2024年上能电气研究报告:集中式光储领军企业,向中高ROE市场进阶
- 来源:华安证券
- 发布时间:2024/10/30
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上能电气研究报告:集中式光储领军企业,向中高ROE市场进阶。上能电气:集中式光储高弹性标的,未来两年有望量利齐升。上能电气是国内集中式光伏逆变器和储能变流器头部企业,当前时点来看,国内市场放量提供高安全边际,海外中高ROE市场布局进入收获期,带来利润拐点,我们预计公司未来两年内有望量利齐升。从中长期视角看,美国、中东市场率先迎来放量拐点,欧洲市场空间亦有望打开,公司核心竞争力由成本、产品向品牌过渡,从国内专业化PCS领军企业走向全球第三方PCS供应商,估值上限有望打开。公司底色:低容错率市场领军企业,成本+产品+研发壁垒高筑上能电气整合艾默生技术团队,研发创新深植公司基因,专注于大功率变流市场...
1 上能电气:聚焦大型光储市场,集中式路线领 军企业
1.1 概况:深耕电力电子行业二十余载,海外市场进入收获期
公司起家于光伏逆变器业务,深耕电力电子行业二十余载,而后逐步向全球大型光 储市场拓展,当前时点迎来海外市场收获期。复盘来看,公司发展历程可归结为: 发展初期(2012-2016):公司成立于 2012 年,前身为世界 500 强公司艾默生光伏 逆变器业务的中国代理商,是一家专注于电力电子产品研发、制造、销售和服务的国家 高新技术企业。2014 年,公司整合艾默生网络能源光伏业务并实现进一步发展。2015 年,公司更名为上能电气股份有限公司。2016 年,上能工业园在江苏无锡竣工。 海外市场布局期(2017-2019):公司于 2017 年开始布局海外业务,成功建立海外 营销及服务网站。2018 年,公司的海外首个光伏逆变器制造基地在印度投产,并于 2019 年实现印度和越南市场逆变器出货量超 1GW。 快速发展期(2020-2022):2020 年,公司成功在深交所挂牌上市。2021 年,公司 的宁夏制造基地投产,无锡、印度基地扩产,并在此基础上取得 2022 年 PCS 出货量稳 居国内第一的业绩。 海外市场收获期(2023-至今):2023 年,公司组串式和集中式 PCS 产品相继通过 美标 UL 认证。2024 年上半年,公司首批 PCS 产品实现向美国发货,海外市场布局进 入收获期。

公司聚焦光储行业,涵盖四大核心业务。公司致力于电力电子转换技术,为光 伏发电、电化学储能接入电网以及电能质量管理提供解决方案,主要产品包括光伏 逆变器、PCS 及储能系统集成产品、电能质量管理(有源滤波器、低压无功补偿器)、 电 站 监 控 设 备 及 智 慧 能 源 管 理 系 统 等 , 2023 年 收 入 占 比 分 别 为 58%/39%/1.85%/0.68%。 光伏逆变器:公司覆盖集中式、组串式及集散式光伏逆变器,输出功率范围从 3KW 到 8.8MW,主要面向大型地面电站场和分布式场景。 储能:主要面向大型储能场景,产品覆盖集中式 PCS、组串式 PCS 以及储能系 统,覆盖 125~8000kW 全功率段,可适用于发、输、配、户用侧及微电网等多应用 场合。 电能质量治理及电站监控:公司推出了用于谐波治理和无功补偿的系列模块化产品,广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网系统。公司电能质量管理提供解 决方案。公司可为户用、工商业以及地面电站等多种场景提供对应的光伏监控设备, 包括数据采集棒、数据采集器、子阵控制器等,同时提供针对各种光伏场景的智能 运维管理平台,包括悦享 SOLAR 和 Sienergy,分别适用于分布式光伏场景和地面 电站场景。
公司股权结构稳定且集中。公司控股股东、实际控制人为吴强,其直接持有公司股 份 20.24%;通过朔弘投资、云峰投资、华峰投资、大昕投资间接持有公司股份共 8.73%, 合计共持有公司股份 28.97%。吴强先生是高级经济师,曾就读于中欧国际工商学院 EMBA,于 2012 年成立上能电气股份有限公司,现任上能电气董事长、无锡光曜能源科 技有限公司执行董事。吴超为其一致行动人,通过朔弘投资持有公司股份 0.41%。截至 2024 上半年报,除第一大股东外,没有其他股东持股超过 10%。 战略布局清晰,在全国范围布局多个子公司的同时,积极开拓海外市场。公司已在 无锡、香港、成都、深圳等国内多个地区设立子公司,同时积极开拓海外光储市场,在 印度、西班牙、德国、希腊、巴西等国家亦设有子公司。
1.2 财务:储能业务快速放量,盈利能力稳步提升
公司业绩高速增长,海外布局迎接收获期。公司围绕光伏逆变器和储能 PCS, 持续专注于大功率光储市场,国内市场领先地位稳固。受益于国内储能和光伏需求 高增,公司业绩稳健增长,公司营业收入 2017-2023 年 CAGR 达 32.6%,归母净利 润 2018-2023 年 CAGR 达 26.9%。公司 2024H1 年实现营业收入 19.26 亿元,同 比-11.5%;但实现归母净利润 1.61 亿元,同比 18.9%,盈利能力显著提升。
公司盈利能力持续提升,研发费用保持较高水平。2022 年公司毛利率有所下滑, 主要系上游 IGBT 模块供应紧张,推高材料成本,2023-2024H1,随国产 IGBT 逐步 导入,叠加规模效应提升与产品迭代降本,公司盈利能力显著修复。2024H1 公司毛 利率分别达 22.98%,同/环比分别+5.62pct/3.75pct,净利率达 8.31%,同/环比分别 +1.00pct/2.53pct。费用端看,2017 年以来公司期间费用率呈稳步下降趋势,近五年 期间费用率保持在 20%以下。同时,公司保持较高研发投入,不断丰富产品矩阵, 2024H1 研发费用率为 5.56%,同比+1.53pct,主要系公司海外业务扩张以及新产品 开发。
光储双轮驱动,储能业务量利齐升。公司 2018-2021 年期间,受益于国内市场 放量、布局高毛利海外市场,光储业务实现稳健较快增长,2017-2023 年光伏逆变 器/PCS 及储能系统集成收入 CAGR 分别为 0.24%/202.34%。受益于集中式风光项 目快速建设,配储比例持续提升,公司储能业务收入占比从 2021 年的 12.96%快速 提升至 2024H1 的 26.3%,2023 年以来,储能系统快速下跌,但 PCS 价格相对稳 定,随公司 PCS 出货规模快速提升,储能业务毛利率亦稳步提升。
1.3 禀赋:低容错率市场领军企业,成本+产品+研发壁垒高筑
公司深耕集中式路线,单位成本行业领先。根据各公司年报测算,公司光伏逆 变器成本在 0.1 元/W 左右,显著低于行业水平,我们认为降本来源主要系①技术路 线:集中式路线本身;②结构大型化:储能变流器成本中直接材料占比达到 93%, 直接材料中结构件、电感、半导体元器件、系统组件、电容占比分别为 23%、12%、 10%、9%、8%,大功率产品难度大/集成度高,带动单瓦成本下降;③规模效应: 公司 2023 年光伏逆变器出货量达 23.4GW,全球市占率达 4.4%,出货规模位居全 球第四。
公司持续推进大功率产品迭代,不断夯实成本优势。功率大型化系 PCS 降本增效 的重要路径,公司持续推进产品迭代,覆盖功率上限始终领先行业水平。据 CPIA,2023 年集中式/大组串式逆变器主流功率分别在 3.2MW/294kW,而公司集中式逆变器/大组串 式逆变器/储能 PCS 功率上限已分别达 8.8MW/350kW/8MW,显著领先于行业。
整合艾默生技术团队,公司研发基因雄厚。公司设立初期代理艾默生逆变器产品销 售,2013 实际控制人吴强引进光伏行业技术专家李建飞加盟公司,并邀请已从艾默生离 职的赵龙、姜正茂、张林江、徐巍、马双伟、杨波加盟公司,成为公司的股东和研发高 管,建立了研发团队。2014 年艾默生退出中国光伏逆变器业务后,整合艾默生专利、产 品及渠道。
保持高研发投入,积极扩充技术团队。公司 2023 年研发费率 5.4%,2024 上半年, 公司研发费率达 5.6%,在光伏逆变器与 PCS 公司中排名靠前。储能竞争趋烈情况下, 大储产品大型化与构网型迭代加速,公司高研发费率支撑公司推动产品进步,增强公司技术优势。此外,公司积极扩充技术团队,2023 年公司技术人员 411 名,同比增长 52.8%, 占比 29.8%,同比+3.3pct。2019-2023 年间,公司技术人员增长 CAGR 为 35.2%。

2 低容错率市场:集中式光储需求高增,头部 PCS 公司盈利有支撑
2.1 光伏:集中式地面电站回潮,组串式路线渗透率提升
光伏新增装机量稳步增长,逆变器出货量高增。受益于各国清洁能源转型推进 与光伏度电成本持续下降,全球光伏新增装机规模呈现稳步增长态势。全球/国内 2023 年光伏新增装机量分别达 444/216GW,同比分别增长 76%/147%。光伏逆变 器主要作用为光伏组件产生的直流电转换为交流电,是连接光伏系统与电网/用电侧 的必要环节,其出货量跟随光伏装机量高速增长,据 S&P Global 和中商情报网, 2023 年全球/国内光伏逆变器出货量分别为 527GW/170GW,同比增长 61%/29%; 据 S&P Global 预测,2030 年全球光伏逆变器出货量将达 682GW,2023-2030 年 CAGR 达 4%。
中国稳居第一大光伏逆变器市场,国产供应商份额逐年提升。需求结构看,中国为 全球第一大光伏逆变器市场,据 S&P Global 预测,2024-2030 年中国/美国/印度/德国/ 西班牙光伏逆变器出货量或将分别达到 1770/380/180/150/70GWh,占全球出货份额分 别为 42.1%/9%/4.3%/3.6%/1.7%。供给端看,受益于国内光伏需求高景气及国产逆变器 企业出海进程加速,以阳光电源、上能电气、华为为代表的中国光伏逆变器供应商全球 市场份额稳步提升,由 2021 年的 72%提升至 85%。
集中式光伏占比回升+大组串逆变器加速渗透,公司逆变器盈利有支撑。①电站环 节看,2021-2022 年期间,受硅料价格高企影响,集中式光伏装机占比略有下降,2023 年起,光伏主产业链价格持续下跌,有效提振光伏大型地面电站 IRR,集中式光伏需求 重回高增通道。当前来看,虽然消纳瓶颈限制下光伏装机有所放缓,但随光伏主产业链 价格持续下跌,度电成本大幅下降下,预计集中式光伏电站装机仍将保持平稳较快增长, 公司最为擅长的大型地面电站逆变器有望直接受益。②逆变器环节看,组串式逆变器凭 借配置灵活、运维便利、智能化程度高等优势,在大型地面电站场景中逐步对集中式路 线形成替代,渗透率从 2018 年的 60%快速提升至 80%。对于公司而言,大型组串式逆 变器最大功率已迭代至 350kW,且大组串出货占比持续提升。而组串式方案通常不与低 毛利的变压器产品捆绑销售,其占比提升有望进一步提升盈利水平。
公司集中式+大组串双线并举,国内逆变器中标份额居前。公司在保持集中式路线 先发优势的同时,积极推进大组串产品拓展。从中标端看,公司两种技术路线的光伏逆 变器产品的市占率均已位于国内市场前列。据光伏头条统计,2023 年公司集中式、大组 串式逆变器中标量均位居国内第四,中标份额分别达 9%/5%,国内市场稳居头部。
2.2 储能:国内大储现实与预期共振向上,公司规模+产品+供 应链优势提振盈利水平
装机招标均实现同比高增,国内大储现实预期共振向上。装机端看,2024H1 国内 储能装机量 14.4GW/35.1GWh,23 年高基数下实现同比高增 90%/125%,大储装机需 求维持高景气度。招标端看,2024 年 1-8 月招标规模 34.61GW/93.4GWh,同比高增 108%/93%,奠定下半年及明年放量基础。展望后续,强制配储政策仍是当前阶段主要 驱动力,保障性项目竞争性配置+市场化项目占比提升+独立储能项目超前建设+分布式 光伏/海风/存量项目等新场景开始要求配储,均将带动实际配储比例提升,对冲集中式风 光降速影响,国内大储中长期需求支撑明显。
行业层面看,国内大储竞争趋烈,产业链盈利分化,PCS 环节盈利有支撑。2022 年 底开始,在上游锂电产业链各环节强通缩背景下,国内储能系统价格快速下降。2024 年 9 月,国内 2h 储能系统报价、碳酸锂价格分别跌至约 0.58 元/Wh、7.4 万元/吨,较年初 分别下降 29%/23%,价格降幅接近,系统降价主要传导锂电通缩,而 PCS 环节作为轻 资产高 ROE 的电力电子产品,竞争格局更为优异,价格相对稳定。据 SMM,截至 7 月 中下旬,集中式 PCS 报价较年初仅下降约 5%-9%,单位盈利支撑明显。

公司层面看,规模效应提升+新品迭代+IGBT 模块缓解,支撑 PCS 盈利水平。 ① 规模效应:大储 B 端重资产属性带来强马太效应,公司出货规模稳居国内前列, 份额&成本优势稳固。在下游系统集成公司的迫切降价压力下,具备规模及成本 的头部 PCS 公司竞争优势更为明显。一方面,以公司为代表的头部 PCS 供应 商市场认可度高、大型项目经验丰富,大储作为 to 大 B 的重资产投资项目,下 游业主多为大型国央企电力公司,其往往选择稳定性更优、产品质量更为可靠、 交付能力更强的头部 PCS 供应商,马太效应下份额有望进一步向头部公司集 中;另一方面,大规模出货可有效摊薄制造费用及期间费用,巩固公司成本优 势。据 CNESA,在 2021 年和 2022 年,公司均位居国内市场 PCS 出货排名第 一;据 EESA,公司 2023 年国内市场 215kW 以上大功率 PCS 出货量接近 5GW 左右,市占率稳居国内第一,规模优势明显。
② 产品迭代:针对 5MWh 储能系统迭代趋势,公司推出 1.25MW 集中式 PCS 新 品,单位成本下降约 10%,放量后可有效对冲 PCS 降价影响。容量大型化是 储能系统降本的核心路径,阳光电源、比亚迪、宁德时代等主流储能系统集成 商从 2023 年底开始陆续推出适配 314Ah 电芯的 5MWh 大容量储能系统新品, 对 PCS亦提出相应的配套要求。公司于 2024 年 4 月针对性推出新一代 1250kW 集中式 PCS,当前已进入批量销售阶段。在增效方面,新产品可适配 5MWh 系 统,通过模块设计有效缩短运维时间,能量密度提升 25%,循环效率提升 0.4%, 具备电网支撑能力。在降本方面,新产品可降低 10%的运维成本,同时单位成 本降低约 0.02 元/W,成本降幅接近 10%,可有效对冲 PCS 价格下降,放量后 有望进一步支撑公司盈利水平。
③供应链管理:IGBT 模块供应瓶颈趋缓,公司与头部模块供应商强强联手, 保障供应。IGBT 模块是构成 PCS 的核心部件,其性能直接决定 PCS 性能,在 PCS 价值量中占比 20%-30%。2021 年起,新能源需求高景气,国产化率较低 导致 IGBT 短缺涨价,影响 PCS 公司盈利。2022 年以来,随斯达半导、时代 电气等国产厂商产品优化和产能释放,我国 IGBT 产量稳步提升,国产自供率 由 2021 年的 26.5%快速提升至 2023 年的 32.9%,IGBT 供应瓶颈逐步缓解, 价格趋稳,PCS 公司材料成本明显改善。同时,公司为保障 IGBT 供应和推进 产品升级,积极与英飞凌、安森美等头部 IGBT 供应商合作。公司于 2023 年 2 月于安森美成立联合实验室,针对 IGBT 单管、SIC 二极管、SIC MOS 和 IGBT 模块等半导体器件进行全方位检测和评估。2024 年 6 月,英飞凌宣布为公司提 供 TRENCHSTOP™IGBT7 半导体器件,在高功率密度元器件的加持下,公司 系列储能变流器的转换效率最高可达 99%,同时显著提升安全性、可靠性与电网适应能力。
3 中 ROE 市场:中低容错率市场下头部公司份 额稳定,直接受益于需求放量
3.1 需求端:中东、北非、印度各国能源转型加速,大型光储 项目进入批量招标阶段
1.中东/北非
中东/北非各国分别推出多项转型计划。阿联酋、沙特、埃及等国分别推出对应 愿景计划,将推动未来数年至数十年完成能源转型。2014 年,阿联酋为庆祝联邦成 立 50 周年,发布为期七年的“2021 愿景”,其中可再生能源占比目标为从 2014 年 不足 1%提升至 2021 年 24%;2017 年推出面向 100 周年的“2071 愿景”,阿布扎比、迪拜等酋长国分别推出各自对应的清洁能源落地规划。阿联酋“2021 愿景”对 提升国际形象效果出众,中东/北非地区各国陆续推出愿景计划,政策端支撑当地光 储电站建设提速。
中东/北非部分国家已开启大型光伏电站建设步伐,后续向上空间潜力大。中东 /北非地区是主要石油天然气产区,国际声誉受到一定影响,能源转型有压力。中东 /北非地区受益于优异的日照条件,年平均光照辐射量超过 2000kWh/m2,可主要依 靠光伏电站推动能源转型。据 Rystad Energy,截至 23 年末,该地区光伏装机总量 32GW,预计 24 年新增近 8GW。截至 23 年,该地区发电量 87%来自化石燃料,光 伏发电仅略超2%;该地区2030年光伏发电量占比目标为11%,装机量目标180GW, 总量向上空间充裕。
阿联酋:受益于“2021 愿景”,阿联酋系中东/北非地区光伏电站建设先行者, 据 Rystad Energy,阿联酋在 2020 年可再生能源装机量已达 2.3GW,光伏占可再 生能源的比重为 91%,预计 2025 年光伏总容量将达到 8.5GW,2030 年总容量目 标 19.8GW。受益于组件成本下降及低关税政策,据 SOLAR FEEDS,从 2019 年 至 2023 年,阿联酋光伏系统报价共下降 76%,叠加优质的光照资源有效降低 LCOE, 光伏电站 PPA 报价屡破新低,进而催生储能潜在需求。 沙特:沙特政府在 2016 年公布“2030 愿景”,力求在 2030 年非石油经济 GDP 占比达到 50%。据 REPDO 提出国家可再生能源计划,沙特将重点发展风能、太阳 能等可再生能源,旨在提高可再生能源在电力结构中的份额,至 2030 年可再生能源 目标达到 58.7GW(23 年末提出目标提高至 130GW)。为实现“2030 愿景”可再生 能源目标,REPDO(可再生能源项目开发办公室)于 2017 年成立,负责可再生电 力(光伏、风能)相关招投标工作。第一轮于 2017 年推出,包含 300MW 光伏项目 (短名单公司:27 家)与 400MW 风能项目(短名单公司:24 家),短名单公司分 为开发方(Management member)和技术方(Technical member),中国国有建设 公司通常以联合成员的身份参加(Consortium Member)。在 23 年年末上调目标之 前,沙特计划在 2030 年前落地 35 个风光项目,前三批计划中,风光电站共招标 13 个项目 3390MW,据 AMWAJ,13 个项目中有 9 个正在施工或已完成。这些场地约 占三轮计划总容量的 90%。
2.印度:政策+成本驱动,集中式光储潜力可观
印度光伏新增装机保持高速增长,集中式地面电站占据主导。据印度中央电力 管理局(CEA),2024 年 1-8 月印度光伏新增装机量达 16.1GW,同比高增 94%, 其中 8 月新增装机 2.2GW,同比高增 378%。从应用场景上看,据 MRNE,截至 2024H1,印度累计装机中地面光伏占比达到 78%,占据主导部分。展望后续,硅料 价格大幅下降推动光伏电站度电成本下降,叠加印度政府能源转型战略推进,印度 光伏需求有望维持高速增长。2023 年,印度政府发布了 2022-2032 年国家电力计划 (NEP),预计 2026-2027 年可再生能源累计装机容量将达到 337GW,其中光伏占 比超过 50%,达到 186GW。根据规划,印度未来 3-4 年内需增加 110GW 以上。

印度大储处于发展初期,新能源渗透率提升+系统成本下降支撑增长,装机潜力 巨大。据 MERCOM,截至 2024 年 3 月,印度累计电池储能装机 219.1MWh,2024Q1 新增装机量 40MW/120MWh,应用场景上以光伏配储为主,容量占比达 90.6%。我 们认为,当前时点印度大储处于放量拐点前夕,中长期亦存在充裕增长空间,主要 驱动因素包括:1)短期:据 MERCOM 统计,截至 24 年 3 月,印度招标量已达 57GW,同时有 1GW/1.6GWh 独立储能、9.7GW 新能源配储项目处于勘察/调查/开 发中,招标/建设等需求前瞻指标已有高增趋势。2)中长期:风光渗透率提升+度电 成本下降系大储装机底层驱动力。据 IECC 测算,印度独立储能、新能源配储的资本 成本已分别下降至 200$/kWh、150$/kWh,预计到 2030 年有望进一步下降 20%, 提升储能项目收益率与配储需求。规划端看,据印度中央电力管理局(CEA)发布的 National Electricity Plan,基准情景下,预计 2022-2027 年、2027-2032 年印度电池 储能新增装机容量分别达 8.7GW/34.8GWh、38.54GW/201.4GWh,相比于 24Q1 末时的 0.22GWh 有巨大提升空间。
3.2 供给端:国内 EPC/集成商为主承包商,公司有望凭借客 户及项目经验优势快速出海
中东地区大型光储项目主要由国内光储 EPC/集成商承包,公司凭借优质下游客 户资源优势、和丰富的低容量市场经验顺流而下,有望获取可观份额。 下游业主端:沙特地区项目以集中式光伏地面电站和大储项目为主,是典型的 项目型市场,其最终投资业主通常为本土大型能源电力资本集团,如 Alfanar Group, Al-Gihaz,ACWA Power 等,一般通过招投标方式选择 EPC 承包商,目前 EPC 承 包商主要为中国和印度公司,如中国能建、中国电建和印度 L&T。 中游制造端:由 EPC 承包商招标选择储能系统集成商或直接招标 PCS/光伏逆 变器/组件等制造供应商,例如 2024 年 5 月,中国能建与阳光电源合作开发沙特 Al Shuaibah 2.6GW 光伏项目,阳光电源供应光伏逆变器,中国能建作为该项目的设 计、采购和施工(EPC)总承包商;又如英利能源(组件供应)与山东电建(EPC) 合作开发沙特 Saad2 1.2GW 项目。 公司层面看,我们认为公司作为国内大型光储逆变器/PCS 头部企业,与中国电 建、中国能建集团为代表的国内光伏 EPC 客户合作紧密,合作开发项目经验丰富, 长期稳居国内一线供应商地位,且当前已进入中东地区主要开发商短名单,有望随 下游客户顺流而下出海,充分受益于中东地区大储需求放量。此外,从市场特征看,中东订单报价虽然高于国内,但仍低于欧美等高 ROE 市场,同时由于出于实际使用 及当地气候特点需求,客户对于产品、质保、交期等要求远高于国内市场。事实上, 我们认为中东市场本身是一个中低容错率市场,后续或仅有少数包括公司在内的头 部 PCS/逆变器公司能获取主要份额,公司有望能更好发挥在国内低容错率市场的成 本与项目经验优势,保障份额与盈利水平。
印度市场系低容错率市场,逆变器竞争格局稳定且集中,公司份额稳中有升, 直接受益于光储需求放量。印度本身系低容错率市场,客户对逆变器供应商成本、 规模、品牌要求较高,随着华为份额逐步降低,逐步形成了阳光电源、上能电气双寡 头的竞争格局。据 Bridge to India,2021/2022 年印度逆变器市场 CR2 分别为 50.39%/55.73%,22年同比+5.34pct,其中公司 21/22 年份额分别为23.39%/18.23%, 22 年同比+5.16pct,市占率稳步提升,有望充分受益于印度光储需求高增。
4 高 ROE 市场:压制因素悉数缓解,公司份额 潜在提升
4.1 规模放量市场-美国:系统集成商降本趋势下,国产 PCS 企业出口替代加速
4.1.1 多维度支撑大储中长期增长,高息、并网影响边际趋缓
煤电迎来退役潮,风光需求稳定增长。据 EIA,计划在 2035 年前退役的燃煤发 电装机占 28%(59GW)。截至 21 年 9 月,美国燃煤电站运行 212 GW ,大多建 于 1970-1990 年,美国燃煤电站平均运行年限为 45 年,逐步迎来退役潮。燃煤电 站退役产生的供给空缺主要由光电、风电、天然气弥补。煤炭/石油/可再生能源消费 来源占比从 2008 年 23.0%/37.7%/7.4%变化至 2022 年 10.1%/36.8%/13.5%;2020- 2022,可再生能源消费量迎来爆发,占比提升 1.7pct。EIA 预计 2021-2050 美国可 再生能源发电占比将从 21%提升至 44%,风光新增需求稳定且持续增长。
光伏发电占比上升,谷峰波动更明显,提振储能需求。光伏占比提升,电力需 求谷峰更明显,电网负载压力加大。IEA 研究表明,当可再生能源占比达到 15%时, 消纳瓶颈将会体现。煤电退役+光伏电站占比提升,加州德州电网净负荷在中午时段 明显下滑,形成“鸭子曲线”。美国市场新能源装机非强制配储,储能装机需求相比 削峰调谷需求有一定滞后性。加州 2015 年开始“鸭子曲线”落差加速扩大,22-23 年净负荷中午时段约为 0。德州 2018 年-2022 年,“鸭子曲线”落差开始加大,且落 差增速暂未有减缓迹象。

美国大储需求高增,但消纳能力不足影响需求兑现。自 2022 年加息以来,美国 储能市场实际建设情况有压力,形成弱现实局面。据 Wood Mackenzie,23FY 新增 装机 7.91GW/24GWh,同增 99%/111%,23 年初预计全年大储装机超 10GW,不及 预期主要系受高息环境+装机增速快电网消纳能力不足导致;据 EIA,23FY 预期并 网 9.45GW,实际并网 6.57GW,主要系电网建设进度缓慢,公用事业公司审批流程 慢等原因导致。因为近年来并网延迟情况较多,导致市场对于美国大储仍心存疑虑, 对后续增速有担心,产生弱预期局面。24 年初,Wood Mackenzie 较大幅度下调 24 年装机预期。
高压电网建设不足+审批行政效率不足,导致美国电网消纳能力弱。新能源项目 需求高速增长,电网并网压力激增。高压电网建设周期较长,成本高,基础设施建设 预算需要各级政府层层审批,电网建设情况相对新能源电站需求有所滞后。2011- 2020 期间,美国各地区电网投资集中在前 5 年,由于同时期新能源项目建设需求回 落,电网投资具备滞后性,2017-2020 缺乏新投资消纳能力未能匹配上光风储项目 高速增长。同时美国输电电路主要在 69kv-765kv,230kv 及以上用于长距离输电。 大于 345kv 项目中,美国 2013 年新增 4000 英里线路,之后逐年下降,美国高压电 网规划与开始建设大部分超过 5 年,17-21 年未有一年建设里程超 1000 英里。
美国高压电网建设规划高增,但落地仍需要时间。为帮助新能源项目加速并网, 美国政府开始大批量规划电网建设。据 ACEG,截至 23 年 9 月,美国已规划投入高 压电网线路共 36 条,可消纳 187GW 新能源项目,相当于可令当前新能源消纳能力 几乎翻倍,整体输电容量提高 15%。相比 21 年现存规划线路 22 条,23 年 9 月新 增规划 14 条高压线路,但这些项目难以短时间落地。36 条已规划高压电网线路中, 截至 23 年 9 月已有 10 条开始建设,10 条已开建项目成本预算共 225 亿美元。已 开建项目中,提议至开工花费时间从 2 年至 17 年不等,平均 9.7 年,可额外消纳 19.5GW 发电项目。
当前美国大储项目并网流程长,行政效率较低压制建设需求。美国大储项目需 经历电网公司多轮研究审核获取并网许可后才能开始建设,该过程耗时约 3 年,后 进行融资、建设、采购等进一步流程,通常会维持约 2 年。流程过长除了电网资源 有限外,行政效率不高则是核心限制因素:1. 设计理念老旧:并网规则 FERC 2003 号令于 2003 年推出,并一直沿用至 2023 年末,FERC 2023 号令落地前。此前规 定针对传统燃煤/气发电厂设计,新能源项目由于地理位置限制性条件更多,并网面 临更高的研究和建设成本;2. 后并网具备成本优势:FERC 2003 号令规定,并网项 目需要担负全部电网升级费用,项目方若选择在近期已升级的项目附近落地,并网升级成本会更低;3. 投机项目多:由于后并网建设成本更低,排队位次对电网升级 建设成本的影响大,成本不确定性高,开发商通常会虚报多个项目,选择成本最低 的项目落地。
FERC2023 号令推出,有望带来大储并网的边际变化,进而释放大储建设需求。 23 年 7 月 28 日,FERC(联邦能源管理委员会)发布第 2023 号令,通过多项改革 减少并网队列积压,规则于 23 年 11 月 6 日生效,电网公司需在 24 年 4 月 3 日前 提交新合规文件。新规主要从 4 个方向解决并网难题:1. 财务保证;2. 分摊审批项 目,小项目好落地更快并网;3. 按比例升级,无需先并网项目付全部升级费用;4. 押金+并网申请撤销处罚,增加队列中“幽灵”项目的排队成本。FERC 2023 号令 相比高压电网建设预计更快落地,CAISO 等电网系统已陆续推出应对措施,25 年并 网队列堵塞问题有望逐步缓解,进一步释放大储建设需求。
降息周期提振美国大储终端需求。22 年 3 月-23 年 7 月,美联储连续加息 11 次,联邦基金利率共提升 525 个基点。大储项目系重资产项目,贷款杠杆比例较高, 贷款比例约为 45%-60%,加息对项目盈利能力产生较大影响,影响资本成本和建设 意愿。24 年 9 月,联邦基金利率目标区间下调 50 个 bp,降至 4.75%至 5.00%之间 的水平,开启货币宽松周期。点阵图显示,所有联储官员都认为 24 年内会有多次降 息,中位数预期上升为 4 次,2025 年再降 4 次。降息周期开启及下降趋势确定性上升,储能电站终端业主担忧预计将大幅度减缓,有望加速开启建设。
26 年储能电池关税落地,25 年或迎来抢装。2024 年 9 月 13 日,美国贸易代 表办公室(USTR)公布了大幅上调原产于中国的商品进口关税的决定。储能电池从 7.5%提高至 25%,于 26 年生效,提供 2 年缓冲期,PCS 环节无额外加税。中国电 池有较为明显的成本优势和质量优势,26 年关税正式落地前,下游业主方或将推动 电站加速落地,减少前期投资成本。
4.1.2 上能 vs 海外公司:系统集成商降本诉求迫切,公司加速对海 外 PCS 企业替代
我们复盘了 2017-2023 年 Power Electronics 集中式光伏逆变器业务北美扩张 历程,认为上能电气扩展美国 PCS 业务的逻辑与其具备较高的相似度。 Power Electronics 系当前美国市场第三方 PCS“守擂人”。相比光伏电站,美 国大储起量较晚,PCS 与逆变器制造产能具备一定的协同性,行业生态早期电站业 主/集成商选择第三方 PCS 会考量大电站逆变器供应关系。据 Wood Mackenzie,23 年阳光电源与 Power Electronics(简称 PE)主导了美国集中式逆变器市场。据 BNEF, 相比 SMA、西门子、TEMIC 等逆变器外资传统品牌, PE 在美洲市场出货量领先数 年,但逆变器产品的银行可融资性未能名列前茅,该项排名通常能反应公司口碑和 产品技术可靠性地位。从 PE 的逆变器出货格局和可融资性排名差异判断,技术/供 应商可靠性并非美国集成商/业主选择逆变器/PCS 的唯一标准,光伏/储能电站追求 的是长期稳定的回报,在项目数量增长趋于稳定时,会更加考量性价比。美国 PCS 有能力供应的企业较少竞争格局较好,PE 可融资性仅次于 SMA 和阳光电源,而阳 光电源 PCS 不外供,SMA 品牌/技术口碑较好,但 PCS 产品性价比相比 PE 较低, PE 是当前美国第三方 PCS 市场份额的“守擂人”。
依靠高性价比,受益于 2018 年美国逆变器市场格局变化,PE 成为北美市场上 一代领军企业。2018 年全球光伏需求端骤减,全球逆变器供应格局急剧恶化。据 Wood Mackenzie,美国 18Q2 地面电站逆变器同降 17%,行业迎来出清阶段,SMA 全年亏损约 6900 万欧元,ABB 将逆变器业务出售给 Fimer,施耐德退出公用事业逆 变器业务。PE 通过提前押宝北美市场,依靠西班牙政府较早发展新能源产业和欧洲 相对较低的人力成本,在欧美本土厂商中做到较高的性价比,迅速抢占市场份额。 据 Wood Mackenzie,2018 年 PE 北美市占率 31%,同增 13pct,排名第一;全球 出货 3.6GW,同增 115%,逆变器全球出货排名提升 3 名至全球第四;全球份额仅 为 6%,出货增量主要在高 ROE 地区,成功稳固高 ROE 逆变器市场行业地位。
把握美国大储发展初期高增机遇,PE 22-23 营收盈利高增。随 2021 年中国地面电站需求激增,PE 逆变器全球出货排名有所下滑,但目前在高 ROE 市场地位依 旧稳固。2021-2023 年美国大储装机量高增,据 Wood Mackenzie,美国 21-23 年 储能装机量分别为 3.65GW/4.60GW/8.74GW。PE 美国储能 PCS 业务与逆变器渠 道/产能布局协同效应明显,受美国大储快速放量带动,22 年与 23 年营收与盈利高 增长。其中,PE 22 年营收为 6.32 亿欧元,同增 45%,净利润 0.24 亿美元,同增 15%,其中美国营收 4.48 亿美元,同增 47%;23 年公司营收 12 亿美元,同增 75%, 美国需求高涨价格格局有所改善,EBITDA 达到 2.28 亿美元。
格局变化催化点 1:头部集成商有降价,欧美集成商降本有压力。除去特斯拉与 阳光电源,欧美多数储能集成商外采 PCS、电池等核心零部件。若采用外采 PCS, 即使 PE 在欧美厂商中性价比较高,但对比中国 PCS 供应商的规模化生产和人力成 本优势,成本依然较高,且产能扩张难以快速匹配美国需求增速。外采 PCS 的集成 商在高息环境下面临较高的盈利压力,电池降价后 PCS 成本占比大幅提升,提高硬 件产品盈利能力需重新考量 PCS 供应商选择。供应链整合能力不足的集成商只能依 靠高毛利率的软件服务维持运营,逐步退出大储硬件市场争夺的队列。
认证及打入供应链时间较长,公司具备性价比优势,有望在 PCS 领域复刻 PE 成长之路。目前美国 PCS 供应格局较好,主要系通过北美认证和打入主要集成商供应链需要数年时间。上能电气是最早一批获得北美 PCS 认证的第三方中国供应商之 一,22 年德国 TÜV 莱茵向上能电气组串式储能变流器 EH-0200-HA-M-US 颁发北 美市场准入认证证书,包括 UL 1741、IEEE 1547、CSA C22.2 等多项安规及并网 认证。24 年 9 月为美国市场供货的首批 22 台组串式储能变流升压一体机成功发货, 本次供货的储能电站项目位于美国德克萨斯州南部,总共包含44台上能电气3.2MW 组串式储能变流升压一体机,总装机容量达到 140.8MW。从 SMA 储备订单数量和 市场地位变化可观察出,美国大储集成商开始集体观望性价比更高的 PCS 供应商, 上能电气等获得美国认证的中国 PCS 厂商有望复刻 PE 逆变器北美扩张案例,加速 切入美国市场。

格局变化催化点 2:接棒加州、德州,亚利桑那等州迎来大储装机高增长提供市 场增量。用目前退役与新增电站规模对比,我们将各个州节奏分为三类。1)成熟稳 定增长市场:加州因退役天然气/煤电电站,光伏/储能电站已各自前后弥补退役电站 的发电和调峰需求,后续将稳定增长;2)储能快速增长市场:德州/WEST 目前新能 源项目快速弥补退役电站发电需求,储能需求迎来爆发;3)美国新兴市场:其余地区 退役电站需求尚未弥补,新能源将迎来快速装机,储能需求随后有望加速释放。
公司海外产能布局已久,布局德州开设服务中心。根据美国逆变器/PCS 产能落 地规划,我们判断当前欧美第三方厂商美国本土产能难以满足 24-25 年德州/WEST等地区新增储能需求。上能电气目前具有江苏无锡、宁夏吴忠、印度班加罗尔三大 生产基地,其中印度班加罗尔生产基地 2018 年投产,最初规划年产能 3GW,21 年 印度产能提升至 10GW。当前印度逆变器/PCS 出口美国无关税,海外产能优势有助 于上能电气规避美国潜在关税风险。24 年 9 月,上能电气北美服务中心于德克萨斯 州正式开业,有望加速扩展德州、WEST 等地区新增储能客户。
4.2 高潜力市场-欧洲、澳洲:大储需求崛起,公司借势集成商 出海东风,潜在盈利空间有望打开
欧洲、澳洲市场等新兴高 ROE 市场处于发展初期,大储规划高增。欧洲方面, 据 LCP Delta,2023 年欧洲大储实际并网 2.8GW/3.6GWh,预计 2024 大储并网超 6.2GW/11GWh,有望翻倍增长。澳洲方面,据澳大利亚能源市场调度中心(AEMO), 澳大利亚近一年新增储能并网储备项目 3.9GW/13.5GWh。
欧洲、澳洲市场大储处于高增初期,竞争格局未定,国产集成商份额有望提升。 现状来看,欧洲、澳洲市场储能系统集成商既包括比亚迪、宁德时代、阳光电源、阿 特斯等国内公司,也包括特斯拉、Fluence 等头部海外集成商。订单端来看,2023 年以来,国产集成商凭借成本与品牌优势,承接欧洲、澳洲市场高增需求,新获订单 明显增加,考虑大储 1-2 年左右建设周期,我们认为 24-25 年国产集成商份额有望 进一步提升。
公司与比亚迪、阿特斯等国产集成商及部分海外集成商合作密切,有望加速进 入欧洲、澳洲等新兴高 ROE 市场。储能系统集成商主要包括直流侧系统与交流测系 统,其中电化学起家企业(如比亚迪、宁德时代、欣旺达等)通常仅具备直流侧系统 生产能力,需外采 PCS 集成交流测系统,且 PCS 系储能系统直流侧与交流测的关 键节点,直接影响产品性能与质量,因此直流侧集成商通常与 PCS 公司保持紧密且 稳定的合作关系。公司与比亚迪、阿特斯、海博思创等集成商保持稳定合作关系,且 共同开发项目经验丰富。例如,公司与比亚的合作开发的中广核山东莱州蓝色海洋 100MW/200MWh 储能项目,该项目直流侧采用比亚的新一代“魔方”电池舱,匹配 上能电气新一代 4MW 储能变流升压一体机,又如公司与阿特斯合作开发甘肃 500MW/1000MWh 储能电站,公司集中式 PCS 适配阿特斯 Solbank 大储系统。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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