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薄膜电容器在新能源汽车上广泛应用于电池管理系统(BMS)、电控系统、DC-DC 开关电源、车载充电器(OBC)、48V 变频器、48V DC-DC 开关电源以及无线充电系统中。新能源汽车上薄膜电容器的功能包括直流支撑(DC-Link)、EMI 滤波、功率因数校正(PassivePFC)、缓冲/谐振(Snubber/Resonant)。
薄膜电容器也用于 EMI 滤波、缓冲/谐振电路、输出滤波(DC Filter)等,但价值量都相对较低。根据测算,单车薄膜电容器价值量为 427.5 元。
新能源汽车用薄膜电容器未来五年 CAGR 约 42.5%, 2025 年全球市场空间达 76.7 亿元。
薄膜电容器应用于光伏逆变器 DC-Link、输入/输出滤波以及逆变系统缓冲电路。作为光伏逆变器中的 DC-Link 电容,其主要作用是吸收逆变器从 DC-Link 端的高脉冲电流,使逆变器端的电压波动处在可接受范围内,防止逆变器受到瞬时过电压的影响。此外,在直流输入、交流输出的 EMI 及 LCL 滤波电路,逆变系统中的缓冲电路中都需要用到薄膜电容器。
电容器成本约占逆变器成本的 6.6%~9.7%, 占逆变器售价的 4.3%~6.4%。2016~2018年,锦浪科技电容器采购金额分别占总采购金额的 7.1%、9.1%、10.4%。2017~2019 年,固德威电容器采购金额分别占总采购金额的 9.4%、9.4%、7.8%。
光伏逆变器及储能 PCS 用电容器未来五年 CAGR 约 18.0%, 2025 年市场空间达 29.1亿元。根据中国光伏行业协会预测,在乐观情形下,2025 年全球光伏装机可达 330GW。
预计到 2025 年,全球电化学储能累计装机规模将达 148GW。假设电容器成本占到光伏逆变器及储能 PCS 价值量的 5.4%左右。据此测算,2020 年光伏逆变器及储能 PCS 用薄膜电容器市场规模约 12.7 亿元,2025 年预计将达到 29.1 亿元,未来五年 CAGR 约 18.0%。
·风电
薄膜电容器用于风电变流器 DC-Link、输入/输出滤波以及 EMI 滤波,占风电变流器价值量 3.9%~5.3%。与光伏逆变器类似,风电变流器中的薄膜电容器主要用于 DC-Link、输入/输出滤波以及 EMI 滤波。
以风电变流器拟 IPO 企业日风电气为例,2018~2020 年,公司毛利率分别为 46.6%、42.4%、34.5%;电磁电容电阻器件采购金额占原材料采购总额比例分别为 8.7%、6.7%、8.1%。风电变流器销售均价在 0.11 元/W 左右,直接材料成本占公司主营 业 务 成 本在 94.0%左 右 。 据 此 估 算 电 磁电 容 电 阻 器件 成 本 占 风电 变 流 器价 值 量的3.9%~5.3%。
新能源产业用膜主要集中在 2.0-4.0um 之 间,其中风电用膜主要 集中在3.0-4.0um,;车用薄膜主要集中在 2.0-2.9um。
风电变流器用薄膜电容器未来五年 CAGR 约 14.8%,2025 年市场空间约 9.2亿元。全球风能理事会(GWEC)数据显示,2020 年全球风电新增装机 93.0GW,其中海上风电 6.1GW。
为达到 2050 年净零排放要求,GWEC 预计 2021~2025 年全球新增风电装机分别为 90GW、120GW、140GW、和 160GW。当前陆上风电变流器价格在 0.09 元/W 左右,海上风电变流器价格在 0.15 元/W 左右。
假设电容器成本占风电变流器价值量比例为 4.5%。据此估算,2020年全球风电变流器用电容器市场规模约 4.6 亿元,预计未来五年 CAGR 约 14.8%,2025 年市场规模将达到 9.2 亿元。
·柔性直流输电
柔性直流输电是指基于电压源换流器的高压直流输电技术(VSC-HVDC),其主要特点是采用由全控电力电子器件构成的电压源换流器(VSC),取代了以往直流输电中基于半控型器件的电流源换流器(CSC)。
这是采用电压源换流器进行电能变换和传输的新型输电技术,可提升可再生能源送出水平、增强电网灵活性和稳定性。柔性直流输电系统的主要器件包括电压源换流器、换流变压器、换相电抗器、直流电容器和交流滤波器、薄膜电容等。
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