碳中和背景下，風電變流器行業國產化進程及前景（附報告目錄）
我國已明確提出，到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。預計2050年后，我國70%的電力將來自風光發電，成為碳中和的主力軍。
1、風電變流器國產化替代階段不斷推進
風電是一類清潔、綠色的可再生能源，也是可再生能源領域中技術最成熟、最具規模開發條件和商業化發展前景的發電方式之一。中國能源資源總量相對豐富，但人均能源資源擁有量較低，隨著中國經濟的持續發展和工業化、城鎮化進程的持續推進，出現了較大的能源缺口且呈逐步增加的趨勢。
相關報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2026年風電變流器行業發展現狀及前景預測》
風電變流器的作用本質，是為解決風機變化轉速下保證發電恒頻的問題。風力發電的一大問題在于，風資源的不穩定性決定了風機的轉速是變化的，而并網則需要 50Hz 的恒頻交流電。因此，需要一定頻率變化手段去配合轉速變化，才能實現風電頻率變頻為電網交流頻率。而電力電子技術中的變頻器技術（交流直流-交流）為解決這一問題提供了可能。
風電變流器與發電機一起構成了風機電氣系統的核心。發電機實現了機械能到電能的轉化，而變流器實現了電能形式向 50Hz 電網交流電的穩定轉化。變流器需要緊密配合轉速、力矩，因此也是風機主控制器的電氣執行機構。具體來看，風電變流器分為雙饋變流器和全功率變流器兩個大類，分別使用在雙饋型風機和全功率風機上。
在我國風電發展早期，風電變流器等變頻技術掌握在國外廠家手中，風電變流器主要依靠國外廠家供應。在 2009 年左右，風電變流器開始進入了國產化替代階段。金風科技、遠景能源、明陽智能等行業龍頭設有自己的變流器子公司，同時上述企業亦使用了部分第三方生產廠商生產的變流器產品。而其他風機廠商，變流器產品則主要外采自禾望電氣、日風電氣、陽光電源、海得控制等第三方供應商。
2、風電變流器的行業市場分析
在風力發電設備中，風電變流器是目前風力發電機組不可缺少的能量變換單元，風電變流器的功能是將風機在自然風的作用下發出電壓頻率、幅值不穩定的電能轉換為頻率、幅值穩定、符合電網要求的電能后并入電網。風電變流器不僅提高了機組效率，而且對于機組并網、電網安全穩定運行起到了良好作用，每一套新增風機均需要配備一套風電變流器。風電變流器以控制復雜、可靠性及穩定性要求高為主要特點，是風電機組的關鍵部件之一。風電變流器的行業規模一般以風電機組裝機容量衡量。
目前國產 2.0-3.0MW風電變流器已經批量生產，成為市場主流。未來隨著海上風電的規模化發展以及國內廠商技術水平的逐漸提高和經驗的不斷積累，國內企業及更高功率的變流器產品市場份額預計將有所提高。
2016-2019年我國風電進入快速發展周期，2016 年至 2019 年間，我國年均風電新增裝機容量為 22.35GW，長期來看，風力發電裝機容量的穩定增長帶動了對于上游風電變流器的穩定需求。
2016-2019年我國風電新增裝機容量統計
資料來源：普華有策
3、行業壁壘分析
風電變流器行業存在技術、規模、認證、人才、客戶等多重壁壘，門檻較高。目前風電變流器市場的頭部企業，其產品及技術均經過長時間的積累、發展及市場的驗證，對市場新進入者具有較高的技術壁壘.
（1）技術壁壘
風電變流器行業屬于典型的技術密集型行業。
第一，風電變流器是一個復雜的技術體系。風電變流器的技術涉及到大功率電力電子技術、控制理論和策略、計算機技術、系統集成設計與仿真測試及工藝技術等，具有較強技術實力的企業才能夠生產出質量可靠的產品，符合低電壓穿越測試標準、在特殊環境中穩定運行、滿足客戶對多項技術指標的個性化要求，同時有效控制產品成本。
第二，風電技術發展迅速，產品更新換代較快。當前風電行業逐步從陸上風電向海上風電發展，從平原向高海拔低溫地區應用，同時風電行業正朝著大高功率和智能化方向發展。新的應用場景要求風電變流器需具備持續優化的控制技術、不斷強化的單機容量、更高的系統可靠性與系統可維護性。需要企業在先進控制技術，新型功率模塊件應用、先進多電平變流器拓撲、智能診斷維護等方面不斷加強核心技術實力，以應對未來新一輪風電變流器行業技術進步帶來的競爭壓力。
（2）規模壁壘
由于風電變流器是風電機組的關鍵設備，一旦出現問題就會影響整個系統的運行，因此技術成熟、具有大量項目運行經驗成為客戶重點考慮因素。同時，只有企業的規模達到一定程度，才能在研發、采購、制造、服務等方面持續大量投入，保障產品的質量，并贏得客戶的信任，同時利用規模經濟降低成本。
（3）認證壁壘
風電變流器領域，我國有鑒衡產品認證、中國船級社產品認證等；同時風電變流器廠商還需要配合整機廠商通過中國電科院制定的高\低電壓穿越測試、電能質量測試、電網適應性、并網仿真測試等多項測試標準。通常情況下，為了能夠適應不同風電機組在不同環境下的電網適應性等要求，風電變流器廠商需要配合風電整機廠商進行長期的實驗與測試，新進入行業的企業較難在短時間內積累技術經驗從而獲得風電整機廠商的信任。
（4）人才壁壘
風電變流器從產品架構的整體設想，到樣機研發成型、試生產，再到調試后的量產銷售，均離不開經驗豐富的軟硬件工程師及掌握熟練裝配技藝的技術工人的共同配合與協作。高水平的工程師對于產品創新研發至關重要，而培養該類人才需要企業進行較多的研發投入及較長的時間周期。
（5）客戶壁壘
風力發電機組的制造是依靠供應鏈完成的，風機對關鍵部件具有可靠性要求高、生產工藝復雜、設計制作周期長，造價昂貴等特點，風機零部件的專用性、配套性強、采購成本高等特點決定了風機整機廠商對優質供應商的依賴性。
就變流器來說，風力發電整機廠商需要將變流器和整機進行長時間的配套實驗，投入大量人力、財力、物力進行調試，通常來說，進入風電廠商合格供應商名單變流器設備供應商不會輕易被更換，因此風電變流器行業有較強的客戶粘性。