清潔能源光伏對于薄膜電容需求的市場預測

隨著全球對節能減排的關注度提升， “減碳” 需求在全球各地已形成趨勢。 各類綠色能源中， 光伏、 風電、 儲能等行業正迎來快速發展的機遇，而在這類清潔能源中， 逆變器、 變流器需求的增長為薄膜電容的需求帶來較為確定性的發展機遇。 我們測算 2021 年光伏、 風電對薄膜電容的需求為 18.4 億元， 到 2025 年， 這一市場將增長至 27.7 億元， 復合增長率為 10.74%。

1. 光伏： 到 2025 年復合增長約率為 12.1%

我們測算， 2021 年光伏系統中使用的薄膜電容器價值量約為 11.7 億元，到 2025 年將增長至 18.5 億元， 復合增長率為 12.1%。薄膜電容在光伏系 統中扮演不可或缺的作用。 光伏系統主要是通過太陽能板發出直流電， 并通過逆變器將直流電轉換成電網所需的交流電， 因此光伏逆變器是光伏系統中最重要的設備。 薄膜電容是光伏逆變器中非常重要的元器件， 不同類型的薄膜電容器也起著不同的作用。 

以下圖中松下提供的一套方案為例：

? 太陽能板輸出 的電流、 電壓可能隨著外界環境的變化而發生變化，電容器①對輸入的電流進行濾波；

? DC-DC 變流器將電流升壓之后 ， 與 DC-AC 變流器之間需要一顆DC-Link 電容⑤， 用以防止電壓方向變化劇烈影響元器件壽命；

? DC-AC 變流器輸出交流電之后， 需要一顆電容器⑥對輸出電流進行濾波；

? 除上述三顆價值量較高 的薄膜電容器之外， 還有十幾顆用于濾波、抑制噪音、 緩沖的電容器。

圖 1： 薄膜電容在 OBC 系統的應用

光伏逆變器包括組串式、 集中式等類型， 功率范圍從幾 KW 到數 MW 不等， 測算單位功率之下的光伏逆變器對薄膜電容的需求量存在一定的不準確性， 因此我們采取兩種測算方法：

從產 品價格與用量進行估算：

? 以上述松下的解決方案為例， 我們在不同的經銷商網站上查詢到不同類型的產品批量銷售單價， 計算出光伏逆變器使用的薄膜電容器價值量約為 433 元， 但考慮到 to B 銷售價格應低于我們查詢到的報價， 因此我們估算單臺 光伏逆變器使用的薄膜電容器價值量約為300-400 元。

表 2: 采用 不同 電介質的薄膜電容產品特點不同

? 集中式逆變器通常包含多路輸入輸出， 雖容量要遠大于組串式， 但其對薄膜電容的用量要數倍于組串式逆變器， 因此我們主要以組串式為計算基準。 組串式逆變器容量通常在 100KW 以下， 10KW 以下的產品類型也較多， 我們假設組串式逆變器平均的容量為 50KW；

? 單機價值量按上述估算區間的保守數字計算， 光伏逆變器對薄膜電容器的使用量約為 6000 元/MW。從下游成本進行估算：

? 根據陽光電源公告數據， 公司生產成本約 0.1-0.15 元/W， 我們假設集中式 0.1 元/W， 組串式 0.15 元/W， 并且按集中式占比 30%、 組串式+集散式合計占比70%估算， 光伏逆變器的平均生產成本約 0.13元/W;

圖 2： 各類逆變器市場的占比

? 參考固德威與錦浪科技的招股說明書， 錦浪科技 2016-2018 年電容在生產成本中占比為 7.7%、 9.8%和 11.2%， 三年平均為 9.6%； 固德威 2017 年-2019 年電容在原材料占比為 10.1%、 10.2%和 8.4%，三年平均為 9.6%；

? 在光伏設備中 ， 較多的應用場景均可選用 薄膜電容或鋁電解電容，如價值量最高的直流支撐電容， 不同的廠商也存在著鋁電解電容的方案。 但由于薄膜電容出色的穩定性與壽命， 部分光伏電站處于較為偏遠的地點， 考慮到維修的便利性， 目 前采用薄膜電容的解決方案更多且呈上升趨勢， 假設薄膜電容占比為 55%。

? 綜上所述， 我們估算 光伏逆變器 中 ， 薄 膜電容的 價值量 約 為0.13*9.6%*55%*10^6=6864 元/MW

綜合上述兩種方法的測算結果， 我們保守估計光伏逆變器對薄膜電容的

平均需求量約為 6000 元/MW。 為進一步測算光伏對薄膜電容需求的市

場規模， 我們做以下核心假設：

? 單位功率的光伏逆變器對薄膜電容的需求價值量為 6000 元/MW;

? 參考 BNEG 對未來全球光伏新增裝機量的預測， 到 2025 年光伏新增裝機量為 252GW；

? 現有設備維修的需求按 10 年前（即 2011-2015 年） 的新增裝機量計算；

表 3: 光伏用薄膜電容市場空間預測

綜合以上假設， 我們測算， 2021 年光伏系統中使用的薄膜電容器價值量約為 11.7 億元， 到 2025 年將增長至 18.5 億元， 復合增長率為 12.1%。