L’attenzione globale allo sviluppo sostenibile si sta intensificando e l’importanza degli inverter come ponte di collegamento tra sistemi fotovoltaici e dispositivi di accumulo dell’energia nel campo delle nuove energie sta diventando sempre più evidente. Soprattutto con l’avvento della tecnologia di accumulo dell’energia, la funzione degli inverter come interfacce di accumulo dell’energia è diventata sempre più importante, e la rapida crescita del mercato dello stoccaggio dell’energia ha aperto nuovi punti di crescita commerciale per le aziende del settore degli inverter fotovoltaici.
I produttori di inverter stanno sviluppando attivamente prodotti con interfacce di accumulo di energia per supportare lo sviluppo di sistemi di accumulo di energia domestici e commerciali. Secondo i dati, la spedizione totale di inverter fotovoltaici in Cina (entroterra) ha raggiunto i 131,7 GW nel 2022, con un incremento di circa 60 GW rispetto all’anno precedente, con un tasso di crescita annuo di circa l’85%; Il volume delle spedizioni nel 2023 è di circa 170GW; Si prevede che entro il 2024 il volume delle spedizioni supererà i 200 GW. L’ascesa del mercato dei veicoli elettrici ha portato ad un continuo aumento della domanda di inverter. I dati mostrano che le vendite di veicoli elettrici in Cina dovrebbero raggiungere i 13,3 milioni di unità nel 2024, il che offre senza dubbio maggiori opportunità di crescita per il settore degli inverter.
1. Struttura della catena industriale degli inverter
La catena industriale degli inverter può essere principalmente suddivisa in tre anelli: upstream, midstream e downstream:
L'attività a monte dell'inverter prevede principalmente la fornitura di materie prime, tra cui componenti elettronici (IGBT, condensatori, resistenze, reattori, PCB, ecc.), componenti strutturali (armadi, chassis, ecc.) e materiali ausiliari. Le prestazioni e il controllo dei costi di queste materie prime hanno un impatto significativo sulla qualità e sul costo degli inverter. Tra questi, l'IGBT, in quanto rappresentante dei dispositivi a semiconduttore di potenza, è il componente principale degli inverter e influenza direttamente l'efficienza della generazione di energia delle centrali elettriche terminali a valle degli inverter fotovoltaici.
L’industria globale degli IGBT ha un’elevata concentrazione, con i quattro principali produttori di moduli IGBT che hanno una concentrazione del 58,2%, formando un mercato oligopolistico. A causa del loro avvio tardivo, i produttori cinesi di moduli IGBT devono migliorare la loro competitività. Attualmente, i moduli IGBT di produzione nazionale vengono utilizzati principalmente negli inverter a bassa potenza.
Il midstream degli inverter si riferisce al processo di produzione degli inverter, compresa la ricerca e lo sviluppo, la produzione e la vendita di inverter fotovoltaici e inverter di accumulo di energia. I principali produttori di inverter fotovoltaici includono Huawei, Sunac Power, Jinlang Technology, ecc. Queste aziende non solo innovano continuamente nella ricerca e nello sviluppo tecnologico, ma promuovono anche attivamente lo sviluppo del mercato. In termini di inverter per l’accumulo di energia, con la rapida crescita del mercato dell’accumulo di energia, anche la domanda di inverter per l’accumulo di energia è in costante aumento.
Il downstream degli inverter è il campo di applicazione della generazione di energia nelle centrali elettriche, compresa la generazione di energia fotovoltaica, la generazione di energia eolica, i sistemi di accumulo di energia, i veicoli elettrici e altri campi. Gli inverter fotovoltaici servono principalmente i campi della produzione di energia fotovoltaica, della generazione di energia eolica e dei sistemi di accumulo di energia e sono diventati una componente importante nel raggiungimento della trasformazione dell'energia verde. Con la crescita del mercato dei veicoli elettrici, l’applicazione degli inverter negli impianti di ricarica dei veicoli elettrici sta diventando sempre più diffusa.
2. Tendenze di sviluppo dell'industria degli inverter
Miglioramento dell'efficienza energetica
I futuri inverter porranno maggiore enfasi sul miglioramento dell’efficienza di conversione energetica e sulla riduzione al minimo delle perdite di energia durante il processo di conversione da corrente continua (CC) a corrente alternata (CA). Adottando materiali semiconduttori di nuova generazione come il carburo di silicio e il nitruro di gallio, nonché algoritmi di controllo intelligenti, gli inverter saranno in grado di convertire in modo più efficiente l'energia elettrica in corrente alternata utilizzabile. Questa tendenza non solo promuove il miglioramento complessivo dell’efficienza energetica, ma aiuta anche a ridurre gli sprechi energetici.
Miniaturizzazione e portabilità
La miniaturizzazione e la portabilità degli inverter sono una tendenza sempre più crescente, soprattutto per le attività all'aperto, l'alimentazione di emergenza e la domanda di elettricità in aree remote. I produttori si impegnano a sviluppare inverter più leggeri e compatti, riducendone le dimensioni senza sacrificare le prestazioni attraverso l'uso di materiali leggeri e design innovativi.
Intelligenza e integrazione
I futuri inverter integreranno più ampiamente le tecnologie dell’Internet delle cose (IoT) e delle reti intelligenti, ottenendo la comunicazione bidirezionale e lo scambio di dati con la rete elettrica. Gli inverter intelligenti possono monitorare e regolare la potenza erogata in tempo reale, adattarsi alle fluttuazioni della domanda della rete elettrica e bilanciare i carichi di alimentazione, supportando così la stabilità della rete elettrica. Questa tecnologia aiuterà anche a promuovere l’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili come l’energia solare ed eolica nella rete, fornendo un modo più flessibile ed efficiente di gestire l’energia pulita.
Compatibilità e multifunzionalità migliorate
Per adattarsi a diverse fonti di energia e scenari applicativi, i futuri inverter miglioreranno ulteriormente la compatibilità e la multifunzionalità. Lo sviluppo di inverter a onda sinusoidale pura e generatori di inverter consente agli inverter di adattarsi a diversi tipi di batterie (come batterie al litio, batterie al piombo, ecc.) e di connettersi con vari sistemi di energia rinnovabile (come l'energia solare ed eolica). Questa compatibilità consente di combinare i sistemi di energia pulita in modo più flessibile e aiuta gli utenti a raggiungere una maggiore indipendenza energetica.
Elevata affidabilità e durata
Gli inverter richiedono un'elevata affidabilità nelle applicazioni quotidiane per garantire il loro funzionamento stabile a lungo termine, soprattutto in ambienti esterni. I futuri progetti di inverter porranno maggiore enfasi sulla robustezza e sulla durata, utilizzando componenti di alta qualità per garantire che possano continuare a funzionare correttamente in ambienti difficili come temperature e umidità elevate. Soprattutto migliorando la tecnologia di dissipazione del calore e utilizzando involucri resistenti agli agenti atmosferici, fornirà una protezione più duratura per gli inverter installati all'aperto.
Riduzione dei costi e divulgazione
Attraverso i progressi tecnologici e le economie di scala, il costo di produzione degli inverter sarà ulteriormente ridotto, rendendo più semplice per gli utenti domestici e aziendali l’accesso alla tecnologia degli inverter e la realizzazione di soluzioni energetiche pulite a prezzi accessibili. Questa tendenza guiderà la diffusione degli inverter nelle applicazioni domestiche, commerciali e industriali e accelererà la transizione globale verso l’energia pulita.