IGBT 是光伏逆變器實現(xiàn)DC/AC 核心器件。光伏逆變器通過IGBT 等功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的開通和關(guān)斷作用,把直流電轉(zhuǎn)換成交流電,是光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。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。
現(xiàn)階段光伏IGBT 領(lǐng)域,英飛凌等國外廠商占據(jù)主要市場份額。根據(jù)IHS Markit 數(shù)據(jù),2019 年全球IGBT 模塊和單管市占率很高的企業(yè)均為英飛凌,市占率分別為35.6%和32.5%。其中,IGBT 模塊排名前十的國內(nèi)公司僅有斯達半導(dǎo),IGBT 單管排名前十的國內(nèi)公司僅有士蘭微,市占率分別為2.5%和2.2%,我國企業(yè)發(fā)展空間巨大。
研究發(fā)現(xiàn):(1)集中式光伏逆變器功率較大,多采用IGBT模塊方案。(2)針對組串式逆變器,在DC/DC 升壓階段,IGBT 單管和模塊方案兼有。在DC/AC 逆變階段,單項組串式逆變器主要采取IGBT單管方案;三相組串式逆變器IGBT 單管和模塊方案均有。
光伏裝機量的快速增長,將拉動IGBT 需求爆發(fā)。隨著全球變暖問題日益嚴峻,減少二氧化碳排放量大力發(fā)展清潔能源已成全球共識。在碳達峰、碳中和目標的推動下,未來5 年全球光伏行業(yè)將迎來快速增長。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測,2025 年全球新增光伏裝機量有望達330GW。
預(yù)計2025 年光伏逆變器IGBT 整體市場規(guī)模將達105 億元。假設(shè)2025年全球新增及替換的光伏逆變器合計裝機量為372GW,按照IGBT 占組串式逆變器BOM 成本的18%、占集中式逆變器BOM 成本的15%計算,預(yù)計2025 年光伏逆變器IGBT 市場規(guī)模將達105 億元。
具體來看,IGBT 單管和模塊市場規(guī)模將分別達40 億元和65 億元。假設(shè)微型和單相組串式逆變器全部采用IGBT 單管;集中式逆變器全部采用IGBT 模塊;對于500kW 以下的三相組串式逆變器,假設(shè)IGBT 單管和模塊各占1/2。我們預(yù)計2025 年光伏逆變器領(lǐng)域IGBT 單管市場空間約為40 億元,IGBT 模塊市場空間約為65 億元。