光伏逆变器新赛道“细化”

组件级电力电子(Module-Level Power Electronics, MLPE)设备正在成为一级市场的新风口。

2月6日，微型逆变器和快速关断器企业恩易浦科技完成超亿元民币B轮融资，由包括正赛联资本、协鑫再石资本、瑞氏泰来等产业和财务投资机构共同参与，本轮融资将继续用于公司产品研发、产能提升及市场拓展。

1月10日，薄膜太阳能电池和微型逆变器企业天牧光能完成数千万元民币种子轮融资，本轮融资由中科院创投领投，绿动资本、宁波政府天使基金跟投。本轮融资资金将主要用于光伏微型逆变器的研发和生产，以及柔性薄膜太阳能电池关键生产装备的研制。

此前的2022年10月11日，微型逆变器企业恩沃新能源完成数千万元人民币A轮融资，由云天使基金领投。本轮融资资金将用于公司微型逆变器产能提升和新产品研发。

在一级市场上，还有多家组件级电力电子创业公司正在融资，或者已完成融资但并未对外发布融资新闻。

所谓组件级电力电子设备，是指光伏发电系统中可以对单个或几个光伏组件进行精细化控制的电力电子设备，主要实现逆变、监控、功率优化、关断等功能。主要包括微型逆变器、优化器、组件级关断器等。

随着全球分布式光伏的渗透率快速提高以及海外家庭储能市场的兴起，组件级电力电子设备迎来了爆发期。根据机构预测，MLPE的渗透率将从2022年的16%达到2025年的28%，2025年的市场规模为570亿元，年复合增长率将超过40%。

瞄准小功率分布式市场

MLPE并非新概念，而是已经有近20年历史的产品，早在2006年，美国的优化器头部公司SolarEdge就推出了单体组件优化器方案，截至2月22日，其市值为166亿美元;2008年，美国的微型逆变器龙头公司Enphase推出全球第一款微型逆变器，截至2月22日，其市值为280亿美元。

光伏逆变器是光伏发电系统的重要组成部分，其将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电，其转化效率直接影响光伏系统的发电效率。

按类型划分，光伏逆变器可以分为集中式逆变器、组串式逆变器和模块化逆变器以及微型逆变器等。不同逆变器类型在功率等级、安全等级等方面有所不同，主要应用场景也有所不同。

其中，集中式逆变器单个逆变器功率等级较高，主要应用于光伏电站等集中发电场景;组串式逆变器、模块化逆变器功率等级跨度较大，应用场景既包括集中式发电场景，也包括分布式发电场景;微型逆变器由于单个逆变器功率等级相对较低，安全系数高，主要应用于户用、小型工商业等分布式场景。

当年Enphase推出微型逆变器是为了解决组串式逆变器发电效率低的问题，其核心特点为单个微型逆变器对应少数光伏组件进行独立、精细化的输出功率调节与监控，从而实现最大输出功率的跟踪控制。微型逆变器单体容量较小，一般在5千瓦以下，常见功率型主要集中在0.25～2千瓦。

与国内主流组串式逆变器或集中式逆变器方案相比，微型逆变器在分布式应用场景上具备发电效率高、安全可靠的优点。

首先，微型逆变器可以对每个组件进行独立的最大功率跟踪控制，无木桶短板效应，系统发电效率总体高于集中式、组串式逆变器平均效率。其次，其采用全并联电路设计，直流侧电压一般在80伏以下，可最大限度降低安全隐患。最后，每个微型逆变器独立运行，不形成系统的单点故障，设计寿命为25～30 年，覆盖光伏系统全生命周期，具备高可靠性。

然而，微型逆变器成本高于集中式和组串式逆变器。根据中金资本的研究，组串式逆变器单瓦成本一般随功率的增加而下降(节省硬件本体成本，摊薄数据采集器、交流线缆、电缆桥架等成本)，10千瓦及以下小功率组串式逆变器的价格亦高达0.4元/瓦及以上，大功率则降至0.2元/瓦及以下，而微型逆变器的售价为0.6元/瓦(“一拖四”)～1元/瓦(“一拖一”)不等，比组串式逆变器明显高出不少。

除了微型逆变器，同样值得关注的MLPE产品还包括优化器和关断器。优化器通过与光伏组件的串接，采取预测电流与电压技术保障组件始终处于最优工作状态，用于解决光伏电站由于阴影遮挡、朝向不一致或组件电气规格差异对发电量的影响;在遇到紧急情况时，会自动切断组件之间的连接，使直流端电压仅为组件开路电压;具备组件级的运维功能，可以通过智能运维后台监控每一个组件的发电情况，方便系统运维。

与优化器类似的关断器是一种可实现组件级快速关断的装置。在危急情况下，通过该装置，可以远程或者手动快速关断光伏组件之间的连接，从而消除光伏系统阵列中存在的直流高压，降低触电风险，消除施救风险，为光伏系统的安全“保驾护航”。相比微型逆变器、优化器，关断器的功能最简单，只有组件级关断功能，同时价格也最便宜。

安全政策推动起飞

MLPE备受关注的原因在于分布式光伏的迅猛增长。此前，受限于光伏技术的不成熟、微型逆变器成本较高，分布式光伏多采用组串逆变器。然而组串逆变器大多未加装快速关断设备，容易造成火灾、触电事故。这让分布式光伏安全隐患治理成为全球性议题。

为应对安全事故，美国的《国家电气规范》在2014年提出组串级别的关断标准要求，并在2017年更新的规范中进一步要求所有建筑物上的光伏阵列都具有在紧急情况下组件级快速关断的功能。这一规定推动了美国分布式光伏发电市场的MLPE渗透率达70%以上。

除美国以外，欧盟、德国、荷兰、澳大利亚、日本、加拿大、泰国等多个地区和国家也陆续颁布相关安全规定。其中，欧盟2014年强制要求屋面光伏发电设施必须装设智能关断器，最高电压不得超过60伏;德国依据VDE防火安全标准，明确规定在光伏系统中逆变器与组件之间需要增加直流电切断装置;荷兰国家应用科学研究院发布指导文件，建议光伏系统(包括逆变器)加装防火隔间;澳大利亚根据OVE R11-1: 2013规范，要求组件附近加装断路装置。

我国目前虽然尚未就此出台强制性国家标准，但安徽、浙江和广东等地陆续出台非强制性地方标准。例如，广东东莞、深圳和浙江海宁等地分别在2022年10月、11月和12月先后出台政策，要求分布式光伏必须具备组件级关断和管理能力。

为了解决分布式光伏的组件级关断问题，基于MLPE的产品有三种方案：一是采用微型逆变器以避免光伏组件的直流串联;二是继续使用组串式逆变器，但为每个光伏组件单独配置关断器;三是组串式逆变器+优化器方案，优化器不具备逆变器的功能，但可以实现关断和最大功率点跟踪(MPPT)的功能。

在实现组件级关断功能上，“组串式逆变器+优化器/关断器”方案与微型逆变器方案具有显著区别：使用组串+优化器/关断器的系统中组件仍然是串联的状态，光伏发电系统在运行过程中仍形成直流高压，在光伏组件可能存在接头触点松脱、接触不良、电线受潮、绝缘破裂等状态下依然易引起直流电弧，进而引发火灾。

因此，在分布式光伏发电系统中，“组串式逆变器+优化器/关断器”方案在较大功率的应用场景中具有一定的性价比优势，而在较小功率等级的应用场景中微型逆变器方案则是更优性价比的选择。

分布式光伏的安全治理直接推动了MLPE市场的起飞，目前的市场主要集中在海外。最具有说服力的例子就是微型逆变器龙头Enphase过去5年多市值增长了200多倍，增幅远超同期的苹果、特斯拉和脸书等公司。

国内处于追赶状态

从全球市场格局来看，国内的MLPE企业尚处于追赶状态，与国外的龙头企业尚存一定差距。

目前，在微型逆变器市场，Enphase一家独大，国内上市公司昱能、禾迈居第二、第三位。2020年 ，Enphase占据 80%的市场份额，一家独大;昱能位列第二，市占率约为12.53%;禾迈位列第三，市占率为5.26%。2021年，Enphase市场占有率下滑至74.50%，但仍是微型逆变器龙头。

值得关注的是，国内微型逆变器产品更具成本优势。2021年，三家微型逆变器大厂中，Enphase成本达1.46元/瓦，昱能为0.70元/瓦，禾迈为0.36元/瓦。昱能和禾迈两家国产微型逆变器厂商受益于供应链成本优势和“一拖N”策略，综合成本表现出更明显的优势。

从产品种类来看，国产微型逆变器具有功率覆盖范围广、类别齐的优势。微型逆变器龙头 企业Enphase 的功率段仅覆盖0.22～0.65千瓦，而昱能覆盖范围为 0.55～1.5千瓦，禾迈覆盖范围为0.25～2.25千瓦，国产微型逆变器覆盖功率段更广，更能适应用户的多样化需求和不同应用场景。产品种类上，Enphase仅有“一拖一”和“一拖二”产品，而禾迈和昱能产品种类已包括“一拖一”“一拖二”“一拖四”“一拖六”，产品多样化程度更高。

MLPE是光伏逆变器中高增速、高盈利的细分赛道：MLPE 赛道平均增速高达42%，显著高于逆变器行业平均增速18%的水平; MLPE企业平均毛利率高达40%，显著高于逆变器行业平均毛利率26%的水平。

再加上昱能、禾迈在二级市场表现出来的惊人财富效应，越来越多的上市公司和创业公司都已经加入这个黄金赛道。可以预见的是，这个赛道会越来越热、也越来越“卷”。 美股微型逆变器龙头企业Enphase过去5年多市值增长了200多倍，增长幅度远超同期的苹果、特斯拉和脸书等公司。