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次新股基本面之:艾罗能源【2023年12月22日申购】
股痴谢生
2023-12-21 13:17:07

一、主营业务

公司是国际知名的光伏储能系统及产品提供商,主要面向海外客户提供光伏储能逆变器、储能电池以及并网逆变器,应用于分布式光伏储能及并网领域。

光伏储能指在光伏系统中引入储能单元,在发电基础上实现负载供能、能量存储和电网接入等功能,既有助于光伏能量实现自发自用,也能根据峰谷电价差进行能源管理,从而提高用户经济效益。尤其在海外能源价格不断上涨背景下,光伏储能经济性愈发明显,市场需求高速增长。

自 2012 年设立以来,公司持续专注于储能领域技术研发,并重视前沿技术与创新产品产业化探索。公司通过优化电路拓扑结构以及控制算法,提升产品的性能参数及可靠性、安全性,并降低成本,在充放电转换效率、功率控制响应、电池循环使用寿命、逆变器转换效率、功率密度等核心技术指标处于行业先进水平。公司主导的“网源友好型智能光储系统关键技术及产业化项目”获得了 2020 年度“浙江省科学技术进步一等奖”,并率先在“虚拟电厂”领域应用,已在英国伯明翰、布里斯托、利兹等地区实施并为电网提供调频支持。公司自主研发生产的“户用型储能锂离子电池”等 5 项产品被认定为“浙江省首台(套)产品”。公司主要核心技术(产品)荣誉及获奖情况如下:

image.png公司是国家工信部认定的“光伏制造行业规范企业”,建有“浙江省艾罗光储智慧能源研究院”“浙江省企业技术中心”、博士后工作站以及浙江省科技厅认定的“2022 年度科技小巨人企业”。公司先后承担浙江省重点研发计划项目2 项,参与制定 1 项行业标准、3 项团体标准。截至本招股说明书出具之日,公司拥有已授权专利 112 项,其中,发明专利 35 项(含 2 项境外发明专利)。

公司产品累计取得了超过 500 项国内外认证,销售区域覆盖德国、捷克、意大利、英国和西班牙等 80 多个国家和地区,被可再生能源领域知名调研机构EuPD Research 认定为“逆变器顶级品牌(德国、波兰、意大利、澳大利亚、英国、希腊)”和“储能顶级品牌(英国)”。

公司主要奖项和荣誉如下:

image.png(二)发行人主要产品 

1、储能系统及产品

公司储能系统及产品指在光伏发电等系统中引入储能单元,实现光伏发电、负载供能、能量存储和电网接入等功能,主要由储能逆变器、储能电池等产品组成。

当用户安装公司储能系统后,一方面,储能逆变器可以将光伏组件产生的直流电通过转化成交流电,优先供本地负载使用,多余的能量存储到储能电池,在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网;另一方面,当光伏所发电能不足或者光伏发电系统停止工作时,储能电池可以释放直流电通过储能逆变器转化为交流电供本地负载使用,从而降低对电网和传统能源的依赖。

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(1)储能逆变器

储能逆变器由 MPPT 单元、充放电单元、逆变单元等核心硬件单元及其相关控制模块等构成,是公司储能系统最核心的部分。储能逆变器需要处理来自光伏组件发电端、负载耗能端、储能电池端传递的各种信息,并结合客户的需求痛点,以及不同的应用场景设计控制策略。储能逆变器既要控制储能电池的充电和放电过程,实现交直流电变换;也要为用户提供能量管理功能,帮助用户解决能量管理痛点,提升经济性。

发行人研制推出的储能逆变器产品采用两级结构,其核心硬件单元包括MPPT 单元、充放电单元和逆变单元等,通过优化电路拓扑结构提升产品性能指标,实现产品小型化设计,性价比更高、更易于安装。

发行人将管理控制模块中的控制算法 MCU 单元与能量管理 MCU 单元分离,使用独立的控制算法 MCU 以实现更加精准的控制。其中,管理控制模块将独立的能量管理 MCU 作为人机交互管理单元,通过能量管理技术以及智能负载的应用,最终为用户提供智慧能源管理服务。

IGBT 器件广泛应用于逆变器中,该类具有通态电流大、耐高压、电压驱动等优良特性,是逆变模块的核心器件。发行人为进一步减小产品体积、重量,优化性能指标,采用 IGBT 器件+SiC 器件的设计方案,大量使用 SiC(碳化硅)器件,将 SiC 高频化技术应用到产品中。碳化硅器件具有损耗小且不易受到电流、温度影响的特点,能够有效提升产品效率等性能指标。

公司储能逆变器核心是电路拓扑结构和控制算法,其基本拓扑结构及核心技术应用如下所示:

image.png①MPPT 单元

光伏储能系统中,随着光照强度、环境温度等外界因素的变化,光伏组件可运行在不同且唯一的最大功率点。储能逆变器采用软件算法和电路控制的方法寻求光伏组件的最优工作状态,以最大限度将光能转换电能,实现光伏组件的最大功率输出称为最大功率点跟踪(MPPT)。MPPT 单元一般采用 DC-DC 变换器完成最大功率点跟踪,可采用 Boost 电路进行升压,通过调节 Boost 电路中功率开关器件的占空比,实现 MPPT 跟踪功能。

发行人在控制和调节 Boost 电路中功率开关器件的占空比时,引入数字信号处理技术,通过多点变步长控制实现对 Boost 电路的电流段分别控制,具有电路结构简单、系统稳定以及元器件成本较低的优点。最终使得 MPPT 追踪功能满足各种复杂天气情况下动态、静态 MPPT 追踪需要,静态 MPPT 追踪效率可达到 99.9%,最大化地提升光伏发电系统发电量。Boost 电路控制电路拓扑图如下:

image.png发行人采用适用于多种连接方式的光伏组件最大功率追踪方法,实现了自动识别光伏组件不同的连接方式,并自动追踪光伏组件的最大功率点功能。该技术规避了因手动配置引入差错,造成系统不能准确完成最大功率点跟踪降低整体发现效率问题。多路光伏组件不同连接方式及自动识别控制逻辑如下:

image.png②逆变单元

逆变单元主要电路结构由 DC-AC 变换器构成,通过 IGBT 等功率器件实现 电能转换和电路控制。AC 侧输入模式下,DC-AC 变换器将电网的交流电转变 为直流电,为储能电池充电做准备,具有整流功能;AC 侧输出模式下,DCAC 变换器将光伏发电系统或者储能系统所发出的直流电转变为交流电,具有逆 变功能。逆变单元的控制算法和电路拓扑结构对逆变单元控制策略、逆变器转 换效率等重要性能指标起重要作用。

发行人采用优化的控制算法,当储能逆变器在 AC 侧输入和输出模式之间切换时,通过计算逆变器输出的有功功率和无功功率来修正输出电压的频率和有效值,使得逆变单元在不同模式之间切换瞬间系统能够维持原有控制策略。优化后的控制策略避免了因工作模式动态调整导致系统在切换瞬间驱动信号不连续的问题,从而解决了母线电压或者电流的冲击、振荡以及频率失控,实现两种模式的无缝切换。双向模式切换控制策略拓扑结构如下所示:

image.png公司应用新型多电平拓扑以及对应的控制策略和调制方法,通过多电平技术,减小开关损耗,进一步提升转换效率。通过软硬件的协同优化设计,发行人不断提升产品转换效率指标,户用三相光伏储能逆变器最高转换效率可达到双向 98%。

③充放电单元

充放电单元由双向 DC-DC 电路实现,该单元主要用于控制电池的充电和放电状态和功率。在光伏能量富余时,多余能量通过充放电单元给电池进行充电;在光伏能量不足时,储能电池通过充/放电单元释放电能。充/放单元的控制策略和电路拓扑结构对充放电转换效率、功率控制响应、电池防放亏保护等重要性能指标起重要作用。

充放电转换效率方面,发行人采用了双向 DC-DC 电路,结合 SiC 高频技术有效提高了效率指标,充放电单元最高转换效率可以达到 98.5%。由于采用了双向控制技术,可以使得充放电无缝切换,控制环路中加入功率环直接控制,使得充放电功率控制精度在额定功率 1%以内。

充放电保护方面,发行人为了防止电池深度放亏后的影响,电路中增加了检测和控制模块。当电池处于待机时,充/放电单元会完全切断和电池的功率连接,以减少电池的待机损耗,并保持对电池的电量监控;当电池电量较低时,启动充/放电单元的强制补电。当光伏组件启动后,控制电路也会对电池端口电压进行检测,当电池电压低于正常工作电压时,则会对电池进行强制充电。通过对电池检测并强制充电的方式,可以有效防止了光伏储能系统中电池的深度放亏,大增加了电池的使用寿命。充放电转换及保护控制策略拓扑结构如下:

image.png公司储能逆变器产品通过对 MPPT 控制技术、复杂情况下的 MPPT 追踪技术、多电平逆变电路和控制技术、储能微网控制技术、并离网无缝切换技术、并网及电气故障检测技术、智能能量管理技术等多种核心技术应用,不断优化产品电路拓扑结构和控制算法,大幅提高了储能逆变器性能指标:并离网切换时间可缩短至 10 毫秒以内,功率控制精度在额定功率 1%以内,充放电单元最高转换效率可以达到 98.5%,静态 MPPT 追踪效率可达到 99.9%等。

公司储能逆变器产品主要适用于家庭储能、中小型工商业储能场景,功率覆盖 3.0kW-15.0kW,用户可根据需求选择。公司产品已取得德国市场、美国市场、日本市场等全球众多国家准入资格。公司产品如下所示:

image.pngimage.png(2)储能电池

储能电池主要由电池管理系统(BMS)和电芯构成,其中,BMS 负责电池的检测、评估、保护、均衡以及通信等功能,电芯负责能量存储。储能系统需要与光伏发电系统、电网,以及各类耗能负载协同工作,工况复杂,储能系统需要强抗干扰能力,进而对电池管理系统在响应速度、数据处理能力以及均衡管理能力方面均提出了较高要求。公司专注于电池管理系统相关产品研发,配合外采电芯完成储能电池产品开发、生产。

电池管理系统是一种通过电路和算法对电池运行状态进行检测,通过对电池状态的实时监控,进而实现对电芯进行均衡管理、热管理、控制、保护和通讯的设备。电池管理系统能够实时检测储能电池的状态,一般具备储能电池荷电状态(SOC)估计、充放电管理和均衡、参数检测、安全管理、通信管理 5类功能。其中,SOC 是电池管理系统的控制算法的核心组成部分,SOC 估算精度与电池管理系统的控制准确性以及储能电池产品性能密切相关,具有较高技术壁垒。

硬件拓扑结构方面,发行人采用分布式电池管理系统架构,可根据应用需求搭配不同数量电池包实现多种电量组合,兼顾了储能电池灵活性和可靠性。从控模块对电芯工作状态进行采样,主控模块通过算法进行整体控制,实现储能电池荷电状态估算、充放电管理、均衡管理等多种功能。分布式电池管理系统拓扑结构如下:

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SOC 估算方面,发行人采用自主研发基于扩展卡尔曼滤波算法的二阶改进电池模型,结合电池系统全过程的充放电数据,建立系统自学习的 SOC 算法。该种算法能够准确的预测电池系统 SOC,与传统产品算法相比能够大幅提升SOC 预测精度,将 SOC 预测精度缩减到 3%以内。精确的 SOC 预测精度为应用高效的控制策略提供了技术保障。

充放电管理和均衡方面,发行人采用新的快速均衡控制策略,通过外部大电流均衡方式实现快速均衡,解决了电池系统长期工作过程中因功耗不一致导致的系统不均衡问题,还大幅提高了系统的可靠性及转换效率,使得转换效率保持在 94%以上。

参数检测和安全管理方面,发行人采用利用多重软硬件相结合的保护技术,解决了软件失效时无法保护电池系统的问题,同时,自动分配寻址技术解决了低效电池管理系统标定问题,电池可靠性和安全性得到提升。

发行人采用先进电源系统设计,在兼顾 60v-800v 的供电基础上实现低功耗设计,在原有设计基础上延长了系统待机运行时间。公司产品应用远程监控技术并建立电池系统状态数据库,BMS 能够提前预测电池系统的状态并及时干预,避免长时间的搁置造成的储能系统资源浪费,以及过度放电的情况发生。

公司拥有自主研发、生产 BMS 的能力,并持续优化 BMS 算法,提高储能电池整体性能、可靠性和安全性,建立技术护城河。公司储能电池产品兼顾了放电深度的同时,还具备较长循环使用寿命。储能电池产品如下:

image.pngimage.png公司创新采用逆变器和储能电池一体化设计,集成了直流开关、交流空开、电池空开、交流漏电保护器、并离网切换接触器等模块,推出“储能一体机”新产品,整体结构更加紧凑,用户接线更为便利。公司研发的储能一体机采用并离网切换技术,可支持并网和离网状态下使用,能够快速响应完成并离网工作状态切换;采用智能能源管理技术,可支持虚拟电厂应用,实现远程监控等功能;采用了三相不平衡控制技术,支持每相不平衡输出,支持每相零功率输出。公司储能一体机产品介绍如下:

image.pngimage.png2、并网逆变器产品

光伏并网逆变器是光伏发电系统的核心设备之一。并网逆变器作为光伏电池板与电网的接口装置,将光伏组件所发直流电能转换成交流电能并传输到负载或者并入电网,并网逆变器是光伏发电系统的核心模块,除了将直流电转换成交流电外,该设备还能够控制光伏组件的最大功率点追踪,提高光伏发电效率。按照技术路线可大致分为三类,组串式逆变器、集中式逆变器和微型逆变器。

image.png组串式逆变器的优点在于不同 MPPT 之间的功率追踪相互独立,可实现每组组串独立追踪最大功率点,从而避免了组串之间不平衡或者阴影遮挡对整个光伏发电系统的影响。组串式逆变器另一个优点是直流输入范围比较宽,从而延长发电时间,增加光伏发电系统整体发电量。组串式逆变器适合用于分布式发电系统中,可以选择不同数量电池组件形成单组串,具有较高组合灵活度,对于不规则的建筑屋顶能够根据屋顶环境使用特有组串形成较为优化的解决方案。

不同技术路线下光伏逆变器所呈现的产品特性以及应用领域也有所差异。相较于集中式逆变器,组串式逆变器最大功率点跟踪电压范围更宽,发电时间更长;相较于微型逆变器,组串式光伏逆变器单位功率成本更低、维护难度更低。综合以上,组串式逆变器凭借其技术特性,在地面大型电站、分布式大型工商屋顶电站以及分布式户用屋顶电站方面均可广泛适用。

image.pngimage.png公司生产的光伏并网逆变器拓扑结构如下:

image.png光伏逆变器根据输出交流电压的相数可分为单相逆变器和三相逆变器;根据能量是否存储可分为并网逆变器和储能逆变器。发行人并网逆变器产品系组串式逆变器,并网逆变器主要由 MPPT 单元、逆变单元、滤波单元与管理控制模块组成。与储能逆变器相比,结构方面,并网逆变器不需要配合储能电池使用,减少了充放电单元,并且逆变单元电路拓扑也更为简洁;性能方面,并网逆变器 MPPT 单元、逆变单元等核心硬件组成部分与储能逆变器类似,具有电路结构简单、系统稳定等优点。

除此之外,公司应用快速并网功率控制技术、非隔离型 DC-AC 变换技术、弱电网多台并机谐振抑制技术、快速充放电功率控制技术等,优化了并网逆变器产品性能,例如功率控制时间大幅缩减至 200 毫秒以内,实现快速并网功率控制,提高了多台并网逆变器同时使用的可靠性和稳定性。

公司现有 X1-Mini、X1-Boost、X1-Smart、X3-Mic、X3-Pro、X3-Mega 和X3-Forth 等多个产品系列并网逆变器产品,功率覆盖 0.6kW 至 150kW,可满足户用、工商业及分布式光伏电站需求。具体如下:

image.pngimage.pngimage.png3、配件及其他

配件及其他具体情况如下:

image.png发行人智慧能源管理软件为用户提供可视化信息查看及操作界面,实现数据传输、存储,以及为售后人员提供设备工作数据,此外,发行人智慧能源管理软件还能进一步实现智能预测、虚拟电厂(VPP)等应用提供支撑。智慧能源管理软件操作及使用界面如下:

image.png配件主要包括数据监控模块、数据集合控制器、智能充电桩及连接盒(MATEBOX),配合发行人逆变器等产品使用,报告期内单独向客户进行销售;智慧能源管理软件报告期内该软件不作为产品进行单独销售,用户购买发行人并网逆变器、储能逆变器等产品后,可自行登录或者下载应用软件安装使用。

4、公司产品应用场景

(1)户用光伏储能

户用光伏储能是指光伏系统所发电力主要供用户自身使用,并将富余电量接入电网或者为负载供能。配备储能的光伏系统可以帮助用户实现白天和夜间用电均由光伏发电提供,进一步提高光伏系统的经济性,该模式主要应用于户用(家庭用)光伏储能和工商业光伏储能场景。

户用光伏储能应用市场高速增长,一方面海外能源价格高企,加重了居民用电成本,光伏储能能够帮助用户实现电力自发自用、利用峰谷电价差异控制能耗,提高用电经济性;另一方面,随着光伏储能成本下降,其经济性将进一步提高。公司产品应用案例如下:

image.pngimage.png(2)光储充一体化

“光储充一体化”是指将光伏发电、储能、充电设备纳入同一系统管理应用,其最常见的应用场景是充电站以及家庭储能。光储充一体化应用到传统充电站,通过配置分布式光伏发电和储能,形成互补微电网系统,从而缓解充电桩大电流充电时对区域电网的冲击;“光储充”系统还能应用到户用储能系统,通过配置充电桩,构成户用光储充模式下的负载可调节微电网系统,既有助于让光伏能量实现自发自用,也能根据峰谷电价差异控制户用能耗,提高光伏储能系统的经济性。光储充一体化电站包括光伏储能系统、能量管理系统和智能充电桩产品组成。光储充一体化系统基本架构如下所示:image.png

image.png在光储充一体化方面,发行人通过储能逆变器的微网控制技术的应用,在确保微网系统的稳定性和可靠性的基础上实现多台储能逆变器并机工作。智慧能源管理平台能够利用过往光照强度和发电量、用户用电习惯和能耗量,对未来发电量和用户用电量进行预测,根据预测数据合理设置储能系统的充放电时间以及智能负载开启时间,通过数据集控盒等产品实现对光伏发电系统、储能系统、以及包括充电桩在内的智能负载的控制,提高用户应用“光储充”系统的整体使用效率。

作为“光储充”系统中必不可少的智能硬件组成部分,公司开发的单相、三相智能充电桩产品采用智能能源管理技术,具备智能充电模式,具有经济模式、光伏优先模式和快充模式,可根据用户用电需求进行切换。智慧能源管理通过充电桩与电动汽车搭配使用,能够将电动汽车作为储能单元的一部分,根据能量管理策略实时控制电动车充电功率,充分利用光伏发电系统发出的能量,减少从电网采购电能,从而提高系统整体经济性。

(3)虚拟电厂

“虚拟电厂”是一种将分布式发电系统、可控负荷和分布式储能设施有机结合,通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控的载体。虚拟电厂需完成分布式光储系统接入虚拟电厂网络后大量数据调控以及远程调度延时问题以保证光储系统实时响应;需要通过快速精确的实时调度指令,解决分布式光储系统发电发力波动性和不确定性问题;需要解决光储系统存在并网、离网等多种工作模式切换对电网造成的冲击问题。虚拟电厂架构如下所示:

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公司积极参与关于光储系统在虚拟电厂中的理论研究和技术创新。公司主导的基于虚拟电厂的“网源友好型智能光储系统关键技术及产业化项目”获得了 2020 年度浙江省科学技术进步一等奖。

公司开发了“艾罗智能微电网数据云分析平台 V1.0”,应用的基于虚拟电厂的分布式光储系统综合调控方法采用了广域离散化条件下多源协同的光储系统综合调控技术、基于 Storm 流式计算框架的虚拟电厂控制平台等多项技术,解决了指令堆积、延时处理等问题,实现了并行计算与协调控制技术在虚拟电厂的应用。同时,应用了储能微网控制技术、并离网无缝切换等技术的储能逆变器产品;以及应用快速充放电控制等技术的储能电池产品,为分布式光伏储能系统大规模组网建立虚拟电厂提供了产品支撑

公司研制并实施的兆瓦级分布式光储互联系统成功应用于英国电力调频场景。目前已在伯明翰、布里斯托、利兹等地区累计安装光伏储能系统 1 万余套,其中接近 3,000 套户储能系统参与电网调频应用,形成集群容量约 8.6MW 的虚拟电厂为英国电网提供调频应用。该虚拟电厂为英国电网侧提供调频服务时,云端虚拟能源互联系统下发远程控制指令时,功率响应延时时间可达 0.092 秒,响应时间远低于英国国家电网 FFR 标准(2 秒),有效解决了区域分布式光储用系统参与电网支撑的能量管理、响应速度、网源互动等难题。

(三)公司主营业务收入的主要构成及特征 

报告期内,公司各项产品的主营业务收入及占比情况如下表所示:

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二、公司所处行业的基本情况

(一)行业分类及确定依据 

根据国家统计局《国民经济行业分类和代码表》(GB/T4754-2017),公司所处行业为“C38 电气机械和器材制造类”;根据中国证监会发布的《上市公司行业分类指引》(2012 年修订),公司所处行业的“C38 电气机械和器材制造业”。

三、行业情况

1、户用储能系统

(1)户用储能市场概览

①户用储能系统构成

户用储能系统主要由储能逆变器、储能电池以及其他电气设备组成,其中,储能逆变器包含储能变流器(PCS)部分与能量管理系统(EMS)部分;储能电池包含电池模组(电芯)与电池管理系统(BMS)部分。

储能逆变器是户用储能系统的控制中心,需要处理来自屋顶光伏发电端、家庭耗能负载端、储能电池电能端传递的各种信息,并根据不同的应用场景制定控制策略;同时,储能逆变器还需要实现交流直流变换功能,既要控制电能传输至电网,又要控制储能电池的充电和放电过程。

储能电池主要功能是实现能量存储,其中,电池管理系统是储能电池核心组成部分,技术壁垒较高。电池管理系统核心功能是对电池充放电过程进行监测及控制,确保在电池安全的情况下使用电池存储的能量。同时,储能逆变器通过 CAN 接口与电池管理系统通讯,获取储能电池状态信息,并向储能电池下发控制指令,根据不同应用场景需要对管理储能电池工作状态进行主动控制干预。

②户用储能系统应用场景

储能技术在电力系统应用场景包括发电侧、电网侧以及用电侧应用。发电侧主要用于可再生能源发电厂以及传统电站,既能改善可再生能源发电特性,平抑发电波动,减少弃风弃光,提高电站发电质量和发电安全水平,又能辅助传统电站动态运行;电网侧主要用于电力辅助服务,通过调频、调幅等措施保障电网稳定运行;用电侧主要应用于(家庭)户用储能和工商业储能。

image.png随着海外居民电价的不断上涨,以及光伏和储能设备价格不断下降,光伏储能配套实现电力自发自用模式的经济性将越来越强。

(2)户用储能市场规模

用电侧储能系统应用包括户用储能系统和小型工商业储能系统。户用储能系统能够降低家庭用电成本,同时提高居民用电稳定性;小型工商业储能系统能够通过削峰填谷、降低容量电价等模式减少高耗电量对用户的电费支出,进而提高用电经济性、稳定性。

户用储能系统市场主要分布在海外,主要集中于海外欧洲、美国、澳大利亚等能源价格高、居民电价高的地区。相较于海外市场,中国市场现阶段主要以发电侧储能项目为主,主要原因是国内居民电价大幅低于国外地区,特别是大幅低于欧洲、美国、澳大利亚等地区的居民电价,国内居民应用户用储能系统对用户经济性提升并不突出。目前,欧洲是全球最大的户用储能市场,其市场规模仍处于快速增长阶段。

随着可再生能源的大力推广、鼓励政策持续推行、家用光伏系统装机量持续提高,以及能源价格上涨、居民电价高企和峰谷电价差异加大等因素,用电侧储能项目在全球范围内迎来爆发。

2019 年,欧盟提出“CEP 计划”,大力支持户用储能的发展;2022 年,欧盟进一步提出“REPowerEU”,加大可再生能源领域的投资,加速光伏系统建设。储能行业政策和规划的坚决推行,居民高企电价带来的能耗负担,进一步推动了欧洲户用储能市场快速增长。2020 年,欧洲户用储能装机累计达到了1.8GWh,成为全球最大的户用储能市场;2021 年,欧洲储能新增投运规模达到2.8GWh,户用储能仍是重要组成部分,其中德国户用储能安装已累计达到 43万套,占比最高。

2022 年,欧洲户用储能装机呈现高速增长态势,其中德国市场已成为了全球最大的户用储能市场,其他意大利、英国、捷克、波兰等欧洲国家,户用储能系统装机规模也在加速增长。预计 2022 年、2023 年,欧洲户用储能市场装机规模分将分别达到 10GWh、23GWh。

在储能行业政策鼓励以及能源价格普遍上涨的背景下,海外居民用电经济性、稳定性诉求持续推动户用储能市场快速增长。2021 年,全球新增户用储能装机规模为 1.91GW,按照储能系统电池容量统计规模为 4.36GWh。户用储能市场规模正处于快速增长阶段,根据东吴证券行业研究报告1,预计 2022 年全球户用储能装机规模将达到 15GWh,出货量将达到 24GWh,到 2025 年,全球户用储能装机规模将达到 50GW,按照储能系统电池容量统计规模将达到122GWh,出货量将达到 196GWh。最近 5 年,全球户用储能新增装机规模如下所示:

image.png(3)行业发展驱动因素

户用光伏储能系统市场的高速增长主要驱动因素包括各类鼓励政策持续落地推行、居民用电成本持续上升、光伏储能系统度电成本持续下降、海外电力供应稳定性较弱等,具体如下:

①居民用电成本持续上升,用户用电经济性诉求明显

户用储能产品能够解决居民能耗需求问题,为居民缓解高昂用电成本,是户用储能市场规模近两年高速增长最直接的原因。

近年来,随着能源供应紧张问题突显,欧洲主要国家电价快速上涨,并维持较高状态;同时,欧洲国家能源进口依赖严重,近期欧洲国家能源价格波动较大,增加了居民对电能供应的担忧。以德国地区为例,2020 年 1 月至 2022 年8 月,德国批发电价上涨近 10 倍,截至 2022 年 12 月,欧洲主要国家电价价格下降但仍处于相对较高的水平。欧洲主要国家批发电价上涨情况如下:

image.png国外居民用电价格快速上涨,与中国居民电价形成较大差异。中国居民电价与部分国家电价对比如下:

                                      2021 年 12 月中国与欧洲主要国家居民电价对比(欧元/kWh)image.png

image.png

2022 年,国外居民电价仍持续上升,以德国为例,2021 年 12 月至 2022 年12 月,德国居民电价已从 0.323 欧元/kWh 涨至 0.336 欧元/kWh。储能技术进步以及行业规模化发展,可再生能源成本持续下降,户用储能产品渗透率不断提高,为将来户用储能市场持续增长提供支撑。

受益于制造商制造效率不断提高和供应链管理体系持续完善,长期来看,储能系统中核心设备例如储能逆变器、储能电池等成本呈下降趋势,光伏度电成本、光伏储能系统成本亦呈下降趋势。以德国市场为例,德国居民用电、光伏、储能度电成本如下:

image.png②富余电能存储,自发自用水平提高,户用储能系统经济优势明显

除了光伏储能系统度电成本在持续下降之外,利用户用光伏储能系统提高电力自发自用水平、利用峰谷电价差提升储能度电收益,用于延缓和降低电价上涨带来的风险已经成为德国、比利时、日本、澳大利亚等居民用电价格高企的国家和地区应用的主要驱动因素之一。同时,随着“光伏上网电价(FIT)”和“净计量电价”之类的家用光伏补贴政策到期和削减,光伏电力自发自用经济性显著高于光伏发电上网,提高了居民在家庭户用光伏系统基础上配置储能系统的动力,提高进一步推动了户用光伏储能系统市场增长。光伏行业发展将从政策驱动时代逐步进入市场化运营时代,光伏补贴政策的调整促使用户改变以往电力上网的获益方式,而更倾向于将富余电能存储自用,从而节省电费支出。

③海外电力基础设施持续老化等原因,电力供应稳定性亟需增强

欧美国家人均用电量较高,德国、美国和澳大利亚 2020 年年人均用电量分别为 9857/12235/6771kWh,远超过中国人均 5297kWh 的用量。参考东吴证券行业研究报告2,以欧洲地区为例,假设搭建 5kW 储能逆变器+10kWh 储能电池的户用储能系统,以及居民自用电量 10kWh/天情况下,不考虑上网,每日节省电费约 4 欧元,回报周期为 6~9 年,若考虑补贴因素,回报周期可缩短至 2~3年。

综合以上,受光伏储能系统鼓励安装政策陆续落地推行、能源价格上涨带来的居民用电成本上升以及长期来看规模化生产持续优化光伏储能系统度电成本等因素的影响,户用光伏储能系统经济性提高,进一步推动了家用储能市场增长。

(4)户用储能市场竞争情况

根据应用场景不同,储能应用场景可分为电源侧储能、电网侧储能、用户侧储能等,其中,电源侧储能用于平滑新能源出力波动等,是目前储能应用规模最广的场景;电网侧储能主要提供系统备用、延缓输变电设备阻塞等,是储能领域的重要应用;用户侧储能主要用于提高电能质量、参与需求侧响应,为用于日常用电提供支撑,用户侧储能应用近年来市场规模高速增长。不同应用场景下装机功率占比如下所示:

image.png①户用储能系统特点

户用储能系统应用场景为住宅及小型工商业使用场景,具有应用储能逆变器功率较低、配置储能电池容量较小且用户配置方案多样化的特点。储能系统规模越大,设备成本就越高,用户可根据家庭负载数量,能耗大小,用户可以根据自身需求选择最经济的组合方式。

②户用储能系统竞争格局

市场规模方面,户用储能系统市场以海外市场为主,欧洲地区目前是全球最大户用储能市场。根据 BNEF 测算,2021 年全球户用储能装机规模达到4.36GWh,预计 2021 年至 2025 年户用储能领域市场规模将持续呈快速增长态势。

市场参与者方面,户用储能系统核心设备包括储能逆变器、储能电池,行业主要参与者包括布局户用储能电池业务的电池厂商以及户用储能逆变器厂商,包括派能科技、固德威、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技等国内厂商,以及SMA、SolarEdge 等国外厂商。

市场占有率方面,根据 IHS 统计数据,2021 年派能科技户用储能电池市场占有率为 14%。同时,参考上市公司公告,固德威户用储能逆变器出货量达到6.08 万台。参考古瑞瓦特招股说明书,固德威储能逆变器市场占有率分别是9.8%,由此估算 2021 年户用储能逆变器整体市场规模约为 62 万台。参考市场总体规模测算,2021 年艾罗能源户用储能电池出货量达到 177MWh,市场占有率约为 4.1%,户用储能逆变器出货量约 2.23 万台,市场占有率约 3.6%。

2、光伏逆变器

(1)光伏逆变器市场概况

光伏逆变器是光伏发电系统的核心模块,光伏逆变器按照技术路线可以分为三类,组串式逆变器、集中式逆变器和微型逆变器。2021 年,光伏逆变器市场仍以集中式逆变器和组串式逆变器为主,微型逆变器市场占比较小。根据IHS Markit 数据测算,2021 年全球组串式逆变器市场占比为 70.7%;根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2021 年版)》,2021 年我国组串式逆变器市场占有率为 69.6%,由此可见,组串式逆变器占据市场主导地位。

①组串式逆变器

组串式逆变器基于模块化设计,将多片光伏电池板组件根据逆变器额定输 入电压要求串联成一个组串,通过一台逆变器并联入电网,逆变器在直流端进 行最大功率点跟踪,一台组串式逆变器还可以允许多个组串接入并进行多路 MPPT 跟踪控制,从而提升光伏发现系统的整体效率。组串式光伏逆变器的优 点在于每个组串都能够形成独立的 MPPT,不同的最大功率峰值跟踪模块的组 串间可以有电压和电流的不匹配,彼此独立,从而避免了组串之间不平衡或者 阴影遮挡对整个光伏发电系统的影响。组串式逆变器另一个优点是支流输入范 围比较宽,从而延长发电时间,增加光伏发电系统整体发电量。组串式逆变器 适合用于分布式发电系统中,可以选择不同数量电池组件形成单组串,具有较 高组合灵活度,对于不规则的建筑屋顶能够根据屋顶环境使用特有组串形成较 为优化的解决方案。

根据并入电网的情况,组串式逆变器又可以分为组串式单相逆变器和组串式三相逆变器,具体选择方案依据不同国家电网系统而定。单相逆变器主要应用于单相电入户的民用屋顶和商业屋顶,三相逆变器主要应用于商业和工业屋顶。

按照是否具有能量存储功能,光伏逆变器分为储能逆变器和并网逆变器。储能逆变器与并网逆变器技术同源,与储能逆变器相比,结构方面,并网逆变器不需要配合储能电池使用,减少了充放电单元,并且逆变单元电路拓扑也更为简洁;性能方面,并网逆变器 MPPT 单元、逆变单元等核心硬件组成部分与储能逆变器类似,具有电路结构简单、系统稳定等优点。

②集中式逆变器

集中式逆变器的逆变方式是将大量并行的光伏组串连接到同一台集中式逆变器的直流输入端,完成最大功率点跟踪后,再经过逆变并入电网。集中式逆变器单体容量通常在 500kW 以上,逆变器集成度高,功率密度大,成本低,电网调节性好,主要适用于光照均匀的大型厂房、荒漠电站、大型地面光伏电站等。

由于并联的组串较多,光伏组件特性匹配有差别或部分遮影的影响,导致各组串最大功率点跟踪特性不一致,将影响整个光伏发电系统的效率和电产能。相较于组串式逆变器而言,集中式逆变器最大功率点跟踪电压范围较窄,组件配置灵活性较低,发电时间短。同时,组串式逆变器接入不同最大功率点跟踪模块的组串间允许电压和电流的不匹配,因而集中式逆变器较组串式逆变器而言整体发电效率更低。

③微型逆变器

微型逆变器主要应用于发电规模较小的分布式光伏发电系统,其特点在于每个微型逆变器一般只对应少数光伏组件,可以对每块光伏组件进行最大功率点跟踪,同时,可以集成在光伏电池板组件上,作为单块光伏板与电网之间的适配器。

微型逆变器优点是可以对每块组件进行独立的最大功率跟踪控制,在大规模使用时需要通过通信功能协调控制各个模块,监视各个模块的状态并检测出故障模块。相较于集中式、组串式光伏逆变器,微型逆变器单位功率成本较高,不适合大规模光伏发电场景使用。

(2)光伏逆变器市场规模

全球逆变器市场正处于高速增长状态,逐年增长趋势明显。根据 IHSMarkit 统计,2020 年全球逆变器的新增及替换整体市场规模为 135.7GW,2021年全球逆变器的新增及替换整体市场规模将达到约 187GW,2025 年全球逆变器新增及替换市场规模将达到 401GW。在全球新能源结构转型的背景下,随着光伏发电市场规模持续扩大,以及旧设备的替换需求增长,全球逆变器市场出货量将进一步增长。

image.png目前,组串式光伏逆变器占据市场主导地位,其市场占比进一步得到提升。组串式逆变器具有单体容量较小、系统效率高、易安装易维护等特点,在集中式电站、分布式电站及屋顶电站均可适用。随着技术不断进步,组串式逆变器成本呈持续下降趋势,其应用领域将持续扩展。根据中国光伏协会统计,2021年,组串式逆变器市场占比约为 69.6%,远超集中式逆变器、微型和其他类型逆变器。

(3)行业发展驱动因素

受益于国内较为完整的光伏产业链,产业链上下游协同发展持续推动国内光伏产业厂商持续实现技术突破。国内逆变器企业正处于高速发展阶段,中国逆变器厂商产品在全球主要光伏市场的市场份额持续上升。主要原因:一方面,国内逆变器产品通过快速升级迭代,产品质量不断获得提升,部分关键性能指标达到甚至超过海外老牌逆变器企业;另一方面国内光伏产业链较为完整,光伏逆变器原材料大部分实现了国产化替代,再加上人工成本、制造成本相比海外更低,国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显,在主要光伏市场中出货占比持续提升。

(4)光伏逆变器市场竞争情况

①光伏逆变器市场竞争格局

光伏逆变器的市场参与者有包括华为、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气、固德威、SMA、SolarEgde 等。中国光伏行业产业链完整,光伏逆变器厂商近年来快速发展,出货量占全球逆变器出货量比例快速增长。

image.png

2021 年,全球前十大逆变器厂商中,中国企业出货量(GW)占比合计达到了全球逆变器出货量总额的 86.80%。2021 年,全球逆变器市场占有率如下:

image.png随着光伏发电装机规模持续上升,逆变器市场规模快速增长。光伏逆变器行业整体市场格局呈现头部较为集中,主要参与企业差异化竞争的特点。光伏逆变器厂商按照自身技术特点,选择不同细分领域作为切入口,并迅速扩大市场竞争优势。各厂商依据不同市场战略布局,在不同细分领域形成了差异化竞争格局。

其中,在大型集中式地面电站、大型分布式电站领域,华为、阳光电源、上能电气具有较强竞争优势,同时,华为、阳光电源产品种类丰富,能够覆盖发电侧、电网侧和用户侧多种场景,整体出货量大;在小规模分布式光伏电站领域,锦浪科技、固德威、SMA、SolarEdge 具有较强竞争优势;在户用、小型工商业领域,古瑞瓦特、锦浪科技、固德威具有一定竞争优势;在微型逆变器领域,Enphase 具有较强竞争优势。

②户用光伏逆变器市场竞争格局

在户用光伏系统政策鼓励背景下,户用光伏系统市场呈现快速增长趋势,户用光伏逆变器主要厂商出货量快速增长。根据公开市场统计,2021 年,锦浪科技、古瑞瓦特、固德威逆变器出货量分别为 70.53 万台、69.49 万台、23.27 万台。2021 年,发行人光伏逆变器出货量总计 9.83 万台,与细分领域头部企业相比存在一定差距,随着发行人新建产能逐步投产、营销网络持续完善,发行人市场份额有望获得进一步提升。

四、竞争对手

1、行业内主要企业

报告期内,行业内主要参与者情况如下:

image.pngimage.png2、发行人的市场地位

(1)细分领域行业的整体竞争情况

户用储能系统及光伏市场主要分布在海外,主要集中于海外欧洲、美国、澳大利亚等能源价格高、居民电价高的地区。

户用储能系统核心设备包括储能逆变器、储能电池,行业主要参与者包括布局户用储能电池业务的电池厂商以及户用储能逆变器厂商。户用储能系统储能电池厂商包括派能科技等,逆变器厂商包括锦浪科技、古瑞瓦特、固德威等。根据 IHS 统计数据,2021 年派能科技户用储能电池市场占有率为 14%。

光伏逆变器市场参与者包括华为、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、固德威、SMA、SolarEdge 等。2021 年,全球前十大逆变器厂商中,中国企业出货量(GW)占比合计达到了全球逆变器出货量总额的 86.80%,行业集中度较高。根据 Solarzoom 统计数据,2021 年光伏逆变器出货量排名第一和第二厂商分别是阳光电源、华为,其市场占有率分别为 31.3%和 23.1%。

(2)发行人市场地位

①发行人在手订单充足,经营规模快速增长

报告期内,发行人与同行业竞争对手经营情况对比如下:

image.pngimage.png报告期内,发行人经营规模快速增长,但与同行业可比公司仍存在一定差距。目前市场需求持续景气,发行人在手订单充足,截至 2023 年 3 月 31 日,发行人在手订单约 32.52 亿元,其中储能电池在手订单约 20.17 亿元,储能逆变器、并网逆变器产品在手订单约 10.77 亿元,未来经营规模有望进一步提升。

五、发行人报告期的主要财务数据及财务指标

                                    2023年三季度                                                                   2022年度

营业总收入(元)                  40.07亿                                                                           46.12亿  

净利润(元)                          10.18亿                                                                            11.34亿

扣非净利润(元)                    10.06亿                                                                           11.20亿

发行股数 不超过过4,000.00 万股,超额配售选择权:

发行后总股本不超过过于过于16,000.00 万股

行业市盈率:17.6倍(2023.12.16数据)

同行业可比公司静态市盈率估值(不扣非):32.99(禾迈股份)、32.77(昱能科技)、27.21(固德威)、22.33(锦浪科技)、32.00(阳光电源)、123.00(上能电气)、13.06(派能科技)去除极值26.73

同行业可比公司静态市盈率估值(不扣非):31.72(禾迈股份)、49.13(昱能科技)、14.84(固德威)、23.62(锦浪科技)、11.94(阳光电源)、36.10(上能电气)、19.03(派能科技)去除极值26.63

image.png公司EPS静态不扣非:7.09

公司EPS静态扣非:7.00

公司EPS动态不扣非:8.48

公司EPS动态扣非:8.38

公司EPSTTM不扣非:10.13

公司EPSTTM扣非:10.04

拟募集资金80,872.25万元,募集资金需要发行价20.22元,实际募集资金:亿元.

募集资金用途: 1储能电池及逆变器扩产项目2光储智慧能源研发中心建设项目 3海外营销及服务体系项目4补充流动资金项目

12月发行新股数量10支。11月发行新股数量9支。

电力设备 -- 光伏设备 -- 逆变器

所属地域:浙江省

主营业务:光伏储能系统及产品提供商,主要面向海外客户提供光伏储能逆变器、储能电池以及并网逆变器,应用于分布式光伏储能及并网领域。    

产品名称:太阳能电池组件  、储能逆变器  、储能电池  、能源管理系统(EMS) 、T58磷酸铁锂储能电池 、T30磷酸铁锂储能电池 、T45三元锂储能电池 、T63三元锂储能电池 、组串式逆变器  、集中式逆变器 、微型逆变器     

控股股东:李新富、李国妹 (持有浙江艾罗网络能源技术股份有限公司股份比例:25.87、20.88%)

实际控制人:李新富、李国妹 (持有浙江艾罗网络能源技术股份有限公司股份比例:25.87、20.88%)

你是否有战略配售:本次发行最终战略配售数量为 800.00 万股,占发行总数量的20.00%。

股是否有保荐公司跟投:本次获配股数 120.00 万股。

(科创板)

行业市盈率:17.60倍(2023.12.16数据)

行业市盈率预估发行价:123.20元,可比公司预估市盈率发行价静态:101.25元,可比公司预估市盈率发行价动态:186.41元。

实际发行价:55.66元,发行流通市值:22.26亿,发行总市值:89.06亿

价格区间:225.82元,最高:416.62元,最低:8.24.是否有炒作价值:

动态行业市盈率预估发行价:149.25元。

上市首日市盈率: 6.56(动)、 5.49(TTM)倍.行业市盈率是否高估:  可比公司市盈率是否高估:

公司EPS动态不扣非:8.48公司EPSTTM不扣非:10.13

​预计年报业绩:净利润10.50亿元至11.50亿元,变动幅度为-7.41%至1.41% EPS7.19PE7.74

同行业可比公司静态市盈率估值(不扣非):31.72(禾迈股份)、49.13(昱能科技)、14.84(固德威)、23.62(锦浪科技)、11.94(阳光电源)、36.10(上能电气)、19.03(派能科技)去除极值26.63

上市首日开盘价:溢价%,市盈率。是否破发:

行业:户用储能系统行业、光伏逆变器行业。

发行公告可比公司:艾罗能源、禾迈股份、昱能科技、固德威、锦浪科技、阳光电源、上能电气、派能科技。

疑似概念: 光伏、锂电池、储能、

关键字:1、储能系统及产品(对标派能科技)2、并网逆变器产品3、配件及其他4、公司产品应用场景

1、储能系统及产品(1)储能逆变器①MPPT 单元②逆变单元③充放电单元(2)储能电池

2、并网逆变器产品3、配件及其他(数据监控模块、数据集合控制器、智能充电桩、连接盒(MATEBOX)、智慧能源管理软件)

4、公司产品应用场景(1)户用光伏储能(2)光储充一体化(3)虚拟电厂

储能电池、逆变器领域竞争对手:禾迈股份(688032.SH)、昱能科技(688348.SH)、固德威(688390.SH)、锦浪科技(300763.SZ)、阳光电源(300274.SZ)、上能电气(300827.SZ)、派能科技(688063.SH)、华为能源、艾罗能源。

逆变器四级行业:阳光电源、锦浪科技、固德威、禾迈股份、上能电气、昱能科技、艾罗能源。 

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