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光伏跟蹤支架的主要邏輯：

1、平價(jià)時(shí)代全面來臨，“碳中和”激發(fā)全球巨大光伏市場空間；

2、光伏跟蹤支架具備國內(nèi)滲透率提升以及國產(chǎn)替代海外產(chǎn)品的雙提升邏輯；

3、相較于海外，國內(nèi)的公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品更具有性價(jià)比。

總結(jié)，高成長賽道+高壁壘+低滲透率=可能誕生大公司


券商測算，如果按照200GW光伏裝機(jī)，0.5元/W的行業(yè)均價(jià)測算，支架行業(yè)的市場空間在1000億。

在光伏系統(tǒng)里，組件決定了電池片發(fā)電效率；逆變器將直流電轉(zhuǎn)成交流電，并通過匹配不同組件、組串的電流電壓，計(jì)算最大功率點(diǎn)；而支架是系統(tǒng)中的支撐件，尤其是近幾年快速增長的跟蹤支架，可以跟蹤尋找光伏的最佳傾角，提高發(fā)電量。

一、 何為跟蹤支架

光伏支架是電站系統(tǒng)的“骨骼”，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了支撐、固定、轉(zhuǎn)動(dòng)光伏組件而設(shè)計(jì)安裝的特殊結(jié)構(gòu)件。光伏支架需要在特定環(huán)境下長期使用。具備較強(qiáng)的抗風(fēng)壓、抗雪壓、抗震、抗腐蝕等機(jī)械性能，確保在風(fēng)沙、雨、雪、地震等各種惡劣環(huán)境下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且使用壽命一般要求達(dá)到25年以上。

圖1：光伏支架在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置


光伏支架主要分為固定支架和跟蹤支架。固定支架以一年中光伏電池板獲得太陽輻射量最大的傾角作為支架的安裝傾角；跟蹤支架由結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（可旋轉(zhuǎn)支架）、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（包括通訊控制箱、傳感器、云平臺(tái)、電控箱等部件）三部分組成，通過電機(jī)控制追蹤太陽高度角和方位角來獲得更多的太陽輻射，從而增加發(fā)電量。

固定支架結(jié)構(gòu)形式簡單，技術(shù)門檻較低，運(yùn)營成本及維護(hù)費(fèi)用很低，價(jià)格也較低。跟蹤支架由于需要?jiǎng)恿ρb置調(diào)整電池板角度，穩(wěn)定性偏低，抗風(fēng)能力較弱，運(yùn)營成本較高，但發(fā)電效率高，根據(jù)中信博官網(wǎng)數(shù)據(jù)，跟蹤支架能夠增厚發(fā)電量8%-30%左右。

圖2：跟蹤系統(tǒng)示意圖


跟蹤支架提升發(fā)電量的原理：跟蹤支架通過提升組件的太陽光直射占比，從而在一天之中使組件接收到更多的太陽光輻射，進(jìn)而提升發(fā)電量。

圖3：跟蹤支架提升發(fā)電量原理示意圖


跟蹤支架對(duì)光伏發(fā)電量的提升幅度：理想情況下，采用雙軸跟蹤式安裝方式與采用最佳傾角固定式相比發(fā)電量可以提升20%-30%；參考NEXTracker當(dāng)前明星產(chǎn)品TrueCapture的工作情況，在實(shí)際運(yùn)行中，使用跟蹤支架可以使常規(guī)光伏電站的發(fā)電量提高8%-30%不等。

圖4：不同直射比地區(qū)跟蹤支架相對(duì)固定支架的發(fā)電增益


二、 支架市場空間廣闊

支架行業(yè)市場空間不小于光伏逆變器、跟蹤支架單W盈利與組件相當(dāng)。在光伏系統(tǒng)里，組件決定了電池片發(fā)電效率；逆變器將直流電轉(zhuǎn)成交流電，并通過匹配不同組件、組串的電流電壓，計(jì)算最大功率點(diǎn)；而支架是系統(tǒng)中的支撐件，尤其是近幾年快速增長的跟蹤支架，可以跟蹤尋找光伏的最佳傾角，提高發(fā)電量。

在系統(tǒng)3.5-4元/W的造價(jià)里，目前組件的價(jià)格在1.5-1.9元/W，如果做到硅片/電池片一半自供，單W凈利基本在0.06-0.1元左右；逆變器國內(nèi)價(jià)格在0.2元/W以下，海外價(jià)格在0.3-0.7元/W之間，國內(nèi)外盈利差距較大，海外單W凈利可以做到0.04-0.1元/W左右；而支架目前固定支架單W價(jià)格在0.3元/W，單W利潤0.02元/W，跟蹤支架價(jià)格在0.55元/W左右，單W凈利可以做到0.05元/W左右，與組件的單W盈利基本相當(dāng)。2023年支架市場空間將達(dá)到1000億元以上，不低于逆變器行業(yè)。

圖5：預(yù)計(jì)2023年光伏支架市場空間達(dá)到1017億


三、 跟蹤支架行業(yè)格局：集中度提升+國產(chǎn)替代

跟蹤支架行業(yè)較為集中，19年前5大企業(yè)占比68%，前10大企業(yè)占比88%，而前10大企業(yè)中只有Arctech和Nclave是中國企業(yè)，剩余都是海外玩家，包括美國的龍頭企業(yè)NEXTRACKER和Array Technology等。天合也是收購的西班牙企業(yè)，中國本土發(fā)展起來的主要企業(yè)只有Arctech一家，份額在5%。，整體光伏支架市場集中度較低。而跟蹤支架技術(shù)拉高了行業(yè)壁壘，行業(yè)內(nèi)

玩家較少，隨著跟蹤支架滲透率提升，龍頭憑借出色的競爭優(yōu)勢，未來支架行業(yè)集中度將進(jìn)一步提高，馬太效應(yīng)顯現(xiàn)，龍頭受益。

圖6：跟蹤支架全球出貨量


海外跟蹤支架的價(jià)格比國內(nèi)高15%。與逆變器類似，之所以海外占比較高的原因主要包括：①海外市場追求品質(zhì)，能接受價(jià)格更高的產(chǎn)品，更傾向于使用跟蹤支架，需求催生了海外當(dāng)?shù)仄髽I(yè)。② 跟蹤支架的質(zhì)保3-5年，而使用期限長達(dá)25年，品牌與歷史業(yè)績非常重要。③由于國外的大型項(xiàng)目融資會(huì)細(xì)拆到每個(gè)主要部件，能夠取得可融資認(rèn)證非常重要，獲取的時(shí)間一般要2年左右，相對(duì)也有門檻。

目前跟蹤支架行業(yè)是光伏產(chǎn)業(yè)鏈你各環(huán)節(jié)中少有的仍以海外企業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)，未來國產(chǎn)替代勢在必行，國產(chǎn)替代空間大。與固定支架相比，跟蹤支架技術(shù)門檻要求較高，目前市場歐美企業(yè)占據(jù)前四，2019年CR4為62%，格局相對(duì)穩(wěn)定，海外廠商已依靠成熟的解決方案形成了一定的用戶習(xí)慣。2016-2019 年全球行業(yè)第一的美國公司 NEXTracker 市場占有率分別為 33%、30%及 29%，而中國企業(yè)中信博、天合光能收購的NClave在2019年分別位列第五、第七。從國產(chǎn)占比來看，與光伏主環(huán)節(jié)硅料、硅片、電池、組件相比，目前跟蹤支架的國產(chǎn)化率僅為10%，存在較大上升空間。

圖7：產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)國產(chǎn)化率對(duì)比


四、 跟蹤支架的性價(jià)比優(yōu)勢

與固定支架相比，跟蹤支架能夠顯著降低度電成本。根據(jù) Joule 研究數(shù)據(jù)顯示，使用單軸跟蹤支架比固定支架的度電成本更低，而雙面組件+單軸跟蹤支架在 93.1%的陸地能夠達(dá)到度電成本最低，單面組件+單軸跟蹤支架在 87.9%的陸地上度電成本是第二低的，雙軸跟蹤支架僅在緯度 70 以上、靠近兩極的地區(qū)比其他方式更具優(yōu)勢。因?yàn)閱屋S跟蹤支架與固定支架相比，增發(fā)電量帶來的收益大于其邊際成本的增加，而雙軸雖然能夠最大程度地提高發(fā)電量，但其成本更高。

圖8：不同地區(qū)支架LOCE水平（美分/度）


性價(jià)比是跟蹤支架滲透率提升的核心驅(qū)動(dòng)力。在現(xiàn)有情況下，跟蹤支架相較于固定支架，除了本身售價(jià)貴0.38元/W 外，土地費(fèi)用、基礎(chǔ)費(fèi)用也略貴于固定支架，測算系統(tǒng)成本上，跟蹤支架目前相較固定支架貴0.68元/W。若假設(shè)組件價(jià)格為1.70元/W，系統(tǒng)成本為3.85元/W，一類地區(qū)光照小時(shí)數(shù)為 1600h，貸款比例為70%，貸款利率為5.0%，上網(wǎng)電價(jià)為0.266 元/度，在此基礎(chǔ)上，測算在不同發(fā)電量增益下固定支架和跟蹤支架的IRR差異和合理價(jià)差。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)來看大部分區(qū)域發(fā)電量增益均在20%以上，按20%測算，跟蹤支架IRR高0.39%，此時(shí)的合理價(jià)差應(yīng)在0.47元/W，大于目前實(shí)際價(jià)差0.38元/W，跟蹤支架具備性價(jià)比

圖9：不同發(fā)電量增益下跟蹤、固定支架價(jià)差


五、 跟蹤支架的滲透率

跟蹤支架滲透率提升，預(yù)計(jì)2023年超過固定支架。跟蹤支架依托自身發(fā)電優(yōu)勢，逐漸普及。伍德麥肯茲估計(jì)，2019年跟蹤支架增長最快的市場是美國，占全球出貨量50%，以墨西哥、巴西和智利引領(lǐng)的拉丁美洲是全球第二大市場。此外，根據(jù)IHS Markit預(yù)測，隨著跟蹤支架在大約三分之一的地面安裝項(xiàng)目中使用，在2019-23年期間跟蹤支架的部署將超過150GW。IHS預(yù)計(jì)到2023年支架市場將出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，跟蹤支架將占據(jù)主導(dǎo)地位。

對(duì)標(biāo)美國，國內(nèi)跟蹤支架滲透率提升空間大。近三年美國跟蹤支架滲透率提升很快，2017-2019年跟蹤支架在地面電站中的滲透率從60%提升到70%。主要由于：1）美國ITC退稅政策，為太陽能系統(tǒng)所有者在任何市場領(lǐng)域的項(xiàng)目總應(yīng)納稅額提供抵免回報(bào)，2016-2019年為30%，由于跟蹤支架初裝成本更高，退稅優(yōu)惠更明顯；2）近年來由于供應(yīng)商價(jià)格競爭以及技術(shù)發(fā)展，跟蹤支架項(xiàng)目單W成本下降迅速，經(jīng)濟(jì)性凸顯。國內(nèi)看，跟蹤支架目前滲透率很低，2016年，跟蹤支架在大型地面電站的占比在1.2%，2019年提升至7%，主要是領(lǐng)跑者項(xiàng)目貢獻(xiàn)增量。國內(nèi)跟蹤支架滲透率提升空間很大。

國內(nèi)滲透率低的主要原因是：1）補(bǔ)貼階段補(bǔ)貼拖欠；2）國家競價(jià)補(bǔ)貼對(duì)最低保障收購小時(shí)數(shù)限制，多發(fā)的電補(bǔ)貼受限，跟蹤支架的發(fā)電增益優(yōu)勢削弱；3）有些廠家為了降低成本提高利潤，降低跟蹤支架的配置，例如不配置阻尼器等，從而導(dǎo)致事故發(fā)生，跟蹤支架市場良莠不齊，影響推廣。

進(jìn)入平價(jià)時(shí)代后，制約因素將逐步消除，跟蹤支架滲透率提升大勢所趨。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)的國內(nèi)光伏領(lǐng)跑者第二期及第三期項(xiàng)目支架招標(biāo)情況，跟蹤支架的規(guī)模占比分別為22%和38%，占比顯著提升。

作為行業(yè)風(fēng)向標(biāo)，領(lǐng)跑者項(xiàng)目的跟蹤支架占比不斷提升，可以預(yù)見與之類似的光伏平價(jià)基地項(xiàng)目也將繼續(xù)推廣跟蹤支架的使用，平價(jià)時(shí)代后，光伏電站投資者不再依賴補(bǔ)貼，同時(shí)也不存在保障小時(shí)數(shù)限發(fā)限制，光伏行業(yè)由拼規(guī)模、拼速度、拼價(jià)格向拼質(zhì)量、拼技術(shù)、拼效益轉(zhuǎn)變，再疊加跟蹤支架成本不斷降低，其相對(duì)固定支架的優(yōu)勢將逐漸凸顯，市場滲透率快速提高，預(yù)計(jì)中國跟蹤支架會(huì)迎來較大發(fā)展。

六、 跟蹤支架的壁壘

跟蹤支架的壁壘主要變現(xiàn)在4個(gè)方面：1）風(fēng)工程與風(fēng)洞測試；2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與排布；3）算法與AI運(yùn)用；4）可融資性與項(xiàng)目背書。

1） 風(fēng)工程與風(fēng)洞測試

跟蹤支架相對(duì)于固定支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低。固定支架可采用雙立柱、單立柱等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與排布，而跟蹤支架則可以采用斜單軸、平單軸和雙軸等不同方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與排布，無論采用何種方式，由于其組件朝向需根據(jù)光照情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，跟蹤支架相對(duì)于固定支架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低。

風(fēng)引起的渦激振動(dòng)和顫振對(duì)光伏支架的穩(wěn)定性造成巨大影響。從流體的角度來分析，渦激振動(dòng)指的是任何非流線型物體，在一定的恒定流速下，都會(huì)在物體兩側(cè)交替地產(chǎn)生脫離結(jié)構(gòu)物表面的旋渦，在低風(fēng)速的情況下，如果風(fēng)繞過跟蹤支架形成渦流，則容易使跟蹤支架產(chǎn)生一定程度的變形；顫振則指的是彈性結(jié)構(gòu)在均勻氣流中由于受到氣動(dòng)力、彈性力和慣性力的耦合作用而發(fā)生的振幅不衰減的自激振動(dòng)，具體而言，在風(fēng)速增大過程中，風(fēng)的渦流頻率脫離跟蹤支架的結(jié)構(gòu)頻率，振幅不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致跟蹤支架失穩(wěn)甚至毀壞。無論是渦激振動(dòng)還是顫振，都對(duì)光伏支架的穩(wěn)定性造成巨大影響。

風(fēng)洞測試是測試跟蹤支架抵御風(fēng)壓能力的必要方式。流體力學(xué)方面的風(fēng)洞測試指在風(fēng)洞中安置飛行器或其他物體模型，研究氣體流動(dòng)及其與模型的相互作用，以了解實(shí)際飛行器或其他物體的空氣動(dòng)力學(xué)特性的一種空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)方法。而跟蹤支架的風(fēng)洞測試，指的則是通靜態(tài)風(fēng)荷載測試、動(dòng)態(tài)風(fēng)荷載測試、氣動(dòng)穩(wěn)定性測試、氣動(dòng)彈性測試等方式，獲得各受力點(diǎn)的壓力系數(shù)、扭矩系數(shù)和動(dòng)態(tài)放大系數(shù)等。

風(fēng)洞測試形成數(shù)據(jù)較多，測試價(jià)格高昂。在風(fēng)洞測試的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目已成為一線跟蹤支架廠商共識(shí)，進(jìn)行合理合規(guī)的風(fēng)洞測試，方能保證計(jì)算滿足實(shí)際項(xiàng)目的要求。而風(fēng)洞測試形成數(shù)據(jù)約有數(shù)百萬組，對(duì)廠商數(shù)據(jù)處理能力提出較大考驗(yàn)，與此同時(shí)，目前國際上能夠完整進(jìn)行高效風(fēng)洞測試的廠商較少，主要有美國的CPP測試機(jī)構(gòu)，每一次完成的測試需要約數(shù)十萬美元，價(jià)格高昂，也對(duì)廠商的現(xiàn)金流提出挑戰(zhàn)。

2） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與排布

公司在簽訂合同之前需要與客戶進(jìn)行大量的設(shè)計(jì)方案溝通，設(shè)計(jì)出高性價(jià)比的跟蹤支架系統(tǒng)方案。光伏跟蹤支架主要運(yùn)用在大型地面電站領(lǐng)域，由于不同的項(xiàng)目要求各異，因此要求跟蹤支架供應(yīng)商具備強(qiáng)大的定制化產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力，意味著光伏跟蹤支架廠商需要通過大量的項(xiàng)目積累及技術(shù)研發(fā)，形成整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與排布能力。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效提升跟蹤支架的穩(wěn)定性。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看，有效的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效提升跟蹤支架的穩(wěn)定性。

以跟蹤支架廠商中信博的天智2產(chǎn)品為例，傳統(tǒng)跟蹤器在大風(fēng)環(huán)境中，由于立柱受力大，容易產(chǎn)生立柱變形的情況，而天智2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過扭矩分?jǐn)偟姆绞剑瑴p少立柱受力，增強(qiáng)其在極端環(huán)境下的適應(yīng)能力，因此相較于傳統(tǒng)的2V跟蹤器，天智2系統(tǒng)能夠抵御最多超2倍的風(fēng)速；與此同時(shí)，天智2采用了9個(gè)立柱每套跟蹤器，208根基礎(chǔ)每MW的布局方式，相較于傳統(tǒng)1V和2V跟蹤器，占據(jù)空間更少，布局更為合理，整體系統(tǒng)的成本得到一定程度的下降。

3） 算法與AI運(yùn)用

AI算法應(yīng)用，進(jìn)一步提升發(fā)電量。老一代跟蹤支架主要以時(shí)間方式進(jìn)行對(duì)太陽的追蹤，目前一線廠商開始在時(shí)間控制上改進(jìn)算法，加入人工智能的應(yīng)用，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方式實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的最大化。公司最新一代天智II跟蹤系統(tǒng)把人工智能技術(shù)與跟蹤支架進(jìn)行完美結(jié)合，公司采用芯片級(jí)控制器，逆跟蹤策略與云層策略相得益彰，可提升發(fā)電量4.5-6%。

逆跟蹤策略可以分析地形起伏和跟蹤系統(tǒng)排布，一個(gè)組串甚至多個(gè)組串間形成聯(lián)動(dòng)，規(guī)避陣列間陰影，最大化利用輻照資源，與常規(guī)跟蹤算法相比，可提升發(fā)電量0-4%。云層策略建立氣象數(shù)據(jù)庫，結(jié)合實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)，獲取云層圖像，將云層向光伏電站投影，識(shí)別投影區(qū)域，區(qū)分位于不同區(qū)域的跟蹤方式，可有效增加 0.5-2%的發(fā)電量。中信博在青海省 641MW特高壓項(xiàng)目采用AI智能控制，實(shí)現(xiàn)在不規(guī)則地形上智能判斷陰影產(chǎn)生位置，進(jìn)行非一致性角度調(diào)整。

4） 可融資性與項(xiàng)目背書

跟蹤支架招標(biāo)采用短名單形式，一旦確定方案難以更換。從目前主要國家的光伏跟蹤支架招標(biāo)來看，由于光伏跟蹤支架主要面向大型地面電站，每個(gè)項(xiàng)目在招標(biāo)之前，由各個(gè)廠商提供初步方案，其中設(shè)置有短名單（一類供應(yīng)商），方案在接受EPC廠商和設(shè)計(jì)公司審核和驗(yàn)證之后，由當(dāng)?shù)卣蜆I(yè)主進(jìn)行相應(yīng)的審批，一旦確定光伏跟蹤支架的方案后，難以進(jìn)行更換。

過往項(xiàng)目的背書成為影響短名單的重要因素。由于短名單形式的存在，此前是否在本區(qū)域有過光伏跟蹤支架項(xiàng)目和項(xiàng)目目前進(jìn)展?fàn)顩r，成為影響短名單的重要因素之一，因此，足夠多的過往跟蹤支架項(xiàng)目和項(xiàng)目的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，成為影響光伏跟蹤支架廠商是否進(jìn)入短名單以及能否最終成為供應(yīng)商的重要因素之一，對(duì)于行業(yè)新進(jìn)入者而言，缺乏足夠的項(xiàng)目鋪墊，也成為遏制其持續(xù)發(fā)展的重要因素。

光伏支架的安全意義使得跟蹤支架廠商的選擇成為銀行貸款的重要參考因素。如前所述，光伏支架是光伏電站的骨骼，光伏支架一旦出現(xiàn)安全性問題，與其他環(huán)節(jié)相比，對(duì)光伏電站產(chǎn)生的損失都將更為顯著，在光伏電站進(jìn)行融資的過程中，EPC廠商對(duì)于跟蹤支架廠商的選擇也成為銀行方面放貸的重要參考因素。銀行對(duì)于光伏跟蹤支架廠商的考量重點(diǎn)也在于過往項(xiàng)目的背書。因此可融資性和項(xiàng)目的背書也成為光伏跟蹤支架廠商的核心壁壘之一 。

原標(biāo)題：光伏黑馬：打破國外壟斷，千億黃金賽道崛起！