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储能逆变器产业与温度传感器

特普生科技 特普生科技 2022-11-07 13 226

储能逆变器可以控制储能电池组的充电和放电过程,进行交直流的变换,是储能系统中的必要环节,占比储能系统成本约15%。

储能逆变器,集成光伏并网发电与储能电站的功能:

①克服光伏组件受天气变化发电不稳定的缺点,提高电网品质;

②通过波谷储存电能,波峰输出电能,大幅削减电网峰值发电量,增加电网容量,提高电网利用率。


一、产业链

储能逆变器的上游,主要由电子元器件、结构件和辅助材料组成。原材料供应商所处的行业目前处于充分竞争状态,可供选择的供应商数量多;中游为集中式、组串式、集散式以及微型逆变器;下游为光伏电站、分布式光伏发电。

*电子元器件:功率半导体、集成电路、电感磁性元器件、 PCB 线路板、电容、电感、开关器件、连接器等;

*结构件:散热器、压 铸件、机柜机箱、钣金件等;

*辅助材料“胶水、包材、塑胶件等绝缘材料

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二、上游

(一)IGBT

IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称「CPU」,由BJT和MOS组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有GTR的低导通压降和MOSFET的高输入阻抗的优点。

*BJT(双极型三极管),MOS(绝缘栅型场效应管)

1、IGBT市场供需

我国是全球最大的IGBT市场,近年产量及需求量都在持续增长。2021年,我国IGBT行业产量达到0.26亿只,需求量约为1.32亿只。预计2022年我国IGBT行业产量将达到0.41亿只,需求量约为1.56亿只。

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2、IGBT竞争格局

由于IGBT对设计及工艺要求较高,而国内缺乏相关技术人才、工艺基础薄弱且企业产业化起步较晚,因此IGBT市场长期被大型国外跨国企业垄断。自2015年以来,我国IGBT自给率超过10%并逐渐增长,预计2024年将达到40%。在国家政策中提出核心元器件国产化的要求,国产替代成为国内IGBT行业的发展趋势。

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目前,国内IGBT市场主要由三菱、英飞凌、富士等海外厂商占据。中国IGBT市场占比前三的分别是英飞凌、三菱电机和富士电机,其中英飞凌占比最高,15.9%。

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(二)集成电路

1、集成电路产量

集成电路在消费电子、家用电器、网络通讯、高端制造、物联网等多个领域得到广泛应用,已成为衡量一个国家综合国力和产业竞争力的重要标志之一。2020年,我国集成电路产量达3594.3亿块,2022年1-2月我国集成电路产量达573.3亿块,同比下降1.2%。


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2、集成电路销售额

中国半导体行业协会数据显示,2021年我国集成电路产业销售额为10458.3亿元,同比增长18.2%。研究院预测,今年我国销售额将达11386亿元。

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3、集成电路产业结构

数据显示,2021年中国集成电路产业销售额为10458.3亿元,同比增长18.2%。其中,设计业4519亿元,同比增长19.6%;制造业3176.3亿元,同比增长24.1%;封装测试业2763亿元,同比增长10.1%。其中,集成电路设计行业规模依然占比较大,达43.21%。

可见2021年在我国宏观经济在运行良好的驱动下,国内集成电路产业继续保持平稳、快速增长态势。

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4、集成电路竞争格局

近年来,在市场拉动和政策支持下,我国集成电路产业快速发展,整体实力显著提升,集成电路设计、制造能力与国际先进水平差距不断缩小,封装测试技术逐步接近国际先进水平,部分关键装备和材料被国内外生产线采用,涌现出一批具备一定国际竞争力的骨干企业,产业集聚效应日趋明显。

目前,我国集成电路行业约有61家上市企业,总营收达1193.51。前十家企业总营收达806.84亿元,占总营收的67.6%。具体情况如下图所示:

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(三)PCB

PCB即印制电路板,在绝缘基材上,按预定设计制成印制元件、线路或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。

1、PCB市场规模

我国是目前全球印刷电路板产值增长最快的国家,不断引进国外先进技术与设备,发展印刷电路板行业。数据显示,我国印刷电路板产值由2017年的297.16亿美元增至2020年的352.49亿美元,年均复合增长率达到5.9%,高于全球平均增长水平,预计2022年可达到389.36亿美元。

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2、PCB产业区域分布

中国已形成较为成熟的电子信息产业链,有广阔的内需市场和人力成本、投资政策等生产制造优势,吸引大量外资企业将生产重心向中国大陆转移。珠三角、长三角由于下游产业集中,区位条件优异,是我国PCB生产的核心区域。

但是随着沿劳动力成本上升,部分企业将产能向中西部迁移,尤其是江西、湖北、湖南等经济产业带的PCB产能呈现快速增长的发展势头。预计未来珠三角、长三角仍将保持领先地位,并不断向高端产品和高附加值产品方向发展;中西部地区由于企业内迁,逐渐成为我国PCB行业的重要生产基地。

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3、PCB竞争格局

全球市场呈现出的一致性一样,我国市场较为分散、竞争充分。一是全球市场占据领导地位的台资、日资企业大部分在国内设有子公司,二是国内本土企业间实力不断壮大、竞争力也日益增强。

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(四)传感器

1、传感器市场规模

2019年中国传感器市场规模2189亿元,同比增长12.7%。在互联网力量赋能下,传感器产业受到重视,加上相关扶持政策,预计2022年我国传感器市场规模将增至3150亿元。

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2、我国传感器区域分布

主要分布在华东地区,约占全国总数56.9%,中南地区23.1%,华北地区8.4%,西北地区4.4%。

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3、传感器行业竞争格局

我国传感器行业前五,占据了国内传感器市场40%以上的份额,行业竞争格局日渐成熟。

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三、中游

(一)逆变器产业结构

逆变器分四类:集中式、组串式、集散式和微型。其中集中式与组串式为我国光伏逆变器的主流产品,分别占比45%、42%。

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(二)储能逆变器出货量

光伏装机市场份额正悄然从集中式向分布式转移。间歇性发电特征是制约分布式光伏拓展市场应用的最大瓶颈之一,储能逆变器作为保障连续电力供应的首选方案,成为传统厂家的新战略。

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近年来,全球储能逆变器出货量稳步增加。2019年全球储能逆变器出货量上升至3.6GW,同比增长20%。预计到2022年底,全球储能逆变器需求将达7.1GW。

(三)储能逆变器毛利率

储能逆变器的技术壁垒相较并网逆变器更高,所以当前市场竞争尚不激烈,储能逆变器的毛利率水平明显高于并网逆变器。

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(四)储能逆变器竞争格局

面对储能逆变市场的大幅上升空间,一批中国光伏逆变器第二梯队主力军主动追寻破局之路,加快抢占市场先机。纵观市场,阳光电源、固德威、科士达、锦浪科技等企业在储能逆变器方面都有布局。其中,固德威是国内最早实际推出储能逆变器产品的公司之一。

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四、下游

(一)光伏

1、光伏装机量

最新数据显示,2022年1-2月中国光伏发电装机容量约31581万千瓦,同比增长20.9%。

2、光伏新增装机量

2021年,全国光伏新增装机54.88GW,为历年来年投产最多。其中光伏电站25.60GW、分布式光伏29.28GW;2021年底,光伏发电累计装机306.56GW。据CPIA预测,我国2030年中国光伏新增装机容量保守情况为105GW。

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3、光伏发电量

2021年光伏发电量1836.64亿千瓦时,同比增长14.1%。2022年1-2月光伏发电量294.7亿千瓦时,同比增长6.5%。

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(二)分布式光伏

2021年分布式光伏达到1.075亿千瓦,突破1亿千瓦,占全部光伏发电并网装机容量的1/3。新增光伏发电并网装机中,分布式新增约2900万千瓦,约占全数的55%,首次突破50%。

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五、温度传感器

1、温度传感器在逆变器产品上的应用

“光伏发电系统,主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成,温度传感器在光伏发电系统中是必不可少的,有了它将自动检测太阳电池板的温度和空气温度。具体地说,电池温度由电池超温保护控制器中的外部温度传感器检测。控制器的过热保护是通过内部传感器检测温度以实现自动保护。逆变器中通过CPU指挥系统运行,逆变器包含电压、电阻、温度传感器和电流,可随时检测内芯和外界的运行情况。”石冢、芝浦、大泉、华工高理与特普生等温度传感器领域的专家告诉温度传感器研究院的研究员。

综上所述,光伏逆变器的主要作用,就是把光伏组件发出来的直流电转变成交流电。作为电力电子产品,主要部件有结构件和电子器件,结构件是不怕低温的,电子器件有电阻,电容,电感,继电器,显示屏,风扇,功率开关管,传感器,CPU芯片等等,各元器件耐低温性能不一样,逆变器的低温取决于这些元器件。

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(光伏逆变器内部组件工作与储存温度)

逆变器作为光伏电站系统的核心部分,不仅有直流电变交流电的功能,还反馈着整个电站的信息。逆变器需要9大保护,有直流过电压保护 、电网过/欠压保护 、频率异常保护 、防孤岛效应保护、极性反接保护、过载保护、接地保护、模块过温保护、机内过温保护。

通常光伏逆变器的工作环境都是在室外,面对温差变化、潮湿度、暴风雨等恶劣环境对逆变器本身是一种考验,利用温湿度传感器来测量并且加以控制自身温湿度,譬如逆变器内部出现温度过高情况时,使逆变器停止运行或降额输出,以保护设备的稳定运行。所以这个环节必不可少,这样才能专业、有效的保证设备长期稳定运行。”

“根据功率大小,逆变器用的数量有多有少,一般在几个点:1.继电器上,市面上用环氧热敏电阻和小线仔的比较多,靠近继电器表面,还有就是继电器的焊盘上;2.共模电感、直流母线电容、交流滤波电容、电抗器要用到NTC温度传感器;3.IGBT基板上,用安装孔式NTC温度传感器,线长较短。4.环温检测上,要用到NTC温度传感器。”

一直在这块经营客户的特普生听上去尤其有一些经验,“特普生温度传感器最高工作温度可以达到150度, 当温度传感器检测到 IGBT 散热器温度超过限制,逆变器断开交流接触器。我们可以根据客户的要求, 对阻值、长度、 连接器进行订制。”

2、逆变器在温度传感器销售渠道上的应用

温度传感器公司的销售团队,要判断这些逆变器客户,是不是自己公司的产品方向与优势,也要判断团队是不是深耕细作于光伏产业。

如果是精耕细作,那就搭建“光伏(含逆变器)行业销售小组”,梳理这些涉足的厂家客户名单及其区域布点,深耕光伏、光伏逆变器行业。一旦深耕这个行业,豁然开朗!IGBT元器件厂家、PMIC厂家、无源器件(占了光伏逆变器成本30%)厂家,都是逆变器的供应商,温度传感器也是逆变器的供应商。

那么,温度传感器与IGBT元器件、PMIC、无源器件的销售人员就是合拍的,就容易建立起对公司、对自己都是双赢的战略合作客户共享关系!

3、逆变器在温度传感器营销推广上的应用

线下推广光伏逆变器用温度传感器,要把他归纳到光伏这个行业大类。借助光伏产业的专业论坛、展会与协会组织。譬如中国光伏行业协会CPIA、国际能源网、亚洲太阳能光伏工业展、国际新能源展览会、美国太阳能光伏展会。另外,台湾、上海、广州等光伏或新能源展会,也是光伏用温度传感器获客的平台。

线上推广光伏逆变器用温度传感器,主要方式是内容营销。搭建提高客户信任的PC站、微信号是基本功,更少不了客户总经理、工程师、采购利用搜索引擎来“人找货”的守株待兔,也就是说,涵盖百度、知乎的内容营销是温度传感器品牌的上推广大盘。

“温度传感器大客户销售代表,面对光伏逆变器这类典型的ToB营销模式的客户,要清楚“高客单、数量少、强关系、长服务、能复购”的客户特点,也要清楚“决策链长、产品功能与客户需求沟通复杂、产品要定制开发”的重难点,要找到双方开始合作的信任预期。

以过往的经验来看,优秀的温度传感器大客户销售代表,必须做到且不止这四点:1.公司背书显实力;2.方案与沟通内容显专业;3.案例细节显效果;4.会面畅谈显信任”

4、逆变器在温度传感器人力资源上的应用

IGBT元器件厂家、PMIC厂家、无源器件(占了光伏逆变器成本30%)厂家等等逆变器上游企业的渠道销售人员,与逆变器用温度传感器的渠道销售销售人员,渠道是重叠的,客户资源是重叠的,销售人员在这2个行业跳槽,可以实现客户资源无缝衔接,客户效率最大化。

5、 在温度传感器投融资上的应用

温度传感器研究院的研究员认为“温度传感器与IGBT元器件厂家、PMIC厂家、无源器件(占了光伏逆变器成本30%)厂家的一些客户是重叠的、一些渠道是重叠的、多数营销推广模式是重叠的、多数经营管理模式也是重叠的,也就是说,他们之间适合相互投融资的比例很高!”

特普生主营温度传感器NTC热敏电阻传感器模块及一体化解决方案,特普生拥有发明专利5项,实用新型27项,保留不公开技术2项,是国内唯一拥有全尺寸全自动单端玻封机、单端热敏电阻测试机的具有芯片设计能力的源头实业,特普生温度传感器,特别好的温度传感器。

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