

新能源带来低压电器需求
编辑:2021-06-14 12:14:11
01、引言
低压电器属于传统电路元器件,行业整体未来可能保持平稳增长。而我们认为部分新兴下游领域所对应的低压电器需求值得关注,主要原因有三:1)跟随新兴领域景气上行,相应低压电器需求具备较快增长潜力;2)由于国内终端市场广阔,即使是单一细分领域往往也具备较为可观的需求空间;3)部分新兴领域往往需要元器件厂商介入前期研发设计环节进行定制化开发,此时自主品牌相对外资品牌的配套响应优势将得到放大,因此自主品牌往往在其中会更容易获得较优的市场地位。山西避雷验收
无论是光伏风电,还是充电桩,其市场空间未来持续较快增长都已是市场一致观点,我们着重对其中低压电器种类和需求量进行剖析和测算。山西避雷器
02、光伏 国内市场叠加逆变器出口,增长空间可观
低压主要用于逆变器和汇流箱,技术路线影响产品选配
光伏行业中低压电器主要用于逆变器、汇流箱以及最终并网前的变压器中,考虑到变压器和逆变器、汇流箱一般属于不同的采购体系,因此我们对于光伏行业低压电器需求的分析主要聚焦于逆变器、汇流箱。
光伏逆变器是连接太阳能光伏电池板和电网之间的电力电子设备,主要功能是将太阳能电池板产生的直流电通过功率模块转换成可以并网的交流电;汇流箱是保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置,将多条电流线路进行并联汇流成一条电流线路,与逆变器共同组成光伏发电系统中的核心电路。山西避雷塔
目前光伏逆变器按照适用场景、技术路线分为集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器和微型逆变器;对应的汇流箱分别为直流汇流箱和交流汇流箱。由于不同产品所处交直流环境、电压电流等级相差较大,因此其中选配的低压电器产品往往也存在较大差异,对应的单GW 低压电器价值量也明显不同。因此,我们在下文先对各类光伏逆变器需求进行拆分,以此对整体光伏行业低压电器需求进行更准确的测算。运城防雷检测
行业扩容叠加自主品牌出海,国内逆变器市场有望高增
逆变器总市场需求方面,从全球维度看,随着平价时代的趋近,我们认为未来光伏新增装机量有望逐步进入持续较快增长阶段,未来年化增速预计维持在15%左右。我们假设:1)光伏逆变器与光伏装机量大约为1:1 的配比;2)光伏逆变器更替升级周期为10年左右。据此,测算得出2019、2025 年全球光伏逆变器需求分别约为123GW、339GW,年均复合增速达18%。忻州防雷检测
对于国内逆变器市场,除了国内光伏装机需求外,海外出口需求不容忽视,尤其是近几年随着国内光伏逆变器厂商技术和品牌力的提升,产品出口明显提速,几家主流光伏逆变器厂商海外出口比例持续提升。从CPIA 统计数据来看,国内光伏逆变器出口规模逐年增长并且2017-2018 年开始放量,2018 年实现光伏逆变器出口18.9GW,同比增长约50%。我们判断未来随着国内品牌竞争力的持续提升,技术、成本优势将助力国内逆变器加速海外市场开拓,国内逆变器产量增速有望超越行业整体增速。阳泉防雷检测
根据CPIA,2018 年中国光伏逆变器总产量达65.7GW,估算占全球逆变器总需求约60%,假设未来中国逆变器在全球份额持续提升,预计2019、2025 年国内逆变器产量将分别达80、238GW,年均复合增速约20%。吕梁防雷检测
产品结构方面,目前国内主流技术路线包括集中式逆变器、组串式逆变器,2018 年国内集中式、组串式占比分别为34.6%、60.4%。展望未来,考虑到集散式逆变器综合了集中式建设成本低和组串式逆变器减小失配几率的优势,预计随着工程建设应用的逐渐成熟,未来集散式逆变器的份额有望持续提升,而集中式逆变器随着新建光伏地面电站占比下降以及集散式的替代,未来份额可能下滑。晋城防雷检测
跟随逆变器产量增长,低压电器需求可观
本小节我们主要基于前文对于国内逆变器产量的预计,对低压电器用量进行量化测算(主要针对发电系统中逆变器、汇流箱所需的低压电器)。太原防雷公司
◆ 集中式逆变器和直流汇流箱
在集中式逆变器方案系统中,光伏组件产生的直流电流先经过直流汇流箱再进入集中式逆变器,最后交流电经升压后接入电网。大同防雷检测
直流汇流箱处于直流电流环境,一般接入支路较多(常见的为8-24 路)且单一支路电流较低。其中通常会用到直流熔断器(对各支路进行过流保护,一般按照支路数量进行配置)、直流塑壳断路器(对输出电流进行通断,一般单个汇流箱配置一个)、浪涌保护器(防雷保护,一般单个汇流箱配置一个)三类产品。吕梁避雷检测
对于低压电器用量而言,根据世纪新能源网信息,单MW 光伏组件大概需要14 台16汇1 直流汇流箱。根据EP 精灵相关产品单价,我们假设大客户集中采购是终端零售标价的50%,测算得到单个直流汇流箱对应低压电器价值量400-500 元(塑壳、浪涌保护价值量较高),对应单GW 直流汇流箱对应低压电器价值量约700 万元。朔州避雷检测
集中式逆变器因为电压、电流较高,因此其中用到的低压电器种类较多且产品等级较高,主要包括框架断路器、塑壳断路器、微型断路器、浪涌保护器几大类,其中框架断路器因产品等级较高,单价较贵,一般单台价格都在1 万元以上。临汾防雷检测
对于集中式逆变器所需低压电器价值量,由于其中电路结构较为复杂、配置低压电器种类多,因此我们从主流集中式逆变器厂商低压电器采购情况维度进行测算。选择集中式逆变器龙头阳光电源为参考,其招股说明书披露2008、2009、2010 年分别采购低压开关类产品539、984、3541 万元,占其对应年份光伏逆变器销售收入的比例分别为7.4%、8.0%、6.4%,较为平稳。假设低压电器采购需求约为光伏逆变器销售收入的7%,按照2017 年阳光电源光伏逆变器业务收入36.82 亿元,生产量16.13GW 估算得到单GW集中式光伏逆变器对应低压电器需求量约1800 万元(含税)山西避雷工程
◆ 组串式逆变器和交流汇流箱
在组串式逆变器方案系统中,光伏组件产生的直流电流先经过组串式逆变器转变成交流电流后再进入交流汇流箱,汇流后接入电网。晋中防雷检测
交流汇流箱相比于直流汇流箱存在几点不同:1)整体处于交流电流环境中;2)一般接入支路数量较少,通常为4-8 个支路;3)单一支路的电流要明显高于直流汇流箱。因此,交流汇流箱中一般配置塑壳断路器、熔断器、浪涌保护器,值得注意的是户用光伏系统因功率较小,一般不需要接汇流箱。以4 汇1 交流汇流箱(400V/50KW)为例,其输入端每个支路需要配置1个塑壳断路器(100A),输出端配置1个塑壳断路器(350A),此外还需要配置1 个熔断器(100A)和1 个浪涌保护器。根据EP 精灵相关产品单价,我们假设大客户集中采购是终端零售标价的50%,测算得到单个交流汇流箱对应低压电器价值量约1000 元。单MW 光伏组件共需要5 个交流汇流箱,因此对应单GW 交流汇流箱对应低压电器价值量约500 万元。
对于组串式逆变器,由于其直接与电池组件电路相连,其输入电路电流较低,从主流低压电器厂商良信电器、常熟开关解决方案中,我们发现组串式逆变器中主要用到直流隔离开关和浪涌保护器。同时,对于小功率组串式逆变器也可以不选配浪涌保护器,因此我们假设户用光伏所用的组串式逆变器不配置浪涌保护器。1)对于商用逆变器,我们以固德威50KW 组串式逆变器为例,根据EP 精灵报价,假设集中采购价格为终端零售价的50%,单一逆变器所需低压电器约450 元,对应单GW 组串式逆变器对应低压电器价值量约900 万元;2)对于户用逆变器,假设单个逆变器平均功率为5KW,配置1个直流隔离开关(4P),估算单GW 组串式逆变器对应低压电器价值量约700 万元。 长治避雷检测
综合上述测算,集中式逆变器系统中,单GW 汇流箱和逆变器对应低压电器需求量约2500 万元,假设集散式系统中低压电器用量与集中式相近;工商业组串式逆变器系统中,单GW 汇流箱和逆变器对应低压电器需求量约1400 万元;户用组串式逆变器系统中,单GW 逆变器对应低压电器需求量约700 万元。再结合前文我们对于未来国内逆变器产量判断,测算得到2019、2025 年国内光伏领域低压电器市场空间分别约13、41 亿元,未来能够保持20%左右的年化复合增速。大同防雷检测
风电行业与光伏行业类似,主要是风电变流器和并网前的变压器中会用到低压电器产品,同样我们也不考虑并网变压器中的低压电器使用量。风电变流器将风机输出的频率和幅值变化的电能通过交-直-交变换,转换为恒压恒频的电能馈送到电网,实现风力发电机的变速恒频控制,按机组类型可分为双馈变流器、全功率变流器等。阳泉防雷检测
由于风电变流器属于风机中的关键零部件,往往跟随风机进行统一出售,目前随着国内风电变流器技术的愈发成熟,基本已经实现了全面进口替代,形成了以禾望电气、日风电气为代表的第三方风电变流器厂商和以金风科技为代表的风机厂商两大生产阵营。对于风电变流器未来市场空间,我们假设其主要跟随国内风电新增装机变化而变化,且配比为1:1。预计未来整体行业保持平稳增长,2019、2025 年中国风电新增装机分别为30、35GW。晋城避雷检测
综合禾望电气的原材料采购情况和良信电器风电解决方案,风电变流器一般需要配置框架断路器、接触器、隔离开关、浪涌保护器等低压电器类产品。对于低压电器配置价值量的测算,我们从禾望电气原材料采购维度进行测算:根据禾望电气招股说明书披露,其配电类产品的采购金额基本由断路器、接触器、刀熔、隔离开关等贡献。因此,我们假设禾望电气配电类原材料均为低压类产品。禾望电气2015、2016 年采购的配电类产品金额分别为1.13、0.87 亿元,估算风电变流器产量分别约3.9、3.1GW,测算得到风电变流器单GW 对应低压电器价值量约3300 万元(含税)。山西避雷塔
最终,根据上述国内风电变流器需求以及单GW 对应低压电器价值量,我们预计2019、2025 年国内风电行业低压电器市场空间分别约8.5、11.6 亿元。山西避雷器
充电桩作为电动汽车最重要的基础配套设施之一,过去几年跟随电动车产销实现快速增长,2019 年国内新增公共类充电桩18.5 万台,其中直流快充桩7.4 万台;新增私人类充电桩22.6 万台;截至2019 年末,车桩比也改善至3.4:1。展望未来,考虑到明确的电动化趋势,充电桩保有量将保持高增。我们从终端充电需求进行测算,假设未来私家电动车的私人桩配置比例持续提升,且随着快充等技术的完善充电桩的利用率不断提升,最终估算得到国内无论是公共类充电桩,还是私人类充电桩,累计充电功率都将实现快速增长。
对于充电桩中需要配置的低压电器产品而言,我们仅考虑充电桩设备本身所需低压电器(配套的箱变等不做具体讨论),由于直流快充桩和交流慢充桩在使用环境、电流环境等方面存在较大差异,因此其中使用的产品也不尽相同。根据良信电器、天正电气充电桩解决方案可以发现,主流充电桩主要分为三类:1)对于直流快充桩,主要配置带剩余电流保护塑壳断路器、塑壳断路器、接触器、微型断路器、浪涌保护器等;2)对于三相交流桩,主要配置微型漏电断路器、接触器、微型断路器、浪涌保护器等;3)对于单相交流桩,主要配置微型漏电断路器、微型断路器、浪涌保护器等。临汾防雷检测
根据上述产品配置情况以及EP 精灵产品报价(同样假设集中采购价格为终端零售价的50%),我们大概测算得到单个30KW 直流充电桩对应低压电器价值量约500-600 元(约20 元/KW),单个24KW 三相交流充电桩对应低压电器价值量约300-400 元(约15 元/KW),单个7KW 单相交流充电桩对应低压电器价值量约100-200 元(约20 元/KW)。结合上文我们对国内充电桩行业的功率需求测算,假设快充桩因产品升级较快更替周期较短且未来公共充电桩中直流快充桩比例会持续提升,估算得到2019、2025 年国内充电桩行业低压电器市场空间分别为0.9、6.1 亿元。晋中防雷检测
综上,新能源行业作为低压电器下游细分领域之一,行业对应低压电器需求有望保持较快增长,目前国内低压自主品牌龙头企业均在该领域有所布局,未来有望受益行业增长红利业。忻州防雷检测