（報(bào)告出品方/作者：德邦證券，陳海進(jìn)）

1. 功率器件供需緊張，風(fēng)光儲(chǔ)拉動(dòng)新一輪增長(zhǎng)

1.1. 功率器件交期保持緊張，新能源車功率器件需求旺盛使得海外大廠供 不應(yīng)求

海外大廠功率器件交期保持緊張。根據(jù)全球電子元器件代理公司富昌電子發(fā) 布的電子產(chǎn)品交期數(shù)據(jù)，主要海外廠商的功率器件產(chǎn)品交期自 21Q2 開始拉長(zhǎng)， 并在 22Q1 進(jìn)一步升高。目前 IGBT 和主流的 MOSFET 產(chǎn)品交期接近 50 周，反 映海外大廠的功率器件供應(yīng)十分緊張。

新能源車滲透率、單車功率器件價(jià)值量的提升將共同推動(dòng)車用功率器件市場(chǎng) 快速增長(zhǎng)。我國(guó)新能源車滲透率持續(xù)攀升，并在 2022 年 4 月達(dá)到汽車產(chǎn)量的 26%。 雖然疫情短期對(duì)汽車整體產(chǎn)量造成沖擊，但預(yù)計(jì)疫情緩解后，新能源汽車產(chǎn)量將 重拾增長(zhǎng)。根據(jù)英飛凌的預(yù)測(cè)，2021 年純電動(dòng)汽車中半導(dǎo)體含量會(huì)比傳統(tǒng)燃油車 增長(zhǎng) 460$（增長(zhǎng)近一倍），而其中絕大部分增量是功率半導(dǎo)體。新能源車市場(chǎng)的 發(fā)展，加上單車功率器件用量提升，預(yù)計(jì)將推動(dòng)車用功率器件需求量快速增長(zhǎng)。 功率器件大廠產(chǎn)能供不應(yīng)求。根據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)，其 2022Q1 的積壓訂單金額 環(huán)比增長(zhǎng) 19%到 370 億歐元。英飛凌高管指出，這些訂單當(dāng)中超過五成是汽車相 關(guān)產(chǎn)品，75%的訂單在未來 12 個(gè)月內(nèi)才能交貨；目前積壓訂單遠(yuǎn)超出英飛凌的交 付能力。

1.2. 全球碳中和打開風(fēng)光儲(chǔ)成長(zhǎng)空間

全球“碳中和”使風(fēng)光儲(chǔ)裝機(jī)量有巨大增長(zhǎng)空間。根據(jù) IEA 的統(tǒng)計(jì)，截至 2021 年 9 月，全球有 53 個(gè)國(guó)家，以及歐盟已經(jīng)做出到 2050 年要達(dá)到二氧化碳凈零排 放的承諾。這些國(guó)家加起來占據(jù)全球 GDP 和二氧化碳排放量的 60-70%。隨著這 些國(guó)家以及其他國(guó)家做出減少排放的努力，預(yù)計(jì)風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能（統(tǒng)稱為“風(fēng) 光儲(chǔ)”）的裝機(jī)量會(huì)迅猛增長(zhǎng)。英飛凌預(yù)計(jì)，在 IEA 可持續(xù)發(fā)展情景假設(shè)下（2070 年全球達(dá)到二氧化碳凈零排放），2021~2030 年的風(fēng)光儲(chǔ)年均裝機(jī)增量分別為 110、 240、22GW；在 IEA 2050 年全球達(dá)到凈零排放的情景假設(shè)下，2021~2030 年的 風(fēng)光儲(chǔ)年均裝機(jī)增量分別為 240、420、33GW，分別較 2020 年新增裝機(jī)量大幅 增長(zhǎng) 2.1、3.1、6.6 倍。

中國(guó)碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng)也將促進(jìn)風(fēng)光儲(chǔ)需求增長(zhǎng)。我國(guó)政府在 2021 年做 出指導(dǎo)意見，目標(biāo)在 2030 年中國(guó)非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 25%左右，風(fēng)電、太 陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到 12 億千瓦以上，實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放量達(dá)到峰值；在 2060 年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 80%以上，順利實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù) 據(jù)，2021 年風(fēng)電和光伏的累計(jì)裝機(jī)量分別為 3.3、3.1 億千瓦。按照國(guó)家對(duì) 2030 年風(fēng)電和光伏總裝機(jī)容量的目標(biāo)，則 2021~2030 年的復(fù)合增速在 7%以上。預(yù)計(jì) 在我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和過程中，風(fēng)光儲(chǔ)裝機(jī)量將有很大增長(zhǎng)潛力。

1.3. 光伏市場(chǎng)繼續(xù)快速成長(zhǎng)

中國(guó)和全球的光伏新增裝機(jī)量保持快速增長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)（CPIA） 數(shù)據(jù)，2021 年，中國(guó)光伏新增裝機(jī) 54.88GW，同比增長(zhǎng) 14%，而全球光伏新增 裝機(jī) 170GW，同比增長(zhǎng) 25%。對(duì)于 2022 年中國(guó)光伏新增裝機(jī)量，CPIA 預(yù)測(cè)將 達(dá) 75~90GW（對(duì)應(yīng)同比增長(zhǎng) 37%~64%），而中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì) 2022 年 我國(guó)光伏新增裝機(jī)量約 90GW。CPIA 預(yù)測(cè) 2022 年全球光伏新增裝機(jī)量將達(dá) 195~240GW，對(duì)應(yīng)同比增長(zhǎng) 15%~41%。行業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)值顯示我國(guó)和全球光伏 新增光伏裝機(jī)量將保持較快增長(zhǎng)。

集中式、分布式光伏并行發(fā)展。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)按照電站安裝位置可以分 為集中式光伏和分布式光伏，其中集中式光伏一般指建于荒漠地區(qū)、接入高壓輸 電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供電的大型光伏電站，而分布式光伏一般指建于建筑屋頂?shù)葓?chǎng) 地的光伏發(fā)電項(xiàng)目。在光伏發(fā)展早期，因?yàn)榘l(fā)電系統(tǒng)成本較高，具有集約化效應(yīng) 的集中式光伏發(fā)電效益更好（單瓦發(fā)電成本低于組串式光伏），從而首先得到快速 發(fā)展。隨著光伏發(fā)電成本的下降，以及光伏平價(jià)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，分布式光伏系統(tǒng)也 開始迅猛發(fā)展。2021 年，中國(guó)分布式光伏新增裝機(jī)量占比達(dá)到 53%，占比首次 超過集中式光伏。

1.4. 風(fēng)電穩(wěn)健增長(zhǎng)，儲(chǔ)能預(yù)計(jì)迎來爆發(fā)

風(fēng)電新增裝機(jī)在 2022 年預(yù)計(jì)恢復(fù)穩(wěn)健增長(zhǎng)。2020 年，我國(guó)受到風(fēng)電并網(wǎng)補(bǔ) 貼即將結(jié)束的刺激，出現(xiàn)了一次風(fēng)電搶裝潮，帶來了 2020 年我國(guó)及全球風(fēng)電新 增裝機(jī)量迅猛增長(zhǎng)，并影響到 2021 年的裝機(jī)增速。不過從 2018~2021 年來看， 中國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)量的復(fù)合增速為32%，全球?yàn)?3%，均保持了較高增速。22Q1， 我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)量達(dá)到 7.9GW，同比+50%，顯示風(fēng)電裝機(jī)恢復(fù)快速增長(zhǎng)。展 望未來，GWEC預(yù)計(jì)2021年到2026年全球風(fēng)電新增裝機(jī)將有6.6%的復(fù)合增長(zhǎng)。

以鋰離子電池為主的新型儲(chǔ)能市場(chǎng)在快速發(fā)展。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，截至2021 年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)量為 209GW，其中新型儲(chǔ)能（包括電化 學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能）的累計(jì)裝機(jī)量為 25GW，同比增長(zhǎng) 68%。在 新型儲(chǔ)能中，鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額超過 90%。2000-2020 年， 全球新型儲(chǔ)能占整體儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)的比例為 7.9%，而 2000-2021 年該比例提升 到 12.2%。新型儲(chǔ)能市場(chǎng)在鋰離子電池儲(chǔ)能的帶動(dòng)下快速發(fā)展。

新型儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)計(jì)迎來高速增長(zhǎng)。國(guó)務(wù)院在 2021 年印發(fā)《2030 年前碳達(dá)峰 行動(dòng)方案》，提出到 2025 年，新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到 30GW 以上。根據(jù) CNESA 統(tǒng)計(jì)，2021 年我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)在 5.7GW，即意味著 2022~2025 年的年均 新增裝機(jī)量要達(dá)到 6.1GW 以上，是 2021 年新增裝機(jī)（2.5GW）的 2.5 倍。CNESA 預(yù)計(jì) 2025 年我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)保守預(yù)測(cè)規(guī)模在 35.5GW，而樂觀預(yù)測(cè)規(guī)模將 達(dá)到 55.9GW，是 2021 年規(guī)模的近 10 倍。除了政策推動(dòng)，風(fēng)電和光伏發(fā)展也會(huì) 帶來一些配套的儲(chǔ)能需求，這也將是儲(chǔ)能裝機(jī)成長(zhǎng)的另一個(gè)推動(dòng)力。

2. 風(fēng)光儲(chǔ)打開功率器件成長(zhǎng)新空間

2.1. 逆變器是實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換的核心器件

光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)主要部件之一。光伏系統(tǒng)一般由光伏組件、逆變 器、其他配電設(shè)備等組成。光伏逆變器主要的功能是把組件所產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化 成交流電，并跟蹤光伏陣列的最大輸出功率，將其能量以最小的變換損耗、最佳 的電能質(zhì)量并入電網(wǎng)。光伏逆變器主要由輸入濾波電路、最大功率點(diǎn)跟蹤（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。MPPT 電路通 過控制太陽能電池陣列的輸出電壓或電流，使太陽能電池陣列始終工作在最大功 率點(diǎn)上。

集中式和組串式逆變器是目前主流產(chǎn)品。光伏逆變器一般可以按照技術(shù)路線 及功率水平分為集中式逆變器、集散式逆變器、組串式逆變器以及微型逆變器。 目前市場(chǎng)主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主。逆變器又可根據(jù)輸出交流電 壓的相數(shù)，進(jìn)一步分為單相逆變器和三相逆變器。 不同逆變器有不同的適用功率和發(fā)電成本。集中式逆變器是將匯總后的直流 電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，功率相?duì)較大，且系統(tǒng)單瓦成本最低。組串式逆變器是將組件 產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娫龠M(jìn)行匯總，功率相對(duì)較小，但成本都處于適中 位置。微型逆變器對(duì)應(yīng)的光伏組件數(shù)量最少，優(yōu)勢(shì)是低壓、安裝靈活，但系統(tǒng)成 本也最高。（報(bào)告來源：未來智庫）

2.2. 光伏逆變器帶動(dòng)功率器件全面發(fā)展

根據(jù)不同的電壓、功率要求，光伏逆變器中可以使用不同的功率器件實(shí)現(xiàn)直 流到交流的逆變功能。目前主要使用的功率器件包括 IGBT 模塊、IGBT 單管、SiC MOSFET、硅基 MOSFET 等。根據(jù)英飛凌的光伏逆變器功率器件解決方案，不 同功率段逆變器推薦的功率器件方案如下：在 250kW 以上功率的逆變器中，推薦使用 IGBT 模塊； 在 30~200kW 功率范圍的逆變器中，推薦使用 IGBT 模塊，也可以使用 SiC MOSFET 模塊，以及分立方案（IGBT 單管或 SiC MOSFET）； 在 30kW 以下功率的逆變器中，分立方案占主流，并依據(jù)電壓的不同， 可以選用 IGBT 單管、SiC MOSFET 或者其他硅基 MOSFET。

功率器件預(yù)計(jì)占逆變器成本的 10%~15%。逆變器成本結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)件、功 率器件（IGBT 為主）、IC、被動(dòng)元器件、PCB 板等。參考固德威和錦浪科技過去 幾年的成本結(jié)構(gòu)可以看到，功率器件占公司整體原材料采購的比例為10%~15%。 2017~2020 年，逆變器占固德威、錦浪科技收入比例在 90%以上，所以我們預(yù)計(jì) 功率器件占逆變器原材料成本比例也在 10%~15%。

2.3. 風(fēng)電變流器風(fēng)電裝機(jī)大容量化，帶動(dòng)高壓 IGBT 和 IGCT 發(fā)展

變流器是風(fēng)電系統(tǒng)的核心部件之一，實(shí)現(xiàn)“交流-直流-交流”的轉(zhuǎn)換。風(fēng)力 發(fā)電的原理風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，但由于風(fēng)力發(fā)電有很大的不穩(wěn)定性， 且風(fēng)速和設(shè)備本身等都會(huì)直接影響發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此需要使用整流器將交流電整 流為直流電，然后把直流電再逆變?yōu)楣潭l率的交流電，最后再升壓并網(wǎng)。風(fēng)電 系統(tǒng)中涵蓋整流、逆變功能的核心部件就是變流器。

風(fēng)電變流器主要有雙饋式和全功率式兩種類型。雙饋?zhàn)兞髌髋涮纂p饋發(fā)電機(jī) 使用，而全功率變流器配套永磁、電勵(lì)磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)或者高速異步發(fā)電機(jī)使用。 具體差別為：

雙饋發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的電功率一部分直接經(jīng)定子饋送到電網(wǎng)，另外 一部分由轉(zhuǎn)子經(jīng)變流器饋送到電網(wǎng)，故其中的變流器稱為雙饋?zhàn)兞髌鳌?雙饋發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)輪直接或通過升速齒輪箱與發(fā)電機(jī)主軸連接，具備 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍大，變頻器所需容量小，成本低的優(yōu)勢(shì)，但劣勢(shì)是齒輪箱 會(huì)帶來后期故障和維護(hù)成本。

全功率變流器主要用于直驅(qū)或半直驅(qū)式同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，風(fēng)輪直接與發(fā)電機(jī)主軸連接。因發(fā)電機(jī)所有的發(fā)電功率需要經(jīng)變流器饋送到電網(wǎng)， 故這里的變流器被稱為全功率變流器。全功率變流器具有效率高、節(jié)省 齒輪箱的優(yōu)勢(shì)，但其整體體積大，且變頻器容量大、成本貴，使得目前 全功率變流器成本較雙饋?zhàn)兞髌饕摺?/p>

風(fēng)電變流器銷售單價(jià)穩(wěn)中有降。參考禾望電氣和日風(fēng)電氣披露的風(fēng)電變流器 銷售單價(jià)變化可以看到近年來變流器價(jià)格隨著技術(shù)改進(jìn)有一定下降。由于全功率 變流器的變頻器容量較同功率的雙饋?zhàn)兞髌鞔螅匀β首兞髌麂N售價(jià)格一般 較雙饋型要貴。日風(fēng)電氣 4.0MW 的產(chǎn)品以全功率為主，所以根據(jù)其 2020 年的銷 售單價(jià)，我們估計(jì)全功率變流器價(jià)格較雙饋型貴 40%左右。

風(fēng)機(jī)平均裝機(jī)容量持續(xù)提升帶來對(duì)高壓功率器件需求增長(zhǎng)。由于大容量風(fēng)機(jī) 可以減少風(fēng)機(jī)數(shù)量，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，所以新增風(fēng)電裝機(jī)平均容量在持續(xù)增 大。2020 年，我國(guó)海上風(fēng)電平均裝機(jī)容量在 4.9GW，而陸上風(fēng)電平均裝機(jī)容量 在 2.6GW。2020 年，我國(guó) 5MW 以上的新增風(fēng)電裝機(jī)占比在 3.9%，而我們預(yù)計(jì) 未來大容量風(fēng)機(jī)占比將繼續(xù)提升。大容量風(fēng)機(jī)也將帶動(dòng)高壓功率器件需求增長(zhǎng)。

功率器件占風(fēng)電變流器成本比例在 15%~20%。2014~2016 年，禾望電氣的 營(yíng)收中風(fēng)電變流器占比達(dá)到 80%左右，而這段時(shí)間，功率器件在其采購成本中占 比達(dá)到 15%~20%。另外，根據(jù)日風(fēng)電氣的披露數(shù)據(jù)，其 2018~2020 年的主要 IGBT 采購額占原材料采購總成本在 14%~22%。綜合來看，我們預(yù)計(jì)目前以 IGBT 為主 的功率器件占風(fēng)電變流器成本比例在 15%~20%。

變流器中功率器件以 IGBT 為主，而 IGCT 在 5MW 以上變流器中逐步得到 推廣。目前風(fēng)電變流器的電壓等級(jí)主要為 690V、900V、1140V 以及 3300V。由 于同等功率下，電壓越大時(shí)電流就越小，從而可以降低電路損耗以及電纜等成本， 所以風(fēng)電變流器有往高電壓等級(jí)發(fā)展的趨勢(shì)。從禾望電氣、日風(fēng)電氣等變流器廠 商的原材料采購情況看，目前風(fēng)電變流器應(yīng)用最廣泛的開關(guān)器件為 IGBT 模塊， 而隨著變流器容量的增加，IGCT 逐步得到推廣應(yīng)用。IGCT 是在 GTO 器件上的 改進(jìn)，其較 IGBT 有更高的耐受電壓和可靠性，適合用于高壓大功率場(chǎng)景。目前 針對(duì) 5MW 以上容量場(chǎng)景，ABB、西門子、禾望電氣等廠商都推出了搭載 IGCT 器件的變流器。根據(jù)禾望電氣 2019 年的數(shù)據(jù)，在 3300V 變流器中，IGCT 約占 變流器成本的 50%，反映在高功率容量變流器中功率器件成本占比要明顯高于普 通變流器中 IGBT 的成本占比。

2.4. 儲(chǔ)能變流器與光伏逆變器結(jié)構(gòu)相似，打開功率器件成長(zhǎng)新空間

儲(chǔ)能變流器根據(jù)應(yīng)用有不同產(chǎn)品形態(tài)。按照應(yīng)用場(chǎng)景和容量大小，儲(chǔ)能變流 器可以分為光伏儲(chǔ)能混合式變流器、小功率儲(chǔ)能變流器、中功率儲(chǔ)能變流器、集 中式儲(chǔ)能變流器等。一般來說光伏儲(chǔ)能混合式、小功率儲(chǔ)能變流器應(yīng)用于戶用和 工商業(yè)場(chǎng)景，可以將光伏發(fā)電先供本地負(fù)載使用，多余的能量存儲(chǔ)到蓄電池，在 電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網(wǎng)。中功率、集中式儲(chǔ)能變流器可以實(shí)現(xiàn) 更高輸出功率，應(yīng)用于工商業(yè)、電站、大型電網(wǎng)等場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、調(diào)峰/ 調(diào)頻等功能。

儲(chǔ)能變流器預(yù)計(jì)占儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格比例 15%左右。小功率的儲(chǔ)能變流器與光伏 逆變器結(jié)構(gòu)相似，也都使用如 IGBT、PCB、被動(dòng)元器件等零部件，不過會(huì)在逆變 電路上再加上整流電路，以實(shí)現(xiàn)雙向充放電。大功率的儲(chǔ)能變流器一般是作為一 個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的組成部分，其他部分還有電池、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)和其 他電氣設(shè)備。一般來說，電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)成本中占比最大，然后再是儲(chǔ)能變流器。 根據(jù)上能電氣披露的數(shù)據(jù)，2021 年行業(yè)內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)均價(jià)在 1.48 元/Wh。按照 上能電氣 2021 年儲(chǔ)能產(chǎn)品均價(jià) 0.23 元計(jì)算，則儲(chǔ)能變流器占儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格比例 在 15%左右。

預(yù)計(jì)功率器件占儲(chǔ)能變流器成本在 15%左右。儲(chǔ)能變流器內(nèi)部的電路拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)與光伏逆變器相似，只不過在逆變電路上加上整流功能變成變流電路。參考在 光伏逆變器中，功率器件成本占比在 10%~15%，我們預(yù)計(jì)由于變流器中多了整 流電路，會(huì)使得功率器件在變流器成本占比達(dá)到 15%左右。

儲(chǔ)能變流器中可使用分立器件或者 IGBT 模塊。根據(jù)不同功率范圍，儲(chǔ)能變 流器中使用的功率器件也有不同選擇。按照英飛凌的推薦儲(chǔ)能解決方案，一般在 100kW 以下功率變流器中，由于電壓等級(jí)不高，可以使用分立器件，如超級(jí)結(jié) MOSFET、SiC MOSFET 和 IGBT 單管。在 100kW 以上功率變流器中，推薦使 用模塊產(chǎn)品，包括 SiC MOSFET 模塊和 IGBT 模塊。

2.5. SiC 提升逆變器效率，在光伏領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用

SiC 有優(yōu)秀的材料特性。SiC 材料相比 Si 材料具有更寬的禁帶寬度、更高的 臨界擊穿電場(chǎng)和高的熱導(dǎo)率等物理優(yōu)點(diǎn)，從而使得 SiC 功率器件擁有更高的功率 頻率、阻斷電壓、耐高溫能力和更低開關(guān)損耗，進(jìn)一步推動(dòng)逆變器系統(tǒng)往小型化、 低損耗發(fā)展。

光伏逆變器中的開關(guān)電路和續(xù)流二極管都可以使用 SiC 器件。逆變器電路中 的功率器件分為兩大類：開關(guān)器件和續(xù)流二極管。開關(guān)器件用來控制電路的通斷， 將直流逆變?yōu)榻涣?。續(xù)流二極管（可選用快恢復(fù)二極管或者肖特基二極管）并聯(lián) 在開關(guān)器件上，為感性負(fù)載上的電流提供通路。這兩部分電路都可以通過使用 SiC 器件來降低損耗。 SiC 器件可以提升逆變器的效率。通過組合 Si 和 SiC 器件的使用，目前逆變 器的電路有多種方案，包括：1）全硅基型，是全部使用硅基器件，包括 IGBT、 二極管；2）混合型，是混合使用硅基與 SiC 器件，例如 Si IGBT+SiC 二極管， 或 Si IGBT+SiC MOSFET；3）全 SiC 型，是全部使用 SiC MOSFET 或者 SiC 二極管。從表現(xiàn)來看，使用全 SiC 的逆變器在逆變效率上好于混合型，而全硅基 型的效率表現(xiàn)弱于前兩類逆變器。

SiC 器件價(jià)格目前仍較高。以安森美公布的功率器件價(jià)格為例，目前 SiC 二 極管的產(chǎn)品均價(jià)在 4.9$，而 SiC MOSFET 單價(jià)在 13.3$，更是明顯高于 IGBT 單 管價(jià)格。隨著全球 SiC 襯底及器件產(chǎn)能的擴(kuò)充，預(yù)計(jì) SiC 器件價(jià)格將逐步下行， 從而帶動(dòng)基于 SiC 的逆變器系統(tǒng)的性價(jià)比提升。 SiC 二極管預(yù)計(jì)先鋪開應(yīng)用，而 SiC MOSFET 預(yù)計(jì)將在高功率密度要求場(chǎng)景 下得到應(yīng)用?？紤]到 SiC 二極管單價(jià)占逆變器整體成本比例不大，所以預(yù)計(jì)其將 逐步在逆變器中得到應(yīng)用。SiC MOSFET 目前成本仍較高，預(yù)計(jì)將先在一些對(duì)功 率密度要求高的場(chǎng)景下使用，例如地面電站的大型組串式逆變器、追求高效率的 大功率組串式逆變器。

3. 新能源功率器件市場(chǎng)快速成長(zhǎng)

3.1. 新能源功率市場(chǎng) 2025 預(yù)計(jì)為 174 億元，較 2021 年復(fù)合增長(zhǎng) 20%

我們預(yù)計(jì)風(fēng)光儲(chǔ)新能源發(fā)電領(lǐng)域中功率器件市場(chǎng)規(guī)模將在 2025 年達(dá)到 174 億元，較 2021 年的復(fù)合增速達(dá)到 20%。在這之中，光伏領(lǐng)域功率器件市場(chǎng)最大， 預(yù)計(jì)在 2025 年達(dá)到 124 億元；儲(chǔ)能功率器件市場(chǎng)預(yù)計(jì)隨著儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模提升而 明顯增長(zhǎng)；風(fēng)電功率器件市場(chǎng)預(yù)計(jì)有小幅增長(zhǎng)。 IGBT 模塊占據(jù)主導(dǎo)地位，其他功率器件需求復(fù)合增速預(yù)計(jì)在 20%以上。分 功率器件類型來看，由于 IGBT 模塊在大功率場(chǎng)景下的適用性，預(yù)計(jì)其在新能源 市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。IGBT 單管和硅基 MOSFET 將受益于組串式光伏、戶用光 伏和儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展?？紤]到 SiC 器件在提升效率上的優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)其也將在集中 式光伏逆變器等場(chǎng)景下得到應(yīng)用。

3.2. 光伏帶動(dòng)功率器件全面成長(zhǎng)

新增加替換需求帶動(dòng)光伏逆變器出貨量高增長(zhǎng)。逆變器的需求除了來自每年 的新增光伏裝機(jī)，也包括老舊逆變器的替換需求。根據(jù)錦浪科技招股書，逆變器 的使用年限一般在 10 年左右，在組件的壽命周期內(nèi)，至少需要更換一次逆變器。 Wood Mackenzie 估計(jì) 2019 年有 21GW 的逆變器面臨報(bào)廢，并預(yù)計(jì)到 2024 年全 球?qū)⒂?176GW 逆變器的使用時(shí)間高于 10 年。通過統(tǒng)計(jì)老舊逆變器規(guī)模（使用計(jì) 算年份的 10 年前累計(jì)光伏裝機(jī)量來代表，歷史數(shù)據(jù)來自 21 世紀(jì)可再生能源政策 網(wǎng)絡(luò)），以及假設(shè)一定比例的逆變器將得到替換，我們預(yù)計(jì)出未來幾年全球光伏逆 變器的替換需求。結(jié)合 CPIA 對(duì)未來的全球光伏裝機(jī)的預(yù)測(cè)，我們預(yù)計(jì) 2025 年全 球逆變器出貨量將達(dá) 485GW，使得 2022~2025 年復(fù)合增速達(dá)到 16%。

預(yù)計(jì) 2025 年光伏逆變器中功率器件價(jià)值量將達(dá) 128 億元，其中 IGBT 達(dá) 101 億元。由于 IGBT 模塊和單管的適用性廣，所以在未來光伏逆變器中仍是主要的 功率器件，預(yù)計(jì)到 2025 年占整體光伏功率器件需求的 80%左右。我們預(yù)計(jì) 2025 年，光伏逆變器中，SiC 器件市場(chǎng)將達(dá) 15 億元，而硅基 MOSFET 市場(chǎng)達(dá) 12 億 元。隨著 SiC 成本的下降，我們預(yù)計(jì)其會(huì)在集中式逆變器（全 SiC 模塊）和組串 式逆變器（SiC 二極管）中得到應(yīng)用，而硅基 MOSFET（包括超級(jí)結(jié)、屏蔽柵 MOSFET）市場(chǎng)會(huì)受益于微型逆變器出貨量的提升。（報(bào)告來源：未來智庫）

3.3. 儲(chǔ)能市場(chǎng)爆發(fā)，風(fēng)電市場(chǎng)穩(wěn)健發(fā)展，帶動(dòng) IGBT 模塊需求提升

儲(chǔ)能預(yù)計(jì)配套光伏、風(fēng)電而快速發(fā)展。目前全世界有許多國(guó)家都鼓勵(lì)在光伏 裝機(jī)時(shí)配套一些儲(chǔ)能裝機(jī)，而我國(guó)也有多省出臺(tái)文件要求光伏裝機(jī)要配套 10%的 儲(chǔ)能裝機(jī)。在儲(chǔ)能配套的要求以及儲(chǔ)能自身成本下降的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能市場(chǎng)將 快速發(fā)展。CNESA 預(yù)計(jì)，樂觀情況下，2025 年中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)到 56GW，而新增裝機(jī)達(dá)到 23GW，較目前裝機(jī)量有大幅增長(zhǎng)。另一方面，我們預(yù) 計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)功率會(huì)與光伏裝機(jī)功率分布相似，而根據(jù) IEA 數(shù)據(jù)，2021 年戶用、工 商業(yè)、電站光伏裝機(jī)量分別占 13%、17%、69%，所以我們預(yù)計(jì)儲(chǔ)能變流器中小 功率、中功率和大功率比例將與此類似。

在下游市場(chǎng)帶動(dòng)下，儲(chǔ)能領(lǐng)域功率器件價(jià)值量未來 4 年復(fù)合增速有望在 60% 以上。我們預(yù)計(jì) 2025 年全球儲(chǔ)能功率器件市場(chǎng)達(dá)到 26 億元，較 2021 年復(fù)合增 速為 66%，其中 IGBT 模塊占據(jù)主要份額。由于很多光伏逆變器廠商也在同時(shí)開 發(fā)儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品，所以預(yù)計(jì)儲(chǔ)能市場(chǎng)能給功率器件廠商又增加另一增長(zhǎng)動(dòng)力。

風(fēng)電變流器功率器件價(jià)值量穩(wěn)健上升，IGCT 在大容量風(fēng)機(jī)帶動(dòng)下快速成長(zhǎng)。 根據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會(huì)（GWEC）的預(yù)測(cè)，2025 年全球風(fēng)電裝機(jī)量預(yù)計(jì)達(dá)到 119GW， 較 2021 年的復(fù)合增速為 6%，顯示風(fēng)電行業(yè)保持穩(wěn)健增長(zhǎng)。隨著風(fēng)電裝機(jī)大容量 化以及海上風(fēng)電的發(fā)展，預(yù)計(jì) 5MW 以上的裝機(jī)比例將逐步提升。由于在大容量 領(lǐng)域，IGCT 較 IGBT 具有高耐壓和可靠性優(yōu)勢(shì)，所以我們預(yù)計(jì)其在 5MW 以上的 使用比例在 70%~80%。

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