低成本制约技术发展 逆变器行业将大洗牌

【导读】在光伏产业链上，逆变器一向被认为是最有技术门槛的环节之一。或也正是因此，在2010年光伏全行业疯狂扩张时，逆变器行业的扩张才稍显“理性”一些，而在随后全行业快速降价时，其降价幅度和速度也温和许多。

摘要：  在光伏产业链上，逆变器一向被认为是最有技术门槛的环节之一。或也正是因此，在2010年光伏全行业疯狂扩张时，逆变器行业的扩张才稍显“理性”一些，而在随后全行业快速降价时，其降价幅度和速度也温和许多。

关键字：  光伏，逆变器，电源变换技术

在光伏产业链上，逆变器一向被认为是最有技术门槛的环节之一。或也正是因此，在2010年光伏全行业疯狂扩张时，逆变器行业的扩张才稍显“理性”一些，而在随后全行业快速降价时，其降价幅度和速度也温和许多。

不过，自2012年下半年以来，逆变器的市场价格出现了一波快速的补降，大功率产品由每瓦约8毛钱左右腰斩至目前的4毛钱左右。对于单瓦价格本来就不高的逆变器而言，如此快速且高达50%的降价幅度，无疑对其成本控制能力提出了严峻的挑战。

同时，号称能够生产逆变器以及已在市场上零星出货的企业，也如雨后春笋般冒出数百家来。国内逆变器市场的竞争局面，一时间激烈空前。

作为陕西长岭光伏电气有限公司(以下简称“长岭光伏”)的现任总工程师兼首席技术官，毕业于西安理工大学自动控制专业的李继生，几乎已经在长岭集团从事了“一辈子”的电力电子产品研发和技术管理工作。2010年，长岭光伏创始之初，李继生便出任其主要技术负责人，并伴随长岭光伏的发展壮大至今。

2013年4月初，记者前往位于陕西省宝鸡市的长岭光伏总部，就光伏逆变器技术发展与目前的竞争局面等相关问题专访了李继生。

“逆变器的确有技术门槛”

有人认为，逆变器是光伏产业链上不多的一个具有技术门槛的环节，您怎么看待这个说法?

李继生：光伏逆变器的研发和制造，涉及电力电子技术、电源变换技术、太阳能最大功率跟踪技术、锁相环技术等多种技术集成，对安规、EMC、电能质量及转换效率都有较高的要求。同时，光伏系统在露天环境下运行二三十年的特殊性，也对逆变器的使用可靠性和寿命提出了较高的要求，其使用寿命必须在二十年以上。

由于涉及各种技术的集成，以及使用环境的限制，光伏逆变器不同于一般的电力电子产品，对其设计、生产及质量控制都有特殊的要求。因此，相对来说，逆变器的确算是光伏产业链上较有技术门槛的一个环节。

目前市场上有哪些主要的逆变器技术，各自的优势是什么?

李继生：目前市场上的光伏逆变器技术流派大约有以下几种：

集中式逆变器。适合大型荒漠电站和集中大型屋顶电站使用。其优点是适合兆瓦级的项目应用，技术比较成熟，相比其他解决方案成本也较低一些。

组串式逆变器。适合小型电站和商用屋顶电站。优点是采用多个MPPT，可以实现更为精确的跟踪，同时在一定程度上解决了Mis-Match问题。

模块式逆变器。既适合屋顶电站又适合大型荒漠电站。其优点表现在，某个模块出现故障不会影响整机工作，整机还能输出较大功率，从而降低了停机风险;早晚太阳光不强的时候，可以自动关掉部分模块，等光照强度足够时再开启所有模块，从而提高整体效率。

微型逆变器。更适合住宅屋顶电站。其优点有，使每块电池板的输出效率最高，且彼此不影响，较好地解决了阴影造成的Mis-Match问题，提高了整机效率;因为没有高压部分，因此安全性较好;安装简单，不需要独立房间，可以跟随组件移动。

DC-DC优化器。适合商用屋顶电站和住宅屋顶电站。优点是，每个模块都有MPPT，效率高;后级的逆变器里只有DC/AC，输入范围窄，控制简单;和微逆相比，成本略低。

现在国内市场的主流产品，还是大功率逆变器。从技术流派的角度来看，则主要是集中式逆变器和组串式逆变器。

大功率逆变器和小功率逆变器在技术本质上没有什么差别，只是应用市场不同，关注点有所区别。组串式逆变器的输入由一路以上相同或不同电池串组成，每一串电池组件有单独的MPPT跟踪。而集中式逆变器的输入则是由相同电池组串经汇流箱、直流柜汇流，集中输入，只有一个统一的MPPT跟踪。从合理性来讲，组串式逆变器可能更合理一些。但从成本的角度看，组串式逆变器则比集中式逆变器的竞争力差一些。

微型逆变器技术在国内应用很少，因为微型逆变器更适合小规模的屋顶光伏项目，而国内这方面的项目很少。国内也已有企业在开发微型逆变器产品，但还没有形成量产，主要原因还是成本太高、应用少。

“低成本制约了技术的发展”

光伏逆变器技术目前处于怎样的发展阶段?未来三至五年或更长时间内，可能的技术发展趋势是什么?

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李继生：光伏逆变器技术的发展，取决于光伏应用市场的发展及其需求。现阶段的光伏发电应用市场，表现出两个明显的特征，一是应用模式的多元化，二是经济性决定系统配套技术(或产品)的竞争力。

目前的光伏逆变器技术正处在标准升级换代以及多种技术流派并存的发展阶段，但光伏应用市场多元化应用模式和对成本的要求，在某种程度上制约着各技术流派的发展。

未来三五年光伏逆变器的技术发展趋势，我觉得，应该是大功率逆变器朝兆瓦级方向发展，以提高功率密度和转换效率为技术方向，中、小功率逆变器则朝向微型化方向发展，以专用IC替代分离电子元器件、提高可靠性和降低成本为特征。

微型逆变器和DC-DC优化器可能是未来的趋势，因为更具合理性。虽然太阳照射到地球的光能是恒定的，但经过电池板转化成电能却受到昼夜、天空云层、环境温度、光照条件变化等因素的影响，因此太阳能发电属于间歇性电源。从发电和跟踪的角度来看，由于太阳功率的变化，加上电池板之间本身也存在着差异，因此当系统运行时，各个电池板之间发电效率会存在差异，如果由组串式逆变器来跟踪，就很难跟踪到每块电池板的最大功率，只有采用跟踪单块电池板的技术，才会跟踪到每块电池板的最大功率。[!--empirenews.page--]

微逆和DC-DC优化器的区别是，前者是将每块电池板的直流电逆变成交流电接入到交流电网，而优化器则是将每块电池板的电压升高，比如400V、500V，然后再集中逆变。相对来说，微型逆变器更具有技术优势，而优化器的成本会低一些。目前微型逆变器和DC-DC优化器有朝着专用IC(集成电路——编注)发展的趋势，而专用IC的成本跟量有很大的关系，一旦规模达到一定程度，其竞争力将不可小视。

不过，由于成本的原因，微型逆变器的大面积推广还有许多问题需要解决。另外，虽然分布式电站比大型地面电站更符合光伏技术的特点，但我个人认为，就目前中国的政策和市场资源条件来看，国内的家用屋顶电站市场规模可能不会太大，因此微型逆变器在国内的市场空间比较有限。

现阶段国产逆变器与国际逆变器厂商之间的差距是什么?您认为未来几年两者之间会处于怎样的一种竞争态势?

李继生：国内光伏逆变器厂商与国际一流光伏逆变器厂商之间的差距，主要是在技术创新能力方面。但在目前的市场环境下，国产逆变器在成本方面可能更有竞争优势。

国际一流品牌企业对于技术研发都非常重视，国内企业由于成本竞争的压力，在这方面相对就弱了很多。这不仅会影响个体企业的竞争力，对整个国内光伏逆变器行业的竞争力也是一个巨大的挑战。比如专利，我们与国际品牌企业之间在质量方面相差很大，人家的专利既有数量也有质量，创新性很强，特别是体现在逆变器核心技术如电路拓扑创新方面，国内基本上没有这方面的专利。国内很多企业，有时候是为了专利而专利，致使很多专利甚至是垃圾专利。

另外，从可靠性方面来讲，国际一流品牌企业在产品设计上会比较讲究，首先考虑的是产品性能。比如针对最影响逆变器寿命的散热设计，国外品牌企业基本上都会选择效果最好的方案，成本问题会放在其后考虑。而国内企业由于成本压力很大，首先考虑的会是经济性因素，因此在产品细节方面会存在一些差距。所以，往精细化方面去赶超，应该是未来国产逆变器缩短与国际一流逆变器差距的一个方向。

就竞争而言，我认为，未来几年国外逆变器大量直接进入中国市场的可能性不大，原因仍然是没有成本优势。不过，随着国内市场逐渐成为全球主要的光伏应用市场之一，可能会有越来越多的国外厂商选择将生产环节放在中国，以此降低成本参与中国市场的竞争。针对这种局面，国内厂商除了加强技术创新能力和精细化制造能力的提升外，没有更好的选择。

“有可能发生全行业的大洗牌”

您怎么看待国内光伏逆变器市场现在的竞争局面以及存在的问题?

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李继生：目前的国内光伏逆变器市场，已经较为明显地表现出了恶性价格竞争的特征。这种竞争依靠电子元器件的替代、材料的替换以及电路的简化来实现，将有可能出现以牺牲产品可靠性为代价的局面，这对整个行业的健康发展都十分不利。而未来两三年，这种竞争格局还有可能加剧。

同时，有一些企业开始以投资下游电站建设的方式来拉动销售和获得利润。在我看来，这不是制造企业对电站建设有兴趣，而是为了应对低价竞争获得基本生存的权宜之计。

另外，大家不得不面对的一个现实是，虽然销售额在不断扩大，但换来的更多是一笔笔应收账款，全行业的三角欠债情况已非常严重。这种局面单靠某一个企业显然无法解决，需要行业组织和政府出面才有解决的可能。

再者，光伏电站投资属于资金密集型行业，需要银行等金融机构的参与才有可能健康发展。但目前的实际情况是，不仅一些投资者自有资金到位不足，而且银行等金融机构也不认可光伏电站的金融资产资格，造成这个行业严重欠缺金融支持，因此出现了全行业资金紧张的局面。

从相关数据来看，国内已经出现一些逆变器企业大面积亏损的情况。如果按照行业的平均成本以及一些项目的中标价格来推算，目前国内很多逆变器厂商实际上是不挣钱的，全行业亏损的状况有可能会在今年出现。我认为，逆变器行业很有可能在今年或明年发生全行业的大洗牌。

那么，您觉得洗牌会怎么进行?

李继生：虽然今年国内光伏应用市场的形势不错，而且市场启动也比较早，但如果正式出台的区域上网电价对投资者不具备吸引力的话，目前的恶性竞争局面可能不会有大的改观。因为光伏逆变器的供求失衡已经很严重，如果没有更大的下游需求来扭转市场格局，价格就很难企稳，有可能还会继续下滑。

价格战的结果会很惨烈，目前市场上已经出现以牺牲可靠性为代价的产品，如果这种情况不予以遏制，将带给行业非常大的损害。

尚德的破产对整个光伏行业都是一个明确的信号，如果局面得不到根本的改观，谁都有可能是下一个尚德。

逆变器行业的洗牌方式，我认为会有两个可能，一是企业原来与这个行业的关联度不大，在这个行业里的积累比较少，对这个行业的认识也不深，这类企业有可能就被直接洗掉了。另外，则有可能会因为资金问题拖垮企业，比如一些背后没有集团支持、业务也很单一的企业。还有一类企业，有一些技术实力和行业积累，但在竞争思路上可能存在问题，这类企业也会比较麻烦。

能在这一波剧烈竞争中凸显出来的企业，首先还是需要依赖技术和产品的可靠性。企业竞争最终还是产品竞争，但产品的背后，包含企业的实力、企业的底蕴与个性以及企业的管理等各个环节，不同的企业在这些方面差距很大。像长岭这样的企业，则延续了军工企业的底蕴和管理模式，我们的质量管理体系建立在国家发展了几十年的军工产业管理体系基础上。在我看来，不同品牌的逆变器在使用过程中，前几年的情况可能都差不多，但时间一长就会体现出差距来。

在如此严峻的竞争形势下，您认为逆变器企业还有哪些可以降低成本的空间?

李继生：对于一种相对已经成熟的电力电子产品来说，成本降低更多还是要依靠技术的进步，通过压缩原材料成本来降低成本的空间始终是有限的。但是，技术进步有一个过程，甚至是一个很长的过程。对于光伏逆变器来说，在短时间内，在软件、技术设备等方面的确还有可能实现一定程度的成本降低，但如果想要通过革命性的创新来降低成本，则没那么容易。[!--empirenews.page--]

逆变器技术的发展，依赖于功率元件技术的进步，依赖于电路拓扑的创新，依赖于控制算法的优化和创新。在早期，这些东西跟电脑芯片一样进步很快，但越往后则进步越有限。因此，光伏逆变器的更新换代，不可能像家电那么快。

我认为，未来逆变器成本下降的方向，应该是从电路集成、系统集成以及IGBT功率模块等方面入手，比如向专用IC的方向发展。

短期来看，光伏逆变器企业的成本挖潜方向，可能还是要在现有技术基础上往精细化制造发展和向管理要效益。

长岭目前也在做一些降低成本的工作，以应对市场竞争。比如，全方位压缩各种管理费用，降低产品制造成本;对每个能拿到的销售订单进行认真评估，尽量减少货款拖欠等。我们希望有所为、有所不为，至少做到以不降低产品可靠性为前提。