Biến tần Trung Quốc tăng mạnh trên thị trường quốc tế

Là một trong những thành phần cốt lõi của hệ thống quang điện, bộ biến tần quang điện không chỉ có chức năng chuyển đổi DC/AC mà còn có chức năng tối đa hóa hiệu suất của pin mặt trời và chức năng bảo vệ sự cố của hệ thống, ảnh hưởng trực tiếp đến việc phát điện hiệu suất của hệ thống quang điện mặt trời.

Năm 2003, Sungrow Power, do Cao Renxian, hiệu trưởng trường đứng đầu, đã cho ra mắt bộ biến tần quang điện kết nối lưới 10kW đầu tiên của Trung Quốc với quyền sở hữu trí tuệ độc lập.Nhưng cho đến năm 2009, có rất ít doanh nghiệp sản xuất biến tần ở Trung Quốc và một lượng lớn thiết bị phụ thuộc vào nhập khẩu.Một số lượng lớn các thương hiệu nước ngoài như Emerson, SMA, Siemens, Schneider và ABB được đánh giá cao.

Trong thập kỷ qua, ngành công nghiệp biến tần của Trung Quốc đã đạt được sự phát triển.Năm 2010, 10 bộ biến tần quang điện hàng đầu thế giới bị thống trị bởi các thương hiệu châu Âu và Mỹ.Tuy nhiên, đến năm 2021, theo số liệu xếp hạng về thị phần biến tần, các doanh nghiệp biến tần Trung Quốc đã lọt top đầu thế giới.

Vào tháng 6 năm 2022, IHS Markit, một tổ chức nghiên cứu có thẩm quyền toàn cầu, đã công bố danh sách xếp hạng thị trường biến tần PV toàn cầu năm 2021.Trong danh sách này, thứ hạng của các doanh nghiệp biến tần PV Trung Quốc đã có nhiều thay đổi hơn.

Kể từ năm 2015, Sungrow Power và Huawei đã là hai công ty dẫn đầu về số lượng bộ biến tần quang điện toàn cầu.Cùng nhau, họ chiếm hơn 40% thị trường biến tần toàn cầu.SMA của doanh nghiệp Đức, vốn được coi là chuẩn mực cho các doanh nghiệp biến tần PV của Trung Quốc trong lịch sử, tiếp tục tụt hạng trong bảng xếp hạng thị trường biến tần toàn cầu vào năm 2021, từ thứ ba xuống thứ năm.Và Jinlang Technology, công ty biến tần quang điện thứ bảy của Trung Quốc trong năm 2020, đã vượt qua công ty biến tần cũ và được thăng hạng lên top ba “ngôi sao đang lên” thế giới.

Các doanh nghiệp biến tần quang điện của Trung Quốc cuối cùng đã trở thành ba doanh nghiệp hàng đầu thế giới, hình thành mô hình “chân máy” thế hệ mới.Ngoài ra, các nhà sản xuất biến tần do Jinlang, Guriwat và Goodway đại diện đã đẩy nhanh tốc độ đi biển và được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu, Hoa Kỳ, Châu Mỹ Latinh và các thị trường khác;Các nhà sản xuất nước ngoài như SMA, PE và SolerEdge vẫn bám sát các thị trường khu vực như Châu Âu, Hoa Kỳ và Brazil, nhưng thị phần đã giảm đáng kể.

Tăng nhanh

Trước năm 2012, do sự bùng nổ của thị trường quang điện ở Châu Âu, Hoa Kỳ và các quốc gia khác cùng với sự gia tăng liên tục của công suất lắp đặt, thị trường biến tần quang điện đã bị các doanh nghiệp Châu Âu thống trị.Vào thời điểm đó, doanh nghiệp biến tần SMA của Đức chiếm 22% thị phần biến tần toàn cầu.Trong thời kỳ này, các doanh nghiệp quang điện được thành lập sớm của Trung Quốc đã tận dụng xu hướng này và bắt đầu nổi lên trên trường quốc tế.Sau năm 2011, thị trường quang điện ở châu Âu bắt đầu chuyển dịch, thị trường ở Úc và Bắc Mỹ bùng nổ.Các doanh nghiệp biến tần trong nước cũng nhanh chóng bám theo.Được biết, năm 2012, các doanh nghiệp biến tần Trung Quốc chiếm hơn 50% thị phần tại Úc với lợi thế về hiệu suất chi phí cao.

Từ năm 2013, Chính phủ Trung Quốc đã ban hành chính sách giá điện chuẩn, các dự án trong nước liên tiếp được triển khai.Thị trường quang điện của Trung Quốc đã bước vào làn đường phát triển nhanh chóng và dần thay thế Châu Âu trở thành thị trường lắp đặt quang điện lớn nhất thế giới.Trong bối cảnh này, nguồn cung cấp bộ biến tần tập trung đang thiếu hụt và thị phần từng đạt gần 90%.Ở thời điểm hiện tại, Huawei đã quyết định tham gia thị trường với dòng biến tần, có thể coi là sự “đảo ngược kép” của thị trường Biển Đỏ và các sản phẩm phổ thông.

Một mặt, việc Huawei tham gia vào lĩnh vực bộ biến tần quang điện là tập trung vào triển vọng phát triển rộng lớn của ngành quang điện.Đồng thời, hoạt động sản xuất biến tần có những nét tương đồng với hoạt động kinh doanh thiết bị truyền thông và quản lý năng lượng “ngân hàng cũ” của Huawei.Nó có thể nhanh chóng sao chép những lợi thế của công nghệ di chuyển và chuỗi cung ứng, nhập khẩu các nhà cung cấp hiện có, giảm đáng kể chi phí nghiên cứu, phát triển và mua sắm biến tần, đồng thời nhanh chóng hình thành lợi thế.

Năm 2015, Huawei đứng đầu thị trường biến tần PV toàn cầu và Sungrow Power cũng lần đầu tiên vượt qua SMA.Cho đến nay, biến tần quang điện của Trung Quốc cuối cùng đã giành được hai vị trí hàng đầu thế giới và hoàn thành cuộc chơi “biến tần”.

Từ năm 2015 đến 2018, các nhà sản xuất biến tần PV trong nước tiếp tục phát triển và nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường với lợi thế về giá.Thị phần của các nhà sản xuất biến tần thương hiệu cũ ở nước ngoài tiếp tục bị ảnh hưởng.Trong lĩnh vực năng lượng nhỏ, SolarEdge, Enphase và các nhà sản xuất biến tần cao cấp khác vẫn có thể chiếm một thị phần nhất định nhờ lợi thế về thương hiệu và kênh của họ, trong khi trên thị trường các trạm quang điện lớn với sự cạnh tranh khốc liệt về giá, thị phần của các nhà sản xuất biến tần cũ của Châu Âu và Nhật Bản như SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron, v.v. đang giảm dần.

Sau năm 2018, một số nhà sản xuất biến tần ở nước ngoài bắt đầu rút lui khỏi lĩnh vực kinh doanh biến tần PV.Đối với các đại gia điện lớn, bộ biến tần quang điện chiếm tỷ trọng tương đối nhỏ trong hoạt động kinh doanh của họ.ABB, Schneider và các nhà sản xuất biến tần khác cũng đã liên tiếp rút lui khỏi lĩnh vực kinh doanh biến tần.

Các nhà sản xuất biến tần Trung Quốc bắt đầu đẩy nhanh việc bố trí thị trường nước ngoài.Ngày 27/7/2018, Sungrow Power đưa vào sử dụng cơ sở sản xuất biến tần có công suất lên tới 3GW tại Ấn Độ.Sau đó, vào ngày 27 tháng 8, công ty đã thành lập một trung tâm dịch vụ toàn diện tại địa phương tại Hoa Kỳ để tăng cường khả năng cung cấp dịch vụ hậu mãi và hàng tồn kho dự phòng ở nước ngoài.Đồng thời, Huawei, Shangnang, Guriwat, Jinlang, Goodway và các nhà sản xuất khác đã tăng cường hơn nữa để củng cố và mở rộng hoạt động kinh doanh ở nước ngoài.Đồng thời, các thương hiệu như Sanjing Electric, Shouhang New Energy và Mosuo Power bắt đầu tìm kiếm cơ hội mới ở nước ngoài.

Xét về mô hình thị trường nước ngoài, các doanh nghiệp có thương hiệu và khách hàng trên thị trường hiện tại về cơ bản đã đạt được sự cân bằng nhất định về cung cầu, mô hình thị trường quốc tế về cơ bản cũng đã được củng cố.Tuy nhiên, một số thị trường mới nổi vẫn đang theo hướng phát triển tích cực và có thể tìm kiếm những đột phá nhất định.Sự phát triển không ngừng của các thị trường mới nổi ở nước ngoài sẽ mang lại động lực mới cho các doanh nghiệp biến tần Trung Quốc.

Kể từ năm 2016, các nhà sản xuất biến tần Trung Quốc đã chiếm vị trí dẫn đầu trên thị trường biến tần quang điện thế giới.Yếu tố kép của đổi mới công nghệ và ứng dụng quy mô lớn đã thúc đẩy chi phí của tất cả các mắt xích trong chuỗi công nghiệp PV giảm nhanh chóng và chi phí của hệ thống PV đã giảm hơn 90% trong 10 năm.Là thiết bị cốt lõi của hệ thống PV, chi phí của biến tần PV trên mỗi watt đã giảm dần trong 10 năm qua, từ hơn 1 nhân dân tệ/W ở giai đoạn đầu xuống còn khoảng 0,1 ~ 0,2 nhân dân tệ/W vào năm 2021 và xuống còn khoảng 1 nhân dân tệ/W vào năm 2021. /10 trong số đó 10 năm trước.

Tăng tốc phân đoạn

Trong giai đoạn đầu phát triển quang điện, các nhà sản xuất biến tần tập trung vào việc giảm chi phí thiết bị, tối ưu hóa việc theo dõi công suất tối đa và chuyển đổi năng lượng hiệu quả hơn.Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và nâng cấp ứng dụng hệ thống, biến tần đã tích hợp nhiều chức năng hơn như bảo vệ và sửa chữa thành phần PID, tích hợp hỗ trợ theo dõi, hệ thống làm sạch và các thiết bị ngoại vi khác, để cải thiện hiệu suất của toàn bộ trạm quang điện và đảm bảo tối đa hóa thu nhập từ phát điện.

Trong thập kỷ qua, các kịch bản ứng dụng của bộ biến tần ngày càng tăng và chúng cần phải đối mặt với nhiều môi trường địa lý phức tạp và thời tiết khắc nghiệt khác nhau, như nhiệt độ cao ở sa mạc, độ ẩm cao ngoài khơi và sương mù muối cao.Một mặt, biến tần cần đáp ứng nhu cầu tản nhiệt của chính nó, mặt khác, nó cần cải thiện mức độ bảo vệ để đối phó với môi trường khắc nghiệt, điều này chắc chắn đặt ra yêu cầu cao hơn đối với thiết kế cấu trúc biến tần và công nghệ vật liệu.

Trong bối cảnh các nhà phát triển đặt ra yêu cầu cao về chất lượng và hiệu suất phát điện, ngành công nghiệp biến tần quang điện đang phát triển theo hướng có độ tin cậy cao hơn, hiệu suất chuyển đổi và chi phí thấp.

Sự cạnh tranh thị trường khốc liệt đã mang lại sự nâng cấp công nghệ liên tục.Trong khoảng năm 2010, cấu trúc liên kết mạch chính của biến tần PV là mạch hai cấp, với hiệu suất chuyển đổi khoảng 97%.Ngày nay, hiệu suất tối đa của bộ biến tần của các nhà sản xuất phổ thông trên thế giới nhìn chung đã vượt quá 99% và mục tiêu tiếp theo là 99,5%.Vào nửa cuối năm 2020, các mô-đun quang điện đã tung ra các mô-đun công suất cao dựa trên kích thước chip silicon 182mm và 210mm.Trong vòng chưa đầy nửa năm, một số doanh nghiệp như Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat và Jinlang Technology đã nhanh chóng theo kịp và liên tiếp tung ra các dòng biến tần công suất cao phù hợp với họ.

Theo dữ liệu của Hiệp hội Công nghiệp Quang điện Trung Quốc, hiện tại, thị trường biến tần PV trong nước vẫn bị thống trị bởi biến tần chuỗi và biến tần tập trung, trong khi các biến tần vi mô và phân tán khác chiếm tỷ trọng tương đối nhỏ.Với sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường quang điện phân tán và sự gia tăng tỷ lệ bộ biến tần chuỗi trong các nhà máy quang điện tập trung, tỷ lệ tổng thể của bộ biến tần chuỗi đã tăng lên hàng năm, vượt quá 60% vào năm 2020, trong khi tỷ lệ bộ biến tần tập trung ít hơn hơn 30%.Trong tương lai, với việc ứng dụng rộng rãi các bộ biến tần nối tiếp trong các nhà máy điện mặt đất lớn, thị phần của chúng sẽ còn tăng thêm.

Từ góc độ cấu trúc thị trường biến tần, cách bố trí của các nhà sản xuất khác nhau cho thấy rằng các sản phẩm cung cấp năng lượng mặt trời và SMA đã hoàn thiện, đồng thời có cả hoạt động kinh doanh biến tần tập trung và biến tần nối tiếp.Power Electronics và Shanngneng Electric chủ yếu sử dụng bộ biến tần tập trung.Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology và Goodway đều dựa trên bộ biến tần chuỗi, trong đó các sản phẩm của Huawei chủ yếu là bộ biến tần chuỗi lớn dành cho các nhà máy điện mặt đất lớn và hệ thống quang điện công nghiệp và thương mại, trong khi ba sản phẩm sau chủ yếu dành cho thị trường hộ gia đình.Emphase, Hemai và Yuneng Technology chủ yếu sử dụng bộ biến tần vi mô.

Trên thị trường toàn cầu, bộ biến tần nối tiếp và tập trung là những loại chính.Tại Trung Quốc, thị phần của biến tần tập trung và biến tần nối tiếp ổn định ở mức hơn 90%.

Trong tương lai, sự phát triển của biến tần sẽ đa dạng hơn.Một mặt, các loại ứng dụng của nhà máy quang điện rất đa dạng và các ứng dụng khác nhau như sa mạc, biển, mái phân tán và BIPV ngày càng tăng, với các yêu cầu khác nhau đối với bộ biến tần.Mặt khác, sự phát triển nhanh chóng của điện tử công suất, linh kiện và các công nghệ mới khác, cũng như sự tích hợp với AI, dữ liệu lớn, Internet và các công nghệ khác, cũng thúc đẩy sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp biến tần.Biến tần đang phát triển theo hướng hiệu suất cao hơn, mức công suất cao hơn, điện áp DC cao hơn, thông minh hơn, an toàn hơn, khả năng thích ứng với môi trường mạnh mẽ hơn và vận hành và bảo trì thân thiện hơn.

Ngoài ra, với việc ứng dụng năng lượng tái tạo trên quy mô lớn trên thế giới, tỷ lệ thâm nhập của PV ngày càng tăng và bộ biến tần cần có công suất hỗ trợ lưới mạnh hơn để đáp ứng yêu cầu vận hành ổn định và phản ứng điều độ nhanh của lưới điện yếu.Tích hợp lưu trữ quang, lưu trữ quang và tích hợp sạc, sản xuất hydro quang điện và các ứng dụng tích hợp và cải tiến khác cũng sẽ dần trở thành một hướng quan trọng và biến tần sẽ mở ra không gian phát triển lớn hơn.