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組件級(jí)電力電子（Module-Level Power Electronics, MLPE）設(shè)備正在成為一級(jí)市場(chǎng)的新風(fēng)口。

近日，微型逆變器和快速關(guān)斷器企業(yè)恩易浦科技完成超億元民幣B輪融資，由包括正賽聯(lián)資本、協(xié)鑫再石資本、瑞氏泰來(lái)等產(chǎn)業(yè)和財(cái)務(wù)投資機(jī)構(gòu)共同參與，本輪融資將繼續(xù)用于公司產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)能提升及市場(chǎng)拓展。

1月10日，薄膜太陽(yáng)能電池和微型逆變器企業(yè)天牧光能完成數(shù)千萬(wàn)元民幣種子輪融資，本輪融資由中科院創(chuàng)投領(lǐng)投，綠動(dòng)資本、寧波政府天使基金跟投。本輪融資資金將主要用于光伏微型逆變器的研發(fā)和生產(chǎn)，以及柔性薄膜太陽(yáng)能電池關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的研制。

此前的2022年10月11日，微型逆變器企業(yè)恩沃新能源完成數(shù)千萬(wàn)元人民幣A輪融資，由云天使基金領(lǐng)投。本輪融資資金將用于公司微型逆變器產(chǎn)能提升和新產(chǎn)品研發(fā)。

在一級(jí)市場(chǎng)上，還有多家組件級(jí)電力電子創(chuàng)業(yè)公司正在融資，或者已完成融資但并未對(duì)外發(fā)布融資新聞。

所謂組件級(jí)電力電子設(shè)備，是指光伏發(fā)電系統(tǒng)中可以對(duì)單個(gè)或幾個(gè)光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制的電力電子設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)逆變、監(jiān)控、功率優(yōu)化、關(guān)斷等功能。主要包括微型逆變器、優(yōu)化器、組件級(jí)關(guān)斷器等。

隨著全球分布式光伏的滲透率快速提高以及海外家庭儲(chǔ)能市場(chǎng)的興起，組件級(jí)電力電子設(shè)備迎來(lái)了爆發(fā)期。根據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，MLPE的滲透率將從2022年的16%達(dá)到2025年的28%，2025年的市場(chǎng)規(guī)模為570億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)40%。

瞄準(zhǔn)小功率分布式市場(chǎng)

MLPE并非新概念，而是已經(jīng)有近20年歷史的產(chǎn)品，早在2006年，美國(guó)的優(yōu)化器頭部公司SolarEdge就推出了單體組件優(yōu)化器方案，截至2月22日，其市值為166億美元；2008年，美國(guó)的微型逆變器龍頭公司Enphase推出全球第一款微型逆變器，截至2月22日，其市值為280億美元。

光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，其轉(zhuǎn)化效率直接影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。

按類(lèi)型劃分，光伏逆變器可以分為集中式逆變器、組串式逆變器和模塊化逆變器以及微型逆變器等。不同逆變器類(lèi)型在功率等級(jí)、安全等級(jí)等方面有所不同，主要應(yīng)用場(chǎng)景也有所不同。

其中，集中式逆變器單個(gè)逆變器功率等級(jí)較高，主要應(yīng)用于光伏電站等集中發(fā)電場(chǎng)景；組串式逆變器、模塊化逆變器功率等級(jí)跨度較大，應(yīng)用場(chǎng)景既包括集中式發(fā)電場(chǎng)景，也包括分布式發(fā)電場(chǎng)景；微型逆變器由于單個(gè)逆變器功率等級(jí)相對(duì)較低，安全系數(shù)高，主要應(yīng)用于戶用、小型工商業(yè)等分布式場(chǎng)景。

當(dāng)年Enphase推出微型逆變器是為了解決組串式逆變器發(fā)電效率低的問(wèn)題，其核心特點(diǎn)為單個(gè)微型逆變器對(duì)應(yīng)少數(shù)光伏組件進(jìn)行獨(dú)立、精細(xì)化的輸出功率調(diào)節(jié)與監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)最大輸出功率的跟蹤控制。微型逆變器單體容量較小，一般在5千瓦以下，常見(jiàn)功率型主要集中在0.25～2千瓦。

與國(guó)內(nèi)主流組串式逆變器或集中式逆變器方案相比，微型逆變器在分布式應(yīng)用場(chǎng)景上具備發(fā)電效率高、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

首先，微型逆變器可以對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行獨(dú)立的最大功率跟蹤控制，無(wú)木桶短板效應(yīng)，系統(tǒng)發(fā)電效率總體高于集中式、組串式逆變器平均效率。其次，其采用全并聯(lián)電路設(shè)計(jì)，直流側(cè)電壓一般在80伏以下，可最大限度降低安全隱患。最后，每個(gè)微型逆變器獨(dú)立運(yùn)行，不形成系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，設(shè)計(jì)壽命為25～30 年，覆蓋光伏系統(tǒng)全生命周期，具備高可靠性。

然而，微型逆變器成本高于集中式和組串式逆變器。根據(jù)中金資本的研究，組串式逆變器單瓦成本一般隨功率的增加而下降（節(jié)省硬件本體成本，攤薄數(shù)據(jù)采集器、交流線纜、電纜橋架等成本），10千瓦及以下小功率組串式逆變器的價(jià)格亦高達(dá)0.4元/瓦及以上，大功率則降至0.2元/瓦及以下，而微型逆變器的售價(jià)為0.6元/瓦（“一拖四”）～1元/瓦（“一拖一”）不等，比組串式逆變器明顯高出不少。

除了微型逆變器，同樣值得關(guān)注的MLPE產(chǎn)品還包括優(yōu)化器和關(guān)斷器。優(yōu)化器通過(guò)與光伏組件的串接，采取預(yù)測(cè)電流與電壓技術(shù)保障組件始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)，用于解決光伏電站由于陰影遮擋、朝向不一致或組件電氣規(guī)格差異對(duì)發(fā)電量的影響；在遇到緊急情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷組件之間的連接，使直流端電壓僅為組件開(kāi)路電壓；具備組件級(jí)的運(yùn)維功能，可以通過(guò)智能運(yùn)維后臺(tái)監(jiān)控每一個(gè)組件的發(fā)電情況，方便系統(tǒng)運(yùn)維。

與優(yōu)化器類(lèi)似的關(guān)斷器是一種可實(shí)現(xiàn)組件級(jí)快速關(guān)斷的裝置。在危急情況下，通過(guò)該裝置，可以遠(yuǎn)程或者手動(dòng)快速關(guān)斷光伏組件之間的連接，從而消除光伏系統(tǒng)陣列中存在的直流高壓，降低觸電風(fēng)險(xiǎn)，消除施救風(fēng)險(xiǎn)，為光伏系統(tǒng)的安全“保駕護(hù)航”。相比微型逆變器、優(yōu)化器，關(guān)斷器的功能最簡(jiǎn)單，只有組件級(jí)關(guān)斷功能，同時(shí)價(jià)格也最便宜。

安全政策推動(dòng)起飛

MLPE備受關(guān)注的原因在于分布式光伏的迅猛增長(zhǎng)。此前，受限于光伏技術(shù)的不成熟、微型逆變器成本較高，分布式光伏多采用組串逆變器。然而組串逆變器大多未加裝快速關(guān)斷設(shè)備，容易造成火災(zāi)、觸電事故。這讓分布式光伏安全隱患治理成為全球性議題。

為應(yīng)對(duì)安全事故，美國(guó)的《國(guó)家電氣規(guī)范》在2014年提出組串級(jí)別的關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)要求，并在2017年更新的規(guī)范中進(jìn)一步要求所有建筑物上的光伏陣列都具有在緊急情況下組件級(jí)快速關(guān)斷的功能。這一規(guī)定推動(dòng)了美國(guó)分布式光伏發(fā)電市場(chǎng)的MLPE滲透率達(dá)70%以上。

除美國(guó)以外，歐盟、德國(guó)、荷蘭、澳大利亞、日本、加拿大、泰國(guó)等多個(gè)地區(qū)和國(guó)家也陸續(xù)頒布相關(guān)安全規(guī)定。其中，歐盟2014年強(qiáng)制要求屋面光伏發(fā)電設(shè)施必須裝設(shè)智能關(guān)斷器，最高電壓不得超過(guò)60伏；德國(guó)依據(jù)VDE防火安全標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定在光伏系統(tǒng)中逆變器與組件之間需要增加直流電切斷裝置；荷蘭國(guó)家應(yīng)用科學(xué)研究院發(fā)布指導(dǎo)文件，建議光伏系統(tǒng)（包括逆變器）加裝防火隔間；澳大利亞根據(jù)OVE R11-1: 2013規(guī)范，要求組件附近加裝斷路裝置。

我國(guó)目前雖然尚未就此出臺(tái)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但安徽、浙江和廣東等地陸續(xù)出臺(tái)非強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)。例如，廣東東莞、深圳和浙江海寧等地分別在2022年10月、11月和12月先后出臺(tái)政策，要求分布式光伏必須具備組件級(jí)關(guān)斷和管理能力。

為了解決分布式光伏的組件級(jí)關(guān)斷問(wèn)題，基于MLPE的產(chǎn)品有三種方案：一是采用微型逆變器以避免光伏組件的直流串聯(lián)；二是繼續(xù)使用組串式逆變器，但為每個(gè)光伏組件單獨(dú)配置關(guān)斷器；三是組串式逆變器+優(yōu)化器方案，優(yōu)化器不具備逆變器的功能，但可以實(shí)現(xiàn)關(guān)斷和最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）的功能。

在實(shí)現(xiàn)組件級(jí)關(guān)斷功能上，“組串式逆變器+優(yōu)化器/關(guān)斷器”方案與微型逆變器方案具有顯著區(qū)別：使用組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器的系統(tǒng)中組件仍然是串聯(lián)的狀態(tài)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中仍形成直流高壓，在光伏組件可能存在接頭觸點(diǎn)松脫、接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等狀態(tài)下依然易引起直流電弧，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

因此，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，“組串式逆變器+優(yōu)化器/關(guān)斷器”方案在較大功率的應(yīng)用場(chǎng)景中具有一定的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，而在較小功率等級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景中微型逆變器方案則是更優(yōu)性價(jià)比的選擇。

分布式光伏的安全治理直接推動(dòng)了MLPE市場(chǎng)的起飛，目前的市場(chǎng)主要集中在海外。最具有說(shuō)服力的例子就是微型逆變器龍頭Enphase過(guò)去5年多市值增長(zhǎng)了200多倍，增幅遠(yuǎn)超同期的蘋(píng)果、特斯拉和臉書(shū)等公司。

國(guó)內(nèi)處于追趕狀態(tài)

從全球市場(chǎng)格局來(lái)看，國(guó)內(nèi)的MLPE企業(yè)尚處于追趕狀態(tài)，與國(guó)外的龍頭企業(yè)尚存一定差距。

目前，在微型逆變器市場(chǎng)，Enphase一家獨(dú)大，國(guó)內(nèi)上市公司昱能、禾邁居第二、第三位。2020年 ，Enphase占據(jù) 80%的市場(chǎng)份額，一家獨(dú)大；昱能位列第二，市占率約為12.53%；禾邁位列第三，市占率為5.26%。2021年，Enphase市場(chǎng)占有率下滑至74.50%，但仍是微型逆變器龍頭。

值得關(guān)注的是，國(guó)內(nèi)微型逆變器產(chǎn)品更具成本優(yōu)勢(shì)。2021年，三家微型逆變器大廠中，Enphase成本達(dá)1.46元/瓦，昱能為0.70元/瓦，禾邁為0.36元/瓦。昱能和禾邁兩家國(guó)產(chǎn)微型逆變器廠商受益于供應(yīng)鏈成本優(yōu)勢(shì)和“一拖N”策略，綜合成本表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢(shì)。

從產(chǎn)品種類(lèi)來(lái)看，國(guó)產(chǎn)微型逆變器具有功率覆蓋范圍廣、類(lèi)別齊的優(yōu)勢(shì)。微型逆變器龍頭 企業(yè)Enphase 的功率段僅覆蓋0.22～0.65千瓦，而昱能覆蓋范圍為 0.55～1.5千瓦，禾邁覆蓋范圍為0.25～2.25千瓦，國(guó)產(chǎn)微型逆變器覆蓋功率段更廣，更能適應(yīng)用戶的多樣化需求和不同應(yīng)用場(chǎng)景。產(chǎn)品種類(lèi)上，Enphase僅有“一拖一”和“一拖二”產(chǎn)品，而禾邁和昱能產(chǎn)品種類(lèi)已包括“一拖一”“一拖二”“一拖四”“一拖六”，產(chǎn)品多樣化程度更高。

MLPE是光伏逆變器中高增速、高盈利的細(xì)分賽道：MLPE 賽道平均增速高達(dá)42%，顯著高于逆變器行業(yè)平均增速18%的水平； MLPE企業(yè)平均毛利率高達(dá)40%，顯著高于逆變器行業(yè)平均毛利率26%的水平。

再加上昱能、禾邁在二級(jí)市場(chǎng)表現(xiàn)出來(lái)的驚人財(cái)富效應(yīng)，越來(lái)越多的上市公司和創(chuàng)業(yè)公司都已經(jīng)加入這個(gè)黃金賽道?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，這個(gè)賽道會(huì)越來(lái)越熱、也越來(lái)越“卷”。 美股微型逆變器龍頭企業(yè)Enphase過(guò)去5年多市值增長(zhǎng)了200多倍，增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)超同期的蘋(píng)果、特斯拉和臉書(shū)等公司。

原標(biāo)題： 光伏逆變器新賽道“細(xì)化”