Kwantitatief het die Internasionale Energieagentskap (IEA) voorheen die "Spesiale Verslag oor Fotovoltaïese Globale Voorsieningsketting" vrygestel, wat toon dat China sedert 2011 meer as 50 miljard Amerikaanse dollars belê het om die produksievermoë van fotovoltaïese toerusting uit te brei, wat 10 keer is. dié van Europa.China het meer as 300 000 vervaardigingswerkgeleenthede geskep;China se fotovoltaïese vervaardigingsbedryf beslaan ten minste 80% van die wêreldwye produksiekapasiteit in alle produksieskakels van sonpanele, van silikonmateriale, silikonblokkies, wafers tot selle en modules, waaronder die laagste Die hoogste is silikonmateriaal (79,4%), en die hoogste is silikon ingot (96,8%).Die IEA voorspel verder dat China se produksievermoë in sekere skakels teen 2025 95% of meer sal uitmaak.

Geen wonder dat die IEA “domineer” sal gebruik om die status van China se fotovoltaïese industrie te beskryf, en selfs beweer dat dit 'n sekere bedreiging vir die globale fotovoltaïese voorsieningsketting inhou nie.“...die vlak van geografiese konsentrasie in globale voorsieningskettings skep ook potensiële uitdagings wat regerings moet aanspreek.” As jy kwalitatief daarna kyk, is dit selfs meer interessant dat 'n kommentaar in die "New York Times" China se fotovoltaïese industrie as 'n groot bedreiging beskou.Die laaste "bedreigingsteorie" kan steeds 5G wees.

Maar sonpanele is nie die enigste skakel in die FV-waardeketting wat deur Chinese maatskappye oorheers word nie.Hierdie artikel fokus op 'n ander minder bekende, maar ewe kritieke toestel in fotovoltaïese kragopwekkingstelsels—die fotovoltaïese omskakelaar.

Omskakelaar, die hart en brein van fotovoltaïese

Die fotovoltaïese omskakelaar kan die gelykstroom wat deur die sonselmodule gegenereer word omskakel in wisselstroom met verstelbare frekwensie en kan vir produksie en lewe gebruik word.Die omskakelaar is ook verantwoordelik vir die maksimalisering van die kragopwekkingskapasiteit van die fotovoltaïese panele en die verskaffing van stelselfoutbeskerming, insluitend maar nie beperk nie tot outomatiese werking en afskakelfunksies, maksimum kragopsporingsbeheerfunksies, 'n reeks funksies wat deur netwerkgekoppelde stelsels vereis word, ens. .

Met ander woorde, die kernfunksie van die fotovoltaïese omskakelaar kan ook opgesom word as om die maksimum uitsetkrag van die fotovoltaïese module-skikking na te spoor, en die energie daarvan in die rooster te voer met die kleinste omskakelingsverlies en die beste kragkwaliteit.Sonder die "hart en brein" van hierdie fotovoltaïese stelsel sou die elektrisiteit wat deur huidige sonselle geproduseer word nie vir mense beskikbaar wees nie.

Uit die perspektief van die posisie van die industriële ketting, is die omskakelaar in die stroomaf van die fotovoltaïese industrie geleë, en dit betree die skakel in die proses om 'n kragopwekkingstelsel te bou (maak nie saak watter vorm nie).

Uit 'n koste-oogpunt is die verhouding fotovoltaïese omsetters in die koste nie hoog nie.Oor die algemeen is die verhouding van verspreide fotovoltaïese stelsels hoër as dié van grootskaalse grondkragsentrales.

Die huidige fotovoltaïese omsetters het 'n verskeidenheid klassifikasiemetodes, wat meer algemeen en maklik om te verstaan ​​is, en wat volgens produktipes onderskei word.Daar is hoofsaaklik vier tipes: gesentraliseerde, string, verspreide en mikro-omsetters.Onder hulle is die mikro-omskakelaar heeltemal anders as die ander drie toestelle, en kan slegs gebruik word in klein fotovoltaïese kragopwekkingstelsels, soos tuisfotovoltaïese, en is nie geskik vir grootskaalse stelsels nie.

Vanuit die perspektief van markaandeel het string-omsetters 'n absolute dominante posisie ingeneem, gesentraliseerde omsetters is tweede met 'n groot gaping, en ander tipes het baie min uitgemaak.Volgens die data wat deur CPIA gegee word, is string-omsetters verantwoordelik vir 69,6%, gesentraliseerde omsetters verantwoordelik vir 27,7%, verspreide omsetters het 'n markaandeel van ongeveer 2,7%, en mikro-omsetters is nie sigbaar nie.statistieke.

Die rede waarom die huidige mees hoofstroom-omskakelaarprodukte van die stringtipe is, is dat: die bedryfspanningsreeks wyd is en die kragopwekkingsvermoë sterk is in lae lig;'n enkele omskakelaar beheer min batterykomponente, gewoonlik net dosyne, wat baie kleiner is as die gesentraliseerde omskakelaar Die aantal duisende kragopwekkers, die impak van onverwagte mislukkings op die algehele kragopwekkingsdoeltreffendheid is relatief laag;die bedryf- en instandhoudingskoste is laag, die foutopsporing is relatief maklik, en wanneer 'n fout voorkom, is die foutopsporingstyd kort, en die mislukking en instandhouding veroorsaak minder verlies.

Dit moet egter beklemtoon word dat die fotovoltaïese industrie benewens grootskaalse kragsentrales ook talle spesifieke toepassingscenario's het, en daar is baie soorte verspreide fotovoltaïese, soos huishoudelike fotovoltaïese, fabrieksdakke, fotovoltaïese hoë geboue. gordynmure, ensovoorts.Vir sulke fotovoltaïese kragopwekkingsfasiliteite het die staat ook ooreenstemmende planne.Byvoorbeeld, in die implementeringsplan vir koolstofpiek in stedelike en landelike konstruksie wat in Julie deur die ministerie van behuising en stedelik-landelike ontwikkeling en die Nasionale Ontwikkelings- en Hervormingskommissie uitgereik is, word genoem dat teen 2025 nuwe openbare instellingsgeboue, The roof fotovoltaïese dekkingskoers van die nuutgeboude fabrieksgebou sal 50% bereik.Verskillende toepassingscenario's het verskillende behoeftes vir fotovoltaïese omsetters, en met die vinnige ontwikkeling van die fotovoltaïese industrie kan die impak van tegnologiese iterasies op die bedryf nie geïgnoreer word nie, wat die markstruktuur van fotovoltaïese omsetters onseker maak.

Wat markgrootte betref, moet dit gestel word dat omdat meer as een toonaangewende maatskappy in die omskakelaarbedryf nie gelys is nie, die onvolledige inligting openbaarmaking sekere statistiese probleme veroorsaak het, wat gelei het tot sekere verskille in die data wat deur verskillende instansies gegee word as gevolg van die invloed van kaliber.

Vanuit die perspektief van markgrootte, volgens die statistieke van versendings: IHS Markit se PV-omskakelaarbesendings in 2021 is ongeveer 218GW, 'n jaar-tot-jaar toename van ongeveer 27%;Wood Mackenzie se data is meer as 225GW, 'n Jaar-tot-jaar toename van 22%.

Die rede waarom die huidige fotovoltaïese omskakelaarbedryf aansienlike mededingendheid het, is hoofsaaklik te wyte aan die aansienlike prysvoordeel wat deur die stabiele kostebeheervermoë van plaaslike ondernemings gebring word.Op hierdie stadium het byna elke tipe omskakelaar in China 'n redelik duidelike kostevoordeel, en die koste per watt is slegs sowat 50% of selfs 20% van die oorsese koste.

Kostevermindering en doeltreffendheidverhoging is die rigting van optimalisering

In hierdie stadium het huishoudelike fotovoltaïese omsetters 'n sekere mededingende voordeel gevestig, maar dit beteken natuurlik nie dat daar geen moontlikheid van verdere optimalisering in die bedryf is nie.Die belangrikste kosteverminderingspaaie vir toekomstige fotovoltaïese omsetters sal op drie aspekte fokus: lokalisering van sleutelkomponente, verbetering van kragdigtheid en tegnologiese innovasie.

Wat kostestruktuur betref, is die direkte materiaal van fotovoltaïese omsetters verantwoordelik vir 'n baie hoë proporsie, meer as 80%, wat rofweg in vier dele verdeel kan word: kraghalfgeleiers (hoofsaaklik IGBT's), meganiese onderdele (plastiekonderdele, gietstukke, verkoelers, Plaatmetaalonderdele, ens.), Hulpmateriale (isolasiemateriaal, verpakkingsmateriaal, ens.), En ander elektroniese komponente (kapasitors, induktore, geïntegreerde stroombane, ens.).Die algemene prys van materiale wat in fotovoltaïese omsetters gebruik word, word aansienlik beïnvloed deur stroomop grondstowwe, die produksiemoeilikheid is nie hoog nie, die markmededinging is reeds voldoende, verdere kostevermindering is moeilik, en die bedingingsruimte is relatief beperk, wat nie veel kan verskaf nie. hulp vir verdere kostevermindering van omsetters.

Maar halfgeleier toestelle is anders.Kraghalfgeleiers maak 10% tot 20% van die koste van die omskakelaar uit.Dit is die kernkomponente om die DC-AC-omskakelaarfunksie van die omskakelaar te verwesenlik, en direk die omskakelingsdoeltreffendheid van die toerusting te bepaal.As gevolg van die hoë industrie hindernisse van IGBT's, is die vlak van lokalisering op hierdie stadium egter nie hoog nie.

Dit maak dat kraghalfgeleiers sterker pryskrag het as ander toestelle.Dit is ook die wêreldwye halfgeleiertekort en prysstygings sedert 2021 wat gelei het tot ooglopende druk op die wins van omsetters, en die bruto winsmarge van produkte het meestal afgeneem.Met die vinnige ontwikkeling van binnelandse halfgeleiers, word verwag dat die omskakelaarbedryf die gelokaliseerde vervanging van IGBT's in die toekoms sal realiseer en algehele kostevermindering sal bewerkstellig.

Die toename in drywingsdigtheid verwys na die ontwikkeling van produkte met hoër drywing onder dieselfde gewig, of ligter produkte onder dieselfde drywing, waardeur die vaste koste van strukturele dele/hulpmateriale verdun word en relatiewe kosteverminderingsresultate behaal word.Vanuit die perspektief van produkparameters, verbeter die huidige verskillende omsetters inderdaad voortdurend die gegradeerde drywing en drywingsdigtheid.

Tegnologiese iterasie is relatief eenvoudig.Die omskakelaarbedryf kan kostebeheer bewerkstellig en winsmarges verder oopmaak deur produkontwerp verder te optimaliseer, materiaal te verminder, produksieprosesse te verbeter en na meer doeltreffende toestelle oor te skakel.

Die volgende wêreld, energieberging?

Benewens fotovoltaïese, is 'n ander markrigting van die huidige omskakelaarbedryf die ewe warm energieberging.

Fotovoltaïese kragopwekking, veral verspreide fotovoltaïese stelsels, het natuurlike onderbreking en wisselvalligheid.Om aan energiebergingstelsels te koppel om deurlopende en stabiele kragtoevoer te verkry, is 'n algemeen erkende oplossing.

Om aan die behoeftes van die nuwe kragstelsel te voldoen, het die Power Conversion System (PCS; soms na verwys as die energieberging-omskakelaar vir die gerief van begrip) tot stand gekom.PCS is 'n elektrochemiese stelsel wat die batterystelsel en die kragnetwerk verbind om tweerigting-omskakeling van elektriese energie te realiseer.Dit kan nie net wisselstroom in gelykstroom omskakel om die battery tydens die lasbak te laai nie, maar ook die gelykstroom in die opgaarbattery omskakel in wisselstroom gedurende die pieklasperiode en aan die netwerk koppel..

As gevolg van die meer komplekse funksies het die kragnetwerk egter hoër werkverrigtingvereistes vir energieberging-omsetters, wat lei tot 'n aansienlike toename in die aantal komponente wat gebruik word, wat byna twee keer dié van gewone fotovoltaïese omsetters kan wees.Terselfdertyd bring die komplekse funksies ook hoër tegniese hindernisse.

Dienooreenkomstig, hoewel die algehele skaal nie baie groot is nie, het die energieberging-omskakelaar reeds uitstekende winsgewendheid getoon, en die bruto winsmarge het 'n aansienlike voordeel bo die fotovoltaïese omskakelaar.

Te oordeel aan die huidige situasie van die bedryf, het die oorsese energiebergingsmark vroeër begin, en die vraag is sterker as dié in China.Binnelandse maatskappye het nog nie 'n markoorheersing soortgelyk aan dié van batterykomponente en omskakelaars in die bedryf gevestig nie.Die markskaal van energieberging-omsetters is in hierdie stadium egter nie groot nie, en daar is 'n groot gaping met fotovoltaïese omsetters.Daar is geen ooglopende verskil in mededingendheid tussen plaaslike en buitelandse maatskappye nie, wat hoofsaaklik die gevolg is van besigheidskeuses.

Vir ondernemings, hoewel daar sekere tegniese hindernisse is, het die tegnologie van energieberging-omsetters en fotovoltaïese omsetters dieselfde oorsprong, en dit is nie baie moeilik vir ondernemings om te transformeer nie.En in die binnelandse mark, gedryf deur beide nywerheid en beleid, het die energiebergingsbedryf 'n tydperk van vinnige ontwikkeling binnegegaan, met aansienlike markgroei en sterk bedryfsekerheid, wat 'n baie duidelike besigheidsontwikkelingsrigting vir omskakelaarmaatskappye is.

Trouens, baie maatskappye het baat gevind by die goeie verwagtinge van die energiebergingsbedryf.Te oordeel aan die prestasie in 2021, het die energiebergingsbesigheidslyne van baie maatskappye sterk groei getoon.Alhoewel hierdie groei 'n sekere verband met die lae basis het, is dit genoeg om te bewys dat die ontwikkeling van energiebergingsverwante toerustingvervaardiging sterk sekerheid het, en daar is geen twyfel dat dit goeie sakelogika en groei het nie.

Die toekomstige kosteverminderingsroete van energieberging-omsetters is ook relatief duidelik, wat nie baie verskil van fotovoltaïese omsetters nie.Dit fokus op die vermindering van die prys van komponente, veral die gelokaliseerde vervanging van kraghalfgeleiers.Aangesien die aantal komponente wat gebruik word baie groter is, plaaslik vervaardig. Die kosteverlagende effek wat deur die vervanging gebring word, kan verder vergroot word.

As omskakelaarmaatskappye die ontwikkeling van energieberging-omskakelaarprodukte versnel, vertrou op die vinnige ontwikkeling van die energiebergingsbedryf en die gevestigde mededingende voordele van roostergekoppelde omsetters, het ons alle rede om te glo dat die plaaslike bedryf elke geleentheid het om op China se Die voordele van vervaardiging, die voortplanting van die welvaart van die fotovoltaïese industrie in die energiebergingswaardeketting, en die kommersiële sukses van huishoudelike ondernemings is ook natuurlike resultate.