A的半桥模块，表明其间的2个IGBT管芯的电流/电压标准都是1200V 600A，即C1和C2之间能够耐受最高2400V的瞬间直流电压。

  一个半桥的1200V 600A的IGBT模块内部运用两组IGBT芯片，每一组里边运用四颗150A芯片进行并联，模块内合计运用八颗150A IGBT芯片。

  组串式光伏逆变器在单个光伏(PV)电池板上转化电源，单个光伏电池板的额定功率一般为400W。组串式光伏逆变器一般依据两级式电源转化。首要，DC-DC升压电路将可变直流电压转化为固定直流电压（一般为40V-60 V），一起，经过最大功率点盯梢技能（MPPT）从光伏板获取能量（一般FSW=100 KHz）。接着在直流转沟通阶段，逆变器将直流电源转化成与电网兼容的1Φ的沟通电源。

  比较会集式逆变器，组串式逆变器的结构更为杂乱，运用的IGBT数量更多。组串式逆变器进行并联要操控谐振，不然或许形成大面积脱网现象。

  在DC-DC升压阶段能够运用模块，也能够并联多个单管，单管的数量依据器材的电流核算。假定电流为300A，能够运用4个75A的IGBT单器材或许6个50A的IGBT单器材进行并联，后续DC-AC阶段与会集式逆变器相同，大功率的选用三电平IGBT模块。

  NPC拓扑最常用的有两种结构，“I”字型（也称NPC1）和“T”字型（也称NPC2、MNPC、TNPC、NPP等），由4个IGBT和两个钳位二极管组成。

  ANPC结构是依据“I”字型NPC结构展开出来的一种改进型。NPC拓扑的损耗散布不均匀，会导致温升不均衡，从而约束模块的功率输出才能。而ANPC结构多了两个开关管以及相应的两个中性点换流回路，能够愈加灵敏恣意的装备开关管能够使损耗没有那么的不均衡，必定程度上能够前进模块的输出功率。

  逆变器的功率密度明显前进。2020年会集式逆变器功率密度为1.16kW/kg，会集式电站用组串式逆变器功率密度为2.14kW/kg，单相户用光伏逆变器功率密度为0.57kW/kg，三相户用逆变器功率密度为1.00kW/kg。

  会集式逆变器功率大于组串式逆变器。2020年，会集式逆变器单机功率为3125kW/台，会集式电站用组串式逆变器单机功率为225kW/台。户用光伏逆变器单机功率，在220V电压下为8kW/台，在380V电压下约15-20kW/台。

  海外企业良性循环：市占率越高，产品的反应数据越多，堆集的经历越多，产品越老练，赢利体量越大，投入新一代研制也越多。2020年英飞凌在IGBT单管和模块的商场份额均为首位，分别为29.3%/36.5%。

  国内企业展开受阻：交易冲突之前，因为产品长时间得不到客户运用，无法堆集大规模量产状况下的数据，产品小批量出了问题也不知道怎么处理。