高速成長的微型逆變器龍頭

Enphase 在 2009 年發明了微型逆變器，開創了模組級功率優化 (Module level power optimization) 的家居太陽能發電系統 (Residential solar system)，2019 年迄今上漲超過 5,666%，2021 年市佔率超過 7 成，登上家居太陽能 (光伏) 微型逆變器龍頭，2021H1 儲能系統市佔率也超越 Tesla 的 Powerwall，公司的願景是成為全球太陽能家居能源系統領導者。

由於俄烏戰爭引發的歐洲能源危機，一舉將 Enphase 推上風口，加上美國政府剛剛通過的 Inflation Reduction Act，太陽能領域公司迎來實質的政策利多。

Enphase 目前未來 12 個月的 NTM Forward 本益比高達 72.92 倍、12 個月的 Forward PEG 為 2.12 倍，研究了解 Enphase 的本業、競爭壁壘、是否值得投資，投資的風險為何。

閱讀重點

逆變器是什麼？

逆變器的功能是將直流電轉換為交流電，例如電池、太陽能板產生的是 DC 直流電源，但一般家用電器使用的則是 110V 或 220V 的 AC 交流電，逆變器功能在於讓電池或太陽能板的直流電源能供應家庭電器使用。

電動車也仰賴逆變器將電池輸出的直流電轉換為交流電、驅動馬達產生動力，電動車逆變器的趨勢是採用 SiC 碳化矽元件，而家居太陽能的逆變器因電壓、頻率較低，較無採用 SiC 的必要，目前仍以 Si 的 IGBT 為主，接下來趨勢則是採用 GaN 氮化鎵元件。

太陽能板產生 DC 直流電

Source: Enphase

太陽光電系統架構｜集中式 vs 分散式

《 集中式適合大型發電站 》

傳統太陽能逆變器為集中式 (Central Inverter)，將各個太陽能板產生的直流電，串接到單一、集中的逆變器，因此逆變器需要承受高電壓，高電壓直流電在屋頂傳輸，若線路腐朽容易產生電弧失火風險，缺點是發電效率會受到串接的個別太陽能板影響，但由於集中式逆變器架構維護較為容易，架構適合大型地面電站。

集中式逆變器太陽光電架構

Source: ngrcleanpower.com

Tesla 在 2021 年推出 Tesla Inverter，採取的就是集中式方案，將太陽能板分成幾個模組後串接，以 DC 直流電傳輸到集中式的逆變器，主要缺點在部分太陽能板受到陰影遮蔽影響輸出時，會降低整體系統運作效率，很可惜 Tesla 並未投入資源開發更有競爭力的產品，採用的是較為傳統的架構，在家居太陽能發電領域競爭力落後 Enphase、SolarEdge 的方案。

Tesla Inverter 集中式逆變器太陽光電架構

Source: Tesla Solar Inverter Owners Guide

《 分散式架構適合家居、小型商家 》

分散式架構有兩種方案：功率優化器 (Power Optimizer)、微型逆變器 (Micro Inverter)，前者代表廠商為 SolarEdge、後者為 Enphase，在每個讓太陽能模組安裝，達成模組端發電效率最佳化 (Module Level Power Optimization)，有效排除個別太陽能板受到陰影遮蔽的影響，適合家居屋頂太陽光電系統 (Residential solar)，SolarEdge、Enphase 兩家公司目前佔據美國家居太陽能逆變器市場超過 8 成。

部分遮蔽對集中式 vs 分散式微型逆變器發電效率差異

《 分散式：功率優化器 SolarEdge 》

功率優化器 (Power Optimizer) 代表廠商是 SolarEdge，在每一個太陽能模組安裝一個功率優化器 Power Optimizer，調節太陽能板的直流電壓，達到模組化功率優化的效果，但仍以直流電傳輸、連接到單一集中的逆變器進行最佳化，優點是佈線與傳統集中式相同，缺點是擴充時受限於單一集中式逆變器的容量。

分散式功率優化器加集中逆變器架構

Source: ngrcleanpower.com

《 分散式：微型逆變器 Enphase 》

微型逆變器 Micro Inverter 概念上，是將單一集中式逆變器分散分佈到每一個太陽能模組，在每一個模組安裝一個微型逆變器 Micro-Inverter，以並聯方式形成智慧模組，微型逆變器的功率較集中式低，在模組階段就先將直流電轉換為交流電、進行發電功率最佳化，產生電力傳輸都以 AC 交流電進行，安全性、擴充性較佳。

分散式微型逆變器架構

Source: ngrcleanpower.com

根據 ngrcleanpower.com 的資料，SolarEdge 的效率 99.25% 優於 Enphase IQ 7 系列產品的 97%，但 Enphase 的架構較適合複雜的屋頂結構，不受制於單一逆變器功率限制，有較佳的擴充性。

根據 Solar Surge 2022 年的分析，SolarEdge 價位稍低，但 Enphase 提供 25 年保固，SolarEdge 則基本保固 12 年，若升級 SolarEdge 至 25 年保固，則兩者價格相仿，Enphase 可監控的資訊、軟體介面也較為完整，2020Q4 Enphase 美國市占率已超越 SolarEdge

微型逆變器的優勢

微型逆變器架構是 2009 年由 Enphase 發明，其主要優點在於：

• 排除了不同太陽能模組因效率差異、陰影遮蔽的影響，提高了整體發電效率
• 由於排除陰影遮蔽影響，一天之中能更早啟動、更晚關閉，提高實質發電量
• AC 交流電傳輸避免了高電壓直流電在屋頂走線造成失火的風險 (因屋頂太陽能失火問題，2017 年美國通過法規要求需在模組階層能阻斷失火問題，推動了家居太陽能朝向分散式的發展)

微型逆變器在太陽能模組端將 DC 轉換為 AC 傳輸

Source: Enphase

微型逆變器龍頭 Enphase 介紹

Enphase 2006 年成立於加州 Fremont，與 Tesla Fremont 工廠距離不到 10 分鐘車程，2012 年上市時市值 2.35億、目前市值 384 億美元，10 年成長了 160 倍，2017 年股價最低時僅剩下 $0.65，目前股價在 $300 左右。

如果比較 2019 年迄今，Enphase 上漲了 5,666%，大幅超越 Tesla 的 1,334%，不過 Enphase 目前的市值為 Tesla 的 1/24，股性較為活潑也是可以預期。 

Source: 美股探路客製圖

《 2020Q4 躍升家居逆變器龍頭 》

Enphase 是微型逆變器的先驅，核心是提供軟、硬整合的微型逆變器方案，形成微型家居電網的能力，在沒有電池儲能的情況下，也能透過太陽能發電、供電。

市佔率自 2019 年開始逐步上升，2020Q4 超越原本的龍頭 SolarEdge，2020 年底佔有美國市場 48%、領先 SolarEdge 的 40%，股價也在 2020 年開始快速上漲。

Enphase、SolarEdge 合佔美國家居逆變器市場超過 80%

Source: Ohm Analytics

Enphase 2022 年年迎來大幅成長，2017 年迄今的營收年複合成長率高達 48%，主要原因為

• 因高壓直流電在屋頂失火問題頻傳，2017 年 NEC (National Electric Code) 法規要求模組級阻斷措施，傳統集中式架構無法滿足法規要求
• 方案雖較 SolarEdge 的功率優化器智能，但微型逆變器原本價位較高，經過公司持續開發、推出自有 ASIC 後，有效降低產品成本，生產採取委外方式，2020H2 毛利率超過 40%
• 2020Q3 推出 IQ Batteries 儲能系統產品，產品方案更為完整，朝向完整的家居能源系統發展 (下圖)
• 俄烏戰爭導致歐洲能源危機，歐洲地區主要貢獻來自荷蘭、德國，22Q2 營收環比大增 40%

Enphase 營收與產品發表時間關聯

Source: Enphase

《 強勢進入家居儲能市場 》

因安全要求，當外部電網斷電時，法規要求即使裝設有太陽能發電系統，仍必須中斷提電力供應，原因在斷電情況下，若工作人員仍在處理電網問題，而太陽能系統產生電力回饋至電網時，將造成工作人員人身危險。

但若安裝有電池儲能系統，就能夠在電網中斷時，繼續供電給家庭使用，因此家居儲能系統對於已安裝太陽能發電系統的用戶越來越具吸引力。

2020 年美國家居儲能系統 Tesla 的 Powerwall 獨大、市佔率超過 7 成，其次為 LG Chemical 但僅佔 12%。

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