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(来源:风电头条)

过去十几年,风电产业竞争的核心是风机大型化。

从1.5MW到5MW,再到10MW、20MW+级机组,整机企业不断刷新单机容量纪录,叶片长度、塔筒高度、海上安装能力成为产业竞争焦点。

但随着新能源进入高比例发展阶段,风电竞争的逻辑正在发生变化。

当风电装机从“有没有”进入“能不能稳定运行”的阶段,一个长期处于风机背后的部件,正在走向产业链竞争前台。

作为风机与电网之间的核心电力电子接口,风电变流器正在从过去单纯完成电能转换的配套设备,升级为支撑风机大型化、提升并网友好性、保障新能源稳定运行的关键环节。

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从“卷风机”到“卷系统”:风电竞争逻辑正在改变

7月9日,国务院印发《“十五五”碳达峰行动方案》,明确提出,到2030年风电和太阳能发电总装机容量达到28亿千瓦以上。

截至2026年5月底,我国风电和太阳能发电累计装机约19.2亿千瓦,未来五年仍有约8.8亿千瓦增长空间。

新能源装机规模持续扩大,意味着风电产业仍将保持增长动力。

但这一轮增长,已经不同于过去单纯追求装机规模的扩张。

国家发展改革委、国家能源局发布的《新型能源体系建设“十五五”规划》提出,到2030年风电和太阳能发电装机比重超过50%,成为电力装机主体。同时,加快推进“三北”大型风光基地、海上风电基地建设,并推动深远海风电技术创新。

当新能源逐渐成为电力系统主体,风电承担的角色也在变化。

过去,风机只需要稳定发电。未来,风机不仅需要发电,还需要参与电压调节、频率响应、无功控制以及故障穿越等电网支撑。特别是在沙戈荒大型基地、深远海风电、弱电网接入以及风储协同等应用场景下,新能源设备必须具备更强的系统适应能力。

这意味着:风电竞争正在从“设备规模竞争”,进入“系统能力竞争”,而变流器,正是这一变化中的关键环节。

作为风机与电网之间的核心电力电子接口,变流器的价值正在从“完成电能转换”,转向“支撑整机大型化、提升并网友好性、适应复杂场景”。尤其是在陆上10MW级、海上20MW级以上机组加快推进的背景下,变流器需要承载更高功率、更高电压、更大电流,也要满足更高的功率密度、散热能力、控制精度和可靠性要求。

风电变流器成本约占整机成本的3%至5%。从成本占比看,它不是风机中最昂贵的部件;但从功能看,它直接关系到发电效率、并网性能、故障响应和长期运维。随着风电进入大基地、大兆瓦和高比例并网阶段,变流器的价值不再只由成本占比衡量,而更多取决于它在系统中的作用。

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从进口替代到全球领先:中国变流器企业完成突围

早期,风电变流器曾长期由ABB、西门子、CONVERTEAM等国外厂商占据主要市场。2007年前后,以阳光电源、禾望电气、海德控制、科诺伟业、日风电气等为代表的国内企业逐步进入这一领域,打破国外企业在技术和市场上的垄断。

Brinckmann数据显示,2023年全球风电变流器市场中,约23%来自整机商内部配套,主要包括GE、金风科技、西门子歌美飒、明阳智能、Enercon等整机企业;约77%来自专业变流器制造商供应,外供市场规模约86GW。

在专业变流器制造商外供市场中,2023年排名前十的企业分别为:阳光电源、KK Wind、禾望电气、Ingeteam、维谛、Delta、南瑞、SWITCH、Onoff和ABB。其中,阳光电源市场份额为34%,位居第一;KK Wind为21%,禾望电气为15%。这意味着,仅阳光电源和禾望电气两家中国企业,合计已占据接近一半的外供市场份额。

资料来源于Brinckmann
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到2024年,这一趋势进一步强化。据悉,2024年全球风电变流器市场CR5超过70%。全球风电变流器出货量前五名中,中国企业占据两席,阳光电源与禾望电气分别位列全球第一和第二,两家企业合计占据全球51%的出货量份额。

其中,阳光电源2024年风电变流器出货44GW,同比增长37.5%,全球市场份额为31.4%。另据资料显示,在2025年Brinckmann排名中,阳光电源以37%的市场份额位居全球第一,并连续三年保持全球第一。

这意味着,中国风电变流器企业已经完成从追赶到领先的转变。如今,国产企业不仅主导国内市场,也正在参与全球市场竞争。

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从“能做”到“做好”:变流器竞争进入了深水区

但市场份额领先,并不意味着竞争压力降低。随着风机向更大容量发展、海上风电向深远海推进、新能源并网要求不断提高,变流器行业的竞争标准也正在发生变化。

过去,比的是“能不能替代国外产品”;如今,比的是“能不能支撑下一代风电系统”。

第一重能力:大功率平台能力

以阳光电源为例,其风电变流器产品覆盖1.5MW至26MW,电压等级覆盖360V、690V、1140V、1380V、1800V等。公开资料显示,阳光电源已推动变流器从两电平向三电平、从690V向1140V升级,并实现1800V变流器规模化应用。

这背后反映的是大兆瓦风机的共性需求:单机容量越大,低电压、大电流方案面临的电缆用量、设备体积、散热压力和系统损耗就越突出。提高电压等级、提升功率密度,正在成为变流器适配大容量机组的重要方向。

第二重能力:海上复杂环境适应能力

如果说陆上大基地推动了变流器向更高功率、更高电压升级,那么海上风电则进一步抬高了这一领域的技术门槛。

近年来,海上风电正在向20MW级以上机组迈进、加速迈向深远海。相比陆上风电,海上机组对变流器的功率等级、散热能力、环境适应性和长期可靠性要求更高。这里的竞争,不只是把容量做大,而是要在高盐雾、高湿度、远距离输电和高运维成本场景下保持稳定运行。

禾望电气的26MW海上风电水冷全功率变流器,是这一趋势的典型案例。2025年10月29日,全球最大26兆瓦级海上风电机组在山东东营成功并网发电,而驱动这一国之重器的“心脏”——全球最大26MW海上风电变流器由禾望电气与东方电气联合研制,同时实现1350Vac在风电变流器领域的首次应用。

这说明,海上大兆瓦风机已不只是整机企业的容量竞赛,也在倒逼核心电气部件同步升级。未来,变流器企业如果不能在大功率、高电压、高可靠性方面完成验证,就难以进入下一轮海上风电竞争。

第三重能力:高功率测试验证能力

大容量变流器的竞争,不能只看产品发布,还要看验证能力。

2026年4月24日,国电南瑞发布《新一代海上大容量风电变流器关键技术研究项目测试设备公告》,采购直流双向电源用测试系统。

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这不是一项普通设备采购。放在海上风电大兆瓦化的背景下,它释放出的信号是:变流器竞争正在从产品设计、制造,进一步延伸到高功率测试验证能力。

尤其是海上大容量变流器,不能只停留在样机或参数层面。功率、温升、效率、并网适应性、故障穿越、控制策略等,都需要在测试平台上反复验证。直流双向电源用测试系统的采购,指向的正是这类更高功率、更复杂工况下的研发验证能力。

因此,未来风电变流器企业的竞争,不只是“谁能做出来”,更是“谁能验证得住、交付得稳、长期运行得可靠”。这也是大兆瓦海上风电进入深水区后,产业链门槛抬高的一个缩影。

第四重能力:新能源系统支撑能力

如果说大兆瓦和海上风电提高了变流器的功率门槛,那么构网型技术则提高了变流器的系统门槛。

随着新能源装机占比持续提高,风电不能只做“跟随电网”的电源,电网对新能源机组提出了更高要求,构网型变流器正是在这一背景下走到台前。

2025年,匹配25MW全功率机组的构网型风电变流器在阳光电源下线。构网型变流器的意义在于,它不只是把风机发出的电并入电网,更要参与电网稳定控制。对于“三北”大型风光基地、弱电网地区以及未来高比例新能源系统而言,这类能力将越来越关键。

不过,风电构网型技术并不简单。与储能、光伏不同,风机是旋转机械,叶片、传动链、发电机和电气系统之间存在复杂耦合。这意味着,风电构网型技术不能脱离整机安全单独讨论。当电网支撑需求与机组运行安全发生冲突时,控制策略需要在支撑能力和机械载荷之间进行权衡。构网型风电变流器的商业化落地,离不开变流器企业、整机企业、电网机构和检测认证单位的深度协同。

过去,风机整机企业通常负责整机设计,变流器企业提供标准化产品。但随着机组越来越复杂,核心部件之间的协同越来越重要。

阳光电源相关负责人汪令祥曾表示,企业与整机厂主控团队合作,通过将控制器和变流器进行集成设计,可以降低硬件成本,减少信号干扰,并提升机组整体稳定性。

这反映出产业链关系正在发生变化:变流器企业不再只是设备供应商,而正在参与整机平台开发。未来,风电竞争将从单个产品竞争,转向系统协同能力竞争。

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存量改造打开风电变流器市场第二条需求曲线

新增装机仍在增长,变流器的配套需求仍有基础;但更值得关注的是,存量风电场也正在释放改造需求。

早期风电场运行多年后,变流器维修、替换、下移、国产化改造需求开始显现,推动后市场从备件服务转向系统改造。近期多个项目已经释放出这一信号。

2026年7月8日,华润泌阳三期风电项目联合动力风机ABB变流器整体替换改造招标公告发布,招标内容为该项目联合动力风机ABB变流器整体替换改造。

这意味着,部分存量风电场的变流器运维,正在从单点维修走向系统性替换。

这类项目反映的是早期风电机组运行多年后,电气系统进入深度更新阶段。业主关注的不只是修好一台设备,而是通过整体替换提升可利用率、降低故障率,并延长风电场生命周期。

与此同时,天津市津能风电有限责任公司2026年津能风电完善工程5台变流器国产化改造项目,则进一步指向国产替代。说明存量风电场的核心电气部件替换正在成为后市场的一部分。对于企业而言,这也是从设备销售向全生命周期服务延伸的机会。

从目前看,风电变流器市场正在形成两条需求曲线。

一条来自新增市场。大基地、海上风电、大兆瓦机组、构网型要求,推动变流器向更高功率、更高电压、更强控制能力升级。

另一条则来自存量市场。早期风电场运行多年后,变流器维修、替换、下移、国产化改造需求开始释放,推动后市场从备件服务转向系统改造。

新增市场与存量市场叠加,使风电变流器行业的市场空间被重新打开。

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功率半导体成为下一阶段竞争底座

但空间打开,并不意味着竞争变简单。从产业链看,功率半导体仍是关键变量。IGBT是变流器中的关键部件,直接影响效率、可靠性和成本。据悉,2024年我国IGBT自给率约为32.9%。这说明,虽然国内风电变流器整机企业已经具备较强全球竞争力,但在上游关键器件环节,仍存在继续提升国产化和自主可控能力的空间。

国电南瑞此前推进IGBT模块产业化项目,原计划覆盖芯片设计、晶圆制造、模块封装测试等环节。后来项目调整,停止晶圆制造环节,保留设计、封装测试等能力,并将部分资金投向电网数字孪生、储能变流器测试线、PACK中试线等方向。

这一变化反映出功率半导体产业发展的现实:芯片制造需要长期技术积累和巨大投入,产业链不同环节需要根据自身优势选择突破方向。

与此同时,新材料路线打开了想象空间。

碳化硅器件具有高耐压、高温、高频、低损耗等特点,被视为下一代电力电子的重要方向。CWP 2025北京风能展上,禾望电气宣布携手全球碳化硅器件领导者Wolfspeed,联合推出全球首个以碳化硅(SiC)为核心器件的风电变流器全碳化硅功率柜,SiC功率柜功率密度最高提升38%。

当然,SiC在风电领域大规模应用仍需要考虑成本、可靠性、供应链和长期运行验证。它不是一夜之间替代IGBT的路线,但它代表着风电变流器下一阶段技术升级的重要方向。

综合来看,风电变流器行业正在经历一次竞争逻辑的转换。

第一,战略价值提升。

随着大兆瓦风机、高比例新能源并网和新型电力系统建设推进,变流器正在从风机背后的配套部件,转变为连接风机与电网的关键电力电子接口,战略价值不断提升。

第二,技术门槛抬高。

过去,风电变流器行业比拼的是产品替代能力;如今,竞争已经延伸至高电压、高功率密度、海上可靠性、构网支撑能力以及测试验证体系。决定企业未来竞争力的,不只是能否制造变流器,更是能否支撑下一代风电系统运行。

第三,市场空间增大。

新增风电项目推动大容量变流器需求增长,存量风电场改造则打开后市场空间。新装机与存量更新两条需求曲线叠加,正在重塑风电变流器市场格局。

第四,产业链竞争正在变化。

中国企业已经在风电变流器全球市场占据领先位置,但下一阶段竞争将进一步向上游核心器件和系统能力延伸,功率半导体等方面等将成为决定产业竞争格局的关键变量。

风电正在从规模扩张走向系统能力竞争,变流器正是这一变化的缩影。

随着风机大型化、高比例新能源并网和复杂场景开发加快,未来的风电竞争,表面上看是风机容量之争、海陆场景之争、项目资源之争。更深层次看,则是电力电子、功率器件、控制算法、系统验证和产业协同能力之争。

而变流器,正在成为这场竞争中越来越重要的一环。