半導體行業深度分析：新能源發電持續景氣光伏IGBT市場前景廣闊-220308（20頁）.pdf

1、 1 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 新能源發電持續景氣， 光伏新能源發電持續景氣， 光伏 I IGBTGBT 市場市場前景廣闊前景廣闊 I IGBTGBT 是光伏是光伏逆變器核心器件，應用前景廣闊：逆變器核心器件，應用前景廣闊：光伏逆變器是光伏發電的核心設備，其主要功能為將太陽電池組件產生的直流電轉化為交流電， 并入電網或供負載使用。 IGBT 是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面

2、的優點， 是電力電子領域較為理想的開關器件。IGBT 因其通態電流大、耐壓高、電壓驅動等特點，在光伏逆變器中相較 MOSFET 具有較大優勢，已逐漸取代MOSFET 作為光伏逆變器的核心器件，新能源發電行業的迅速發展將成為 IGBT 行業持續增長的全新動力。 光伏新增裝機量持續提升，推動光伏新增裝機量持續提升，推動 IGBTIGBT 需求增長：需求增長：我國 2021 年新增光伏裝機量高達 54.88GW，同比增長 13.9%，國家光伏發電累計裝機容量達 306GW，增速為21.01%。根據能源局月度調度數據顯示，2022 年1 月全國新增光伏裝機容量 7.38GW，同比增長 212%，其中分

3、布式新增約 4.69GW，同比增加 252%，集中式新增裝機量 2.68GW，同比增加160%，中國光伏行業協會預計 2022 年我國光伏新增裝機量將達到75-90GW，2022-2025 年我國年均新增光伏裝機量將達到 83-99GW, 光伏新增裝機量的持續提升帶動 IGBT 需求增長，根據產業調研，IGBT在光伏逆變器中的價值量大約為 2000-3000 萬元/GW。儲能方面，隨著儲能技術的迭代和成本的降低，儲能裝機量增長速度加速。IHS Markit 報告顯示，到 2025 年，年度新增并網型儲能逆變器規模預計增至10.6GW，儲能逆變器的應用進一步打開 IGBT 市場。 國外巨頭壟斷光

4、伏國外巨頭壟斷光伏 IGBTIGBT 行業，國內廠家提速追趕：行業，國內廠家提速追趕：國內光伏逆變器廠商的快速發展為國產 IGBT 替代帶來更多產品應用的機會，根據SolarEdge 統計，2018 年，華為在全球逆變器市場的份額達 22%，市占率位列全球第一，據陽光電源 2020 年報披露，公司 2015 年起出貨量首次超越連續多年排名全球發貨量第一的歐洲公司，已批量銷往德國、意大利、澳大利亞、美國、日本、印度等 150 多個國家和地區。IGBT作為光伏逆變器的核心部件，目前市場被國外企業壟斷，國內產品供需嚴重不平衡。 國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要提出大力推進先進半導體等新興前沿領

5、域創新和產業化，國內企業積極投入研發提速追趕。 Tabl e_Ti t l e 2022 年年 03 月月 08 日日 半導體半導體 Tabl e_BaseI nf o 行業深度分析行業深度分析 證券研究報告 投資投資評級評級 領先大市領先大市-A 維持維持評級評級 Tabl e_Fi rst St oc k 首選股票首選股票 目標價目標價 評級評級 Tabl e_C hart 行業表現行業表現 資料來源：Wind資訊 % 1M 3M 12M 相對收益相對收益 6.70 -6.01 29.26 絕對收益絕對收益 1.14 -18.89 14.94 - 相關報告相關報告 助力 800V高壓平臺升

6、級， SiC 車規級應用滲透率加速提升 2021-12-31 SiC 襯底-產業瓶頸亟待突破， 國內廠商加速追趕 2021-11-23 市場空間巨大，SiC 國產化趨勢加速 2021-11-06 -14%-4%6%16%26%36%46%56%2021-032021-072021-11半導體(中信) 滬深300 2 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 投資建議：投資建議：建議關注斯達半導、時代電氣、新潔能、士蘭微、華潤微、宏微科技、揚杰科技。 風險提示：風險提示：光伏裝機量不及預期風險；光伏逆變器銷量不及預

7、期；產品研發不及預期 sYrXxX8WnUzW6MdN9PtRpPtRnPfQnNpMiNnNvM7NrRwPxNoPsMxNpNyQ行業深度分析/半導體 3 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 內容目錄內容目錄 1. IGBT 是現代電力電子產業的核心器件，在光伏逆變器領域應用前景廣闊是現代電力電子產業的核心器件，在光伏逆變器領域應用前景廣闊. 5 1.1. 光伏逆變器是光伏發電核心設備，組串式逆變器占比呈上升趨勢. 5 1.2. 儲能進程加快推進，儲能逆變器有望受益 . 7 1.3. IGBT 是現代電

8、力電子器件中的主導型功率器件 . 8 1.4. IGBT 主要應用于 DC/DC 升壓和 DC/AC 逆變電路，較 MOSFET 更具優勢. 10 2. “光伏光伏+儲能儲能”雙力驅動，雙力驅動，IGBT市場空間巨大市場空間巨大 .11 2.1. 光伏發電為 IGBT 帶來持續發展動力 .11 2.2. 儲能逆變器進一步打開 IGBT 市場 . 13 3. 海外巨頭占據壟斷地位，國產企業加速追趕海外巨頭占據壟斷地位，國產企業加速追趕 . 14 3.1. 海外巨頭占據壟斷地位 . 14 3.2. “政策鼓勵+下游需求驅動”雙重利好，“國產替代”提速追趕 . 15 4. 投資建議投資建議. 17

9、4.1. 斯達半導 . 17 4.2. 時代電氣 . 17 4.3. 新潔能 . 18 4.4. 士蘭微 . 18 4.5. 華潤微 . 19 4.6. 宏微科技 . 19 4.7. 揚杰科技 . 20 5. 風險提示風險提示. 20 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1：光伏逆變器基本結構：光伏逆變器基本結構 . 5 圖圖 2：全球逆變器出貨量分類占比趨勢：全球逆變器出貨量分類占比趨勢 . 7 圖 3：分布式光伏儲能逆變器應用示意圖 . 8 圖圖 4：光伏儲能逆變器生產流程光伏儲能逆變器生產流程 . 8 圖圖 5：功率半導體產品范圍示意圖：功率半導體產品范圍示意圖 . 9 圖 6：全球 IGBT 市場

10、規模變化. 10 圖 7：我國 IGBT 市場規模變化. 10 圖 8：不同電壓 IGBT 應用場景. 10 圖 9：2013-2021 年全國光伏發電累計裝機容量及增速 . 12 圖 10：中國光伏新增裝機預測（GW）. 12 圖 11：全球光伏新增裝機預測（GW） . 12 圖 12：全球光伏儲能逆變器出貨量（GW）. 14 圖 13：全球儲能累計裝機容量預測（GW）. 14 圖 14： 2019 年全球 IGBT 模塊市占率前十的企業 . 15 圖 15： 2019 年 IGBT 器件市占率前十的企業 . 15 圖圖 16： 2020 年全球光伏逆變器市場格局年全球光伏逆變器市場格局 .

11、 16 圖 17： 2016-2020 年斯達半導營收情況. 17 圖 18： 2016-2020 年斯達半導營收情況. 17 圖 19： 2017-2020 年時代電氣營收情況. 17 圖 20： 2017-2020 年時代電氣歸母凈利潤情況 . 17 圖 21：2016-2020 年新潔能營收情況 . 18 行業深度分析/半導體 4 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖 22：2016-2020 年新潔能歸母凈利潤情況 . 18 圖 23： 2016-2020 年士蘭微營收情況 . 18 圖 24：

12、2016-2020 年士蘭微歸母凈利潤情況. 18 圖 25： 2016-2020 年華潤微營收情況 . 19 圖 26： 2016-2020 年華潤微歸母凈利潤情況. 19 圖 27： 2016-2020 年宏微科技營收情況. 20 圖 28： 2016-2020 年宏微科技歸母凈利潤情況 . 20 圖 29： 2016-2020 年揚杰科技營收情況. 20 圖 30： 2016-2020 年揚杰科技歸母凈利潤情況 . 20 表 1：組串式逆變器與集中式逆變器對比 . 6 表 2：斯達半導光伏應用解決方案.11 表 3：國內光伏逆變器 IGBT 市場空間估算 . 13 表 4：全球光伏逆變器

13、 IGBT 市場空間估算 . 13 表 5：儲能政策梳理. 13 表 6：國際龍頭情況. 15 表 7：國內廠家布局情況. 16 行業深度分析/半導體 5 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 1. IGBT 是現代電力電子產業的核心器件，在光伏逆變器領域應用前是現代電力電子產業的核心器件，在光伏逆變器領域應用前景廣闊景廣闊 1.1. 光伏逆變器是光伏發電核心設備，組串式逆變器占比呈上升趨勢光伏逆變器是光伏發電核心設備，組串式逆變器占比呈上升趨勢 光伏逆變器是光伏發電的核心設備，其主要功能為將太陽電池組件產生

14、的直流電轉化為交流光伏逆變器是光伏發電的核心設備，其主要功能為將太陽電池組件產生的直流電轉化為交流電， 并入電網或供負載使用。電， 并入電網或供負載使用。 光伏逆變器主要由輸入濾波電路、 DC/DC MPPT 電路、 DC/AC逆變電路、輸出濾波電路、核心控制單元電路組成。太陽能電池組件所發的電要通過逆變器的處理才能對外輸出，逆變器屬于光伏發電系統的核心設備。 光伏逆變器不是簡單的電力變換裝臵光伏逆變器不是簡單的電力變換裝臵。除將直流電轉換為交流電外，光伏逆變器還能夠與電網實現交互、使光伏發電系統獲得最大輸出效率，能夠判斷及處理光伏系統故障，是多種信息交互的設備、人機交互的重要平臺。光伏逆變器

15、因其技術壁壘較高，在發展初期一直被國外逆變器企業所壟斷，我國的部分逆變器企業在不斷研發過程中逐步突破技術障礙，目前己在全球逆變器行業中占據一定地位。 圖圖 1：光伏逆變器基本結構：光伏逆變器基本結構 資料來源：錦浪科技招股說明書，安信證券研究中心 光伏逆變器根據輸出交流電壓的相數， 可分為單相逆變器和三相逆變器。光伏逆變器根據輸出交流電壓的相數， 可分為單相逆變器和三相逆變器。 單相指一根相線 （俗稱火線）和一根零線構成的電能輸送形式，必要時會有第三根線（地線）用來防止觸電。在日常生活中多使用單相電源，也稱為照明電。三相是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差 120角的交流電勢組成的電源，

16、三相交流電的用途很多，工業中大部分的交流用電設備（例如電動機）都采用三相交流電。 光伏逆變器根據應用在并網發電系統或離網發電系統中，可分為并網逆變器和離網逆變器。光伏逆變器根據應用在并網發電系統或離網發電系統中，可分為并網逆變器和離網逆變器。并網逆變器除可以將直流電轉換成交流電外，輸出的交流電還與市電的頻率及相位同步，可以回到市電。光伏并網逆變器需要檢測并網電網情況后再進行并網，斷開電網不能工作。因為需要向電網送電，必須在相位、頻率、電壓與電網一致時并網輸出。離網逆變器可獨立于電網工作，可帶阻容性及電機感性等負載，應變快、抗干擾、適應性及實用性強，是停電應急電源和戶外供電首選電源產品。離網逆變

17、器適用電力系統、通訊系統、鐵路系統、航運、醫院、商場、學校、戶外等場所。 光伏逆變器根據技術路線可以分為集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。光伏逆變器根據技術路線可以分為集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。目前市場主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主。集中式逆變器是將匯總后的直流電轉變為交流電，功率相對較大；組串式逆變器是將組件產生的直流電直接轉變為交流電再進行匯總，功率相行業深度分析/半導體 6 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 對較小，組串式逆變器占光伏電站裝機規模市場份額約為 60%。 集中

18、式逆變器：集中式逆變器： 集中式逆變器是將并行的光伏組串連到同一臺集中逆變器的直流輸入端，做最大功率峰值跟蹤以后，再經過逆變并入電網。集中式逆變器單體容量通常在 500kW以上，需要具備通風散熱功能的專用機房，主要適用于光照均勻的集中性地面大型光伏電站等， 其單體功率高， 成本低， 電網調節性好， 但要求光伏組串之間要有很好的匹配，一旦出現多云、部分遮陰或單個組串故障，將影響整個光伏系統的效率和產能。 組串式逆變器：組串式逆變器：組串式逆變器是對幾組光伏組件組串起來進行最大功率峰值跟蹤，再經過逆變并入交流電網，當有一塊組件發生故障只會影響其對應的最大功率峰值跟蹤模塊和少數幾個組串發電量，對系統

19、整體影響較小。組串式逆變器的單體容量一般在 100kW以下，主要應用于分布式光伏發電系統，是整個分布式光伏發電系統中的關鍵設備。 微型逆變器：微型逆變器：微型逆變器是對每塊光伏組件進行單獨的最大功率峰值跟蹤，再經過逆變并入交流電網。 微型逆變器優點是可以對每塊組件進行逆變， 單體容量一般在 1kW 以下，通常僅有幾十伏的直流電壓，可最大程度降低安全隱患。若組串型逆變器出現故障，會引起幾千瓦的電池板不能發揮作用，而微型逆變器故障對系統整體造成的影響非常小。 表表 1：組串式逆變器與集中式逆變器對比：組串式逆變器與集中式逆變器對比 逆變器類型逆變器類型 優勢優勢 劣勢劣勢 適用領域適用領域 發展趨

20、勢發展趨勢 組串式逆變器組串式逆變器 體積小，重量輕，便于運輸與安裝； 夜間自損耗??； 單機容量小，故障時發電量損失少； 光伏組件發電多 轉換效率低；功率密度大，元器件工作溫度高，故障率相對較高，成本相對較高 戶用和工商業屋頂、農業大棚光伏、水面光伏等分布式電站，以及丘陵、 大型地面等集中式電站 單機功率往大型化發展，有效拉低單瓦成本，地面電站應用逐漸增加； 轉換效率不斷提升， 并朝著智能化、安全性等技術領域發展 集中式逆變器集中式逆變器 轉換效率高；元器件數量少，成本低、可靠性高 單機體積大，重量重，運輸與安裝難度大；需單獨建設安裝基建；單機容量大，故障時發電量損失大 大型地面、 礦坑等集中

21、式電站 不斷提升單機容量，降低電站投資和度電成本 資料來源：固德威招股說明書，安信證券研究中心整理 集中式逆變器原占比最高，近年來由于組串式逆變器快速發展，成本迅速下降，逐漸接近于集中式逆變器成本，其占比開始不斷提高。受益組串式逆變器在中東部地區應用逐步展開，分布式應用領域不斷增加， 市場占比將進一步提升。 根據Wood Mackenzie發布的調研報告，2015 年至 2019 年全球逆變器中，組串式逆變器占比呈現不斷上升的趨勢。 行業深度分析/半導體 7 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 2：全

22、球逆變器：全球逆變器出貨量出貨量分類占比趨勢分類占比趨勢 資料來源：Wood Mackenzie，安信證券研究中心 1.2. 儲能進程加快推進，儲能逆變器有望受益儲能進程加快推進，儲能逆變器有望受益 儲能在現代綜合能源系統中可以起到削峰填谷、 提高風、 光等可再生能源的消納水平的作用，能支撐分布式電源及微網，促進能源生產消費、開放共享、靈活交易，實現多能協同。由于化石能源的不可再生性，儲能對全球能源轉型至關重要，是能源革命的重要環節。隨著儲能成本的逐年下降，儲能在全球范圍內越來越受到重視。光伏儲能系統的應用將進一步推動逆變器向電站能源管理中心演進。 光伏儲能逆變器根據是否與電網連通主要分為并網

23、型光伏儲能和離網型光伏儲能，其中以并光伏儲能逆變器根據是否與電網連通主要分為并網型光伏儲能和離網型光伏儲能，其中以并網型光伏儲能為主。網型光伏儲能為主。離網型光伏儲能系統主要應用于海島、無電網覆蓋的偏遠地區等場景。并網型儲能又可以分為發電側儲能、配電側儲能和用電側儲能。發電側儲能主要解決并網發電的波動性和消納問題，配電側儲能則主要實現調峰調頻功能，發電側和配電側儲能系統應用通常具有容量大、占地面積大、投資成本高等特點，主要應用于大型集中式地面電站和電網變電站等領域。用電側光伏儲能可分為戶用光伏儲能和工商業光伏儲能，主要用于提升發電收益、降低用電成本。近年來用電側光伏儲能系統的安裝呈上升趨勢，未

24、來隨著儲能電池價格的下降，儲能進程推進速度將逐步加快。 光伏儲能逆變器具體工作原理為：光伏儲能逆變器具體工作原理為：光伏所發的電能優先供本地負載使用，多余的能量存儲到蓄電池中，在電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網。當光伏所發電能不足時，蓄電池放電提供電能供本地負載使用，從而降低對電網和傳統能源的依賴。分布式光伏儲能逆變器具體應用示意圖如下： 行業深度分析/半導體 8 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 3：分布式光伏儲能逆變器應用示意圖：分布式光伏儲能逆變器應用示意圖 資料來源：固德威招股說明書，安

25、信證券研究中心 光伏儲能逆變器主要以印刷電路半成品、機器箱體、機器散熱器、機器上蓋、電池、機器包裝材料等為原料，生產過程包括電子件預加工、整機裝配、測試和整機包裝等工藝環節，具體生產工藝流程如下： 圖圖 4：光伏儲能逆變器生產流程光伏儲能逆變器生產流程 資料來源：固德威招股說明書，安信證券研究中心 1.3. IGBT 是現代電力電子器件中的主導型功率器件是現代電力電子器件中的主導型功率器件 功率半導體器件是半導體器件的重要組成部分，是電力電子應用裝備的基礎和核心器件。功率半導體器件是半導體器件的重要組成部分，是電力電子應用裝備的基礎和核心器件。功率半導體主要用于電力電子設備的整流、穩壓、開關、

26、變頻等，具有應用范圍廣、用量大等特點。功率半導體器件主要包括二極管、晶閘管、晶體管等產品，其中晶體管是市場份額最大的種類，晶體管又可以分為 IGBT、 MOSFET 和雙極型晶體管等。功率半導體器件作為不可替代的基礎性產品，廣泛應用于工業控制、新能源發電和電能質量管理、汽車電子和汽車充電樁等領域，尤其是在大功率、大電流、高頻高速、低噪聲等應用領域起著無法替代的關鍵作用。雖然功率器件在整臺電力電子裝臵中的價值通常不會超過總價值的 20%-30%，但對整機的總價值、尺寸、總量、動態性能、過載能力、耐用性和可靠性起著十分重要的作用。 行業深度分析/半導體 9 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報

27、告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 5：功率半導體產品范圍示意圖：功率半導體產品范圍示意圖 資料來源：宏微科技招股說明書，安信證券研究中心 注：高亮部分為功率半導體產品范圍 IGBT 是由是由 BJT(雙極型三極管雙極型三極管)和和 MOS(絕緣柵型場效應管絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有率半導體器件，兼有 MOSFET 的高輸入阻抗和的高輸入阻抗和 GTR 的低導通壓降兩方面的優點，是電力的低導通壓降兩方面的優點，是電力電子領域較為理想的開關器件。電子領域較為理想的開關器件。BJ

28、T 是電流驅動器件，基本結構是兩個背靠背的 PN 結，基極和發射極之間的 PN 結稱為發射結，基極和集電極之間的 PN 結稱為集電結，通過控制輸入電壓和基極電流可以使三極管出現電流放大或開關效應。 MOSFET 是電壓型驅動器件， 以常用的 N 溝道 MOS 管為例，通過在 P 型半導體上方加入金屬板和絕緣板，即柵極，在使用中保持源級和漏級電壓不變，柵極加正電壓，MOS 管呈導通狀態，降低柵極電壓，MOS 管呈關閉狀態。由于柵極所帶來的電容效應，使得 MOS 管只需要很小的驅動功率即可實現高速的開關作用。BJT 通態壓降小、載流能力大，但驅動電流小，MOSFET 驅動功率小、快關速度快，但導通

29、壓降大、載流密度小。IGBT 可以等效為 MOS 管和 BJT 管的復合器件，在保留 MOS 管優點的同時增加了載流能力和抗壓能力。 IGBT 核心技術包括核心技術包括 IGBT 芯片設計、生產以及芯片設計、生產以及 IGBT 模塊的設計、封裝測試等模塊的設計、封裝測試等。IGBT 芯片由于其工作在大電流、高電壓、高頻率的環境下，對芯片的可靠性要求較高，同時芯片設計需保證開通關斷、抗短路能力和導通壓降（控制熱量）三者處于均衡狀態，芯片設計與參數調整優化十分特殊和復雜。 IGBT 芯片設計是功率半導體器件產業鏈中對研發實力要求很高的環節，國內已有少數企業的技術實力逐步趕上國際主流先進企業水平。

30、IGBT 功率半導體器件廣泛應用于電機節能、軌道交通、智能電網、家用電器、汽車電子、新能源發電、新能源汽車等領域，應用前景十分廣闊。根據 IHS Markit 報告，2018 年全球IGBT 市場規模約為 62 億美金，2012 年-2018 年年復合增長率達 11.65%。 行業深度分析/半導體 10 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 圖圖 6：全球：全球 IGBT 市場規模變化市場規模變化 圖圖 7：我國：我國 IGBT 市場規模變化市場規模變化 資料來源：IHS Markit, 安信證券研究中心 資

31、料來源：智研咨詢，安信證券研究中心 IGBT 在應用層面通常根據電壓等級劃分：在應用層面通常根據電壓等級劃分： 低壓 IGBT：指電壓等級在 1000V 以內的 IGBT 器件，例如常見的 650V 應用于新能源汽車、家電、工業變頻等領域。 中壓 IGBT：指電壓等級在 1000-1700V 區間的 IGBT 器件，例如 1200V 應用于光伏、電磁爐、 家電、 電焊機、 工業變頻器和新能源汽車領域， 1700V 應用于光伏和風電領域。 高壓 IGBT：指電壓等級 3300V 及以上的 IGBT 器件，比如 3300V 和 6500V 應用于高鐵、動車、智能電網，以及工業電機等領域。 圖圖 8

32、：不同電壓不同電壓 IGBT 應用場景應用場景 資料來源：Yole，安信證券研究中心 1.4. IGBT 主要應用于主要應用于 DC/DC 升壓和升壓和 DC/AC 逆變電路，逆變電路，較較 MOSFET 更具優勢更具優勢 IGBT 相較相較 MOSFET在中高壓系統中更具優勢，廣泛應用于光伏逆變器。在中高壓系統中更具優勢，廣泛應用于光伏逆變器。在光伏發電中，太陽光照射下太陽能電池陣列產生電能輸出直流電，但輸出的電能不符合電網要求，需通過逆變器將其整流，再逆變成符合電網要求的交流電后輸入并網。以往光伏發電系統是采用MOSFET 構成的逆變器，然而隨著電壓的升高，MOSFET 的通態電阻也會隨著

33、增大，在一些高壓大容量的系統中，MOSFET 會因其通態電阻過大而導致開關損耗增加。IGBT 因其通態電流大、 耐壓高、 電壓驅動等特點， 使其在中、 高壓容量的系統中更具優勢， 因此采用 IGBT構成太陽能光伏發電關鍵電路的開關器件，有助于減少整個系統不必要的損耗，使其達到最佳工作狀態。在實際項目中 IGBT 已逐漸取代 MOSFET 作為光伏逆變器和風力發電逆變器的核心器件，新能源發電行業的迅速發展將成為 IGBT 行業持續增長的全新動力。 -30.0%-20.0%-10.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%0102030405060702012201320142

34、015201620172018市場規模（億美元） 增速（%） 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0%0204060801001201401601802012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019市場規模（億元） 增速（%） 行業深度分析/半導體 11 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 IGBT 在光伏逆變器中主要應用在在光伏逆變器中主要應用在 DC/DC 升壓和升壓和 DC/AC 逆變電路中。逆變電路中。 根據光伏逆變器的功率大小選擇IGBT單管

35、或模塊方案。 單臺集中式光伏逆變器的功率范圍通常為600-1000kW，將多臺光伏逆變器并聯后，功率可達 3000kW，由于其功率較高多采用 IGBT 模塊。組串式逆變器單體容量一般在 100kW 以下，同時使用 IGBT 模塊和 IGBT 單管，組串式逆變器需要經過 DC/DC 升壓和 DC/AC 逆變兩次變換，在 DC/DC 升壓階段，根據功率不同適用分立器件和模塊兩種方案。 單相組串式逆變器大多使用 IGBT 單管， 其額定功率一般低于 15kW；三相組串式逆變器額定功率范圍廣，單臺功率為 5-200kW，其根據情況選擇 IGBT 單管或模塊。 IGBT 單管指單片 IGBT 和續流二極

36、管集成封裝的產品。 IGBT 模塊是由多個 IGBT 芯片按照特定的電路形式組合，如半橋、全橋等，集成封裝在一起。 表表 2：斯達半導光伏應用解決方案：斯達半導光伏應用解決方案 拓撲類型拓撲類型 電流（電流（A）/電壓（電壓（V） 方案示意圖方案示意圖 集中式光伏解決方案集中式光伏解決方案 半橋 1400/1200 半橋 (450-600)/1200 組串式光伏解決方案組串式光伏解決方案 T 字形三電平 80/1200 一字形三電平 (75-150)/1200 其他方案其他方案 T 字形三電平 (300-400)/1200 資料來源：斯達半導官網，安信證券研究中心 2. “光伏“光伏+儲能”雙

37、力驅動，儲能”雙力驅動，IGBT 市場空間巨大市場空間巨大 2.1. 光伏發電為光伏發電為 IGBT 帶來持續發展動力帶來持續發展動力 在“碳達峰” 、 “碳中和”目標的驅動作用下，國家推動綠色能源發展，光伏發電屬于綠色環保的發電方式，符合全球綠色化環?；l展趨勢，國內外光伏行業前景廣闊。 我國光伏應用市場增速明顯，裝機量、發電量不斷提高。我國光伏應用市場增速明顯，裝機量、發電量不斷提高。根據國家能源局數據，2021 年我行業深度分析/半導體 12 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 國光伏發電量為 325

38、9 億千瓦時，同比增長 25.1%，占總發電量比重 3.9%，截至 2021 年我國光伏市場新增裝機 54.88GW，累計裝機量為 306GW，我國光伏累計裝機量連續六年居全球首位。在“碳達峰” 、 “碳中和”背景下，發展可再生能源是我國長期戰略目標，國家在“十四五”期間將堅持清潔低碳戰略方向不動搖。 光伏發電作為重要的綠色環保發電方式， 符合國家發展趨勢， 發展前景廣闊。 根據 BNEF 數據， 2019 年底累計光伏裝機容量超過風電裝機，成為僅次于煤炭、天然氣、水電的全球第四大發電來源。 圖圖 9：2013-2021 年全國光伏發電累計裝機容量及增速年全國光伏發電累計裝機容量及增速 資料來

39、源：國家能源局，安信證券研究中心 光伏平價上網，逆變器需求進一步釋放。光伏平價上網，逆變器需求進一步釋放。受益于原材料成本的下降以及光伏發電技術的快速迭代，全球光伏發電成本持續下降，各國陸續進入光伏平價時代，成為光伏逆變器市場的助推劑。國際可再生能源署的數據顯示，光伏是成本下降速度最快的可再生能源，年均降幅為16.82%，遠超風電、生物質等。根據 BNEF 統計，自 2007 年開始的十年時間內，光伏發電組件、光伏發電系統成本分別下降 88.3%和 91.6%，度電成本累計下降約 90%，光伏發電成本的大幅下降使得光伏發電的市場滲透率提高。目前，光伏發電仍具有成本下降空間，根據錦浪科技年報，2

40、021 年除青海省，各省新建光伏發電、風電項目指導價均低于當地燃煤基準價，基本實現平價上網。 光伏市場裝機量光伏市場裝機量：根據能源局月度調度數據顯示，2022 年 1 月全國新增光伏裝機容量7.38GW，同比增長 212%，開年光伏裝機量大增的背景下采用 CPIA 樂觀預計數據，2025年我國光伏新增裝機量為 110GW，年復合增長率達 18%；全球光伏新增裝機量有望達到330GW，年復合增長率達 20%。 圖圖 10：中國光伏新增裝機預測（中國光伏新增裝機預測（GW） 圖圖 11：全球光伏新增裝機預測（全球光伏新增裝機預測（GW） 資料來源：固德威年報，CPIA，安信證券研究中心 資料來源

41、：固德威年報，CPIA，安信證券研究中心 0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%050100150200250300350201320142015201620172018201920202021累計裝機容量（GW） 增速（%） 行業深度分析/半導體 13 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 光伏逆變器光伏逆變器 IGBT 市場空間推算市場空間推算：據 CPIA 樂觀預測數據，2025 年我國光伏新增裝機容量110GW， 全球新增

42、330GW。 根據產業調研數據， IGBT單位成本大約為2000-3000萬元/GW，粗略估計，2025 年國內光伏逆變器 IGBT 市場規模有望達到 23.1 億左右，全球光伏逆變器IGBT 市場規模達到 69.3 億元。 表表 3：國內國內光伏逆變器光伏逆變器 IGBT 市場空間估算市場空間估算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 光伏新增裝機量光伏新增裝機量（GW） 48 55 75 90 100 110 IGBT 單位成本單位成本（億元（億元/GW） 0.3 0.28 0.26 0.24 0.22 0.21 對應的對應的 IGBT 市市場空間（億元）場空

43、間（億元） 14.4 15.4 19.5 21.6 22.0 23.1 資料來源：CPIA，安信證券研究中心 表表 4：全球光伏逆變器：全球光伏逆變器 IGBT 市場空間估算市場空間估算 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 光伏新增裝機量光伏新增裝機量（GW） 138 170 225 270 300 330 IGBT 單位成本單位成本（億元（億元/GW） 0.3 0.28 0.26 0.24 0.22 0.21 對應的對應的 IGBT 市市場空間（億元）場空間（億元） 41.4 47.6 58.5 64.8 66 69.3 資料來源：CPIA，安信證券研究中心

44、2.2. 儲能逆變器進一步打開儲能逆變器進一步打開 IGBT 市場市場 儲能逆變器市場發展迅速， 是新能源發電的未來趨勢。儲能逆變器市場發展迅速， 是新能源發電的未來趨勢。 由于光伏組件容易受到天氣變化影響，儲能可以起到削峰填谷，提高風、光等可再生能源的消納水平的作用，實現發電穩定、提高電網品質，儲能電站成為新能源改革的主要方向。各國相繼推出儲能相關政策，布局儲能產業鏈發展。2021 年 7 月 28 日，國家能源局解讀關于加快推動新型儲能發展的指導意見 ，指導意見提出“十四五”期間將聚焦高質量規?；l展，以 3000 萬千瓦為基本規模目標，并在“十五五”期間實現市場化發展。美國、澳洲、歐洲等

45、地區也推出針對集中式與戶用不同種類的推進政策，發展較快。 表表 5：儲能政策梳理：儲能政策梳理 序號序號 政策名稱政策名稱 發行部門發行部門 相關內容相關內容 發布時間發布時間 1 關于2020年申報平價風電和光伏發電項目電網消納能力的報告 國網河南 報告中指出，省內“十四五”新能源消納能力已達到極限，建議以后新納入政府開放方案的風電、光伏項目配臵足夠的儲能設施提高調峰能力 2020.04 2 關于 2020 年擬申報競價光伏項目意見的函 國網山東 儲能配臵規模按項目裝機規模 20%考慮，儲能時間 2 小時 2020.06 3 關于 2020 年擬新建光伏發電項目的消納意見 國網山西 意見中建

46、議新增光伏發電項目應統籌考慮具有一定用電負荷的全產業鏈項目，配備15%-20%的儲能，落實消納協議 2020.06 4 關于報送“十四五”電力源網荷儲一體化和多能互補工作方案的通知 能源局 重點支持每年不低于 20 億千瓦時新能源電量消納能力的多能互補項目以及每年不低于2 億千瓦時新能源電能消納能力且新能源電量消納占比不低于整體電量50%的源網荷儲項目 2021.04 5 “十四五”時期深化價格機制改革行動方案 發改委 完善風電、光伏發電、抽水蓄能價格形成機制，建立新型儲能價格機制 2021.05 行業深度分析/半導體 14 本報告版權屬于安信證券股份有限公司。本報告版權屬于安信證券股份有限公

47、司。 各項聲明請參見報告尾頁。各項聲明請參見報告尾頁。 6 關于加快推動新型儲能發展的指導意見 發改委、能源局 到 2025 年，實現新型儲能從商業化初期向規?；l展轉變，裝機規模達 3000 萬千瓦以上；到 2030 年，實現新型儲能全面市場化發展。 2021.07 7 進一步完善分時電價機制的通知 發改委 合理確定峰谷電價價差，上年或當年預計最大系統峰谷差率超過 40%的地方，峰谷電價價差原則上不低于 4：1，其他地方原則上不低于 3：1；尖峰電價在峰段電價基礎上上浮比例原則上不低于 20% 2021.07 8 關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知 發改委、能源局

48、 鼓勵發電企業市場化參與調峰資源建設，超過電網企業保障性并網以外的規模初期按照功率 15%的掛鉤比例（時長4 小時以上）配建調峰能力，按照 20%以上掛鉤比例進行配建的優先并網。 2021.08 . 資料來源：國家發改委官網，國家能源局，CNESA，安信證券研究中心 儲能裝機量逐年提升，儲能逆變器規模不斷加大。儲能裝機量逐年提升，儲能逆變器規模不斷加大。隨著儲能成本的下降、儲能技術的進步，儲能在全球范圍內受重視程度不斷提高。根據錦浪科技 2020 年年報，2019 年，全球儲能逆變器的出貨量上升至 3.6GW，同比 2018 年增長 20%。2020 年全球儲能逆變器需求達到4.5GW 左右，

49、保持 20%以上的增速增長，至 2022 年，全球光伏儲能逆變器出貨量預計達到7.1GW。IHS Markit 報告顯示，到 2025 年，年度新增并網型光伏儲能逆變器規模將有望增至 10.6GW。Wood Mackenzie 預測，到 2024 年，中國將成為亞太地區最大的儲能市場，累計儲能容量預計將從 2017 年的 489MW/843MWh 增長到 2024 年的 12.5GW/32.1GWh。裝機量不斷增大的同時，儲能逆變器的規模也隨之提高，市場前景廣闊。 圖圖 12：全球光伏儲能逆變器出貨量：全球光伏儲能逆變器出貨量（GW） 圖圖 13：全球儲能累計裝機容量預測（全球儲能累計裝機容量

50、預測（GW） 資料來源：錦浪科技，安信證券研究中心 資料來源：BloombergNEF，安信證券研究中心 3. 海外巨頭占據壟斷地位，國產企業加速追趕海外巨頭占據壟斷地位，國產企業加速追趕 3.1. 海外巨頭占據壟斷地位海外巨頭占據壟斷地位 光伏光伏 IGBT 行業仍由英飛凌、行業仍由英飛凌、 安森美、三菱電機等海外巨頭壟斷市場。安森美、三菱電機等海外巨頭壟斷市場。從市場競爭格局來看，歐美日廠商資金實力雄厚、技術水平領先、產業經驗豐富，憑借先發優勢搶占了全球功率半導體絕大多數的市場份額，在市場份額和技術水平上一直保持較大的領先優勢。英飛凌官網披露，全球前五大功率半導體廠商分別為英飛凌、安森美、