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儲能逆變器產業與溫度傳感器

特普生科技 特普生科技 2022-11-07 13 1030

儲能逆變器可以控制儲能電池組的充電和放電過程,進行交直流的變換,是儲能系統中的必要環節,占比儲能系統成本約15%。

儲能逆變器,集成光伏并網發電與儲能電站的功能:

①克服光伏組件受天氣變化發電不穩定的缺點,提高電網品質;

②通過波谷儲存電能,波峰輸出電能,大幅削減電網峰值發電量,增加電網容量,提高電網利用率。


一、產業鏈

儲能逆變器的上游,主要由電子元器件、結構件和輔助材料組成。原材料供應商所處的行業目前處于充分競爭狀態,可供選擇的供應商數量多;中游為集中式、組串式、集散式以及微型逆變器;下游為光伏電站、分布式光伏發電。

*電子元器件:功率半導體、集成電路、電感磁性元器件、 PCB 線路板、電容、電感、開關器件、連接器等;

*結構件:散熱器、壓 鑄件、機柜機箱、鈑金件等;

*輔助材料“膠水、包材、塑膠件等絕緣材料

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二、上游

(一)IGBT

IGBT是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱「CPU」,由BJT和MOS組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有GTR的低導通壓降和MOSFET的高輸入阻抗的優點。

*BJT(雙極型三極管),MOS(絕緣柵型場效應管)

1、IGBT市場供需

我國是全球最大的IGBT市場,近年產量及需求量都在持續增長。2021年,我國IGBT行業產量達到0.26億只,需求量約為1.32億只。預計2022年我國IGBT行業產量將達到0.41億只,需求量約為1.56億只。

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2、IGBT競爭格局

由于IGBT對設計及工藝要求較高,而國內缺乏相關技術人才、工藝基礎薄弱且企業產業化起步較晚,因此IGBT市場長期被大型國外跨國企業壟斷。自2015年以來,我國IGBT自給率超過10%并逐漸增長,預計2024年將達到40%。在國家政策中提出核心元器件國產化的要求,國產替代成為國內IGBT行業的發展趨勢。

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目前,國內IGBT市場主要由三菱、英飛凌、富士等海外廠商占據。中國IGBT市場占比前三的分別是英飛凌、三菱電機和富士電機,其中英飛凌占比最高,15.9%。

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(二)集成電路

1、集成電路產量

集成電路在消費電子、家用電器、網絡通訊、高端制造、物聯網等多個領域得到廣泛應用,已成為衡量一個國家綜合國力和產業競爭力的重要標志之一。2020年,我國集成電路產量達3594.3億塊,2022年1-2月我國集成電路產量達573.3億塊,同比下降1.2%。


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2、集成電路銷售額

中國半導體行業協會數據顯示,2021年我國集成電路產業銷售額為10458.3億元,同比增長18.2%。研究院預測,今年我國銷售額將達11386億元。

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3、集成電路產業結構

數據顯示,2021年中國集成電路產業銷售額為10458.3億元,同比增長18.2%。其中,設計業4519億元,同比增長19.6%;制造業3176.3億元,同比增長24.1%;封裝測試業2763億元,同比增長10.1%。其中,集成電路設計行業規模依然占比較大,達43.21%。

可見2021年在我國宏觀經濟在運行良好的驅動下,國內集成電路產業繼續保持平穩、快速增長態勢。

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4、集成電路競爭格局

近年來,在市場拉動和政策支持下,我國集成電路產業快速發展,整體實力顯著提升,集成電路設計、制造能力與國際先進水平差距不斷縮小,封裝測試技術逐步接近國際先進水平,部分關鍵裝備和材料被國內外生產線采用,涌現出一批具備一定國際競爭力的骨干企業,產業集聚效應日趨明顯。

目前,我國集成電路行業約有61家上市企業,總營收達1193.51。前十家企業總營收達806.84億元,占總營收的67.6%。具體情況如下圖所示:

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(三)PCB

PCB即印制電路板,在絕緣基材上,按預定設計制成印制元件、線路或兩者組合而成的導電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形,稱為印制線路。

1、PCB市場規模

我國是目前全球印刷電路板產值增長最快的國家,不斷引進國外先進技術與設備,發展印刷電路板行業。數據顯示,我國印刷電路板產值由2017年的297.16億美元增至2020年的352.49億美元,年均復合增長率達到5.9%,高于全球平均增長水平,預計2022年可達到389.36億美元。

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2、PCB產業區域分布

中國已形成較為成熟的電子信息產業鏈,有廣闊的內需市場和人力成本、投資政策等生產制造優勢,吸引大量外資企業將生產重心向中國大陸轉移。珠三角、長三角由于下游產業集中,區位條件優異,是我國PCB生產的核心區域。

但是隨著沿勞動力成本上升,部分企業將產能向中西部遷移,尤其是江西、湖北、湖南等經濟產業帶的PCB產能呈現快速增長的發展勢頭。預計未來珠三角、長三角仍將保持領先地位,并不斷向高端產品和高附加值產品方向發展;中西部地區由于企業內遷,逐漸成為我國PCB行業的重要生產基地。

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3、PCB競爭格局

全球市場呈現出的一致性一樣,我國市場較為分散、競爭充分。一是全球市場占據領導地位的臺資、日資企業大部分在國內設有子公司,二是國內本土企業間實力不斷壯大、競爭力也日益增強。

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(四)傳感器

1、傳感器市場規模

2019年中國傳感器市場規模2189億元,同比增長12.7%。在互聯網力量賦能下,傳感器產業受到重視,加上相關扶持政策,預計2022年我國傳感器市場規模將增至3150億元。

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2、我國傳感器區域分布

主要分布在華東地區,約占全國總數56.9%,中南地區23.1%,華北地區8.4%,西北地區4.4%。

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3、傳感器行業競爭格局

我國傳感器行業前五,占據了國內傳感器市場40%以上的份額,行業競爭格局日漸成熟。

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三、中游

(一)逆變器產業結構

逆變器分四類:集中式、組串式、集散式和微型。其中集中式與組串式為我國光伏逆變器的主流產品,分別占比45%、42%。

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(二)儲能逆變器出貨量

光伏裝機市場份額正悄然從集中式向分布式轉移。間歇性發電特征是制約分布式光伏拓展市場應用的最大瓶頸之一,儲能逆變器作為保障連續電力供應的首選方案,成為傳統廠家的新戰略。

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近年來,全球儲能逆變器出貨量穩步增加。2019年全球儲能逆變器出貨量上升至3.6GW,同比增長20%。預計到2022年底,全球儲能逆變器需求將達7.1GW。

(三)儲能逆變器毛利率

儲能逆變器的技術壁壘相較并網逆變器更高,所以當前市場競爭尚不激烈,儲能逆變器的毛利率水平明顯高于并網逆變器。

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(四)儲能逆變器競爭格局

面對儲能逆變市場的大幅上升空間,一批中國光伏逆變器第二梯隊主力軍主動追尋破局之路,加快搶占市場先機。縱觀市場,陽光電源、固德威、科士達、錦浪科技等企業在儲能逆變器方面都有布局。其中,固德威是國內最早實際推出儲能逆變器產品的公司之一。

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四、下游

(一)光伏

1、光伏裝機量

最新數據顯示,2022年1-2月中國光伏發電裝機容量約31581萬千瓦,同比增長20.9%。

2、光伏新增裝機量

2021年,全國光伏新增裝機54.88GW,為歷年來年投產最多。其中光伏電站25.60GW、分布式光伏29.28GW;2021年底,光伏發電累計裝機306.56GW。據CPIA預測,我國2030年中國光伏新增裝機容量保守情況為105GW。

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3、光伏發電量

2021年光伏發電量1836.64億千瓦時,同比增長14.1%。2022年1-2月光伏發電量294.7億千瓦時,同比增長6.5%。

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(二)分布式光伏

2021年分布式光伏達到1.075億千瓦,突破1億千瓦,占全部光伏發電并網裝機容量的1/3。新增光伏發電并網裝機中,分布式新增約2900萬千瓦,約占全數的55%,首次突破50%。

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五、溫度傳感器

1、溫度傳感器在逆變器產品上的應用

“光伏發電系統,主要由太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器組成,溫度傳感器在光伏發電系統中是必不可少的,有了它將自動檢測太陽電池板的溫度和空氣溫度。具體地說,電池溫度由電池超溫保護控制器中的外部溫度傳感器檢測。控制器的過熱保護是通過內部傳感器檢測溫度以實現自動保護。逆變器中通過CPU指揮系統運行,逆變器包含電壓、電阻、溫度傳感器和電流,可隨時檢測內芯和外界的運行情況。”石冢、芝浦、大泉、華工高理與特普生等溫度傳感器領域的專家告訴溫度傳感器研究院的研究員。

綜上所述,光伏逆變器的主要作用,就是把光伏組件發出來的直流電轉變成交流電。作為電力電子產品,主要部件有結構件和電子器件,結構件是不怕低溫的,電子器件有電阻,電容,電感,繼電器,顯示屏,風扇,功率開關管,傳感器,CPU芯片等等,各元器件耐低溫性能不一樣,逆變器的低溫取決于這些元器件。

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(光伏逆變器內部組件工作與儲存溫度)

逆變器作為光伏電站系統的核心部分,不僅有直流電變交流電的功能,還反饋著整個電站的信息。逆變器需要9大保護,有直流過電壓保護 、電網過/欠壓保護 、頻率異常保護 、防孤島效應保護、極性反接保護、過載保護、接地保護、模塊過溫保護、機內過溫保護。

通常光伏逆變器的工作環境都是在室外,面對溫差變化、潮濕度、暴風雨等惡劣環境對逆變器本身是一種考驗,利用溫濕度傳感器來測量并且加以控制自身溫濕度,譬如逆變器內部出現溫度過高情況時,使逆變器停止運行或降額輸出,以保護設備的穩定運行。所以這個環節必不可少,這樣才能專業、有效的保證設備長期穩定運行。”

“根據功率大小,逆變器用的數量有多有少,一般在幾個點:1.繼電器上,市面上用環氧熱敏電阻和小線仔的比較多,靠近繼電器表面,還有就是繼電器的焊盤上;2.共模電感、直流母線電容、交流濾波電容、電抗器要用到NTC溫度傳感器;3.IGBT基板上,用安裝孔式NTC溫度傳感器,線長較短。4.環溫檢測上,要用到NTC溫度傳感器。”

一直在這塊經營客戶的特普生聽上去尤其有一些經驗,“特普生溫度傳感器最高工作溫度可以達到150度, 當溫度傳感器檢測到 IGBT 散熱器溫度超過限制,逆變器斷開交流接觸器。我們可以根據客戶的要求, 對阻值、長度、 連接器進行訂制。”

2、逆變器在溫度傳感器銷售渠道上的應用

溫度傳感器公司的銷售團隊,要判斷這些逆變器客戶,是不是自己公司的產品方向與優勢,也要判斷團隊是不是深耕細作于光伏產業。

如果是精耕細作,那就搭建“光伏(含逆變器)行業銷售小組”,梳理這些涉足的廠家客戶名單及其區域布點,深耕光伏、光伏逆變器行業。一旦深耕這個行業,豁然開朗!IGBT元器件廠家、PMIC廠家、無源器件(占了光伏逆變器成本30%)廠家,都是逆變器的供應商,溫度傳感器也是逆變器的供應商。

那么,溫度傳感器與IGBT元器件、PMIC、無源器件的銷售人員就是合拍的,就容易建立起對公司、對自己都是雙贏的戰略合作客戶共享關系!

3、逆變器在溫度傳感器營銷推廣上的應用

線下推廣光伏逆變器用溫度傳感器,要把他歸納到光伏這個行業大類。借助光伏產業的專業論壇、展會與協會組織。譬如中國光伏行業協會CPIA、國際能源網、亞洲太陽能光伏工業展、國際新能源展覽會、美國太陽能光伏展會。另外,臺灣、上海、廣州等光伏或新能源展會,也是光伏用溫度傳感器獲客的平臺。

線上推廣光伏逆變器用溫度傳感器,主要方式是內容營銷。搭建提高客戶信任的PC站、微信號是基本功,更少不了客戶總經理、工程師、采購利用搜索引擎來“人找貨”的守株待兔,也就是說,涵蓋百度、知乎的內容營銷是溫度傳感器品牌的上推廣大盤。

“溫度傳感器大客戶銷售代表,面對光伏逆變器這類典型的ToB營銷模式的客戶,要清楚“高客單、數量少、強關系、長服務、能復購”的客戶特點,也要清楚“決策鏈長、產品功能與客戶需求溝通復雜、產品要定制開發”的重難點,要找到雙方開始合作的信任預期。

以過往的經驗來看,優秀的溫度傳感器大客戶銷售代表,必須做到且不止這四點:1.公司背書顯實力;2.方案與溝通內容顯專業;3.案例細節顯效果;4.會面暢談顯信任”

4、逆變器在溫度傳感器人力資源上的應用

IGBT元器件廠家、PMIC廠家、無源器件(占了光伏逆變器成本30%)廠家等等逆變器上游企業的渠道銷售人員,與逆變器用溫度傳感器的渠道銷售銷售人員,渠道是重疊的,客戶資源是重疊的,銷售人員在這2個行業跳槽,可以實現客戶資源無縫銜接,客戶效率最大化。

5、 在溫度傳感器投融資上的應用

溫度傳感器研究院的研究員認為“溫度傳感器與IGBT元器件廠家、PMIC廠家、無源器件(占了光伏逆變器成本30%)廠家的一些客戶是重疊的、一些渠道是重疊的、多數營銷推廣模式是重疊的、多數經營管理模式也是重疊的,也就是說,他們之間適合相互投融資的比例很高!”

特普生,成立于2011年,是國家高新技術、專精特新企業。主要研制NTC芯片熱敏電阻溫度傳感器儲能線束儲能CCS集成采集母排儲能模組鋁巴等溫度采集產品系列。一體化研制、一致性品質的特普生,競爭力優勢明顯:自主研制NTC芯片核心技術及實現醫用0.3%精度;專利百項,保留不公開技術2項;為全球新能源產品、大消費品與工業品提供了定制化的溫度采集技術。

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