我们可以把MLPE比作一个“智能教练”。在体育比赛中，每个运动员面对不同的挑战和环境，需要个性化的训练和策略来发挥最佳状态。每个太阳能板（运动员）在光伏系统（团队）中，由于位置、方向、遮挡等因素的不同，也面临着各自的挑战。MLPE就像是一个“智能教练”，通过个性化的方式，为每个太阳能板提供最大功率点跟踪（MPPT）等管理功能，确保每个太阳能板即使在不理想的条件下也能发挥出最佳性能，从而提升整个系统的经济性、安全性和稳定性。这充分发挥了每个组件的性能，增加了系统的整体效率，就像优秀的教练能够发掘每个运动员的潜能一样，让团队发挥出最优异的水平。
本文将深入探讨MLPE技术的原理、应用及其对光伏行业未来发展的深远影响，涵盖了技术创新、市场分析、投资回报以及行业格局等多个方面，以期为一级市场投资提供一个全面的行业视角，为追求高效、安全、经济的能源解决方案提供新的思路。
本文分为六个部分：
光伏发电的智能核心：精细化管理的平衡之道
光伏系统的微管理：MLPE的技术与优势
3、市场脉动：探索MLPE的全球增长趋势
4、投资算法：MLPE技术与项目收益率
5、行业纵横：MLPE行业格局与竞争态势
6、前瞻视角：MLPE领域的未来发展趋势与展望
1、光伏发电的智能核心: 精细化管理的平衡之道
当前的家庭、工业用电均以交流电为主，由于其具有成熟的输变电系统，现有商用电网主要使用交流电。
光伏组件产生的电能是直流电，需要通过逆变器进行交直流转换，输出交流电供外部用电器使用或并网。光伏逆变器还可以调整负载，实现安全性、效率和管理便捷度的提升。
将光伏电能逆变后供本地使用，则独立逆变器即可完成任务。如果需要将电能回送到商业电网，则需要应用并网逆变器，在输出端和电网电源的相位、频率、电压相匹配，电网断电时也要能及时切断输出。另外，如果要将发出的电能储存一部分，则需要用到光伏储能变流器，它既可以将直流电转为交流电对外输出，也可以将光伏系统输出的直流电转为和储能电池匹配的直流电，用来给储能系统充电。
不同的光伏组件由于生产过程中出现的偶然缺陷，即使型号相同也可能有略微不同的输出特性，而在不同的光照和温度条件下，对外输出的电流-电压曲线具有更大的差异。因此，随光伏组件本身的制造差异和使用环境的不同，输出功率会有较大幅度的变化。
图1:某型光伏组件在不同光照条件下的电流-电压曲线
引用：
https://cdn.enf.com.cn/z/pp/2024/2/n85c57zsxd7bq2/94192869665d1b6efcba0a.pdf
光伏逆变器可以通过改变负载阻抗来调整光伏组件的输出电压，观察组件的功率-电压曲线(图2），可以看到在合适的输出电压下，可以获得最大的组件输出功率。此时组件的工作状态在功率-电压图上可以表示为一个点，被称为最大功率点（Maximum Power Point, MPP）。
图2：某型光伏组件在不同光照条件下的功率-电压曲线
引用：
https://cdn.enf.com.cn/z/pp/2024/2/n85c57zsxd7bq2/94192869665d1b6efcba0a.pdf
逆变器可以通过调整负载来灵活应对组件发电状态的变化，使其尽可能维持在最大功率点运行，该功能被称作最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）。
在光伏发电系统中，一块光伏组件可以看作一个直流电源，一个光伏组串由多个光伏组件串联而成，可以看作几个直流电源串联。串联的组件过多会使直流电压过高，造成成本增加、安全隐患和管理困难，若需要继续提高发电功率则需要将多个组串并联为光伏阵列，甚至建设多个光伏阵列。
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光伏组件 |
光伏组串 |
光伏阵列 |
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图3：光伏系统的分级结构
将整个光伏系统中所有组件发出的电能汇集起来再进行集中调控只需要一个集中控制设备，这样可以做到最低的系统成本。但在光伏系统的实际应用中，单一集中控制无法实现对光伏组件的精细化管理，难以应对系统中光伏组件出现的诸多问题。
如果部分电池出现破碎、隐裂等质量问题，或者组件上出现直流电弧甚至失火，无法监控单个组件的系统结构就无法将出现问题的组件及时断开，产生安全问题。
如果系统中的部分组件受到阴影遮挡、朝向不同或者本身的性能或衰减不一致，系统中各个组件的输出特性就会有所差别。将这些组件串联在一起，由于串联电路上的电流一致，就会因为短板效应拉低其他组件的发电功率，这就是失配问题，影响系统效率。
如果对光伏系统的管理不能深入组件，组件的积灰如何安排清理、如何在线管理光伏资产以及如何对组件进行维护都会产生困难，会引发光伏系统的管理问题。
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安全问题 |
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电池质量问题 |
拉弧 |
火灾 |
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失配问题 |
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阴影遮挡 |
朝向不一致 |
组件间不一致 |
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管理问题 |
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积灰 |
监控 |
运行与维护 |
图4：光伏系统管理的常见问题
集中式逆变器可以处理MW级功率，足以应对光伏阵列的电能输出管理，同规模下该方案的逆变器投资是最少的，但其无法处理上述的各类组件级问题，且缺乏冗余设计。
图5：光伏系统集中式逆变方案的结构
资料来源：禾迈股份招股说明书
将光伏阵列的多个单元同时与多个逆变器连接，一方面在系统内个别逆变器出现故障的情况下，其他逆变器可以分担故障逆变器的功能，另一方面划分为多个单元的阵列可以将个别光伏组件问题的影响限制在单元内，也更有利于故障定位。这种在整体上提高了系统发电量、可靠性和运行维护便利性的方案称作模块式逆变器。但模块式逆变器仍然不能进行组串和组件级的深入管理。
图6：光伏系统模块式逆变方案的结构
资料来源：禾迈股份招股说明书
组串式逆变器的布置方案是每一个逆变器都单独对应一个组串，组串内的问题不影响其他组串的运行，其逆变器成本更高，但可以在故障时更快定位更快处理，MPPT功能可以针对组串进行更精细的优化，从而获得更大的发电量、更少的故障时间、更低的管理成本。如果需要进一步进行精细化管理，就需要使用组件级方案，例如微型逆变器（微逆）。
图7：光伏系统组串式逆变方案的结构
资料来源：禾迈股份招股说明书
对每一块或少量几块光伏组件配备一个微型逆变器的方案称作微逆方案。对于大型地面光伏电站来说，微型逆变器方案会使建设成本过高，但在分布式光伏应用中如户用场景、工商业屋顶光伏等，微逆方案可以实现组件级MPPT等精细管理模式，尽可能地避免短板效应对发电量的负面影响，同时在安全性、可靠性、管理维护便捷性方面达到最好的效果。
图8：光伏系统微型逆变方案的结构
资料来源：禾迈股份招股说明书
对于安全问题，组件级逆变方案可以在检测到风险的时候将组件断开。
对于失配问题，组件级逆变方案可以单独对组件进行最大功率点追踪（MPPT），减少短板效应对全系统的影响。
对于管理问题，光伏逆变器及其配套系统具有数据采集和通信功能，为个别组件分别配备逆变器可以实现实时精细化管理。
从集中式管理到组件级管理，光伏电站中越精细的管理越能获得更好的安全性、发电效率和管理便捷度，但成本也随之上升。方案选择需要根据实际应用场景对安全性、效率、管理和成本的需求进行平衡。
2、光伏系统的微管理：MLPE的技术与优势
组件级电力电子（Module-Level Power Electronics，简称MLPE）指具有单个或数个光伏组件精细化控制能力的电力电子设备，能够实现单个光伏组件的开关和功率调节，在安全性、发电效率、可靠性等方面具有一定优势，在分布式发电场景中需求较大。
微型逆变器就是典型的MLPE应用，但是组件级电力电子设备含义广泛，既包括微型逆变器及监控设备，也包括光伏关断器、功率优化器等。
图9：微型逆变方案的结构原理图
资料来源：禾迈股份招股说明书
在逆变器的结构原理中，首先对输入的直流电进行一次直流-直流（DC-DC）转换，在此过程中调整负载，实现MPPT功能，可以把这个部分看作逆变器的功率优化功能，将这个功能独立出来制作为元件称作功率优化器或优化器。由于省略了逆变功能的相关软硬件，其成本低于同等功率和技术水平的逆变器。
同样地，可以将逆变器中的功率优化功能去除，保留逆变功能，成为一个简化的逆变器，其成本也低于同等功率和技术水平的常规逆变器。
如果不进行功率优化或者逆变，仅仅在监测到组件出现问题的时候将组件从光伏系统中断开，这样的元件被称作光伏关断器或关断器。
图10：常见的MLPE设备类型
资料来源：昱能科技官网
基于各类MLPE设备，可以组织多种形式的MLPE实现方案。
成本相对最高的是为每个光伏组件配备一个微型逆变器，在安全性、可靠性、灵活性上可以取得最好的效果。
为了节省成本，可以采用“一拖二”甚至“一拖四”的微型逆变器，随之而来的是略微降低管理的精细程度。
图11：微型逆变器的“一拖N”设备
资料来源：禾迈股份招股说明书
除此之外，还可以将单个光伏组件上的微型逆变器替换为优化器或关断器，再将整个组串接入组串式逆变器。采用优化器和关断器的区别是单个组件上的优化器可以针对组件进行MPPT，如果组件上只有关断器则MPPT功能需要由组串式逆变器完成。
图12：由组串式逆变器加光伏关断器组成的“组串+关断”方案示意图
资料来源：昱能科技招股说明书
如果需要管理的光伏系统规模较大，大量微型逆变器的购置成本会比较高，可以通过选择集中式逆变器、模块化逆变器、组串式逆变器等方案在成本和效果中寻找平衡。
更小的光伏系统一般采用组件级方案，比如可以通过组串式逆变器加功率优化器（组串+优化）或者组串式逆变器加关断器（组串+关断）的方案降低建设成本。
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微型逆变器 |
组串式逆变器 |
集中式逆变器 |
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功率 |
每台价格（元/台） |
单瓦价格（元/W） |
功率 |
每台价格（元/台） |
单瓦价格（元/W） |
功率 |
每台价格（元/台） |
单瓦价格（元/W） |
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0.4kW |
1032 |
2.58 |
3kW |
1807 |
0.602 |
500kW |
64118.3 |
0.128 |
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1.5kW |
1125 |
0.75 |
20kW |
5866.7 |
0.293 |
2.5MW |
381043.2 |
0.152 |
图13：不同逆变方案的购置成本
资料来源：上能电气、禾迈股份招股说明书、ENF、天风证券研究所
我们可以定量地比较各类方案的建设成本。对于逆变器购置成本的比较，微逆方案相对固定，以当前成本较低的一拖四方案（单个微型逆变器管理四块光伏组件）作为参照标准，每瓦成本大约0.75元（一拖一、一拖二方案成本分别约为每瓦1.6元、1.2元）。组串式逆变器的成本则根据组串规模有所变动，在20kW左右的规模下，每瓦成本可以降低到0.3元以内。
图14：微型逆变器与组串式逆变器的购置成本比较
资料来源：东吴证券研究所
将逆变器成本与关断器、优化器和安装成本配合计算，可以得到各类光伏管理方案的成本区间。
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组串式 |
组串+关断 |
组串+优化 |
微型逆变器 |
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是否解决直流拉弧火灾风险 |
否 |
否 |
否 |
是 |
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是否解决运维触电风险 |
否 |
是 |
是 |
是 |
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系统运行时直流电压等级 |
高压 |
高压 |
高压 |
低压 |
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系统关断时直流电压等级 |
高压 |
低压 |
低压 |
低压 |
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组件失配下功率输出能力 |
低 |
偏低 |
中等 |
高 |
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数据采集能力 |
弱 |
弱 |
较强 |
强 |
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国内投资成本 |
0.2-0.3元/W |
0.3-0.4元/W |
0.5-0.8元/W |
1-2元/W |
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美国投资成本 |
0.5-0.8元/W |
1-1.5元/W |
1.5-2.5元/W |
3-5元/W |
图15：不同MLPE方案与组串式逆变方案的特性与成本比较
总体看来，MLPE更适用于规模相对较小的光伏系统，以分布式光伏中的户用光伏与小规模工商业光伏场景为主要目标市场。
欧美分布式光伏用户在光伏系统不超过8块组件的情况下都是组件级方案，一直到20块组件的规模都会考虑组件级方案。因为在相对较小的规模下，组串级方案的成本优势不明显，甚至找不到功率如此小的现成方案设备，而组件级方案在安全、效率与管理上的优势可以完全体现。但到了50块组件的级别，整体发电功率30kW以上，组串级方案的成本优势逐渐明显，一般就不考虑组件级方案了。
3、市场脉动：探索MLPE的全球增长趋势
根据SEIA（美国太阳能工业协会）的统计，2023年美国分布式光伏累计装机量超过60GW，在光伏累计总装机量中占比超过30%，且预测美国分布式光伏未来几年的装机量会增加到每年10GW以上，成为光伏电力市场一个重要的组成部分。
图16：美国光伏累计装机量
资料来源：SEIA、Wood Mackenzie
图17：2020-2028年美国分布式光伏装机预测
资料来源：SEIA、太平洋研究院
以2023年美国市场新增6GW户用光伏、3GW工商业光伏的分布比例，和换算为人民币后户用光伏每瓦25元，工商业光伏每瓦12元的建造单价，美国分布式光伏市场的新增市场规模约为1860亿元。
图18：美国光伏价格趋势与装机量增长
资料来源：SEIA、Wood Mackenzie
美国市场当前以组串+优化方案以及微逆方案作为主流逆变方案，微逆方案渗透率约30%，组串+优化方案渗透率约60%，每年新增分布式光伏市场会带来大约人民币220亿元的逆变器收入。
根据国家能源局公布的数据（引用：http://www.nea.gov.cn/2023-11/20/c_1310751324.htm），2023年1至9月，全国户用分布式光伏新增装机33GW，约占分布式光伏新增装机的一半，超过全国光伏新增总装机的1/4。
中国光伏行业协会（CPIA）预测中国分布式光伏的市场占比约在40%以上，大约对应每年80GW的新增装机量。
结合报道数据，2023 年我国工商业分布式光伏系统初始投资成本为 3.18 元/W（CPIA），而户用光伏的逆变方案成本高于工商业，估计分布式光伏市场有3000亿元的新增市场规模。
图19:2023-2030年不同类型光伏应用市场变化趋势
资料来源：CPIA《2023-2024年中国光伏产业发展路线图》
中国光伏市场上，组串式逆变方案的逆变器投入每W仅有0.2元，加上组串+优化方案以及微逆方案的溢价，按照每W价格约为0.3元估算，每年新增市场规模约为240亿元。
图20:2023-2030年我国工商业分布式光伏系统初始全投资变化趋势（单元：元/W）
资料来源：CPIA《2023-2024年中国光伏产业发展路线图》
中国分布式光伏装机量接近美国的十倍，但根据以上估算，分布式光伏逆变设备投入与美国市场的数据接近，这是由多种原因造成的。
首先是规格近似的同类产品，如同规格的逆变器、优化器等，中国市场价格往往只有美国的一半甚至更低。其次是在美国市场，微逆方案、组串+优化方案等高成本逆变方案渗透率远高于中国市场。
图21:2022年度组件本地制造成本差异（单位USD/W）
资料来源：Wood Mackenzie、全球光伏、太平洋研究院
中国光伏组件制造的单W成本不到欧洲和美国的一半，在欧美市场，更高的电价和维护成本使得精细化光伏管理方案带来的收益比在中国市场更高，因此更早地普及了更精细但成本更高的光伏管理方案。例如在分布式光伏中，以微逆方案和“组串+优化”方案为代表的MLPE光伏管理方案就是由欧美市场引领普及的。
MLPE的最优势场景是价格敏感度相对较低、安全性和效率要求相对较高、安装及维护等软性成本较高的分布式市场。欧美市场的现状符合这样的场景，在经济基础、人工成本、政策支持、产业成熟度、安全和环保要求的共同影响下，以小规模场景为优先，迅速铺开了MLPE方案。美国市场户用光伏的微逆方案渗透率早在2020年就已经突破90%。
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规范版本 |
NEC 2014 |
NEC 2017 |
NEC 2020 |
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关断要求 |
所有建筑物上的光伏系统都要安装快速关断开关，光伏系统电压需要在10s内下降到30V以下 |
以距离到光伏矩阵305mm为界限，在快速关断装置启动后30s内，界限范围外电压降低到30V以下 |
以距离到光伏矩阵305mm为界限，界限范围外，在触发设备启动后30s内，电压降低到30V以下，界限范围内，要求具有“光伏危险控制系统”，或在触发设备启动后30s内，将电压降低到80V以下 |
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规则理解 |
要求光伏系统快速关断，没有明确是否需要是组件级关断 |
相当于要求实现“组件级”快速关断 |
对界限内的快速关断也作出明确要求，相当于要求系统全面配备“组件级”快速关断 |
图22：美国国家电工规范对于光伏系统快速关断的标准
美国国家电工规范（NEC）标准的几次更新进一步促进了MLPE技术在户用等分布式光伏场景的渗透。对光伏系统更安全、更高效的追求也将促使各国逐渐跟进完善标准。
国家能源局 2021年底发布的《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知（征求意见稿）》同样对分布式光伏安全性进行了强调，提出分布式光伏发电项目设计方案应“安装电弧故障断路器或采用具有相应功能的组件，实现电弧智能检测和快速切断功能”，同时“光伏组件应具有安全关断保护功能，保证逆变器关机，交流断电后，系统子阵外直流电压低于安全电压”。
相对于美国市场的强制性标准，中国的政策更多侧重引导性。不过，随着户用光伏系统的进一步普及，效率和安全的重要性逐渐凸显，精细化的MLPE方案将成为光伏管理系统的发展方向。
图23：全球微型逆变器出货量地区分布（GW）
资料来源：Wood Mackenzie，安信证券研究中心
从市场销售的结果上看，按地区整理的出货量显示美国和欧洲市场的微型逆变器渗透节奏领先于全球。
分布式光伏尤其是户用光伏市场仍在持续发展，MLPE的潜在市场也在不断扩大。国内分布式光伏的装机量占比接近50%，为MLPE的应用提供了一个巨大的潜在增量市场。按照200GW的年新增光伏装机量计算，分布式光伏的年新增装机量约为100GW，假设微逆方案、组串+优化方案的成本分别为1.5元/W、0.6元/W，且渗透率分别达到40%，加上剩余的20%分布式光伏市场会部分应用组串+关断方案，MLPE在中国市场的潜在市场空间可达900亿元左右。
只是目前国内市场MLPE渗透率还非常低，相关国内企业的MLPE方案产品约90%销往海外。国内近千亿市场的逐渐打开，还需要MLPE方案本身在经济测算上体现出相对优势。
4、投资算法：MLPE技术与项目收益率
随着光伏组件降价，初期投资的门槛降低了，只要在后期运营的成本测算中，应用MLPE而多发出的电能可以覆盖MLPE成本，给项目投资的内部收益率（IRR）带来正向提升，就会对客户产生吸引力。
定量地看，MLPE对光伏项目IRR的影响主要体现在两个方面，MLPE设备采购提升了资本支出（CAPEX），提高了单瓦建设成本，导致了IRR的降低；MLPE对光伏系统效率的优化尤其是组件级MPPT功能产生的发电量增益提升了发电量，提高了发电收益，导致了IRR的升高。
可以通过两方面的综合结果看IRR的增量是否大于0来决定光伏项目是否应该配备以及如何配备MLPE系统。从项目投资的角度看，只需要关心最终的结果是否有利于提升IRR。
前文已经结合当前系统价格大致计算了各类光伏管理方案的建设成本，而发电收益的测算则极大地受到当地电价、光伏安装环境和具体项目实施条件的影响，很难如成本计算那样匡算一个大致的收益区间。故发电收益或者发电量增益的具体数值一般只能依靠项目经验和实验结果进行大致测算。
图24：经验测算不同条件下MLPE对光伏发电量产生增益的幅度
资料来源：中金公司
根据PHOTON Magazine进行的第三方测试实验，他们利用SolarEdge的组串+优化方案与传统组串式方案进行了对比测试，组串+优化方案在有遮挡条件下的发电增益在4.4-10.7%，即使在无遮挡条件下，由于MLPE方案可以避免随机出现的短板效应并且增强弱光表现，也可获得1.5-3.5%的发电增益。
两大MLPE巨头SolarEdge和Enphase也做过相关测试。SolarEdge在商业屋顶场景进行的实证实验可实现至高10%的发电增益，Enphase在低温低辐照场景下的实证实验可实现至高10.8%的发电增益。
综合广泛收集到的业内厂商和第三方机构统计得出的增益数据，在分布式场景下，发电量增益基本落在5-20%的区间。
这个范围区间还是比较大的，因为发电量增益与具体的项目实施情况关系密切。但总得来说，越是精心布置了电站环境和组件设置的项目，其可进一步优化提升的范围就越小，故增益空间越小。实际在常见的有遮挡环境中，增益空间大约在5-10%，而在户用屋顶光伏领域，由于设计和安装的精细程度有限、光伏板朝向不同等原因，较常见场景还有10%的额外增益。
随着光伏安全性、效率和管理方面的问题逐渐突出，用户开始注意到MLPE方案的优势。在MLPE优势场景下，部分项目MLPE的新增发电收益已经可以覆盖MLPE建设投入的成本，可以体现出全生命周期成本优势。
另外随着行业规范的推进，也会有更多的政策法规引导光伏系统向着更安全、更高效的方向发展。
不同MLPE方案的选择有较强的个性化需求，需要根据光伏项目的具体场景权衡更精细的光伏管理带来的成本增量是否可以从多发出的电能中收回成本，要考虑的不仅包括光伏管理方案的选择、具体安装环境和施工条件、当地政策与管理水平，甚至一个很重要的方面是还需要考虑当地电价水平。
中金公司根据美国市场的电价水平进行计算，当选择SolarEdge、Enphase相对低成本的MLPE方案时，溢价达到7%以上就可以拉平IRR。因此，美国市场的高MLPE渗透率除了安全环保的意识和行政法规的引导外，更主要的推动力来自于这笔投资很多时候在经济性上是合算的。
图25：结合美国市场现状测算的MLPE方案IRR敏感性
资料来源：中金公司
安信证券结合中国市场情况，考虑了建设成本的价差因素，统计不同成本和发电增益下的方案经济性。
结合中国市场价格，微逆方案0.3元的溢价需要产生10%的发电增益，而典型的分布式光伏场景中，组串+优化方案可产生的发电增益就在10%左右，但中国市场的组串+优化方案实际成本大约在每瓦0.5-0.8元。这与当前组串+优化方案及成本更高的微逆方案在中国市场渗透率不高的现实情况相符。
当然，部分场景具有可产生更多发电增益的条件，从而可以覆盖组串+优化方案甚至微逆方案的成本，项目可根据自身条件选择是否配备及如何配备MLPE方案。
图26：结合中国市场现状测算的MLPE方案IRR敏感性
资料来源：安信证券
通过行业走访，我们了解到，微逆方案尽管可以实现更加细致的管理，但在发电增益上相比组串+优化方案提高有限，基本可以认为在典型工商业场景下，经济测算得出的更优选择一般都是组串+优化方案，而不是微逆方案。
但在小型工商业场景及户用场景下，组件规模小于20块，总装机功率不足10kW的情况下，组串逆变器所处理的功率相对较小，对应的单瓦成本就会升高，从而减少甚至拉平与微型逆变器之间的成本差异。尤其在只有一块或几块光伏组件规模的阳台光伏等户用领域，微逆方案可以实现最简单的安装结构，最优秀的管理效果而成本劣势被极大地避免。
故权威机构预测，未来微型逆变器将在全球市场分布式光伏领域占据仅次于组串+优化方案后的第二大市场份额，重点渗透户用与小型工商业场景，全球综合渗透率由目前的10%左右提升到2030年的20%以上。
图27：全球光伏装机量与微型逆变器市场空间预测
资料来源：CPIA、IEA、Wood Mackenzie、东方证券研究所
5、行业纵横：MLPE行业格局与竞争态势
索比光伏网统计了MLPE近20年来的发展，并标注了主要的技术发展节点。
图28：全球主要MLPE厂商的技术与产品发展节点
资料来源：索比光伏网
引用：https://news.solarbe.com/202112/18/348637.html
国际厂家中，以SolarEdge为组串+优化方案的引领者，以Enphase为微逆方案的引领者，以Tigo为组串+关断方案的引领者。国内厂家中，昱能科技（688348）、禾迈股份（688032）为主要的MLPE方案综合提供商，传统集中式逆变器厂商阳光电源（300274）、华为也有所布局，组串级逆变器代表厂商则有德业股份（605117）、锦浪科技（300763）、固德威（688390）和古瑞瓦特为代表。
SolarEdge、Tigo、Enphase分别是优化器、关断器、微逆技术的开拓者，早在光伏市场全面打开之前就进行了产品布局。时至今日，三家企业长期扎根分布式光伏发展迅猛的欧美市场，已经在各自的领域内成为了世界级行业标杆。
国内企业如昱能、禾迈等均在近年来相继完善了各自的产品线。国内企业率先推出的一拖多方案可以将一个功率稍大的微型逆变器或优化器与多个光伏组件相连，集中处理多通道的逆变或功率优化功能，从整体上降低微逆方案以及组串+优化方案的成本，从而打开了海外市场。
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Enphase-ENPH |
SolarEdge-SEDG |
SMA-S92 |
Tigo-TYGO |
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2023年营收 |
22.91亿美元 |
29.77亿美元 |
19.04亿欧元 |
1.45亿美元 |
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毛利率 |
45.4% |
25.7% |
29.4% |
35.3% |
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净利润 |
4.39亿美元 |
0.34亿美元 |
2.26亿美元 |
-98万美元 |
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净利率 |
19.2% |
1.1% |
11.9% |
-0.7% |
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总市值 |
164.2亿美元 |
40.5亿美元 |
18.6亿欧元 |
0.64亿美元 |
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动态市盈率 |
37.6 |
109.20 |
8.72 |
- |
图29：国际主要MLPE厂商概况（证券市场数据截止2024年3月31日）
Enphase、SolarEdge作为当前全球龙头，近年来维持着收入的快速增长，这个节奏随着2023年下半年全球光伏市场的调整被打断，但仍然没有危及到两巨头的市场地位。
与2020年相比，Enphase作为微逆方案龙头，其营收从2020年的7.74亿美元增长到2022年的23.31亿美元，2023年仅微降至22.91亿美元，且毛利率保持在40%以上。
SolarEdge作为组串+优化方案龙头，其营收从2020年的14.59亿美元增长到2022年的31.10亿美元，2023年仅微降至29.77亿美元，且数年内毛利率基本维持在30%左右，2023年仅有微降。
图30：不同光伏安装商获得的美国户用屋顶光伏申请批准数量（单位：千）
资料来源：Bloomberg NEF，统计区间2022年11月1日至2023年6月8日
根据Bloomberg的统计，2022年11月1日至2023年6月8日之间，全美审批通过的户用屋顶光伏安装申请情况分布如上，可见Sunrun（包含Vivint）、Freedom Foever、Tesla、Sunpower等安装商具有较大的规模优势，已经形成头部集聚。Enphase、SolarEdge等当地MLPE供应商与头部安装商协同经营，深度绑定，国内出海企业的成本优势难以发挥，故市场渗透节奏并不算快。
相对的，德国SMA的营收在2020年就达到10.27亿欧元，2022年的营收仅为10.66亿欧元，三年来基本没有增长，但在2023年大幅增加到19.04亿欧元。通过业界走访了解到，2023年6月，德国发布了Solarpaket I草案，阳台光伏免审核功率从600W提升到800W，将当前主流的各类新型高效组件纳入免审核范围，极大地利好于户用光伏的推广。以此为代表，在欧洲一系列促进政策的影响下，SMA在2023年第三季度营业收入环比上升35.6%，并将增长趋势维持到了第四季度。考虑到2023年第三季度开始的光伏行业整体业务发展状况，SMA的表现较为亮眼。
Tigo的营收低于前述各巨头，这是由于其主要产品关断器的单价较低，且近期才完善功率优化器、储能系统等其他MLPE产品线。但作为光伏关断器早期入局者，Tigo的美国专利（专利号10256770）采用“心跳”监测机制+PLC控制，实现了在接线盒级别的快速关断，可以广泛地适配各类分布式光伏场景和各家供应商的逆变器产品。基于该专利及Tigo持有的多个相关专利的描述，Tigo的方案可以涵盖大部分关断应用。但2023年SunSpec联盟在与Tigo的专利诉讼攻防中相继取得进展（引用：https://sunspec.org/patent-office-invalidates-tigo-energy-inc-s-patent-claims/；https://sunspec.org/california-court-dismisses-tigos-infringement-claims-against-sunspec-alliance/），预计对Tigo部分核心专利的保护力度产生影响。
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德业股份605117 |
锦浪科技300763 |
固德威688390 |
禾迈股份688032 |
昱能科技688348 |
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2022年 |
营业收入 |
59.56亿 |
58.90亿 |
47.10亿 |
15.37亿 |
13.38亿 |
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毛利率 |
38.03% |
33.52% |
32.46% |
44.98% |
39.32% |
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净利润 |
15.17亿 |
10.60亿 |
6.49亿 |
5.33亿 |
3.61亿 |
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净利率 |
25.58% |
18.00% |
13.51% |
34.64% |
26.91% |
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光伏逆变相关业务占比 |
66% |
86% |
78% |
82% |
99% |
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2023Q3 |
营业收入 |
63.26亿 |
46.41亿 |
56.50亿 |
14.08亿 |
9.69亿 |
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毛利率 |
40.49% |
35.81% |
34.13% |
44.32% |
40.95% |
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净利润 |
15.68亿 |
7.52亿 |
8.93亿 |
4.15亿 |
1.80亿 |
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净利率 |
24.79% |
16.19% |
15.90% |
29.33% |
17.79% |
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光伏逆变相关业务占比 |
约65% |
约80% |
约80% |
约80% |
约98% |
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331收盘 |
总市值 |
387.2亿 |
238.7亿 |
173.8亿 |
179.6亿 |
81.94亿 |
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动态市盈率 |
18.52 |
23.83 |
20.03 |
34.55 |
39.32 |
图31：国内主要MLPE厂商概况（证券市场数据截止2024年3月31日）
国内已有多家上市公司涉足MLPE业务，其中典型参与者包括主要提供组串级设备为主的德业股份、锦浪科技和固德威，也包括禾迈股份、昱能科技这样业务重心更加偏向组件级系统的企业，一般来说，这些企业80%以上的营收由逆变器等光伏管理系统相关业务贡献，同时80%以上的营收由境外市场贡献。
尽管由于光伏安装商、光伏市场环境等外部因素对国内MLPE企业的海外业务拓展造成了部分阻碍，整体上发展趋势还是较为良好的。除以上这些分布式光伏管理系统厂商之外，华为、阳光电源、上能电气等企业的逆变器业务也有较大规模，这些企业的业务更多地布局于集中式光伏场景，他们的客户群体中有更多的大型地面电站客户。近年来，华为对MLPE的布局也有较快增长，在这个领域也已成为不可忽视的市场参与者。
华为数字能源事业部长期关注智能光伏板块发展，基于既往客户群体与项目经验，华为在集中式与模块式逆变器领域建立了市场地位。
图32：华为户用智能光伏解决方案
自2021年起，华为MLPE业务受到高度重视，迎来快速增长。华为在2023年与2024年的“智能光伏十大趋势”中连续两年列出MLPE。
华为的MLPE方案以组串式逆变器结合功率优化器为主推方案，结合业内了解到的信息，华为MLPE在2021年完成了约200MW的装机量，2022年就迅速增长到接近800MW。按此趋势，2023年企业已成为国内MLPE标杆企业之一，同时是全球MLPE二线头部企业之一，在组串+优化方案中，仅次于唯一的一线头部企业——装机量10GW左右的全球龙头SolarEdge。
图33：分布式光伏系统的成本拆解
资料来源：CPIA、国金证券
根据中国光伏行业协会的统计，2024年2月分布式光伏初始投资成本为2.75元/W，对应组串式逆变器的价格仅为0.16元。而仅仅是近几年，中国光伏市场组串式逆变器的渗透率才刚刚超过三分之二成为主流，为组串+关断方案、组串+优化方案的推行创造条件。微型逆变器的市场仍然有待户用光伏管理系统的进一步升级。
图34：中国各类逆变器占比变化，2018-2022年
资料来源：CPIA、固德威定增说明书、头豹研究院
而欧美市场的分布式光伏管理系统投资是远高于中国市场的，尤其是美国户用光伏市场的综合建设成本换算成人民币大约在20元/W左右。由于欧美市场既是MLPE的高端市场（单价高），又是MLPE的主流市场（总额大），我们在做市场预测时，应基于现实情况，参照欧美市场的市场划分和产品售价进行预测。
图35：美国户用光伏系统的软硬件建设成本（单位：美元/W）
资料来源：SEIA、Wood Mackenzie
对于全球市场规模的预测，根据Enphase的销售情况、产品售价和市场占有率，其全年销售额预计为165亿元，占据全球大约八成市场，大约对应全球微逆市场10GW，210亿元（根据潮电智库统计，2022年全球出货量约为7.93GW，预计2023年全球出货量达11.39GW，市场规模为258.2亿元）。同理，根据SolarEdge的表现估计全球组串+优化方案市场约为18GW，约240亿元。
按照2023年400GW左右的全球装机量计算，分布式装机占比约30%，MLPE在分布式市场中的渗透率约30%，故MLPE市场约35GW。另有6GW为组串+关断方案等其他MLPE光伏管理方案，有数十亿元。则当前MLPE全球市场规模共计约500亿元。
以上计算中，按照实际销售的价格计算市场空间，而欧美为目前的主流市场，如果以当前国内市场价格进行计算，有望降价40%（对应全球市场300亿元）。但随着中国分布式光伏市场对效率和安全的重视，巨大的潜在中国市场有望放量，短期内可以按照500亿元规模作为全球市场测算依据。
6、前瞻视角：MLPE领域的未来发展趋势与展望
从市场表现上看，国内企业和全球MLPE龙头厂家之间还有较大差距，这是基于多种因素作用的综合结果。
1、技术水平
Enphase、SolarEdge分别作为微逆和组串+优化方案的提出者，在技术工艺和知识产权的积累上具有先天优势。从各项技术指标的评判上看，这些国际巨头提供的也都是业内顶级的优秀产品。
而禾迈、昱能等后来者也在不断追赶的过程之中，带来的产品创新例如一拖多方案也会对行业发展起到重要的积极作用，目前正在不断进行产品迭代，迅速拉近技术水平。
2、市场环境
MLPE当前市场主要集中在欧美，欧美市场的光伏系统分销商、电气设备批发商、EPC承包商以及光伏模块制造商尤其是美国企业基本都与两大巨头长期绑定（基于多家上市公司的公告）。Enphase和SolarEdge均成立于2006年，其技术方案深刻影响和塑造了SunSpec等产业联盟制定的标准。
基于行业现状，欧美是当前最重要的目标市场，国内企业均长期致力于打开和融入欧美产业链，但这个壁垒难以在短期内弥补，还要考虑贸易环境变化可能带来的风险。而欧美以外的市场，基于成本优势已经逐步接受中国厂商的产品。
3、政策支持
自NEC2014开始，美国在近十年里引领了分布式光伏的标准制定和规格定义。Enphase、SolarEdge深耕美国市场，可以更好地针对政策开发产品线。
国内政策推广也要基于当前的市场现状，国内主要场景下目前相对较低的光伏建设成本和电价水平使MLPE带来的效率提升难以覆盖额外的MLPE投资。但整体的政策方向向着更高效、更安全、更精细的方向发展是比较确定的，有可能在未来成为打开中国MLPE市场的关键。
目前的行业格局中，Enphase、SolarEdge、SMA为全球三大龙头，凭借其在技术、产品、市场、渠道方面的长期积累，在MLPE最重要的欧美市场占据主流，建立了较明显的壁垒，预计短期内可以保持相对领先地位。
禾迈、昱能、华为作为国内MLPE企业的代表，受限于当前市场状态，主要依靠海外市场获得营收，一方面通过持续创新和产品生态建设打开海外市场，另一方面可以期待随着对安全和效率的重视度逐渐提高，伴随方案成本的持续降低，在中国等重要的光伏消费地，MLPE市场有望在未来几年逐渐打开。
目前的市场头部格局尽管已经初步成型，但还远没有到固化的状态，初创企业如果具有优秀、完整且经受过考验的成熟团队、受到认可的特色技术方案以及深入贴近客户贴近产业的市场策略，也有望实现业绩爆发，成为行业内的重要参与者。
总的来说，MLPE行业具有业绩增长的潜力。尽管多数研究者均认可全球市场具有数百亿的庞大规模，但MLPE行业要求其参与者既要面对来自全球的激烈竞争也要能够发现并满足各类用户的个性化需求。这在技术、市场、营销、管理上对企业提出了综合性的素质要求。相信随着行业的发展、政策的推进、市场格局也会有新的变化，现有巨头需要不断适应变化，后起之秀也有脱颖而出的机会。
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