2024年第一太阳能公司研究：薄膜电池龙头乘美国本土制造之风起

科技+制造属性美国光伏龙头，深耕薄膜电池技术

薄膜组件龙头，成长曲线明确

第一太阳能（First Solar）成立于 1999 年，聚焦碲化镉（CdTe）薄膜光伏技术，是全球 十大光伏制造商中唯一总部位于美国的公司。公司主要从事光伏薄膜碲化镉组件的设计、 制造和销售，是美国和西半球最大的太阳能组件制造商，足迹遍及美国、印度、马来西亚 和越南，预计到 2026 年全球产能将达到约 22.5GW（其中 55%为美国本土产能）。公司薄 膜碲化镉组件采用完全集成、连续的流程生产，且具备一体集成供应链。

抗风险能力强劲，不惧低谷穿越周期。从公司股价复盘来看，2005-2010 年欧洲政府补贴 带动光伏市场需求和价格双升，公司推动大规模发电项目建设和薄膜电池研发销售获得丰 厚利润，并着手准备补贴到期之后重心调整至美国本土市场和公用事业领域项目投资，使 得 2008 年股价一度超过 300 美元达到峰值。后续中国光伏企业迅速崛起导致光伏产品价格 骤降挤压公司利润空间，2012 年股价跌至谷底接近 10 美元，公司通过关闭欧洲产线并组 建新销售团队和管理团队来应对，股价得到长时间支撑。2019 年后，公司更加专注于薄膜 组件业务，退出了 EPC 以及美国和日本的电站运维业务，专注扩产和研发成为最先进、最 大的组件生产商，股价逐步上升。IRA 补贴出台后显著提振公司盈利能力，股价再次陡升， 后续出现下滑主要系盘中其他光伏企业因欧洲库存盈利大幅下调和第三季度业绩延迟提交 引起的市场担忧情绪所致。

公司股权结构较为分散，第一大股东为贝莱德集团，领导团队资历深厚、经验丰富。截至 2024 年 4 月 1 日，贝莱德集团持有公司 11.74%股份，第二大股东为先锋集团，持有股份 11.35%。董事会成员和高管持股比例较低，为 2.75%。

组件业务产销双旺，IRA 显著提振盈利

去繁化简专注组件业务，锚定美国+印度市场发挥本土特质化产能优势。2019 年开始，公 司逐渐剥离 EPC 业务和美国的开发运维业务，专注于扩张薄膜组件业务，盈利能力和规模 随之稳步上升。当前，公司组件有 Series 7 和 Series 6 两个系列，其中 Series 7 产能位于 美国和印度，更专注于就近产销的本土市场，具体区分主要在于对应美国市场的 TR1 功率 更高，且使用追踪支架，售价和成本均更高；对应印度市场的 FT1 效率和功率处于 Series 7 TR1 和 Series 6 中间，使用固定支架，售价和成本偏低。Series 6 系列产品则主要由制造 成本较低的东南亚产能支撑，供应全球市场。

CuRe 技术驱动碲化镉薄膜组件持续降本增效。当前组件年退化率在-0.3%/年水平且无首年 衰减，公司预计 Series 7 CuRe 可进一步降低至-0.2%/年，确保组件在 30 年保修期结束时 保留至少 92%的原始性能，远超以 TOPCON 为代表的晶硅组件。此外，Series 7 CuRe 组 件双面率预计随 CuRe 技术导入将提升至 25%，进一步增益发电能力。同时，在社会责任 和可靠性要求日渐提升的欧美市场，我们看好公司组件产品凭借电池破裂保修、低碳足迹 和水足迹、组件 90%可回收等要素，叠加 CuRe 薄膜组件技术带来的降本增效，同晶硅组 件形成差异化竞争优势。

乘美国光伏本土制造之风而起，公司加快产能扩张，积极切换产品和业务结构。回顾历史 业绩，公司 2019 年开始逐步剥离 EPC 和运维业务，专注于碲化镉薄膜电池组件的生产， 当年亏损主要系支付 3.63 亿美元诉讼和解费用所致。在 2020-2021 年期间，公司处于全球 大规模扩张之中，受到系统业务逐步剥离、疫情等多重因素影响，公司收入规模有所下降。 2022 年，受组件价格下滑、日本地区光伏业务剥离出售等因素影响，公司营业收入和利润 出现滑坡，实现营业总收入 26.2 亿美元，同比减少 10%；归母净利润亏损 0.4 亿美元，同 比减少 109%。 受益于 IRA补贴，23 年公司组件业务利润大幅上升。公司 2023 年实现总收入 33.2 亿美元， 同比增加 26.7%，主要系公司组件业务占比提升、产销规模进一步扩大所致；公司 2023 年 归母净利润达到 8.31 亿美元，同比增长 1981.04%，盈利能力大幅回升，主要系公司具备 本土一体化全产业链，可充分享受 IRA 补贴，从供给侧增厚利润空间、从需求侧提振下游 经济性促进装机带动的量利齐升。作为全球薄膜组件龙头，随着 IRA 补贴落地、本土产能 比例进一步提升，公司未来盈利有望持续提升。

IRA 补贴带动毛利率大幅度回升，美国市场支撑整体盈利。2023 年公司毛利率水平为 39.19%，净利率水平为 25.03%，远高于 2022 年的 2.67%和-1.69%水平，并且也相比历 史中枢有显著提升。我们认为公司整体盈利水平大幅度上升主要系 IRA 补贴落地增厚盈利 所致，考虑到公司组件业务主要以美国市场为主，公司具备美国本土产能，因就近产销和 具备完整供应链使得成本控制能力较好，叠加 IRA 进一步增厚盈利和刺激具备本土制造属 性组件的需求，我们认为公司在美国市场的组件业务有望量价齐升，支撑公司整体盈利能 力。

在手订单丰富，预计 2030 年全部交付。截至 2024 年 2 月 27 日，公司在手订单达 80.1GW， 其中 24Q1 新增订单 1.8GW，预计在手订单到 2030 年全部交付（不含印度则到 2026 年 全部交付）。价格方面，公司在手订单平均销售价格为 0.298美元/W，其中2024和2025-2026 平均销售价格为 0.286 美元/W 和 0.3 美元/W，体现出薄膜组件的差异化竞争优势。

美国市场需求放量在即，本土化制造趋势显著

多重动力释放光伏需求，美国装机有望持续增长

美国光伏新增装机动能强劲，起量信号明确，预计 2024 年新增装机 43-54GW。装机方面， 根据 SEIA和Wood Mackenzie，美国 2023年 Q3新增光伏装机达到 6.5GW，同比增长 35%， 系历史季度装机新高，且累计光伏装机达到 161GW，超过全部发电装机的 1/3；2023 全年， SEIA 预计 2023 年美国新增装机将达到 33GW，同比增长达到 55%，美国光伏装机激增主 要系供应链问题的缓解、22 年光伏项目推迟以及《通胀削减法案》（下文将以 IRA 代称） 等多重因素综合作用下推动需求起量。 展望 2024 年，根据 SEIA 预测，美国光伏新增装机有望达到 43-54GW，同增 30%以上。 我们看好美国光伏市场在能源结构转型加速、光伏 LCOE 向下、IRA 补贴落地、贷款利率 下行等多重利好信号作用下保持强劲需求，市场景气度进一步提升。

动能 1#电力转型驱动光伏装机比例上升，需求向上动能有望维持。根据美国“35-50”气候治 理长期目标，将计划到 2035 年实现无碳发电，到 2050 年实现净零排放，随着非化石能源 消费占比向上，风光装机亦持续提升。根据 SEIA 和 Wood Mackenzie，2023 年前三季度 所有新增发电装机中光伏占 48%，为各种能源中装机规模更高。展望 2024 年，根据 IEA 的预测，2024 年新增 62.8 GW 的公共事业规模新能源装机规模，其中光伏将达到 58%， 即 36.4GW，继续保持新增装机的最大份额；考虑 1MW 以下的户用屋顶、社区和工商业分 布式光伏，将新增 43-54GW，浮动量主要来自于贷款利率和净计量政策变化对户用和工商 业场景需求的影响。展望 2025 年，IEA 预测新增装机约为 50GW，仍具备需求动能。

动能 2# 光伏组件降本+税务补贴有效降低 LCOE，下游经济性提振催发需求。根据 InfoLink 的测算，预计 2023/2024年美国 LCOE将降低至 34.58/30.48美元/MWh，相比 2022年 38.38 美元水平分别降低 9.9%/20.58%，降幅显著体现经济性；展望远期，根据 NREL（National Renewable Energy Laboratory）的测算，在中等/乐观假设下，2035 年 LCOE 分别达到 25.43/18.79 美元/MWh，2050 年分别达到 18.93/15.19 美元/MWh，降幅逐渐归于平缓。 LCOE 主要由投资成本（CAPEX）和运营维护（O&M）成本影响，拆分来看，1）CAPEX 降低主要受益于组件和系统硬件成本降价以及 IRA 补贴落地；2）运营和维护（O&M）成 本方面，主要降本途径在于组件效率提升使得每瓦所需空间减少，导致面积相关的成本得 以摊薄。综合来看，美国光伏 LCOE 已经低于传统煤电，安装光伏具备经济性自发驱动力， 我们看好美国光伏市场未来将进入装机量、发电量规模双增长阶段。

动能#3 降息周期或将到来，下游经济性增益有望带动装机。由于美国光伏设备主要通过贷 款和 TPO 模式，根据 InfoLink 数据，其中贷款购买占比达到 60%以上，因此融资成本和贷 款利率与户用光伏装机需求息息相关。利率下降将对下游电站 IRR 提升具备较大正向影响， 若后续美国利率下降，则有望进一步刺激美国光伏装机需求释放。

IRA 补贴有望增益行业需求，同时提振本土光伏公司利润

需求侧+供给侧均受益于 IRA 补贴。梳理时间线，2022 年 8 月 16 日，美国拜登政府推出 《降低通膨法案》，将在气候变迁和再生能源领域投资 3690 亿美元，目标于 2030 年全美 国减少 40%碳排放（以 2005 年为基准）。2023 年 4 月 17 日，IRA 细则正式生效落地，并 于 12 月 1 日公布明确 IRA 国外关注实体（FEOC）细则。我们认为 IRA 补贴将从需求侧和 供给侧分别起到有效刺激效果，拆分来看，需求侧主要由投资赋税抵减（ITC）和生产税收 减免（PTC）构成，供给侧则由光伏产品生产补贴和光伏供应链厂房补贴构成。 #需求侧：IRA 提振用户侧经济性，方式为投资赋税抵减（ITC）补贴安装成本+生产税收减 免（PTC）按发电量补贴。ITC 是企业租税的一种，是联邦政府鼓励纳税人投资再生能源发 电设备的奖励性措施，对于符合要求的光伏设备，将减免设备成本对应比例的赋税。PTC 是对光伏发电项目的发电量的补贴，依照光伏系统实际发电度数获得特定金额的补贴，可 以在 10 年信用期内每年以一定金额申请，金额由美国国税局根据通货膨胀进行调整。综 合来看，IRA 补贴通过 ITC 和 PTC 分别从光伏设备安装以及项目发电量进行补贴，下游电 站端经济性显著增强。

#供给侧：IRA 提振美国本土制造，可选生产补贴和建厂补贴。对于供应侧，IRA 提供光伏 产品生产补贴和光伏供应链厂房补贴，前者对于光伏供应链的上游到下游产品，以及系统 辅材料都有不同程度的补贴，而后者则对建厂资本支出进行 6%的投资赋税抵减税务补贴， 且满足劳工条件可提升至 30%。企业可选择两种补贴其一获得超额收益。

公司具备美国本土卡位优势，积极扩张本土产能享受 IRA 红利

IRA 红利已落地，公司可获得补贴 17 美分/W。美国财政部和国税局 IRA 发布第 45X 条制 造税收抵免拟议规则后，公司于 2023 年 12 月 22 日签署了向 Firserv 出售 7 亿美元抵免额 度的两份协议，Fiserv 将在 2024 年上半年向公司为每 1 美元税收抵免支付 0.96 美元，并 通过货币化抵免提升在美国的现金头寸，进一步用于布局投资研发等。补贴额度上，公司 具备薄膜太阳能垂直一体化产能，根据 IRA 第 45X 条，由于薄膜组件为完全集成制造工艺， 公司可同时获得晶硅体系下硅片、电池、组件环节的先进制造生产税收抵免，根据公司披 露，分别为 7 美分/WD、4 美分/WDC 和 12 美元/平方米，合计折算为 17 美分/W。会计层 面上，IRA 税收抵免反映到损益表上为组件销售期间的销售成本减少，反映到资产负债表上 为应收政府补助。

产品迭代周期有序推进，美国本土产能加速扩张。回顾发展历程，公司早期主要发展东南 亚产能降低生产成本，当前具备 7GW 以上 Series 6 薄膜组件产能；2024 年起公司产品序 列向 Series 7 系列切换，其功率相比 Series 6 将更大，并分为 TR1 以及 FT1 两个序列， TR1 专注美国公用事业级场景，FT1 则供应印度市场。相应地，公司选择加大力度布局本 土产能，将分别在美国和印度设立 Series 7 产能。展望后续，公司美国本土产能比例将持 续提升，根据规划，2024 年底美国 Alabama 3.5GW 新产能将落地，Perrysburg 工厂亦扩 产 1.2GW，预计 2024 年底美国本土产能比例将达到 50%，届时 Series 7 系列产能占比亦 接近 50%。

看好随美国本土产能扩张 IRA 补贴对公司盈利增益效果扩大。根据公司 23Q3 业绩会，公 司在美国生产并销售给第三方的每个组件可获得约 0.17 美元/W 的 IRA 税收抵免，并于 23Q2 和 23Q3 分别确认了 1.55 亿和 2.05 亿美元的此类税抵额度。向后展望，随着公司产 品结构中本土产品占比进一步提升，IRA 补贴效果进一步体现，包括/不包括 IRA 补贴第 45X 条税收抵免的毛利润率和营业利润率之间的差距也显著拉开。我们看好在公司在手订单丰 富、美国本土产能有序扩张、S7 组件美国产品比例上升的趋势下，IRA 补贴持续增益公司 盈利，具备盈利弹性。

相较其他企业赴美建厂，公司具备较强本土制造卡位优势。美国双反政策和税收减免政策 实施吸引全球伏龙头企业扩产美国本土产能，隆基、天合、阿特斯等组件龙头纷纷入局， 当前中国厂商美国产能规划已超 20GW。虽然国内企业在美扩产一定程度上加剧了美国光 伏市场竞争，但是我们仍认为公司较其他企业具备本土产能扩产优势，市占率维持能力强， 主要体现在：1）因薄膜组件特殊性，公司可享受 IRA 补贴环节多，包含硅片、电池、组件 三重环节，利润空间更高；2）公司具备成熟本土供应链，后续 IRA 补贴本土制造门槛逐步 提升将加大壁垒（美国本土制造占比超 40%，23 年以后逐年提升 5 pcts 至 25 年的 55%）， 非本土企业海外建厂获取补贴的难度将加大。

专业化薄膜组件厂商，切入钙钛矿有望打开新增长极

薄膜电池较晶硅具备差异化竞争优势

碲化镉薄膜电池（CdTe 电池）是一种以 p 型 CdTe 吸收层和 n 型窗口层形成异质结为基础 的薄膜太阳能电池，是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。 标准的 CdTe 电池由五层结构组成：1）玻璃衬底主要对电池起支架、防止污染和入射太阳 光的作用。2）TCO 层即透明导电氧化层，主要起的是透光和导电的作用。3）窗口层是 n 型半导体，与 p 型 CdTe 组成 p-n 结，当前较为成熟的是 CdS 材料，后续发展为铜和银掺 杂的 CdSeTe 材料。4）CdTe 吸收层是电池的主体吸光层，与 n 型窗口层形成的 p-n 结是 整个电池最核心的部分。5）背接触层和背电极可降低 CdTe 和金属电极的接触势垒，引出 电流，使金属电极与 CdTe 形成欧姆接触。

当前薄膜电池市占率较低，碲化镉在薄膜路线中为主流。根据 CPIA，2022 年全球薄膜太 阳电池的产能 11GW，产量约为 9.2GW，同比增长 10.3%，增长系受 First Solar 产量带动。 拆分技术路线，碲化镉薄膜电池产量约为 9.18GW，出货主要由公司贡献，在薄膜太阳电池 中占比为 99%，为薄膜电池主流路线；其余产量为铜铟镓硒薄膜电池，均为中国厂商生产， 产量约 30MW。市占率方面，2022 年全球薄膜电池市场占有率仅为 3.1%，增速不及晶硅 组件。

公司薄膜组件相比晶硅电池具备差异化竞争优势： 1）在应用场景方面，由于当前晶硅电池厚度多为 130-180 微米，难以应用于海面漂浮式光 伏、曲面屋顶、卫星、空间站等对材料重量或柔韧性要求较高的场景，而薄膜电池组件厚 度约为 0.3-2 微米，且通过沉积工艺附着在 TCO 玻璃基板上，可以完美适配这些场景。 此外，得益于薄膜组件外观一致性好，目前主要应用于 BIPV 领域，原理为碲化镉电池采用 真空镀膜、磁控溅射等工艺，将碲化镉材料与导电玻璃完美结合，在外观上受光面为黑色， 膜层颜色具有整体一致性。碲化镉的透光性也带来更多应用场景，其可通过激光刻蚀方式 去除发电膜层制作透光 BIPV 组件，制成的组件膜层透光均匀，且不会像晶硅透光组件一样 产生视觉暗斑，更具备美观性。 2）在 ESG 方面，公司薄膜组件产品对采矿废料尾矿进行升级改造，打造本质上可持续的 高效光伏半导体，碳足迹相比晶硅低 2.5 倍。对于 1MW 发电功率的组件，晶硅组件生产的 能量回收周期约 2 年，而碲化镉组件回收周期不超过 1 年，能源回收时间快 2 倍，且大于 90%的材料可以回收利用；在污染排放方面，相比其他发电技术，碲化镉组件生命周期中 镉污染指数最低，碲化镉生产过程中镉排放量为 0.3g/GWh，为多种发电技术中最低。 3）在发电能力方面，低温度系数+低衰减率+双面率提升带来额外发电优势，相同功率下碲 化镉 CuRe 组件相比 TOPCON 组件全生命周期发电量领先 4%以上。根据公司分析师日交 流会，Series7 CuRe 组件同功率下全生命周期发电量超过 TOPCON 4%。温度系数方面， 公司薄膜组件温度系数约为-0.24%/℃，而 TOPCON 为-0.3%/℃；衰减率方面，公司布局 Series 6 和 Series 7 采用 CuRe 技术，当前 Series 线性衰减率约为-0.3%/年，采用 CuRe 后可降低至-0.2%/年，且无首年衰减，为光伏行业最低衰减率，而 TOPCON 首年衰减-1%、 线性衰减率为-0.4%/年；双面率方面，薄膜电池与 TOPCON 差距主要在双面率，CuRe 技 术使得公司薄膜组件双面率将由 15%提升至 25%，突破薄膜电池双面率的瓶颈，后续亦有 向上空间，一定程度上抵消了当前与 TOPCON 组件的量产效率差距。

公司薄膜组件较晶硅组件具备溢价。综合以上差异化竞争优势，体现到溢价端，公司在手 订单平均销售价格为 0.298 美元/W，其中 2024 和 2025-2026 平均销售价格为 0.286 美元 /W 和 0.3 美元/W。当前晶硅组件平均销售价格为 0.25 美元/W 左右，可见公司薄膜组件相 较晶硅组件有显著溢价空间。

公司产品仍具备较大降本提效空间

提效：效率、温度系数、衰减率和双面率均有提升空间，发电量可提升 15%。公司当前 Series7 组件功率可达 540W，效率最高为 19.7%，根据公司规划，预计 2024 年 Series7 组件全生 命周期发电能力可提升 5%，主要在于 CuRe 技术带来的效率提升和温度系数、衰减率和双 面率带动的发电量提升。CuRe 技术通过用 V 族元素取代铜增强性能并提供长期稳定性， 从而降低组件的退化率。公司亦将导入 Advanced Interconnect 技术，通过每块面板超过 1 百万个微互连结构来减少发电区域损失和电阻损耗，兑现在实际发电表现中可提升 15-20W 功率。综合以上提效路径，预计 Advanced Interconnect 技术导入后公司薄膜组件功率可达 590-600W，填补薄膜组件的大功率组件空缺。

降本：薄膜组件仍具备一定降本空间。当前公司处于产品迭代周期，2024 年将是公司 Series 7 产能大规模落地元年，制造成本将略微提升。向后展望，公司组件降本主要源于美国本土 产能占比提升带来的 1）运输成本下降：Series7 市场将集中于印度和美国，不同于大部分 Series6 产能位于东南亚地区，Series7 对本土产能的利用率将提升，产销距离将拉近进而 降低运输成本。2）IRA 补贴增加：美国产能占比提升使得更多比例的组件出货可以享受 IRA 抵扣成本。

依托原有薄膜技术储备优势，切入钙钛矿叠层赛道有望打开新增长极

钙钛矿为新一代薄膜电池技术，降本增效空间广阔，相较晶硅具备多重优势。钙钛矿相对 晶硅具备效率和成本双重优势，光伏行业变迁主线是降本增效，技术迭代浪潮将至。1）效 率方面，单结钙钛矿理论效率高达 33%，使用叠层技术将进一步打开效率天花板，双结、 三结技术效率高达 45%/49%，远高于晶硅电池的 29.4%。当前领先钙钛矿厂商协鑫光电 1 米×2 米大尺寸钙钛矿电池效率已达 18.04%，叠加无 CTM 损失在组件端已相较晶硅组件具 备经济性；2）生产成本方面，钙钛矿初始投资成本低、材料成本低且能耗成本低，成本产 业化后将显著低于晶硅。当前，晶硅电池组件在量产效率、生产成本和产业链成熟度等方 面较薄膜组件优势明显，我们认为钙钛矿产业化后将再次催化技术路线迭代交棒，当前市 场格局或迎逆转。

公司是第二代薄膜电池龙头，薄膜电池领域技术积淀深厚，切入钙钛矿/叠层电池具备一定 先发优势。叠层电池的设计原理是宽带隙顶部电池吸收高能量光子，窄带隙底部电池提高 光子利用率 ，进而突破单结电池的理论效率极限。当前，CdTe 薄膜电池可作为顶部电池 与晶硅底部电池组成叠层。根据公司分析师日，在公司加州技术中心的成果支持下，公司 将投资约 7800 万美元建设钙钛矿开发线对中等尺寸钙钛矿电池进行试验研发，预计该项目 将于 24Q2 竣工。我们认为薄膜技术是叠层电池重中之重，公司收购 Evolar AB 后将补充钙 钛矿相关技术，结合多年薄膜生产经验，看好在钙钛矿和叠层时代到来时公司具备先发优 势。

并购+合作钙钛矿企业，加速布局下一代光伏技术。公司目前已经完成对瑞典钙钛矿企业 Evolar AB 的收购，交易完成时支付 3800 万美元，此外在实现特定里程碑式技术突破时最 高支付 4200 万美元，合计拟最高支付 8000 万美元。Evolar AB 研发方向为制造设备和其 他解决方案，以实现钙钛矿叠层太阳能技术的商业化，其拥有的 PV Power Booster 技术能 够为光伏电池涂抹一层钙钛矿薄膜，将电池的转化效率提升 25%，且可控制制造成本与硅 基电池相当。此外公司还积极与 SunPower 合作，为住宅市场开发薄膜/晶硅光伏叠层组件。 公司计划利用 Evolar 的技术开发结合 CdTe 和钙钛矿材料的串联电池。串联电池有可能 实现超过 25% 的效率，这将是对当前 CdTe 太阳能电池的重大改进。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）