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固德威IPO：自主研发实力较强 打造光伏储能逆变器产业龙头
作者：林续
固德威致力于为家庭、工商业用户及地面电站提供智慧能源管理等整体解决方案，公司核心技术均系自主研发，业绩增长强劲，获得了客户的广泛认可。此外，伴随 科技 的进步及全球对环境保护越来越受重视，此次成功登陆科创板，固德威将迎来新的业绩爆发期。
政策鼓励 固德威紧抓行业发展机遇
近些年，我国光伏市场发展迅速，光伏累计装机量持续高速增长，巨大的市场需求带动了光伏逆变器行业市场的快速发展。公开资料显示，光伏逆变器是连接太阳能光伏电池板和电网之间的电力电子设备，可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电，反馈给商用输电系统，或供离网的电网使用,其性能直接关系到光伏发电系统的平稳性、发电效率以及使用年限，是光伏发电系统中的核心设备之一。
据中国光伏行业协会预测，2020年国内新增光伏市场将保持一定规模，且将在资源良好、电价较高地区出现平价项目，“十四五”期间不依赖补贴将使光伏摆脱总量控制束缚，新增装机市场将稳步上升。此外，受益于原材料成本的不断下降以及光伏发电技术的不断革新，全球光伏发电成本呈持续下降态势，成为光伏行业高速增长的内生动力，且光伏行业新兴地区市场如印度、中东等国家和地区将迎来快速发展，推动并网逆变器产品需求快速发展。
固德威所生产产品市场竞争能力较强。根据国际知名的电力与可再生能源研究机构Wood Mackenzie2020年5月发布的研究报告，2019年公司在全球光伏逆变器市场的出货量位列第十一位，市场占有率为3%；三相组串式逆变器出货量全球市场排名第六位，市场占有率为5%；单相组串式逆变器出货量全球市场排名第五位，市场占有率为7%；户用储能逆变器出货量全球市场排名第一位，市场占有率为15%。
主业突出 获得客户一致认可
十年磨一剑，固德威自2010年成立起即专注于太阳能、储能等新能源电力电源设备的研发、生产及销售，致力于为家庭、工商业用户及地面电站提供智慧能源管理等整体解决方案。长期对主业的专注也造就了公司较强的营收及盈利能力，招股书显示，2017年—2019年，公司营收分别为10.5亿元、8.35亿元、9.45亿元，归母净利润分别为0.53亿元、0.56亿元、1.03亿元。尤其值得一提的是，即便面对新冠肺炎疫情的影响，今年上半年公司亦取得不俗的业绩，营收及归母净利润均实现上涨，其中，实现营收5.88亿元，同比增长38.84%；实现归母净利润1.18亿元，同比大涨231.33%。
公司主营业务产品包括光伏并网逆变器、光伏储能逆变器、智能数据采集器以及SEMS智慧能源管理系统，截至2019年12月31日，公司已研发并网及储能全线二十多个系列光伏逆变器产品，功率覆盖0.7kW～80kW，可充分满足户用、扶贫、工商业及大型电站需求。此外，报告期内，公司盈利主要来自于光伏并网逆变器、光伏储能逆变器、智能数据采集器等新能源电力电源设备的销售，且智慧能源管理系统系公司目前大力开发及拓展的业务，截至2019年12月31日，公司智慧能源管理系统已推出SEMSV1.3版本，该系统可实现对光伏并网系统、光伏储能系统的监测与控制，并能够根据客户用电习惯、负荷情况，提供最优化的用能解决方案。
经过多年的行业深耕，公司与客户建立起了稳定持久的合作关系，奠定了公司的行业地位和品牌优势。公司产品立足中国，并已批量销往德国、意大利、澳大利亚、韩国、荷兰等全球80多个国家和地区。此外，公司在澳洲、荷兰、韩国、英国、德国、印度等境外及境内重要战略省份山东、河北、山西、安徽、广东等省份设立了服务点，可以对产品进行后续维修、技术支持等增值服务，以快速响应客户市场需求。
值得一提的是，公司产品凭借超低故障率和稳定的产品质量连续多年荣获IHS“全球十大组串式逆变器品牌”，并已于2017年10月被国家工信部认定为符合《光伏制造行业规范条件》的企业（第六批），在光伏新能源领域具有较高的品牌知名度和市场认可度。此外，公司曾荣获多项荣誉，在业内具有较高的市场知名度，公司曾先后获得“苏州市名牌产品”、“江苏省名牌产品”、“德国红点设计奖”，连续五年蝉联TÜV莱茵“质胜中国优胜奖”等荣誉和资质。
重视创新 核心技术均系自主研发
技术创新、降本增效成为光伏逆变器的关键词，未来光伏逆变器也将向高效率、大功率、高电压等级、高安全性能的方向发展。固德威自2010年成立以来，积极响应新能源领域的市场需求，始终将技术创新摆在战略地位，公司也由单纯的新能源电力电源设备企业向具备发电监测、光伏储能、调节电力需求的波峰波谷、负载用电需求数据收集功能的能源互联网方向进军。
自主研发的核心技术是固德威在行业内立足的根本，公司对所拥有的核心技术具有完全的自主知识产权，且技术具备先进性。具体来看，在高效户用、商用并网逆变器产品领域，公司技术先进性主要体现在拓扑研究、控制算法、工业设计等方面；在储能逆变器领域，公司实现了负载不间断供电，掌握了真正意义上的并离网无缝切换技术，无缝切换时间控制在毫秒级，该技术已在公司ES系列、EM系列、EH系列、ET系列、SBP系列等系列光伏储能逆变器产品得到应用。为巩固已有的技术优势同时提升技术竞争力，公司持续增加在产品技术创新、研发方面的投入，招股书显示，2017年—2019年，公司研发投入分别为0.33亿元、0.51亿元、0.58亿元，年均复合增长率为32.57%，占当期营收的比例分别为3.14%、6.15%、6.15%。此外，目前公司已经掌握并离网无缝切换技术、新能源 汽车 与电网能量互联技术、离网型微网控制技术、储能逆变器能量管理技术等领域的相关核心技术，相关技术已应用在公司相关产品中，且核心技术产品创收能力较强，报告期内，公司核心技术产品收入分别为10.45亿元、8.06亿元、8.69亿元，占公司当期营收的比重分别为99.48%、96.49%、91.97%。
经过在新能源电力电源设备领域近十年的深耕，公司建立了一套有效的研发体系，储备了优秀的研发人才，具备较强的产品和技术研发能力。公司一方面根据行业技术的发展趋势，开展主导性的先发研究，另一方面在与客户的合作过程中，以客户应用需求为中心，开发贴合客户实际且符合行业趋势的新产品。作为高新技术企业、国家级博士后科研工作站设站企业、国家火炬计划产业化示范项目承担单位，公司参与研发的项目荣获教育部技术发明奖（二等奖）、江苏省科学技术奖（二等奖）等。此外，数据显示，截至2019年12月31日，公司共有研发人员167人，占员工总数的17.20%，其中本科以上学历人员占全部研发人员的80.24%。截至招股书签署日，公司拥有已授权专利77项，其中发明专利28项、实用新型专利43项、外观设计专利6项，6项软件著作权。值得一提的是，为进一步丰富公司产品线，公司技术储备丰富，主要在研项目包括光伏储能混合逆变器（JET认证）、1500V三相并网逆变器、第二代电力线载波通信技术等，未来公司将深耕新能源控制、储能变换、能源管理等领域研发。
募资提供保障 开启智慧能源新时代
在可持续发展理念的指导下，能源利用和应用将逐步向清洁替代和电能替代的方向发展，固德威拟将此次募集资金全部投向与主营业务相关领域，项目全部符合国家政策及公司未来发展战略方向，公司将紧抓此次上市机遇，逐步增强在新能源电力电源设备领域的市场地位和技术优势，实现高质量发展。
《太阳能发展“十三五”规划》曾提出：“到2020年底，太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上，其中，光伏发电装机达到1.05亿千瓦以上”，光伏发电市场规模的不断扩大为光伏逆变器产品市场增长奠定了基础，“广德固德威智能光伏逆变器等能源管理系统产品生产项目（二期）”将通过新的生产工艺路线规划，不断优化产品生产工艺流程，大幅提升整体生产效率和制造规模。为进一步保持并提升公司在新能源领域的竞争实力，公司此次拟筹建的“智慧能源研发楼项目”主要为研发提供支撑，通过增添先进的研发设备，升级科研中心硬件环境，促进公司新技术、新产品的持续研发与更新。国内外营销网络体系、营销渠道管理能力及营销网络覆盖范围对公司拓展市场占有率至关重要，“全球营销及服务体系基础建设项目”将在国内对原有办事处升级合并，形成华北、华东、华南、华中、西北五处销售服务中心，并在北京新建销售服务中心；国外印度、日本、美国新建3家子公司。此外，为降低财务风险，优化财务结构，公司拟补充一定的流动资金。
站在新起点，迎接新挑战，创造新成绩。固德威将继续坚持以电力电子技术为基础，持续开拓创新清洁能源的转换技术、储能技术和智慧能源管理系统平台等，致力于成为智慧能源系统整体解决方案提供商，并将公司的相关产品和解决方案覆盖至全球存在电力电子产品需求的区域，携手电网、社区、客户共同开启智慧能源新时代。
光伏并网逆变器的市场前景如何？
目前光伏逆变器行业国际领军者是德国艾斯玛（SMA）公司，技术处在行业的顶点。国内比较有实力的并网逆变器企业有：合肥阳光电源、三 晶新能源、中达电通、山亿新能源、北京科诺伟业、艾索新能源等；而离网逆变器的技术发展相对较成熟，国内已拥有一批技术较领先的企业。
1.要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。
2.要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。
3.要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V蓄电池，其端电压可在10V～16V之间变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。
4.在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品质有较高的要求，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免与公共电网的电力污染，也要求逆变器输出正弦波电流。
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工作原理
逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。
中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功 光伏并网逆变器率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。
全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。
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控制电路工作
上述几种逆变器的主电路均需要有控制电路来实现，一般有方波和正弦波两种控制方式，方波输出的逆变电源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份大。正弦波输出是逆变器的发展趋势，随着微电子技术的发展，有PWM功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
1.方波输出的逆变器
1.方波输出的逆变器目前多采用脉宽调制集成电路，如SG3525，TL494等。实践证明，采用SG3525集成电路，并采用功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格比较高的逆变器，由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能力并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能，因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器
2.正弦波输出的逆变器控制集成电路，正弦波输出的逆变器，其控制电路可采用微处理器控制，如INTEL公司生产的80C196MC、摩托罗拉公司生产的MP16以及MI－CROCHIP公司生产的PIC16C73等，这些单片机均具有多路PWM发生器，并可设定上、下桥臂之间的死区时间，采用INTEL公司80C196MC实现正弦波输出的电路，80C196MC完成正弦波信号的发生，并检测交流输出电压，实现稳压。
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主电路功率器件的选择
逆变器的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达 小功率的光伏并网逆变器设计图林顿功率晶体管（BJT），功率场效应管（MOS－FET），绝缘栅晶体管（IGBT）和可关断晶闸管（GTO）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，因为MOSFET具有较低的通态压降和较高的开关频率，在高压大容量系统中一般均采用IGBT模块，这是因为MOSFET随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而IGBT在中容量系统中占有较大的优势，而在特大容量（100kVA以上）系统中，一般均采用GTO作为功率元件。
光伏逆变器 并网逆变器 太阳能逆变器SolarMax的光伏逆变器规格全，既有小功率的组串逆变器，又有大功率的集中式逆变器，随着中国光伏发电市场的迅速发展，SolarMax逆变器必然会被越来越多的中国客户使用。
