Quanto costa una cella solare? I fattori che determinano il prezzo dal wafer alla cella

Una singola cella solare non ha un prezzo come lo ha una merce. Ha un prezzo a una determinata efficienza, una determinata bin, un determinato formato e una determinata quantità, e un numero quotato senza queste quattro cose non è confrontabile con nulla. Il motivo è che una cella viene acquistata per la potenza che produrrà, non per l'oggetto in sé, e due celle di dimensioni identiche possono differire in modo significativo in termini di output. Questo articolo spiega cosa determina effettivamente il prezzo di una cella, perché il settore commercia le celle per watt anziché per pezzo e come confrontare i preventivi in modo da confrontare la stessa cosa.

Perché un singolo numero trae in inganno

Chiedete quanto costa una cella e otterrete risposte che differiscono di un fattore due o più, e tutte possono essere corrette. La variazione non è rumore. Deriva da quattro variabili che di solito vengono lasciate non dichiarate:

• Efficienza e bin. Le celle vengono selezionate dopo la produzione e raggruppate in bin in base all'output misurato. Una bin più alta è un oggetto più prezioso. Un prezzo per pezzo senza una bin non dice nulla sul valore per watt.
• Formato. Le celle intere, le celle half-cut e le celle third-cut hanno aree diverse e requisiti di manipolazione diversi. Una cella half-cut contiene circa la metà del silicio ma non costa la metà, perché il taglio aggiunge una fase di processo e una perdita di resa.
• Percorso tecnologico. Le celle PERC, TOPCon, HJT e back-contact hanno conteggi di processo diversi e consumi di materiale diversi. Il divario di prezzo tra i percorsi è per lo più un divario di costo di produzione, non una differenza di margine.
• Quantità e condizioni. Un carico di container e un pallet sono acquisti diversi con logistica per unità diversa.

Ecco perché i team di approvvigionamento del settore raramente discutono affatto di un prezzo per pezzo. L'unità di lavoro è la valuta per watt.

La struttura dei costi dietro una cella

Il prezzo di una cella è costruito da un piccolo numero di input, e il loro peso relativo spiega la maggior parte del movimento dei prezzi nel settore.

Seguono due osservazioni. Primo, il wafer domina, ed è per questo che i prezzi delle celle seguono il polisilicio più da vicino di quanto seguano qualsiasi cosa faccia un produttore di celle. Secondo, l'unica voce di costo che un produttore di celle controlla pienamente nel breve termine è l'ultima: la resa. Ecco perché il controllo di processo conta più della specifica delle attrezzature in un business di celle.

Per watt, non per pezzo

Poiché le celle vengono acquistate per l'output, il settore quota per watt. L'aritmetica è semplice: dividere il prezzo per pezzo per la potenza nominale della cella in watt. Ciò che questo fa è esporre immediatamente un confronto che il prezzo per pezzo nasconde.

Considerate due offerte. La cella A è più economica per pezzo ma si colloca in una bin di efficienza inferiore; la cella B costa di più per pezzo ma si colloca in una bin superiore. Per watt, B può essere l'acquisto più economico. L'acquirente deve poi decidere se i watt extra valgono la pena, il che dipende dal formato del modulo, dalla classe di potenza target e dal mercato in cui i moduli andranno. Una cella ad alta efficienza che spinge un modulo in una bin di potenza premium può valere considerevolmente più di quanto suggerisca la sola aritmetica dei watt.

C'è una seconda ragione per cui il prezzo per watt domina: è l'unica base su cui le celle e i moduli finiti possono essere confrontati. Se un modulo è prezzato per watt e una cella è prezzata per watt, il margine di assemblaggio diventa visibile. Quel confronto è il punto di partenza per chiunque valuti se acquistare moduli o acquistare celle e costruire una linea di moduli.

Il prezzo per watt dipende dall'output misurato, quindi test e binning si collocano direttamente tra costo di produzione e prezzo di mercato.

Cosa muove i prezzi delle celle nel tempo

I prezzi delle celle in questo settore scendono quasi continuamente, il che è insolito per un bene manifatturiero e vale la pena capire prima di preventivare qualsiasi cosa.

• Cicli del polisilicio. Il singolo driver più grande. Quando l'offerta di polisilicio si stringe, il costo del wafer sale e ogni prezzo delle celle segue entro poche settimane.
• Argento. La metallizzazione è il secondo costo materiale più grande e il più volatile. Questa è la ragione diretta per cui il settore continua a spingere percorsi di metallizzazione a basso contenuto di argento e a base di rame, e perché il comportamento della pasta d'argento sul retro di una cella TOPCon è diventato una preoccupazione di processo piuttosto che una nota a piè di pagina sui materiali.
• Wafer più sottili. Meno silicio per cella significa costo materiale inferiore, ma wafer più sottili aumentano il rischio di rottura lungo tutto il processo delle celle e poi attraverso lo stringer. I risparmi e le perdite sono su bilanci diversi, ed è per questo che le due parti ne discutono.
• Scala. Fabbriche più grandi distribuiscono i costi fissi su più output. Questa è la ragione principale per cui la produzione di celle si è consolidata in un piccolo numero di produttori molto grandi.
• Transizioni tecnologiche. Ogni nuova linea parte costosa e diminuisce man mano che scala e il suo rendimento matura.

Come confrontare le quotazioni delle celle

Se acquisti celle, sia per rivenderle che per assemblarle in moduli, il confronto funziona solo se le quotazioni sono normalizzate. Richiedi tutto quanto segue per ogni offerta prima di confrontare qualsiasi cosa:

1. Efficienza e definizione dei bin. Non solo un'efficienza nominale, ma come vengono definiti i bin e come appare la distribuzione tra i bin nel lotto consegnato.
2. Condizioni di misura della potenza. Le celle vengono misurate in condizioni di test standard; conferma la calibrazione e se il fornitore riporta dati verificati in modo indipendente.
3. Formato e taglio. Taglio completo, a metà o a un terzo, con la tolleranza di taglio dichiarata. La perdita di kerf e la qualità del bordo influenzano il rendimento a valle.
4. Percorso tecnologico e struttura posteriore. Per le celle TOPCon e BC in particolare, chiedi della struttura del lato posteriore, perché determina la saldabilità e la finestra di processo dello stringer. La nostra panoramica del processo di tabber e stringer copre dove queste differenze si ripercuotono sulla linea.
5. Consegna, imballaggio e condizioni di rottura. La rottura delle celle durante il trasporto è un costo reale e l'Incoterm decide chi lo sopporta.
6. Coerenza e tracciabilità del lotto. Un buon primo lotto seguito da lotti in deriva costerà più in termini di rendimento di qualsiasi differenza di prezzo.

Il consiglio pratico è schietto: non confrontare mai un prezzo per pezzo di un fornitore con un prezzo per watt di un altro, e non accettare mai una quotazione che non dichiari il bin. Se un fornitore non dichiara il bin, questa è già un'informazione.

Cosa significa questo se prevedi di produrre moduli

Per chiunque costruisca una linea di moduli, il costo delle celle è la voce singola più grande nell'economia unitaria e quella su cui hai meno controllo. Questo ha tre conseguenze da pianificare.

Primo, l'approvvigionamento delle celle è una decisione strategica, non una transazione di acquisto. Una fornitura di celle da un'unica fonte è un rischio aziendale indipendentemente da quanto sia buono il prezzo. Secondo, il formato delle celle determina le tue attrezzature: una linea specificata per celle intere non può semplicemente essere convertita a celle half-cut o shingled senza modifiche allo stringer e spesso al layup. Ecco perché chiediamo del formato delle celle e del mercato di destinazione prima di quotare le stazioni — la questione della selezione dello stringer è a valle di una decisione sulle celle che dovresti prendere prima.

Terzo, l'aritmetica per watt è la ragione per cui l'assemblaggio dei moduli può essere un business sostenibile. Il divario tra il prezzo delle celle per watt e il prezzo dei moduli per watt è il margine lordo disponibile per coprire assemblaggio, materiali, manodopera e perdite di rendimento. Se conosci entrambi i numeri, puoi dimensionare il business onestamente prima di spendere qualsiasi cosa in attrezzature. La nostra analisi di quanto costa una linea a diverse capacità è l'altra metà di quel calcolo.

Domande frequenti

Qual è il costo di una cella solare?

Non esiste una cifra fissa. Il prezzo di una cella dipende dal suo bin di efficienza, dal suo formato, dal percorso tecnologico e dalla quantità acquistata, e cambia con i prezzi del polisilicio e dell'argento. L'unità di lavoro nel settore è la valuta per watt piuttosto che la valuta per pezzo, perché una cella viene acquistata per la potenza che produce. Qualsiasi quotazione che ometta il bin non è confrontabile con un'altra quotazione.

Perché le celle costano importi diversi se sembrano identiche?

Perché vengono smistate in bin in base alla potenza misurata dopo la produzione. Due celle delle stesse dimensioni possono finire in bin diversi, e il bin più alto vale di più. La differenza non è estetica; è una prestazione elettrica misurata, e si propaga nella classe di potenza del modulo.

È più economico acquistare celle o moduli finiti?

Risolvono problemi diversi. Acquistare moduli è una decisione di acquisto senza impegno di capitale. Acquistare celle e costruire moduli richiede una linea, un edificio, capitale circolante e capacità di processo, e ha senso solo quando il divario per watt tra cella e modulo copre quei costi più un ritorno. Vale la pena fare quel calcolo correttamente prima di impegnarsi in attrezzature.

Quanta parte del prezzo di una cella è argento?

La metallizzazione è il secondo input materiale più grande dopo il wafer e il più volatile, perché segue il prezzo spot dell'argento. La sua quota varia con il percorso tecnologico e con quanto aggressivamente il produttore di celle ha ridotto il consumo di pasta. Questa è la ragione per cui i percorsi a basso contenuto di argento e di placcatura in rame attirano così tanti sforzi di sviluppo.

Wafer più sottili rendono le celle più economiche?

Riducono il costo del silicio per cella, che è il punto. Il compromesso è meccanico: i wafer più sottili si rompono più facilmente nella lavorazione delle celle e di nuovo allo stringer, e il costo delle rotture ricade su una parte diversa del business rispetto al risparmio di materiale. L'economia funziona solo se l'intera catena gestisce il wafer più sottile.

Dovrei chiedere a un fornitore un prezzo per pezzo o per watt?

Chiedi entrambi, più la definizione del bin. Il per watt è l'unità comparabile e quella che rivela il costo reale della produzione, ma il per pezzo conta per la logistica, l'imballaggio e i calcoli di movimentazione. Un fornitore che sa darti tutti e tre chiaramente è un fornitore che conosce il proprio prodotto.