Kinas växelriktare har stigit kraftigt på den internationella marknaden

Som en av kärnkomponenterna i det solcellsbaserade systemet har den solcellsbaserade växelriktaren inte bara DC/AC-omvandlingsfunktionen, utan har också funktionen att maximera solcellens prestanda och systemfelskyddsfunktionen, vilket direkt påverkar solcellssystemets kraftproduktionseffektivitet.

År 2003 lanserade Sungrow Power, under ledning av Cao Renxian, chef för högskolan, Kinas första 10 kW nätanslutna solcellsväxelriktare med oberoende immateriella rättigheter. Men fram till 2009 fanns det väldigt få växelriktarföretag i produktion i Kina, och ett stort antal utrustningar var beroende av import. Ett stort antal utländska varumärken som Emerson, SMA, Siemens, Schneider och ABB var högt respekterade.

Under det senaste decenniet har Kinas växelriktarindustri ökat kraftigt. År 2010 dominerades de 10 största solväxelriktarna i världen av europeiska och amerikanska varumärken. Men år 2021, enligt rankingdata för växelriktarmarknadens andel, rankades kinesiska växelriktarföretag bland de bästa i världen.

I juni 2022 publicerade IHS Markit, en global auktoritativ forskningsinstitution, den globala rankinglistan för PV-växelriktare för 2021. I denna lista har rankningen av kinesiska PV-växelriktarföretag genomgått fler förändringar.

Sedan 2015 har Sungrow Power och Huawei varit de två främsta inom globala leveranser av PV-växelriktare. Tillsammans står de för mer än 40 % av den globala växelriktarmarknaden. Det tyska företaget SMA, som har ansetts vara ett riktmärke för Kinas PV-växelriktarföretag genom tiderna, sjönk ytterligare i rankningen av den globala växelriktarmarknaden 2021, från tredje till femte plats. Och Jinlang Technology, det sjunde kinesiska företaget för solcellsväxelriktare 2020, omslog det gamla växelriktarföretaget och befordrades till en av de tre största "stigande stjärnorna" i världen.

Kinas företag inom solcellsväxelriktare har äntligen blivit bland de tre största i världen och bildar en ny generation av "tripod"-mönster. Dessutom har växelriktartillverkare, representerade av Jinlang, Guriwat och Goodway, ökat sin takt med att gå till sjöss och används i stor utsträckning i Europa, USA, Latinamerika och andra marknader. Utländska tillverkare som SMA, PE och SolerEdge håller sig fortfarande kvar på regionala marknader som Europa, USA och Brasilien, men marknadsandelen har minskat avsevärt.

Snabb ökning

Före 2012, på grund av utbrottet av den solcellsbaserade marknaden i Europa, USA och andra länder, och den kontinuerliga ökningen av den installerade kapaciteten, dominerades marknaden för solcellsbaserade växelriktare av europeiska företag. Vid den tiden stod det tyska växelriktarföretaget SMA för 22 % av den globala växelriktarmarknaden. Under denna period drog Kinas tidigt etablerade solcellsföretag nytta av trenden och började ta sig in på den internationella scenen. Efter 2011 började den solcellsbaserade marknaden i Europa förändras, och marknaderna i Australien och Nordamerika slog igenom. Inhemska växelriktarföretag följde också snabbt efter. Det rapporteras att kinesiska växelriktarföretag stod för mer än 50 % av marknadsandelen i Australien år 2012, tack vare fördelen av hög kostnadseffektivitet.

Sedan 2013 har den kinesiska regeringen utfärdat en riktlinje för elpriser, och inhemska projekt har lanserats i tur och ordning. Kinas solcellsmarknad har gått in i utvecklingens snabba gång och gradvis ersatt Europa som världens största marknad för solcellsinstallationer. I detta sammanhang är tillgången på centraliserade växelriktare en bristvara, och marknadsandelen var en gång nära 90 %. För närvarande har Huawei beslutat att gå in på marknaden med en serieväxelriktare, vilket kan betraktas som en "dubbel inversion" av Rödahavsmarknaden och vanliga produkter.

Huaweis inträde inom området solcellsväxelriktare fokuserar å ena sidan på de breda utvecklingsmöjligheterna för solcellsindustrin. Samtidigt har växelriktartillverkningen likheter med Huaweis "gamla bank"-kommunikationsutrustningsverksamhet och energihanteringsverksamhet. Den kan snabbt kopiera fördelarna med migrationsteknik och leveranskedja, importera befintliga leverantörer, kraftigt minska kostnaderna för forskning, utveckling och upphandling av växelriktare och snabbt skapa fördelar.

År 2015 rankades Huawei först på den globala marknaden för PV-växelriktare, och Sungrow Power överträffade även SMA för första gången. Hittills har Kinas solcellsväxelriktare äntligen vunnit världens två främsta positioner och fullbordat en "växelriktar"-satsning.

Från 2015 till 2018 fortsatte inhemska tillverkare av solväxelriktare att öka och tog snabbt över marknaden med prisfördelar. Marknadsandelen för utländska tillverkare av gamla växelriktare fortsatte att påverkas. Inom området småkraft kan SolarEdge, Enphase och andra avancerade växelriktartillverkare fortfarande inneha en viss marknadsandel tack vare sina varumärkes- och kanalfördelar, medan marknadsandelen för gamla europeiska och japanska växelriktartillverkare som SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron och så vidare minskar på marknaden för stora solcellskraftverk med hård priskonkurrens.

Efter 2018 började vissa utländska växelriktartillverkare dra sig tillbaka från PV-växelriktarverksamheten. För stora eljättar står solcellsväxelriktare för en relativt liten andel av deras verksamhet. ABB, Schneider och andra växelriktartillverkare har också successivt dragit sig tillbaka från växelriktarverksamheten.

Kinesiska växelriktartillverkare började påskynda utformningen av sina utländska marknader. Den 27 juli 2018 tog Sungrow Power i bruk en växelriktartillverkningsbas med en kapacitet på upp till 3 GW i Indien. Sedan, den 27 augusti, etablerade de ett lokalt omfattande servicecenter i USA för att stärka sitt reservlager och sin eftermarknadsservice utomlands. Samtidigt har Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway och andra tillverkare ytterligare intensifierat sin konsolidering och expansion av sin utländska utlandsverksamhet. Samtidigt började varumärken som Sanjing Electric, Shouhang New Energy och Mosuo Power söka nya möjligheter utomlands.

Med tanke på det utländska marknadsmönstret har varumärkesföretagen och kunderna på den nuvarande marknaden i princip uppnått en viss balans mellan utbud och efterfrågan, och det internationella marknadsmönstret har också i princip stärkts. Vissa tillväxtmarknader är dock fortfarande i riktning mot aktiv utveckling och kan söka vissa genombrott. Den kontinuerliga utvecklingen av utländska tillväxtmarknader kommer att ge ny drivkraft till kinesiska inverterföretag.

Sedan 2016 har kinesiska växelriktartillverkare haft den ledande positionen på den globala marknaden för solcellsväxelriktare. De dubbla faktorerna teknisk innovation och storskalig tillämpning har drivit den snabba kostnadsnedgången för alla led i solcellsindustrins kedja, och kostnaden för solcellssystem har sjunkit med mer än 90 % på 10 år. Som kärnutrustning i solcellssystem har kostnaden per watt för en solcellsväxelriktare gradvis minskat under de senaste 10 åren, från mer än 1 yuan/W i tidigt skede till cirka 0,1–0,2 yuan/W år 2021, och till cirka 1/10 av detsamma för 10 år sedan.

Accelerera segmentering

I det tidiga skedet av utvecklingen av solceller fokuserade växelriktartillverkare på att minska utrustningskostnaderna, optimera maximal effektspårning och effektivare energiomvandling. Med den kontinuerliga teknikutvecklingen och uppgraderingen av systemapplikationer har växelriktaren integrerat fler funktioner, såsom PID-skydd och reparation av komponenter, integration med spårningsstöd, rengöringssystem och annan kringutrustning, för att förbättra prestandan hos hela det solcellsbaserade kraftverket och säkerställa maximering av kraftgenereringsintäkterna.

Under det senaste decenniet har användningsområdena för växelriktare ökat, och de måste hantera olika komplexa geografiska miljöer och extremt väder, såsom höga ökentemperaturer, hög luftfuktighet till havs och hög saltdimma. Å ena sidan måste växelriktaren uppfylla sina egna värmeavledningsbehov, å andra sidan måste den förbättra sin skyddsnivå för att klara den hårda miljön, vilket utan tvekan ställer högre krav på växelriktarens strukturdesign och materialteknik.

Mot bakgrund av höga krav på kraftproduktionskvalitet och effektivitet från utvecklare utvecklas den solcellsbaserade växelriktarindustrin mot högre tillförlitlighet, omvandlingseffektivitet och låg kostnad.

Den hårda konkurrensen på marknaden har lett till kontinuerliga tekniska uppgraderingar. Ungefär 2010 var den huvudsakliga kretstopologin för PV-växelriktare en tvånivåkrets, med en omvandlingseffektivitet på cirka 97 %. Idag har den maximala effektiviteten hos växelriktare från vanliga tillverkare i världen generellt överstigit 99 %, och nästa mål är 99,5 %. Under andra halvan av 2020 lanserade solcellsmoduler högeffektsmoduler baserade på kiselchipstorlekar på 182 mm och 210 mm. På mindre än ett halvår har ett antal företag som Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat och Jinlang Technology snabbt följt upp och successivt lanserat högeffektsserieväxelriktare som matchar dem.

Enligt uppgifter från China Photovoltaic Industry Association domineras den inhemska marknaden för PV-växelriktare för närvarande fortfarande av strängväxelriktare och centraliserade växelriktare, medan andra mikro- och distribuerade växelriktare står för en relativt liten andel. Med den snabba tillväxten av den distribuerade solcellsmarknaden och ökningen av andelen strängväxelriktare i centraliserade solcellskraftverk har den totala andelen strängväxelriktare ökat år för år och översteg 60 % år 2020, medan andelen centraliserade växelriktare är mindre än 30 %. I framtiden, med den omfattande tillämpningen av serieväxelriktare i stora markkraftverk, kommer deras marknadsandel att öka ytterligare.

Ur växelriktarmarknadens strukturperspektiv visar utformningen av olika tillverkare att solenergiförsörjning och SMA-produkter är kompletta, och det finns både centraliserade växelriktar- och serieväxelriktarverksamheter. Power Electronics och Shangneng Electric använder huvudsakligen centraliserade växelriktare. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology och Goodway är alla baserade på strängväxelriktare, varav Huawei-produkter huvudsakligen är stora strängväxelriktare för stora markkraftverk och industriella och kommersiella solcellssystem, medan de tre senare huvudsakligen är för hushållsmarknaden. Emphase, Hemai och Yuneng Technology använder huvudsakligen mikroväxelriktare.

På den globala marknaden är serie- och centraliserade växelriktare de vanligaste typerna. I Kina är marknadsandelen för centraliserade växelriktare och serieväxelriktare stabil på över 90 %.

I framtiden kommer utvecklingen av växelriktare att diversifieras. Å ena sidan är tillämpningstyperna för solcellskraftverk diversifierade, och olika tillämpningar som öken, hav, distribuerade tak och BIPV ökar, med olika krav på växelriktare. Å andra sidan driver den snabba utvecklingen av kraftelektronik, komponenter och annan ny teknik, samt integrationen med AI, big data, internet och annan teknik, också den kontinuerliga utvecklingen av växelriktarindustrin. Växelriktaren utvecklas mot högre effektivitet, högre effektnivå, högre likspänning, mer intelligent, säkrare, starkare miljöanpassningsförmåga samt mer användarvänlig drift och underhåll.

Dessutom, med den storskaliga tillämpningen av förnybar energi i världen, ökar solcellspenetrationen, och växelriktaren behöver ha starkare nätstödkapacitet för att möta kraven på stabil drift och snabb respons från svagströmsnät. Integrering av optisk lagring, optisk lagring och laddningsintegration, solcellsproduktion av väte och andra innovativa och integrerade tillämpningar kommer också gradvis att bli ett viktigt sätt, och växelriktaren kommer att skapa större utvecklingsutrymme.