清洁能源光伏对于薄膜电容需求的市场预测

随着全球对节能减排的关注度提升， “减碳” 需求在全球各地已形成趋势。 各类绿色能源中， 光伏、 风电、 储能等行业正迎来快速发展的机遇，而在这类清洁能源中， 逆变器、 变流器需求的增长为薄膜电容的需求带来较为确定性的发展机遇。 我们测算 2021 年光伏、 风电对薄膜电容的需求为 18.4 亿元， 到 2025 年， 这一市场将增长至 27.7 亿元， 复合增长率为 10.74%。

1. 光伏： 到 2025 年复合增长约率为 12.1%

我们测算， 2021 年光伏系统中使用的薄膜电容器价值量约为 11.7 亿元，到 2025 年将增长至 18.5 亿元， 复合增长率为 12.1%。薄膜电容在光伏系 统中扮演不可或缺的作用。 光伏系统主要是通过太阳能板发出直流电， 并通过逆变器将直流电转换成电网所需的交流电， 因此光伏逆变器是光伏系统中最重要的设备。 薄膜电容是光伏逆变器中非常重要的元器件， 不同类型的薄膜电容器也起着不同的作用。 

以下图中松下提供的一套方案为例：

 太阳能板输出 的电流、 电压可能随着外界环境的变化而发生变化，电容器①对输入的电流进行滤波；

 DC-DC 变流器将电流升压之后 ， 与 DC-AC 变流器之间需要一颗DC-Link 电容⑤， 用以防止电压方向变化剧烈影响元器件寿命；

 DC-AC 变流器输出交流电之后， 需要一颗电容器⑥对输出电流进行滤波；

 除上述三颗价值量较高 的薄膜电容器之外， 还有十几颗用于滤波、抑制噪音、 缓冲的电容器。

图 1： 薄膜电容在 OBC 系统的应用

光伏逆变器包括组串式、 集中式等类型， 功率范围从几 KW 到数 MW 不等， 测算单位功率之下的光伏逆变器对薄膜电容的需求量存在一定的不准确性， 因此我们采取两种测算方法：

从产 品价格与用量进行估算：

 以上述松下的解决方案为例， 我们在不同的经销商网站上查询到不同类型的产品批量销售单价， 计算出光伏逆变器使用的薄膜电容器价值量约为 433 元， 但考虑到 to B 销售价格应低于我们查询到的报价， 因此我们估算单台 光伏逆变器使用的薄膜电容器价值量约为300-400 元。

表 2: 采用 不同 电介质的薄膜电容产品特点不同

 集中式逆变器通常包含多路输入输出， 虽容量要远大于组串式， 但其对薄膜电容的用量要数倍于组串式逆变器， 因此我们主要以组串式为计算基准。 组串式逆变器容量通常在 100KW 以下， 10KW 以下的产品类型也较多， 我们假设组串式逆变器平均的容量为 50KW；

 单机价值量按上述估算区间的保守数字计算， 光伏逆变器对薄膜电容器的使用量约为 6000 元/MW。从下游成本进行估算：

 根据阳光电源公告数据， 公司生产成本约 0.1-0.15 元/W， 我们假设集中式 0.1 元/W， 组串式 0.15 元/W， 并且按集中式占比 30%、 组串式+集散式合计占比70%估算， 光伏逆变器的平均生产成本约 0.13元/W;

图 2： 各类逆变器市场的占比

 参考固德威与锦浪科技的招股说明书， 锦浪科技 2016-2018 年电容在生产成本中占比为 7.7%、 9.8%和 11.2%， 三年平均为 9.6%； 固德威 2017 年-2019 年电容在原材料占比为 10.1%、 10.2%和 8.4%，三年平均为 9.6%；

 在光伏设备中 ， 较多的应用场景均可选用 薄膜电容或铝电解电容，如价值量最高的直流支撑电容， 不同的厂商也存在着铝电解电容的方案。 但由于薄膜电容出色的稳定性与寿命， 部分光伏电站处于较为偏远的地点， 考虑到维修的便利性， 目 前采用薄膜电容的解决方案更多且呈上升趋势， 假设薄膜电容占比为 55%。

 综上所述， 我们估算 光伏逆变器 中 ， 薄 膜电容的 价值量 约 为0.13*9.6%*55%*10^6=6864 元/MW

综合上述两种方法的测算结果， 我们保守估计光伏逆变器对薄膜电容的

平均需求量约为 6000 元/MW。 为进一步测算光伏对薄膜电容需求的市

场规模， 我们做以下核心假设：

 单位功率的光伏逆变器对薄膜电容的需求价值量为 6000 元/MW;

 参考 BNEG 对未来全球光伏新增装机量的预测， 到 2025 年光伏新增装机量为 252GW；

 现有设备维修的需求按 10 年前（即 2011-2015 年） 的新增装机量计算；

表 3: 光伏用薄膜电容市场空间预测

综合以上假设， 我们测算， 2021 年光伏系统中使用的薄膜电容器价值量约为 11.7 亿元， 到 2025 年将增长至 18.5 亿元， 复合增长率为 12.1%。