储能行业分析报告:户用光储渗透加速,蓝海市场群雄逐鹿

1、全球户用光储渗透加速,国内海外发展阶段存在差异 ‍

平价时代下全球户用光伏装机重回高速增长。全球光伏装机起步于德国、意大利等欧洲国家,在发展早期主要以分布式装机为主,根据Bloomberg NEF的统计,2012年前户用光伏在新增装机中的占比保持在20%以上。2012年后欧洲国家光伏补贴快速退坡,全球户用光伏发展陷入短暂停滞,在全球新增光伏装机中的占比持续下滑。

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随着平价时代的到来,近年来全球户用光伏重回高速增长,2020年全球新增户用光伏装机超过30GW,较2019年增长76%,户用市场在总光伏装机中的占比重回20%以上。

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户用光伏装机区域日益扩散,不同地区发展阶段存在差异。

此前户用光伏市场主要集中在欧洲、美国、日本、澳洲等发达地区,近年来中国、拉美、东南亚等新兴市场开始逐渐崛起,全球装机更为均衡。

从发展阶段上看,海外发达地区的户用光伏市场经过十余年的发展已经较为成熟,而目前国内户用光伏市场仍处于爆发初期,在发展模式上与海外市场存在较大差异。

整体上看,我们认为海外发达地区的户用光伏市场经历了从补贴驱动、全额上网向自身经济性驱动、自发自用的转变,而国内市场短期内仍将以全额上网模式为主。

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1.1. 海外:户用光伏趋于成熟,储能需求逐渐显现

我们认为目前海外发达地区的户用光伏市场已经趋于成熟,以独栋住宅为主的居住结构是户用光伏发展的基础,降低电费支出与提升供电可靠性是主要的驱动因素,多样化的商业模式则有效降低了安装门槛。

与此同时,随着自发自用比例的提升,近年来户用光伏配套储能的需求已经逐渐显现,户用储能正迎来爆发式增长。

1.1.1. 海外发达地区的户用光伏市场已经趋于成熟

海外发达地区独立住宅比例较高,具备安装户用光伏系统的基础条件。安装户用光伏系统的前提是拥有独立的屋顶,因此集中居住的公寓一般不具备安装户用光储系统的条件。

根据各地区统计机构的普查数据,欧盟/美国/日本/澳大利亚的住户总量中居住在独立/半独立式住宅中的比例均超过50%,以独立住宅为主的住房结构是这些地区户用光储系统大规模发展的前提。

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海外发达地区居民用电成本较高,降低综合用电成本是安装户用光伏的主要驱动因 素。从用电量上看,基于 IEA 与世界银行的数据口径,2019年中国人均年用电量略 超5000kWh,而美国/澳大利亚/日本/德国等海外发达国家的人均用电量分别为中国 的2.5/1.9/1.5/1.3倍。

考虑到我国全社会用电量中居民生活用电的占比不到15%,而海外发达地区普遍为30%左右,则发达地区的人均居民用电量可达我国的两倍以上。

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从电价上看,海外发达地区的居民电价水平较高,且近年来上涨明显,户用光伏的经济性持续提升。在全球范围内,由于居民供电涉及到更多的终端配电环节,供电成本较高,因此海外居民用电价格通常显著高于工商业用电。

根据Global Petrol Prices的统计,2020年德国/美国/日本/澳大利亚的平均居民电价分别为0.387/0.149/0.284/0.263美元/kWh,为国内居民电价的4.6/1.8/3.4/3.1倍。此外,近年来海外发达地区终端居民电价持续上涨,而户用光伏的度电成本则不断下降。

以德国为例,根据国际可再生能源署(IRENA)的测算,2010至2019年德国户用光伏的度电成本由0.301美元/kWh下降至0.138美元/kWh,下降幅度超过50%,而同期德国的平均居民电价则由0.237欧元/kWh提升至0.30欧元/kWh,上涨近30%。

因此,对于海外发达地区的居民而言,目前光伏发电的成本已经明显低于终端电价,户用光伏的经济性充分显现。

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提升供电可靠性是海外户用光伏发展的另一个驱动因素。

随着电网系统的日益老化,当前海外发达地区居民供电的可靠性正经受较大挑战。海外发达地区电网建设的高峰期集中在上世纪八十年代之前,目前已进入集中老化期。根据美国能源部2014年的估计,美国近70%输电线路与变压器的寿命已超过25年,接近设备的使用年限上限。

与此同时,随着市场化程度的不断提升,近年来海外发达地区电力体系以追求效率为主要导向,在电力基础设施与系统可靠性上的投入明显不足,因此近年来海外发达地区的供电可靠性正面临越来越大的挑战。

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近年来,全球各地频发的大型停电事件已成为相关地区居民安装户用光储系统的重要催化因素。

据不完全统计,近年来海外发达地区发生的大型停电事故已达十余起,每起事故中波及的居民人数高达数十万乃至上百万。户用光储系统能够在某些极端情况下提升供电可靠性,这或将提高居民对户用光储系统的接受度。

例如,在2021年2月美国得克萨斯州受暴风雪影响出现大规模停电事件后,当地乃至全美范围内的光伏组件搜索热度都出现了飙升,表明越来越多的居民开始考虑安装户用光储系统以应对可能发生的大规模停电事件。

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最后,多样化的商业模式可有效降低户用光伏的安装门槛。

然近年来海外户用光伏的投资成本已明显降低,但对于部分家庭而言,数千至上万美金的初始投资仍然构成了一定的安装门槛。对此,海外的户用光伏集成商及安装商已探索出贷款、租赁、购电协议等多样化的商业模式,从而为不同类型的客户提供最合适的安装方案,有效降低安装门槛。

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1.1.2. 自发自用比例提升,户用储能需求显现

户用储能迎来爆发,“光伏+储能”有望成为未来海外户用市场的演进方向。如前所述,目前海外发达地区的户用光伏市场已经较为成熟,在此基础上户用储能也正驶入发展快车道。根据第三方研究咨询机构IHS Markit的统计,2020年全球新增户用储能 1.3GW,2016年以来的平均复合增速高达50%以上。从区域分布来看,目前户用储能市场主要集中在户用光伏发展较好的发达地区,仅德国(1117MWh)、美国 (1050MWh)、日本(794MWh)、澳大利亚(359MWh)四个国家就占据了 2020年全球新增户用储能装机量的3/4。

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我们认为推动户用储能发展的核心因素是户用光伏自发自用比例的提升。

在发展早期,户用光伏往往能在上网电价与优先消纳上获得较好的保障,因此通常采取全额上网为主的模式。而光伏具有天然的间歇性与波动性,因此随着发电占比的提升,其对电网的冲击也日益加大,全额上网并非长期的解决方案。对于居民用户,搭配储能的户用光伏才能彻底取代传统的电网供电,从而实现电力的自给自足。

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随着上网电价的逐步退坡与终端电价的持续上涨,自发自用已成为更经济的方案。

在发展初期,各国往往采取高额的上网电价以鼓励家庭安装户用光伏系统,例如德国早在2000年就推出《可再生能源法(EEG)》给予光伏系统高额的补贴,初期的上网电价高达0.5欧元/kWh左右。一般而言,补贴资金主要由财政承担或者通过可再生能源税费传导至终端电力用户,因此高额的上网电价补贴势必会对财政造成压力,同时推升用电价格,长期来看难以持续。

2008年金融危机后,德国开始大幅削减光伏上网电价,与此同时居民电价中的可再生能源附加税费则大幅提升。目前,德国的户用光伏上网电价(<10kW)已低至0.09欧元/kWh左右,而平均居民电价则超过0.3欧元/kWh,自发自用明显是更为经济的方案。

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从消纳的角度出发,光伏发电占比的提升对电网的消纳能力提出了较大的挑战,户用光伏全额上网的难度正逐渐提升。

以2020年全球人均光伏装机量前三的国家澳大利亚、德国以及日本为例,光伏在整体发电量中的占比分别达到10.7%/9.7%/8.3%,对电网的冲击已经较为明显。

因此,近年来这些地区开始逐步退出早期的户用光伏全额上网政策,以缓解电网面临的压力。例如,2019年起日本已有大量户用光伏项目的发电量收购政策(FiT)陆续到期,根据日本经济产业省的统计,2019至2023年共有165万套户用光伏系统面临 FiT政策的退出,对应装机量为6.7GW。

2020年8月,加州公用事业委员会(CPUC)也开始着手对现有的光伏净计量政策(NEM)政策进行修订,在目前提出的NEM 3.0方案中,CPUC将考虑对户用光伏收取更高的月度并网费用,同时在夏季高峰期以批发电价而非零售电价收购户用光伏的上网电量。2021年3月澳大利亚能源市场委员会(AEMC)亦提出草案,拟在光伏发电的高峰期收取一定的上网费用,从而降低电网的阻塞。

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综上所述,我们认为储能系统是海外户用光伏由全额上网转向自发自用过程中必不可少的环节,渗透率有望快速提升。

综合各国统计机构以及我们的测算,截至2020年底德国、美国、日本、澳大利亚的累计户用储能装机量大致在 1.0-2.5GWh 的区间,若以每户 10kWh 的容量推算,则户用储能的总安装量在 10-25 万套的量级。

以此估算,户用储能在德国、美国、日本、澳大利亚存量独立住宅中的渗透率仅为 1%左右,如果以目前户用光伏10%左右的渗透率水平作为参照,则户用储能渗透率的提升空间在十倍以上。因此,即便是在发展较早的海外发达地区,户用储能的渗透率也才刚刚起步,市场远未饱和,行业的高速增长有望持续。

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1.2. 国内:户用光伏方兴未艾,潜在发展空间巨大

长期以来集中电站是国内光伏装机的主力,户用光伏在整体装机中的占比相对较小。 近年来,在补贴等多种因素的共同作用下,国内户用光伏市场迎来爆发式增长,我们预计未来户用市场将成为我国光伏行业的重要组成部分,潜在发展空间巨大。

从发展阶段上看,我国的户用光伏市场与海外存在一定差异,短期内全额上网仍将是国内户用光伏的主要模式。

1.2.1. 国内户用光伏重回高速增长

在经历2018年“531”带来的短暂波折后,2019年起国内户用光伏重回高速增长。 与海外地区类似,高额补贴是国内户用光伏发展的早期驱动因素,第一波装机高潮出现在2017年,当时分布式光伏可享受0.42元/kWh的全电量补贴。

虽然2018年“531”之后光伏补贴迅速退坡,但在户用领域国家仍给予了较大的政策支持力度,2019-2021年户用光伏均设置了单独补贴,补贴总额度分别为7.5/5/5亿元,补贴标准则为0.18/0.08/0.03元/kWh。

根据中国光伏行业协会的统计,2019/20年国内新增户用光伏装机4.2/10.1GW,截至2020年底户用光伏累计装机量已经超过20GW。

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户用光伏在国内部分地区已具备较好经济性,补贴退出影响有限。

补贴是推动国内户用光伏爆发的重要因素,但随着光伏成本的持续下降,目前户用光伏在国内部分地区已具备较好的经济性。

相较于地面电站或者大型工商业项目,户用光伏无需箱变、主变等并网所需的一二次电气设备,BOS成本与建安成本相对较低,同时也基本无需考虑接网、土地、项目开发等非技术成本,因此整体的初始投资相对较小。

根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图》,2020年国内地面电站、 工商业分布式光伏系统的单瓦初始投资成本已降至3.99/3.38元,我们认为国内户用 光伏的初始投资成本将低于这个水平(不考虑安装商/集成商的利润)。

基于此,我们以2020年新增户用光伏装机规模最大的山东为例对国内户用光伏的收益率进行了测算,具体假设与测算过程如下。

➢初始投资成本:假设户用光伏的初始投资成本为3.5元/W,系统功率为10kW。

➢发电量:2020年山东光伏平均发电小时数为1225小时,假设系统寿命为20年,每年发电量衰减1%,采用全额上网模式。

➢上网电价:参考发改委下发的关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知,2021年新建项目上网电价按当地燃煤发电基准价执行,山东的燃煤发电基准价为 0.3949元/kWh。

➢维护费用:假设户用光伏的年维护费用为0.05元/W。

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在我们的基准假设下,无补贴情况下山东户用光伏的IRR为9.7%,静态回收期为8-9 年,收益明显高于一般的低风险理财或保险产品。

基于上述模型,我们对其他地区的户用光伏收益率也进行了大致测算,结果表明全国大部分地区的户用光伏收益率均可达到7%以上。

长期来看,光伏产业链价格仍有较大下降空间,未来各地户用光伏收益率有望继续提升。

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此外,金融支持也是国内户用光伏快速发展的重要助推因素。

目前我国户用光伏的应用场景主要在农村,数万元的初始投资成本对农村居民而言仍是一笔不小的金额,因此近年来集成商、安装商开始积极引入贷款、租赁等金融模式以降低户用光伏的安装门槛。

例如,正泰已与多家银行联合推出了“光伏贷”,居民仅需0-20%的首付即可安装户用光伏系统,获取的发电收益优先用于偿还贷款本息,一般的贷款期限为8-12年,剩余的发电收益即为居民的纯收益。

考虑到目前户用光伏已具备较好的自身收益率,且兼具普惠金融、绿色金融的概念,金融机构对户用光伏市场的关注度正迅速提升,未来有望进一步加大相关的资金投放。

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1.2.2. 海内外户用光伏发展阶段存在差异

如前所述,海外发达地区户用光伏已由原先的全额上网模式向自发自用模式转变,但我们认为短期内电网保障性收购仍将是国内户用光伏主要的收益模式。

首先我国居民平均生活用电量较海外发达地区仍有较大差距,根据中电联的统计数据,2019年我国城镇/农村居民人均生活用电量为688/800千瓦时,不到欧盟、美国、日本、澳大利亚等发达地区的三分之一。

若以每户3-4人计算,则国内农村家庭年用电量仅为2000-3000千瓦时,而目前国内户用光伏的平均装机规模超过10kW,系统的年发电量通常超过一万千瓦时,即便全部家庭用电都由光伏提供,自发自用能够消耗的发电量比例也仅有20%-30%。

因此,国内户用光伏大部分的发电量仍需通过并网的方式进行消纳。

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此外,从电价角度出发,目前国内户用光伏上网电价与居民用电价格差距较小,自用与上网的收益率差别不大。

如前所述,近年来海外发达地区居民用电价格持续上涨,光伏上网电价则不断下滑,例如2020年德国终端居民电价已超过户用光伏上网电价的3倍。

而国内居民电价长期处于较低水平,大部分地区的居民用电价格仅比光伏上网电价高20%-50%。以之前的山东测算模型为例,2021年山东的居民电价为0.5469元/kWh(最低电压等级),若假设自发自用的比例由0%提升至20%,则户用光伏的IRR将由 9.7%提升至11.0%,收益率提升并不明显。

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最后,目前国内电网对户用光伏的消纳能力也优于海外发达地区,短期内能够支撑户用光伏的大规模并网。一方面,光伏在国内电力系统中的占比仍相对较小,2020年太阳能在全国总发电量中的占比约为3.4%,火电、水电仍是国内现阶段的主力电源。另一方面,国内电网在供电可靠性方面已处于全球领先水平,尤其从2015年开始国网开启大规模农网投资,农村供电可靠率持续提升。

2021年5月能源局下发的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》中已明确表示户用光伏发电项目由电网企业保障并网消纳,我们预计短期内自发自用不会成为国内户用光伏的主流模式,农村居民安装户用光伏的主要动机是通过发电上网获取经济收益。

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1.2.3. 国内户用光伏潜在装机空间巨大

综上,我们认为不断提升的经济性与电网保障消纳能力将助推国内户用光伏市场蓬勃发展,而当前国内户用光伏的渗透率仍处于较低水平。

根据2021年最新公布的第七次人口普查数据,2020年我国总人口为14.12亿,户籍人口城镇化率为45.4%,照此推算农村户籍人口为7.7亿,按平均3.5人/户的规模大致测算我国农村居民户数约为2.2亿户(2016年全国第三次农业普查时的农户数量为2.3亿户)。

考虑到绝大多数农村户籍家庭都有独立住房(2016年全国第三次农业普查结果显示 99.5%的农户拥有自己的住房),因此均具备安装户用光伏的基本条件。根据中国光伏行业协会的预计,2020年底全国户用光伏累计装机量超过20GW,安装户数约150万户,据此推算目前国内户用光伏的渗透率小于1%,仍有巨大的提升空间。

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考虑到我国人口老龄化与城镇化进程仍在持续,长期来看农村居民户数将呈下降趋 势,但预计中短期内仍将保持在 2 亿户左右的量级。

在此基础上,当户用光伏渗透率达到3%/5%/10%时,对应的装机套数分别为 600/1000/2000万套,装机规模可达60/100/200GW,存在数倍至十余倍的增长空间。值得注意的是,在以上测算中我们仅仅考虑了农村地区,事实上城市中也存在大量可安装户用光伏系统的住宅,实际的潜在装机空间将更加庞大。

2、户用光储市场商业模式:产品、渠道并重 ‍

整体上看,我们认为户用光储市场与电站市场存在较大差异,不可一概而论。一方面,户用市场具备一定的C端属性,产品的差异化程度相对更高;另一方面,户用 市场主要通过当地化的经销商与安装商进行销售,渠道是产业链中不可或缺的重要环节。

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2.1. 户用光储市场具有一定的 C 端属性

2.1.1. 家庭用户对产品的价格敏感度相对较低

降本增效是光伏行业长期的主题,但在户用市场中终端客户对产品价格的敏感性相对较低。对于大型电力开发商或 EPC 承包商,初始投资额将直接决定项目的整体收益率,因此必须通过严格的成本把控使项目的 IRR 达到要求。

而在户用市场,终端家庭用户通常并不会对收益率进行精确的测算,只要安装的收益能够大致覆盖初始投资成本即可。另一方面,海外发达地区较高的人工安装费用也是导致家庭用户对产品价格不敏感的重要原因。

根据美国太阳能产业协会(SEIA)的测算,美国户用光伏系统的初始投资中设备成本(Hardware Costs)仅占1/3,其余均为人工等软性成本(Soft Costs),因此家庭用户更倾向于质量好、后续维护简单的产品。

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由于终端用户对价格相对不敏感,近年来户用光储产品保持了较强的价格韧性。

根据彭博统计的月度逆变器价格信息,2017年初至2020年底1-10kW单相逆变器的价格累计仅下降29%,而同期10-30kW以及30kW以上三相逆变器的价格分别下降了 55%与61%。而特斯拉的第二代户用储能产品Powerwall 2(单体容量13.5kWh)自 2016年10月推出以来价格更是经历了多次上调,由最初的5500美元调升至2021年1 月的7500美元,累计上涨36%。

2021年以来,在需求旺盛叠加芯片紧缺的背景下,户用光储产品已出现明显调涨,4月以来国内多家逆变器厂商对部分户用产品型号进行了提价,美国市场中特斯拉光伏屋顶的涨价幅度甚至高达50%以上。

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2.1.2. 户用市场的需求更加多元化,各档次产品并存

相较于电站市场,家庭用户对产品的需求更加多元化与个性化。对于电站投资方,度电成本是最主要的考量因素,因此产品性价比是最重要的评价标准。而在户用市场,家庭用户的需求往往存在较大差异,产品的安全性、外观、安装难度、智能化程度等因素都将影响用户的最终选择。即便是在标准化程度较高的组件环节,户用市场的选择也明显更加多样化(尤其是在海外市场)。

根据 SolarReviews 基于美国加州户用光伏市场的统计,目前加州最畅销的十款户用组件中既包括当前主流的单晶 PERC 组件,又包括高成本、高转换效率的 IBC、HIT 技术路线,此外多晶组件也仍凭借较低的价格占据一席之地。

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对于逆变器、储能电池等非标准化程度较高的产品而言,户用市场中产品的差异性体现得更为明显。

在逆变器环节,在主流的组串式产品以外,功率优化器、微逆变器等组件级控制方案也占据一定的份额。在电池环节,三元电池与磷酸铁锂电池都在户用储能领域得到广泛的应用,在某些特定地区铅酸/铅炭电池仍有一定的市场,此外电池的电压等级也存在低压和高压的区别。而从系统角度来看,“光伏+储能”的方式包括离网(Off-grid)、并网(Grid-tie)、直流侧耦合(DC coupled)、交流侧耦合(AC coupled)等多种方案,分别适用于不同的场景与用户需求。

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因此,相较于电站市场中以性价比为核心的同质化竞争,户用市场存在一定的产品分层,各类型产品都有自己的特定市场。

在高端市场,用户追求更好的产品性能,愿意为高端产品支付一定的溢价;在中端市场,用户通常综合考虑产品的品质与价格,选择性价比较优的方案;而在某些收入较低的发展中地区,产品价格是最重要的因素,用户往往优先考虑成本较低的方案。以逆变器为例,美国高端户用逆变器厂商Enphase 与 SolarEdge的户用逆变器解决方案的平均价格高达0.2-0.3美元/W,为国内厂商的2-3倍。

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2.1.3. 产品力是户用市场的核心竞争要素之一

技术进步带来的成本下降是光伏、储能行业长期的主题,但我们认为在成本以外,产品力也是户用市场的核心竞争要素。

如前所述,户用市场的需求更为多元化与个性化,而非仅从性价比角度出发,这就要求设备厂商更加准确地识别用户需求,并在此基础上推出针对性的产品。因此,我们认为户用厂商的竞争力不仅体现在制造端的成本把控能力,更在于产品的不断迭代升级、推陈出新。

例如美国户用逆变器龙头SolarEdge 与 Enphase长期以来专注于产品的研发与设计,始终保持高强度的研发投入,生产端则主要采取代工模式,将低附加值的组装制造环节进行外包。

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在产品自身性能以外,户用市场的产品力还体现在厂商的品牌形象。

一般而言,家庭用户并不具备对光伏、储能产品的专业评价能力,厂商的品牌形象(例如产品在周边居民中的评价)是影响最终决策的重要因素。而品牌形象一方面来自厂商整体的规模实力,比如居民往往更熟悉特斯拉、LG等知名公司;另一方面则来自厂商在户用领域的长期积累,例如产品是否有长期可靠的运行记录、是否建立了及时有效的售后服务体系等。因此,我们认为率先布局户用市场的厂商具有较强的先发优势,长期积累的品牌形象是公司重要的无形财富。

2.2. 渠道是户用光储市场中的重要环节

2.2.1. 户用产品的销售主要通过经销商/集成商/安装商渠道

户用光储市场的终端用户为分散的居民家庭,主要通过经销商、集成商、安装商网络进行销售。电站市场的终端客户一般为电力开发商或 EPC 承包商,往往通过集采、 招标的形式直接向设备厂商进行采购。而户用市场的终端用户为个体家庭设备厂商主要通过经销商、集成商、安装商渠道将产品销售至终端用户。

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具体而言,在户用市场的销售链条中,集成商主要对整个户用光伏、储能系统的设备进行选型,同时采购组件、逆变器、支架、电池及其他电气设备后匹配集成给下游安装商。

安装商既可从集成商处采购成套设备,也可直接从经销商或设备厂商处分别购买设备,随后进行具体的安装施工,完成对家庭用户的最终交付。一般,集成商/经销商的规模体量相对较大,覆盖的区域更广,而安装商则较为分散,往往只覆盖特定地区的居民用户。

根据户用逆变器厂商固德威招股说明书中的披露,2019年公司从经销商/集成商/安装商获取的平均销售收入分别为662/291/14万元,体量存在明显差异。

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2.2.2. 户用市场渠道的建立与维护需要长期积累

相较于电站市场,我们认为户用市场具有一定的渠道壁垒。在大型电站市场的招标集采模式下,只要能够获得少数大型客户的认可,行业的新进入者就可凭借几个大型项目快速打开局面。

华为就是一个典型案例,作为光伏行业的后进者,华为直到2012年才开始大举进军光伏逆变器领域,但凭借自身在技术研发与客户资源上的深厚积累,华为仅用2-3年时间就成为了行业龙头,2016年后全球出货量份额始终保持在20%以上。

但在户用市场,类似的快速崛起难度较大。

一方面,户用市场的经销商、集成商、安装商渠道具有小而分散的特点,逐一开发需要耗费大量的时间与精力;另一方面,相较于大型电力开发商或EPC承包商,户用市场渠道客户的专业化程度与价格敏感度较低,更倾向于少数有长期合作关系的设备供应商,行业新进者需要的时间周期更长。

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此外,户用光储市场的当地化程度更高,存在一定的地区壁垒。

由于户用市场的终端家庭用户数量众多,单体安装量小,且通常没有自主安装能力,因此经销商、集成商、安装商通常需要具备较强的本地化服务能力。同时,全球不同地区在产品认证、电网标准、监管规则等方面也存在较大差异,设备厂商通常需要对不同地区的产品进行针对性的设计。

因此,本地厂商在户用市场的竞争中存在一定优势,异地市场的开拓则需要耗费更多的人力、资源以及时间。

根据国际可再生能源署(IRENA)的测算模型,不同地区户用光伏系统的初始投资成本存在巨大差异,美国、英国、日本等市场的装机成本高达其他地区的数倍,我们认为较高的进入壁垒是造成成本差异的重要原因。

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综上,我们认为户用市场与电站市场存在较大差异,产品与渠道是两个最为核心的竞争要素。对设备厂商而言,既需要根据终端用户的需求对产品进行持续的迭代升级,又需要与当地化的经销商、集成商、安装商渠道建立长期稳定的合作关系。

整体上看,相较于电站市场以规模及成本为核心的同质化竞争,户用市场的竞争壁垒主要体现在产品与渠道的长期精耕细作。

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3、户用光储市场格局:各类厂商争相布局,蓝海市场群雄逐鹿 ‍

如前所述,我们认为户用领域是光伏、储能行业中一个较为独立的细分市场,具有自身独特的商业模式,不可与电站市场一概而论。

而商业模式上的区别进一步导致了两者在竞争格局上的差异,相较于电站市场,目前全球户用光储市场的竞争格局更为分散,呈现出群雄逐鹿的态势,各类厂商争相布局这块潜力巨大的蓝海市场。

与此同时,部分优秀的国内厂商已具备较强的全球竞争力,有望充分享受行业发展红利,实现市场份额与盈利能力的持续增长。

3.1. 各类厂商争相布局户用光储市场

在全球户用光储加速渗透的大背景下,近年来越来越多的厂商开始加强对户用光储市场的布局。目前,户用光储市场的参与者既包括组件、逆变器、电池等设备厂商,也包括专业的户用系统集成商与安装商。

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3.1.1. 组件厂商:一线厂商发力户用市场

目前光伏组件市场的竞争格局已经较为清晰,国内厂商占据绝对主导地位。根据中国光伏行业协会的统计,2020年国内组件产量达到124.6GW,在全球产量中的占比达到76.1%。此外,组件市场的集中度也正快速提升,2020年全球前十组件厂商的市场份额已超过70%,前五厂商的份额则超过50%。考虑到隆基、晶科、晶澳、天合等排名前列厂商的组件产能仍在大幅扩张,未来组件市场或将进一步向头部集中。

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长期以来,国内一线组件厂商将主要精力集中在大型地面电站市场,对户用产品的投入相对较少。但实际上,对于屋顶面积固定的居民住宅,组件效率是决定光伏系统功率的最重要因素,因此户用市场对高效组件的需求同样十分迫切。

随着近年来国内外户用光伏市场的爆发,一线组件厂商开始加速布局户用市场,对产品进行升级换代,在保证轻便、美观的同时引入大尺寸硅片、高效电池、多主栅等最新技术,部分户用产品的最高功率已超过400W。

预计未来,户用产品将成为各大组件厂商产品体系中的重要组成部分。

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3.1.2. 逆变器厂商:积极布局户用市场,大力拓展储能

在户用光储系统中,逆变器/变流器是联接组件、电池与电网的核心环节。虽然从价值量来看,逆变器/变流器在户用光储系统初始投资中的占比并不高(通常小于 10%),但其作为能量转换与信息交互的中心,在整体系统中发挥着不可或缺的重要作用。尤其是在引入储能电池后,逆变器的功能由原先的单向逆变(直流转交流)升级为双向变流(直流转交流+交流转直流),既需要保障光伏组件的并网发电,又需要控制电池的充放电,在整体系统中的重要性进一步提升。

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相较于组件厂商,逆变器厂商是户用市场中更为活跃的参与者。

一方面,近年来全球户用光伏装机重回高速增长,华为、阳光电源等原先以电站市场为主的逆变器厂商逐渐加大在户用市场的布局,以进一步完善自身的产品体系。另一方面,户用市场中逆变器厂商面对下游经销商、安装商的议价能力更强,回款周期明显快于电站市场,对厂商规模体量与资金占用的要求相对较低。

从上市公司的财务指标来看,以户用市场为主的锦浪科技、固德威的应收账款周转天数与净营业周期明显小于以电站市场为主的阳光电源与上能电气。

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此外,逆变器厂商在户用储能领域的布局也日渐深入。

储能变流器与光伏逆变器无论是在技术原理还是在下游客户上都高度重叠,因此随着户用储能市场进入爆发期,大部分逆变器厂商都已经推出相应的户用储能产品。相较于并网逆变器,储能变流器的单价与利润水平更高,预计未来逆变器厂商将进一步在储能领域加大投入。

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3.1.3. 电池厂商:动力龙头大力布局储能市场

在全球储能市场快速启动的背景下,近年来动力电池龙头在储能领域的布局明显加 速。随着产能规模的不断扩大与生产成本的持续降低,近年来动力电池厂商已成为储能电池领域的重要参与者。

根据SNE Research的统计,2020年全球储能电池出货量由2019年的11GWh提升至20GWh,增长幅度接近翻倍,其中宁德时代、LG、三星SDI等动力电池龙头均在储能领域实现了出货量的大幅提升。

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从规模来看,目前大型的发电侧/电网项目是全球储能装机的主力,也是龙头电池厂 商布局的主要方向。

相较而言,户用领域是一块相对细分的市场,在动力电池巨头以外,派能科技等专业户用电池厂商也是其中重要的参与者。根据第三方研究咨询机构的统计,2019年派能科技家用储能产品的全球出货量占比达到12.2%,其中自主品牌出货量位列全球第三,已建立较强的市场地位。

在强劲的需求推动下,我们预计未来各类电池厂商都将在户用储能市场加强布局,例如宁德时代2021年4月发布公告与消费电池厂商ATL成立两家合资公司,重点进行家用储能、电动两轮车等领域的电池研发、生产与销售。

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3.1.4. 系统集成商:贴近终端客户,提供一体化解决方案

在设备厂商以外,我们认为专业的系统集成商也在户用光储市场中扮演重要角色。

光储系统同时涉及光伏、电化学、电力电子、软件通讯等多个领域,具有较强的综合性,往往需要从整体的角度进行优化结合,而不仅仅是各个环节的简单拼凑。

组件、逆变器或者电池厂商通常只在自身从事的领域具有较强的技术实力,而专业的系统集成商则具备为终端用户提供一体化解决方案的能力。

尤其是对于专业化程度较低的家庭用户,一体化的系统集成方案可有效降低安装难度,为终端居民家庭提供更好的用户体验。

例如,特斯拉可为家庭提供包括光伏屋顶(Solar Roof)、储能电池(Powerwall)、充电桩在内的一体化解决方案。

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长期来看,在提供硬件的基础上,系统集成商还可为家庭用户提供各类附加服务,最终转型成为能源服务提供商。

如前所述,户用光储系统可作为传统电网供电的替代方案,因此系统集成商的收入来源将不仅限于单纯的设备销售安装,而是涵盖售电、运维、金融等多种服务。

以美国户用光伏集成商龙头Sunrun为例,在其2020年底55万户的用户总量中,有 87%的用户为订阅用户(Subscribers),并不拥有户用光伏系统的所有权,而是通过购电协议(Power Purchase Agreement,PPA)向Sunrun支付用电费用。2020 年,Sunrun已有47%的收入来自用户支付的服务费用,服务收入占比与设备销售收入占比基本持平。

特斯拉则从2018年起与南澳大利亚州政府合作探索虚拟电厂(Virtual Power Plants, VPP)模式,由政府出资为居民家庭安装户用光储系统,再由特斯拉聚合成一个虚拟的可控电力集合体,从而参与电力市场交易并从中获取相应收益。

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近年来,部分设备厂商正积极向系统集成商的角色进行转变。

尤其是在户用储能领域,不少厂商已推出了高度集成的一体机产品,其中既包括Sonnen、沃太等第三方系统集成商,也包括华为、固德威等逆变器厂商。未来,在户用储能领域,逆变器厂商与电池厂商的界限或将更加模糊,双方都将进一步加强电化学与电力电子领域的融合,从而为终端用户提供集成化程度更高、性能更加优异的储能产品。

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3.2. 户用光储市场格局相对分散

相较于电站市场,户用市场的竞争格局更为分散。如前所述,户用市场的需求差异化程度较大,下游客户也较为分散,因此整体的市场格局更为分散。

以逆变器环节为例,根据第三方研究咨询机构的统计,近年来全球光伏逆变器的整体市场集中度逐步提升,前三/前五厂商的份额由2013年的32%/39%上升至2020年的 49%/59%。

而对于主要应用于户用领域的单相组串式逆变器,随着近年来全球户用市场的分布更为均衡,市场集中度不但没有上升,反而呈现稳中略降的态势。

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与电站市场的双龙头格局不同,目前户用市场中头部厂商的市场份额差距较小。在大型电站市场中,龙头厂商在资金规模、研发实力、客户资源等方面已具备较大的领先优势,市场地位相对稳固。

根据Wood Mackenzie的统计,2020年华为与阳光电源的逆变器出货量份额分别达到23%/19%,而第三名SMA仅为7%,与两家龙头厂商的差距已经较为明显。而在户用市场中,头部厂商之间的市场份额差距相对较小,例如在单相组串式逆变器市场中前十厂商的出货量份额基本上都集中在5%-15%的区间内。

户用储能市场的情形也较为类似,根据 IHS 的统计,2019年全球家用储能产品出货量前三的特斯拉、LG与派能科技的市场份额分别为15%、11%与8.5%(仅考虑自主品牌),头部厂商之间的差距同样不大。

考虑到户用市场的需求更加差异化与多元化,而单一厂商的产品与定位往往难以覆盖所有层级,我们认为户用市场不太可能出现赢者通吃的局面,户用领域的市场集中度或将长期低于电站市场。

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此外,户用光储市场中地域分割的现象也较为明显,不同地区的市场格局可能存在很大差异。一方面,各个地区在监管规则、产品认证等方面存在较大差异,存在一定的准入壁垒。

例如2017年美国国家电工规范(NEC)对光伏系统的快速关断要求进行了修订,在新版标准下光伏系统必需具备组件级关断能力,目前的美国户用逆变器市场已基本被SolarEdge与Enphase两家厂商占据。另一方面,由于户用产品的销售依赖于当地化的集成商/安装商网络,且终端用户往往倾向于自身熟悉的品牌,因此本地厂商通常具有一定的优势,例如日本市场目前仍基本被Omron、Panasonic等本土品牌占据,德国户用储能市场出货量前五中也有Sonnen、E3/DC、SENEC三家本土厂商。

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3.3. 国内户用厂商迎来发展良机

3.3.1. 户用市场中国内厂商的市场份额仍有较大提升空间

国内厂商主导全球电站市场,内部竞争日趋激烈。经过十多年的发展,国内厂商已经在全球光伏产业链中占据绝对的主导地位,目前硅料、硅片、电池片、组件、逆变器各环节中国内厂商的份额均超过70%,提升空间已经十分有限。而在国内厂商主导的市场格局下,以成本为核心的同质化竞争将日趋激烈,我们预计市场将进一步朝规模、技术占优的龙头厂商集中。

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在户用领域这个细分市场中,国内厂商的海外份额仍有较大提升空间。

以逆变器环节为例,近年来ABB(2019年7月将逆变器业务出售给Fimer)、Schneider、TMEIC等以大功率电站市场为主的海外老牌逆变器厂商出货量份额持续下滑,而在户用市场中SMA、SolarEdge、Fronius等海外厂商仍占据了较高的市场份额。

对于新兴的户用储能市场,虽然固德威、派能科技、沃太等布局较早的国内厂商已取得了一定的市场地位,但目前海外厂商仍然是主要的市场参与者。

整体上看,我们认为国内厂商在海外户用光储市场的份额仍有较大提升空间。

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3.3.2. 国内厂商迎来发展机遇

如上所述,我们认为在海外户用光储市场中,国内厂商现阶段的主要竞争对手依然是海外厂商,国内厂商内部之间的竞争相对缓和。而在海内外厂商并存的情况下,海外户用市场的价格竞争明显小于国内市场。

一般而言,本土化的海外厂商在品牌、渠道等方面具有一定优势,通常定位于中高端市场,产品定价相对较高,因而为国内厂商留下了较大的价格与利润空间。以锦浪科技、固德威、派能科技三家国内户用厂商为例,2020年它们在境外市场的毛利率高达42.6%/47.6%/45.8%,分别为境内毛利率的2.8/3.0/1.5倍。

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在全球户用光储市场爆发的背景下,国内厂商正迎来较好的发展机遇。

首先,从产品角度出发,依托国内强大的光伏、电力电子产业基础,国内厂商在制造环节具有明显优势,成本控制能力更佳。

目前,在南美、东南亚等价格敏感度较高的新兴市场,国内厂商已凭借更高的产品性价比占据了主要的市场份额,例如2020年印度屋顶光伏逆变器出货量前五均为国内厂商。近年来,SolarEdge、Enphase等走高端路线的海外厂商也开始将主要精力放在研发与销售环节,而将生产制造环节进行外包。

此外,凭借国内的“工程师红利”,近年来部分优秀国内厂商在研发上的投入明显加大,研发设计能力持续增强,逐渐在产品品质与迭代速度上赶超海外老牌厂商。

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其次,近年来国内厂商在品牌与渠道上的提升也十分明显。

虽然海外厂商在品牌认知与本土化程度上具有天然优势,但通过长期的稳定合作与产品验证,海外经销商/集成商/安装商对国内厂商的认可度正持续提升。

与此同时,国内厂商也正积极布局全球市场,一方面加大海外地区的营销投入,建立当地化的分支机构及销售、服务团队;另一方面,国内厂商也可通过品牌授权、贴牌、代工等方式切入海外市场,从而充分利用海外合作方的品牌、渠道资源快速打开市场。

目前,在美国、欧洲、日本、澳洲等发达地区的高端户用光储市场中,海外厂商仍然占据了较高的市场份额,我们预计这些地区将成为国内厂商未来的潜在开拓方向。

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4、行业‍重点上市公司‍

综上所述,全球户用光储的发展条件已经成熟,渗透率正快速提升,整体市场有望保持高速增长。与此同时,目前全球户用光储市场的竞争格局较为分散,国内厂商的整体市场份额仍有较大提升空间。区别于电站市场以性价比为核心的同质化竞争,户用市场具备一定的 C 端属性,竞争壁垒主要体现在产品与渠道的长期精耕细作。

因此,我们认为在户用市场布局较早、产品/渠道积累深厚的优秀国内厂商有望充分享受行业爆发的红利,实现规模与盈利的快速增长。

4.1. 阳光电源:综合实力雄厚,发力户用市场

公司为全球光伏逆变器头部企业,现已形成集中式、组串式、户用逆变器的全面布 局,产品规格涵盖3-6800kW,远销全球150多个国家和地区,2020年底累计逆变器设备装机量超154GW。公司此前主要聚焦于大型地面电站项目,近年来开始逐步加大在户用市场的投入,未来业务结构有望更加均衡。

此外,公司在储能领域布局较早,储能系统已广泛应用于海外成熟电力市场,北美工商业储能市场份额超过20%,澳洲户用光储系统市占率超过24%。凭借自身强大的研发能力与完善的全球销售服务网络布局,公司有望在全球户用光储市场中占据重要的市场地位。

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4.2. 锦浪科技:国内户用市场领先,积极扩张份额

公司自2005年创立以来长期专注于组串式逆变器领域,坚持海内外并行发展的全球化布局,近年来逆变器出货量与市场份额快速提升。

2020年公司逆变器销量48.17万台,同比增长69%,国内户用逆变器市场占有率领先,同时已实现对美国、欧洲、澳洲、南美、东南亚等全球主要光伏市场的全面覆盖。在巩固户用市场领先地位的同时,公司持续拓展自身产品体系,已推出1500V、300kW+的大功率组串式产品,后续有望在大型电站市场实现突破。

公司于2019年初、2020年底陆续完成IPO、定增融资,持续扩充自身研发生产能力与全球渠道布局,积极扩张自身市场份额。

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4.3. 固德威:深耕户用光储市场,产品渠道积累深厚

公司为组串式逆变器专业厂商,坚持差异化路线,长期专注于小功率户用领域。公司深耕海外户用市场多年,在产品研发、品牌形象、海外渠道上积累深厚,盈利能力出色,2020年境外销售占比68%,境外毛利率高达47.6%。

此外,公司在成立初期就前瞻性地布局储能领域,2015年推出首款光伏储能混合逆变器,提前卡位占据先机。

据第三方机构Wood Mackenzie统计,公司2019年户用储能逆变器出货量位列全球第一,市场占有率达15%,2020年公司实现储能逆变器收入1.59亿元,储能产品毛利率超过50%。2020年上市后,公司在储能领域的布局进一步深入,已在储能逆变器的基础上推出家用储能锂电池Lynx Home系列以及高度集成的单相储能一体机 ESA 系列产品。

我们认为公司在户用领域具有深厚的竞争壁垒,有望充分受益于全球户用光储市场的快速增长。

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4.4. 派能科技:专业储能电池厂商,户用市场布局领先

公司专注锂电池储能应用超过十年,已在户用领域建立较强的市场地位,2019年自 主品牌家用储能产品出货量位列全球第三,为欧洲第一大储能系统集成商Sonnen、 英国最大光伏产品提供商Segen等海外优质客户的核心供应商。

2020年海外户用储能市场保持高速增长,公司业务结构进一步向海外户用市场倾斜,境外收入占比高达84%,整体毛利率大幅提升至43.4%。2021年公司产能迎来大幅扩张,预计年底将实现电芯产能3GWh,较2020年底提升接近两倍。

随着下游需求的爆发以及新增产能的陆续投放,公司的业务结构将更加多元化,有望在户用、工商业、电力、通信备电等多领域实现快速增长。

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5、‍风险提示‍

(1)政策、成本等因素导致户用光伏装机不及预期;

(2)政策、市场变动导致户用储能渗透率不及预期;

(3)关税、贸易争端等因素导致国内厂商海外市场开拓受阻;

(4)市场竞争加剧,产品价格与利润水平低于预期。

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作者:开源证券 陈宝健 应瑛

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页面更新:2024-05-04

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