L'inverter cinese è cresciuto notevolmente nel mercato internazionale

Essendo uno dei componenti principali dell'impianto fotovoltaico, l'inverter fotovoltaico non ha solo la funzione di conversione CC/CA, ma anche quella di massimizzare le prestazioni della cella solare e la funzione di protezione dai guasti del sistema, che influisce direttamente sull'efficienza di generazione di energia dell'impianto solare fotovoltaico.

Nel 2003, Sungrow Power, guidata da Cao Renxian, preside dell'istituto, lanciò il primo inverter fotovoltaico da 10 kW connesso alla rete elettrica cinese, con diritti di proprietà intellettuale indipendenti. Tuttavia, fino al 2009, in Cina erano pochissime le aziende produttrici di inverter in produzione e un gran numero di apparecchiature dipendeva dalle importazioni. Molti marchi esteri, come Emerson, SMA, Siemens, Schneider e ABB, godevano di grande prestigio.

Nell'ultimo decennio, l'industria cinese degli inverter ha registrato una forte crescita. Nel 2010, i primi 10 produttori di inverter fotovoltaici al mondo erano dominati da marchi europei e americani. Tuttavia, entro il 2021, secondo i dati della classifica delle quote di mercato degli inverter, le aziende cinesi si sono classificate tra le prime al mondo.

A giugno 2022, IHS Markit, autorevole istituto di ricerca a livello mondiale, ha pubblicato la classifica del mercato globale degli inverter fotovoltaici per il 2021. In questa classifica, la classifica delle aziende cinesi produttrici di inverter fotovoltaici ha subito ulteriori modifiche.

Dal 2015, Sungrow Power e Huawei sono state le prime due aziende a livello mondiale per spedizioni di inverter fotovoltaici. Insieme, rappresentano oltre il 40% del mercato globale degli inverter. L'azienda tedesca SMA, storicamente considerata un punto di riferimento per le aziende cinesi produttrici di inverter fotovoltaici, è ulteriormente scesa nella classifica del mercato globale degli inverter nel 2021, passando dal terzo al quinto posto. E Jinlang Technology, settima azienda cinese produttrice di inverter fotovoltaici nel 2020, ha superato la precedente azienda ed è stata promossa tra le prime tre "astri nascenti" al mondo.

Le aziende cinesi produttrici di inverter fotovoltaici sono finalmente diventate le prime tre al mondo, dando vita a una nuova generazione di inverter a tripode. Inoltre, i produttori di inverter rappresentati da Jinlang, Guriwat e Goodway hanno accelerato la loro espansione e sono ampiamente utilizzati in Europa, Stati Uniti, America Latina e altri mercati; produttori esteri come SMA, PE e SolerEdge continuano a operare in mercati regionali come Europa, Stati Uniti e Brasile, ma la loro quota di mercato è diminuita significativamente.

Rapida ascesa

Prima del 2012, a causa dell'esplosione del mercato fotovoltaico in Europa, negli Stati Uniti e in altri paesi e del continuo aumento della capacità installata, il mercato degli inverter fotovoltaici era dominato dalle imprese europee. A quel tempo, l'azienda tedesca SMA deteneva il 22% della quota di mercato globale degli inverter. In questo periodo, le prime aziende cinesi del settore fotovoltaico hanno approfittato di questa tendenza e hanno iniziato a emergere sulla scena internazionale. Dopo il 2011, il mercato fotovoltaico in Europa ha iniziato a evolversi, con un'espansione anche nei mercati di Australia e Nord America. Anche le aziende nazionali di inverter hanno rapidamente seguito l'esempio. Si stima che nel 2012 le aziende cinesi di inverter rappresentassero oltre il 50% della quota di mercato in Australia, con il vantaggio di un rapporto costi-prestazioni elevato.

Dal 2013, il governo cinese ha emanato una politica di prezzi di riferimento per l'elettricità e sono stati avviati progetti nazionali in successione. Il mercato fotovoltaico cinese ha intrapreso una rapida crescita, sostituendo gradualmente l'Europa come il più grande mercato mondiale per l'installazione di impianti fotovoltaici. In questo contesto, la fornitura di inverter centralizzati è scarsa e la quota di mercato un tempo si avvicinava al 90%. Attualmente, Huawei ha deciso di entrare nel mercato con un inverter in serie, che può essere considerato una "doppia inversione" tra il mercato del Mar Rosso e i prodotti tradizionali.

L'ingresso di Huawei nel settore degli inverter fotovoltaici, da un lato, si concentra sulle ampie prospettive di sviluppo del settore fotovoltaico. Allo stesso tempo, la produzione di inverter presenta analogie con le attività di Huawei nel settore delle apparecchiature di comunicazione e della gestione energetica, ormai di vecchia data. Huawei può rapidamente copiare i vantaggi della tecnologia di migrazione e della catena di fornitura, importare fornitori esistenti, ridurre significativamente i costi di ricerca, sviluppo e approvvigionamento degli inverter e creare rapidamente vantaggi.

Nel 2015, Huawei si è classificata al primo posto nel mercato globale degli inverter fotovoltaici, e anche Sungrow Power ha superato SMA per la prima volta. Finora, l'inverter fotovoltaico cinese si è finalmente aggiudicato le prime due posizioni al mondo, completando così il suo "gioco" di "inverter".

Dal 2015 al 2018, i produttori nazionali di inverter fotovoltaici hanno continuato a crescere, conquistando rapidamente il mercato grazie ai vantaggi di prezzo. La quota di mercato dei produttori di inverter esteri di vecchi marchi ha continuato a risentirne. Nel settore della piccola potenza, SolarEdge, Enphase e altri produttori di inverter di fascia alta riescono ancora a occupare una certa quota di mercato grazie ai vantaggi offerti dal loro marchio e dal canale di distribuzione, mentre nel mercato delle grandi centrali fotovoltaiche, caratterizzato da una forte concorrenza sui prezzi, la quota di mercato dei vecchi produttori di inverter europei e giapponesi come SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron e così via è in calo.

Dopo il 2018, alcuni produttori di inverter esteri hanno iniziato a ritirarsi dal mercato degli inverter fotovoltaici. Per i grandi colossi dell'elettricità, gli inverter fotovoltaici rappresentano una quota relativamente piccola del loro fatturato. Anche ABB, Schneider e altri produttori di inverter si sono successivamente ritirati dal mercato.

I produttori cinesi di inverter hanno iniziato ad accelerare la loro espansione sui mercati esteri. Il 27 luglio 2018, Sungrow Power ha inaugurato in India una base produttiva di inverter con una capacità fino a 3 GW. Successivamente, il 27 agosto, ha aperto un centro di assistenza locale completo negli Stati Uniti per rafforzare le scorte di riserva all'estero e le capacità di assistenza post-vendita. Allo stesso tempo, Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway e altri produttori hanno ulteriormente intensificato le loro attività per consolidare ed espandere la loro presenza all'estero. Allo stesso tempo, marchi come Sanjing Electric, Shouhang New Energy e Mosuo Power hanno iniziato a cercare nuove opportunità all'estero.

Considerata la configurazione del mercato estero, le aziende e i clienti del mercato attuale hanno sostanzialmente raggiunto un certo equilibrio tra domanda e offerta, e anche la configurazione del mercato internazionale si è sostanzialmente consolidata. Tuttavia, alcuni mercati emergenti sono ancora in fase di sviluppo attivo e potrebbero essere alla ricerca di nuove opportunità. Il continuo sviluppo dei mercati emergenti esteri darà nuovo impulso alle aziende cinesi produttrici di inverter.

Dal 2016, i produttori cinesi di inverter hanno occupato la posizione di leader nel mercato mondiale degli inverter fotovoltaici. Il duplice fattore dell'innovazione tecnologica e dell'applicazione su larga scala ha determinato il rapido calo dei costi di tutti gli anelli della filiera fotovoltaica, con un calo di oltre il 90% del costo di un impianto fotovoltaico in 10 anni. Essendo l'apparecchiatura principale di un impianto fotovoltaico, il costo per watt dell'inverter fotovoltaico è gradualmente diminuito negli ultimi 10 anni, passando da oltre 1 yuan/W nella fase iniziale a circa 0,1-0,2 yuan/W nel 2021, per poi ridursi a circa 1/10 di 10 anni fa.

Accelerare la segmentazione

Nelle prime fasi di sviluppo del fotovoltaico, i produttori di inverter si sono concentrati sulla riduzione dei costi delle apparecchiature, sull'ottimizzazione dell'inseguimento della massima potenza e su una conversione energetica più efficiente. Con il continuo sviluppo tecnologico e l'aggiornamento delle applicazioni di sistema, l'inverter ha integrato più funzioni, come la protezione e la riparazione PID dei componenti, l'integrazione con il supporto all'inseguimento, il sistema di pulizia e altre apparecchiature periferiche, per migliorare le prestazioni dell'intera centrale fotovoltaica e garantire la massimizzazione del reddito generato dalla produzione di energia.

Nell'ultimo decennio, gli scenari applicativi degli inverter sono aumentati, rendendoli in grado di affrontare ambienti geografici complessi e condizioni meteorologiche estreme, come le alte temperature del deserto, l'elevata umidità in mare aperto e la forte nebbia salina. Da un lato, l'inverter deve soddisfare le proprie esigenze di dissipazione del calore, dall'altro deve migliorare il proprio livello di protezione per resistere a condizioni ambientali difficili, il che indubbiamente impone requisiti più elevati per la progettazione della struttura dell'inverter e la tecnologia dei materiali.

Sullo sfondo degli elevati requisiti di qualità ed efficienza nella produzione di energia da parte degli sviluppatori, il settore degli inverter fotovoltaici si sta evolvendo verso una maggiore affidabilità, efficienza di conversione e costi contenuti.

L'agguerrita concorrenza di mercato ha portato a un continuo aggiornamento tecnologico. Intorno al 2010, la topologia circuitale principale degli inverter fotovoltaici era a due livelli, con un'efficienza di conversione di circa il 97%. Oggi, l'efficienza massima degli inverter dei principali produttori mondiali ha generalmente superato il 99% e il prossimo obiettivo è il 99,5%. Nella seconda metà del 2020, sono stati lanciati moduli fotovoltaici ad alta potenza basati su chip di silicio da 182 mm e 210 mm. In meno di sei mesi, diverse aziende come Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat e Jinlang Technology hanno rapidamente seguito l'esempio e lanciato in successione inverter ad alta potenza di pari potenza.

Secondo i dati della China Photovoltaic Industry Association, attualmente il mercato nazionale degli inverter fotovoltaici è ancora dominato dagli inverter di stringa e dagli inverter centralizzati, mentre gli altri microinverter e inverter distribuiti rappresentano una quota relativamente piccola. Con la rapida crescita del mercato del fotovoltaico distribuito e l'aumento della quota di inverter di stringa nelle centrali fotovoltaiche centralizzate, la quota complessiva di inverter di stringa è aumentata di anno in anno, superando il 60% nel 2020, mentre la quota di inverter centralizzati è inferiore al 30%. In futuro, con l'ampia applicazione degli inverter in serie nelle grandi centrali elettriche a terra, la loro quota di mercato aumenterà ulteriormente.

Dal punto di vista della struttura del mercato degli inverter, la distribuzione dei diversi produttori mostra che il settore dell'alimentazione solare e dei prodotti SMA è completo, e che esistono sia inverter centralizzati che inverter in serie. Power Electronics e Shangneng Electric utilizzano principalmente inverter centralizzati. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology e Goodway sono tutte basate su inverter di stringa, di cui i prodotti Huawei sono principalmente inverter di stringa di grandi dimensioni per grandi centrali elettriche a terra e impianti fotovoltaici industriali e commerciali, mentre gli ultimi tre sono principalmente destinati al mercato domestico. Emphase, Hemai e Yuneng Technology utilizzano principalmente microinverter.

Nel mercato globale, gli inverter seriali e centralizzati sono le tipologie principali. In Cina, la quota di mercato degli inverter centralizzati e degli inverter seriali è stabile a oltre il 90%.

In futuro, lo sviluppo degli inverter sarà diversificato. Da un lato, le tipologie di applicazione delle centrali fotovoltaiche sono diversificate e diverse applicazioni, come quelle in aree desertiche, marine, su tetti distribuiti e BIPV, sono in aumento, con requisiti diversi per gli inverter. Dall'altro, il rapido sviluppo dell'elettronica di potenza, dei componenti e di altre nuove tecnologie, nonché l'integrazione con l'intelligenza artificiale, i big data, Internet e altre tecnologie, guidano il continuo progresso del settore degli inverter. Gli inverter si stanno evolvendo verso una maggiore efficienza, livelli di potenza più elevati, una tensione CC più elevata, un funzionamento più intelligente, più sicuro, una maggiore adattabilità ambientale e un funzionamento e una manutenzione più semplici.

Inoltre, con l'applicazione su larga scala delle energie rinnovabili a livello globale, il tasso di penetrazione del fotovoltaico è in aumento e l'inverter deve disporre di una maggiore capacità di supporto alla rete per soddisfare i requisiti di funzionamento stabile e di risposta rapida alle esigenze di una rete a bassa tensione. Anche l'integrazione di sistemi di accumulo ottico, l'integrazione di sistemi di accumulo e ricarica ottica, la produzione di idrogeno fotovoltaico e altre applicazioni innovative e integrate diventeranno gradualmente importanti, e l'inverter aprirà nuove opportunità di sviluppo.