集中式和组串式逆变器对IGBT的需求量不同,这种差异直接传导至产业链上游的晶圆制造、中游的模块封装以及下游的逆变器整机环节,使各环节的价值分布与协作模式出现明显分化。核心区别在于拓扑结构:集中式逆变器是汇总后进行一次DC-AC转换,IGBT模块用量明显较少;组串式逆变器需先转换后汇总,且转换后还需升压至电网兼容电压,需转换两次,单GW所需IGBT器件显著更多,BOM占比也更高(组串式15%对集中式12%)。
拓扑差异决定器件用量与BOM占比
集中式逆变器单机功率更高,适用于大型地面电站,由于是汇总后再进行直流转交流(DC-AC),需要的IGBT模块明显更少。组串式逆变器则是先转换后汇总,但转换后仍需升压至电网兼容电压,因此需要经历两次转换,单GW所需的IGBT器件大于集中式。
从BOM占比看,组串式逆变器中IGBT成本占比约15%,集中式约12%。此外,功率更低的微逆产品,单个逆变器功率越低,IGBT成本占比也会更高,对应市场空间也更大。
产业链各环节的差异化受益
上游晶圆制造环节,IGBT晶粒代表晶圆制造能力,没有该能力的为Fabless设计厂商,具备该能力的多为IDM一体化厂商。由于组串式逆变器对IGBT单管需求更大,而单管缺口相对更明显,晶圆制造环节的产能分配也随之向单管产品倾斜。
中游模块封装环节,大功率(集中式)逆变器以模块出货为主,小功率(组串式)则以单管为主。目前模块产品仍以海外厂商为主,国内厂商在单管领域布局更为集中。国内单管产能第一梯队包括宏微、士兰微、新洁能以及斯达,各厂商与下游逆变器企业形成了深度绑定关系。
下游逆变器整机环节,由于组串式逆变器单GW所需IGBT器件更多,其与功率器件供应商的协作模式更为紧密。国内厂商多采用与下游联合研发的方式,从源头定制器件,以实现适配下游需求并推进国产替代。
常见问题
组串式逆变器为什么IGBT用量比集中式多?
组串式逆变器需要先进行直流转交流,再将交流电升压至电网兼容电压,相当于经历两次转换;而集中式逆变器是汇总后一次转换完成。因此单GW装机对应的组串式逆变器所需IGBT器件数量明显多于集中式。
集中式和组串式逆变器的IGBT成本占比差多少?
组串式逆变器IGBT占BOM比例约为15%,集中式约为12%,两者相差约3个百分点。这一差异主要源于器件用量不同。
国内IGBT厂商在光伏领域的布局有何特点?
国内单管产能第一梯队厂商包括宏微、士兰微、新洁能以及斯达,各厂商与下游逆变器企业形成绑定关系,如宏微与华为合作、新洁能绑定德业等。模块产品方面,目前仍以英飞凌、安森美等海外厂商为主。