組件級電力電子（Module-Level Power Electronics, MLPE）設(shè)備正在成為一級市場的新風(fēng)口。

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2月6日，微型逆變器和快速關(guān)斷器企業(yè)恩易浦科技完成超億元民幣B輪融資，由包括正賽聯(lián)資本、協(xié)鑫再石資本、瑞氏泰來等產(chǎn)業(yè)和財務(wù)投資機構(gòu)共同參與，本輪融資將繼續(xù)用于公司產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)能提升及市場拓展。

1月10日，薄膜太陽能電池和微型逆變器企業(yè)天牧光能完成數(shù)千萬元民幣種子輪融資，本輪融資由中科院創(chuàng)投領(lǐng)投，綠動資本、寧波政府天使基金跟投。本輪融資資金將主要用于光伏微型逆變器的研發(fā)和生產(chǎn)，以及柔性薄膜太陽能電池關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的研制。

此前的2022年10月11日，微型逆變器企業(yè)恩沃新能源完成數(shù)千萬元人民幣A輪融資，由云天使基金領(lǐng)投。本輪融資資金將用于公司微型逆變器產(chǎn)能提升和新產(chǎn)品研發(fā)。

在一級市場上，還有多家組件級電力電子創(chuàng)業(yè)公司正在融資，或者已完成融資但并未對外發(fā)布融資新聞。

所謂組件級電力電子設(shè)備，是指光伏發(fā)電系統(tǒng)中可以對單個或幾個光伏組件進行精細化控制的電力電子設(shè)備，主要實現(xiàn)逆變、監(jiān)控、功率優(yōu)化、關(guān)斷等功能。主要包括微型逆變器、優(yōu)化器、組件級關(guān)斷器等。

隨著全球分布式光伏的滲透率快速提高以及海外家庭儲能市場的興起，組件級電力電子設(shè)備迎來了爆發(fā)期。根據(jù)機構(gòu)預(yù)測，MLPE的滲透率將從2022年的16%達到2025年的28%，2025年的市場規(guī)模為570億元，年復(fù)合增長率將超過40%。

瞄準(zhǔn)小功率分布式市場

MLPE并非新概念，而是已經(jīng)有近20年歷史的產(chǎn)品，早在2006年，美國的優(yōu)化器頭部公司SolarEdge就推出了單體組件優(yōu)化器方案，截至2月22日，其市值為166億美元；2008年，美國的微型逆變器龍頭公司Enphase推出全球第一款微型逆變器，截至2月22日，其市值為280億美元。

光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，其轉(zhuǎn)化效率直接影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。

按類型劃分，光伏逆變器可以分為集中式逆變器、組串式逆變器和模塊化逆變器以及微型逆變器等。不同逆變器類型在功率等級、安全等級等方面有所不同，主要應(yīng)用場景也有所不同。

其中，集中式逆變器單個逆變器功率等級較高，主要應(yīng)用于光伏電站等集中發(fā)電場景；組串式逆變器、模塊化逆變器功率等級跨度較大，應(yīng)用場景既包括集中式發(fā)電場景，也包括分布式發(fā)電場景；微型逆變器由于單個逆變器功率等級相對較低，安全系數(shù)高，主要應(yīng)用于戶用、小型工商業(yè)等分布式場景。

當(dāng)年Enphase推出微型逆變器是為了解決組串式逆變器發(fā)電效率低的問題，其核心特點為單個微型逆變器對應(yīng)少數(shù)光伏組件進行獨立、精細化的輸出功率調(diào)節(jié)與監(jiān)控，從而實現(xiàn)最大輸出功率的跟蹤控制。微型逆變器單體容量較小，一般在5千瓦以下，常見功率型主要集中在0.25～2千瓦。

與國內(nèi)主流組串式逆變器或集中式逆變器方案相比，微型逆變器在分布式應(yīng)用場景上具備發(fā)電效率高、安全可靠的優(yōu)點。

首先，微型逆變器可以對每個組件進行獨立的最大功率跟蹤控制，無木桶短板效應(yīng)，系統(tǒng)發(fā)電效率總體高于集中式、組串式逆變器平均效率。其次，其采用全并聯(lián)電路設(shè)計，直流側(cè)電壓一般在80伏以下，可最大限度降低安全隱患。最后，每個微型逆變器獨立運行，不形成系統(tǒng)的單點故障，設(shè)計壽命為25～30 年，覆蓋光伏系統(tǒng)全生命周期，具備高可靠性。

然而，微型逆變器成本高于集中式和組串式逆變器。根據(jù)中金資本的研究，組串式逆變器單瓦成本一般隨功率的增加而下降（節(jié)省硬件本體成本，攤薄數(shù)據(jù)采集器、交流線纜、電纜橋架等成本），10千瓦及以下小功率組串式逆變器的價格亦高達0.4元/瓦及以上，大功率則降至0.2元/瓦及以下，而微型逆變器的售價為0.6元/瓦（“一拖四”）～1元/瓦（“一拖一”）不等，比組串式逆變器明顯高出不少。

除了微型逆變器，同樣值得關(guān)注的MLPE產(chǎn)品還包括優(yōu)化器和關(guān)斷器。優(yōu)化器通過與光伏組件的串接，采取預(yù)測電流與電壓技術(shù)保障組件始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)，用于解決光伏電站由于陰影遮擋、朝向不一致或組件電氣規(guī)格差異對發(fā)電量的影響；在遇到緊急情況時，會自動切斷組件之間的連接，使直流端電壓僅為組件開路電壓；具備組件級的運維功能，可以通過智能運維后臺監(jiān)控每一個組件的發(fā)電情況，方便系統(tǒng)運維。

與優(yōu)化器類似的關(guān)斷器是一種可實現(xiàn)組件級快速關(guān)斷的裝置。在危急情況下，通過該裝置，可以遠程或者手動快速關(guān)斷光伏組件之間的連接，從而消除光伏系統(tǒng)陣列中存在的直流高壓，降低觸電風(fēng)險，消除施救風(fēng)險，為光伏系統(tǒng)的安全“保駕護航”。相比微型逆變器、優(yōu)化器，關(guān)斷器的功能最簡單，只有組件級關(guān)斷功能，同時價格也最便宜。

安全政策推動起飛

MLPE備受關(guān)注的原因在于分布式光伏的迅猛增長。此前，受限于光伏技術(shù)的不成熟、微型逆變器成本較高，分布式光伏多采用組串逆變器。然而組串逆變器大多未加裝快速關(guān)斷設(shè)備，容易造成火災(zāi)、觸電事故。這讓分布式光伏安全隱患治理成為全球性議題。

為應(yīng)對安全事故，美國的《國家電氣規(guī)范》在2014年提出組串級別的關(guān)斷標(biāo)準(zhǔn)要求，并在2017年更新的規(guī)范中進一步要求所有建筑物上的光伏陣列都具有在緊急情況下組件級快速關(guān)斷的功能。這一規(guī)定推動了美國分布式光伏發(fā)電市場的MLPE滲透率達70%以上。

除美國以外，歐盟、德國、荷蘭、澳大利亞、日本、加拿大、泰國等多個地區(qū)和國家也陸續(xù)頒布相關(guān)安全規(guī)定。其中，歐盟2014年強制要求屋面光伏發(fā)電設(shè)施必須裝設(shè)智能關(guān)斷器，最高電壓不得超過60伏；德國依據(jù)VDE防火安全標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定在光伏系統(tǒng)中逆變器與組件之間需要增加直流電切斷裝置；荷蘭國家應(yīng)用科學(xué)研究院發(fā)布指導(dǎo)文件，建議光伏系統(tǒng)（包括逆變器）加裝防火隔間；澳大利亞根據(jù)OVE R11-1: 2013規(guī)范，要求組件附近加裝斷路裝置。

我國目前雖然尚未就此出臺強制性國家標(biāo)準(zhǔn)，但安徽、浙江和廣東等地陸續(xù)出臺非強制性地方標(biāo)準(zhǔn)。例如，廣東東莞、深圳和浙江海寧等地分別在2022年10月、11月和12月先后出臺政策，要求分布式光伏必須具備組件級關(guān)斷和管理能力。

為了解決分布式光伏的組件級關(guān)斷問題，基于MLPE的產(chǎn)品有三種方案：一是采用微型逆變器以避免光伏組件的直流串聯(lián)；二是繼續(xù)使用組串式逆變器，但為每個光伏組件單獨配置關(guān)斷器；三是組串式逆變器+優(yōu)化器方案，優(yōu)化器不具備逆變器的功能，但可以實現(xiàn)關(guān)斷和最大功率點跟蹤（MPPT）的功能。

在實現(xiàn)組件級關(guān)斷功能上，“組串式逆變器+優(yōu)化器/關(guān)斷器”方案與微型逆變器方案具有顯著區(qū)別：使用組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器的系統(tǒng)中組件仍然是串聯(lián)的狀態(tài)，光伏發(fā)電系統(tǒng)在運行過程中仍形成直流高壓，在光伏組件可能存在接頭觸點松脫、接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等狀態(tài)下依然易引起直流電弧，進而引發(fā)火災(zāi)。

因此，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，“組串式逆變器+優(yōu)化器/關(guān)斷器”方案在較大功率的應(yīng)用場景中具有一定的性價比優(yōu)勢，而在較小功率等級的應(yīng)用場景中微型逆變器方案則是更優(yōu)性價比的選擇。

分布式光伏的安全治理直接推動了MLPE市場的起飛，目前的市場主要集中在海外。最具有說服力的例子就是微型逆變器龍頭Enphase過去5年多市值增長了200多倍，增幅遠超同期的蘋果、特斯拉和臉書等公司。

國內(nèi)處于追趕狀態(tài)

從全球市場格局來看，國內(nèi)的MLPE企業(yè)尚處于追趕狀態(tài)，與國外的龍頭企業(yè)尚存一定差距。

目前，在微型逆變器市場，Enphase一家獨大，國內(nèi)上市公司昱能、禾邁居第二、第三位。2020年 ，Enphase占據(jù) 80%的市場份額，一家獨大；昱能位列第二，市占率約為12.53%；禾邁位列第三，市占率為5.26%。2021年，Enphase市場占有率下滑至74.50%，但仍是微型逆變器龍頭。

值得關(guān)注的是，國內(nèi)微型逆變器產(chǎn)品更具成本優(yōu)勢。2021年，三家微型逆變器大廠中，Enphase成本達1.46元/瓦，昱能為0.70元/瓦，禾邁為0.36元/瓦。昱能和禾邁兩家國產(chǎn)微型逆變器廠商受益于供應(yīng)鏈成本優(yōu)勢和“一拖N”策略，綜合成本表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。

從產(chǎn)品種類來看，國產(chǎn)微型逆變器具有功率覆蓋范圍廣、類別齊的優(yōu)勢。微型逆變器龍頭 企業(yè)Enphase 的功率段僅覆蓋0.22～0.65千瓦，而昱能覆蓋范圍為 0.55～1.5千瓦，禾邁覆蓋范圍為0.25～2.25千瓦，國產(chǎn)微型逆變器覆蓋功率段更廣，更能適應(yīng)用戶的多樣化需求和不同應(yīng)用場景。產(chǎn)品種類上，Enphase僅有“一拖一”和“一拖二”產(chǎn)品，而禾邁和昱能產(chǎn)品種類已包括“一拖一”“一拖二”“一拖四”“一拖六”，產(chǎn)品多樣化程度更高。

MLPE是光伏逆變器中高增速、高盈利的細分賽道：MLPE 賽道平均增速高達42%，顯著高于逆變器行業(yè)平均增速18%的水平； MLPE企業(yè)平均毛利率高達40%，顯著高于逆變器行業(yè)平均毛利率26%的水平。

再加上昱能、禾邁在二級市場表現(xiàn)出來的驚人財富效應(yīng)，越來越多的上市公司和創(chuàng)業(yè)公司都已經(jīng)加入這個黃金賽道?？梢灶A(yù)見的是，這個賽道會越來越熱、也越來越“卷”。 美股微型逆變器龍頭企業(yè)Enphase過去5年多市值增長了200多倍，增長幅度遠超同期的蘋果、特斯拉和臉書等公司。

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