銅電鍍行業(yè)專題：提效利器無(wú)銀終局

滬深300表現(xiàn)表現(xiàn)1M3M12M光伏設(shè)備-9.9%-16.5%-44.7%滬深300-2.4%-5.5%-10.2%最近一年走勢(shì)0.0142-0.0770-0.1683-0.2595-0.3508-0.4420光伏設(shè)備滬深300相關(guān)報(bào)告2《——銅電鍍行業(yè)動(dòng)態(tài)研究：產(chǎn)業(yè)合作加強(qiáng)，中試驗(yàn)證加速（推薦）*光伏設(shè)備*姚健》——2023-06-15投資要點(diǎn)3產(chǎn)業(yè)合作加強(qiáng)，中試驗(yàn)證加速。相比絲印銀漿，銅電鍍電池預(yù)計(jì)降本6-8分/W、提效0.3%-0.5%，銀價(jià)波動(dòng)壓力下，看好銅電鍍長(zhǎng)期發(fā)展空間。目前業(yè)內(nèi)部分中試線逐步成熟，成本、產(chǎn)能、良率有待優(yōu)化。2023H1起產(chǎn)業(yè)鏈合作加強(qiáng)，2023H2起中試驗(yàn)證有望加速，2024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段。技術(shù)方案多元化。種子層：整面種子層是目前主流，局部種子層步驟簡(jiǎn)潔、廢液較少，無(wú)種子層降本優(yōu)勢(shì)顯著。圖形化：產(chǎn)業(yè)化初期硅片尺寸、柵線方案易變，受益圖案編輯速度優(yōu)勢(shì)，直寫光刻產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先，掩膜光刻正加速研制，長(zhǎng)期關(guān)注兩者降本進(jìn)度；噴墨打印具備降本、環(huán)保優(yōu)勢(shì)，設(shè)備方案有待成熟；油墨是柵線寬度和均勻性的重要影響因素，光伏應(yīng)用存在絨面、降本兩大難點(diǎn)。電鍍：電鍍目前是產(chǎn)業(yè)瓶頸，產(chǎn)能和質(zhì)量的影響要素涉及電力、化學(xué)、機(jī)械三大領(lǐng)域；電力方案，電流密度是首要參數(shù)，一定范圍內(nèi)與電鍍產(chǎn)能成正比；化學(xué)方案，光伏電鍍和傳統(tǒng)電鍍的鍍液配方并無(wú)本質(zhì)差異，產(chǎn)業(yè)化初期各家方案正加速細(xì)節(jié)優(yōu)化；機(jī)械方案，不僅影響良率、占地面積，也會(huì)影響電鍍產(chǎn)能，隨著電力方案、化學(xué)方案逐步趨穩(wěn)，電鍍時(shí)間的提產(chǎn)作用逐步下降，傳輸時(shí)間已成為電鍍產(chǎn)能的重要影響因素。其他電鍍，TOPCon電鍍難點(diǎn)在于鍍鎳?yán)?wèn)題，BC電鍍遮光容忍度較高。量產(chǎn)前期設(shè)備投資先行。圖形化環(huán)節(jié)，目前直寫光刻產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先有望率先放量，重點(diǎn)關(guān)注芯碁微裝，掩膜光刻具備供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注蘇大維格。電鍍環(huán)節(jié)，VDI方案生產(chǎn)節(jié)拍及客戶驗(yàn)證相對(duì)領(lǐng)先，重點(diǎn)關(guān)注羅博特科。整線方面，量產(chǎn)工藝整合難度較大，整線及材料協(xié)同開發(fā)有望助推產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，重點(diǎn)關(guān)注太陽(yáng)井、邁為股份。材料環(huán)節(jié)，油墨降本優(yōu)勢(shì)顯著，兼容多種曝光方案，重點(diǎn)關(guān)注廣信材料。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作加強(qiáng)趨勢(shì)下，電池及組件開發(fā)有望加速，關(guān)注海源復(fù)材、通威股份、國(guó)電投。維持銅電鍍行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)提示：產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展不及預(yù)期；工藝路線波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；重點(diǎn)關(guān)注公司業(yè)績(jī)不達(dá)預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)；研究報(bào)告使用的公開資料可能存在信息滯后或更新不及時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。1、技術(shù)方案多元化44電鍍應(yīng)用廣泛，光伏方案多元化電鍍技術(shù)應(yīng)用廣泛。電鍍技術(shù)是現(xiàn)代微電子制造中的重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于PCB制造、IC封裝等領(lǐng)域，基本原理是利用化學(xué)電解原理，在特定金屬表面鍍上一層特定的金屬或合金，以水平電鍍?yōu)槔帢O電鍍刷與基片接觸、形成電鍍體系的陰極，陽(yáng)極件設(shè)置于電解槽的電解液中。圖形化和電鍍是核心環(huán)節(jié)。光伏銅電鍍技術(shù)主要工序包括種子層制備、圖形化、電鍍、后處理等四大環(huán)節(jié)，其中圖形化和電鍍是核心環(huán)節(jié)，目前各環(huán)節(jié)均存在多種技術(shù)路線。圖表1：HJT銅電鍍基本流程資料來(lái)源：《淺談電鍍銅工藝及其添加劑的研究進(jìn)展》吳群英，國(guó)海證券研究所注：右側(cè)為簡(jiǎn)要公式，實(shí)際電解化學(xué)反應(yīng)更加復(fù)雜，電鍍液通常包括硫酸銅（主鹽）、硫酸、鹽酸和添加劑等成分。5種子層：整面種子層是目前主流整面種子層是目前主流方案。種子層的主要作用是提升鍍層與TCO間的附著性和導(dǎo)電性，常見材料包括銅、鎳、銅鎳合金等，制備方法包括濺射（目前主流）、蒸鍍、PECVD等，工藝路徑包括整面種子層（目前主流）、局部種子層、無(wú)種子層等。局部種子層步驟簡(jiǎn)潔、廢液較少。太陽(yáng)井于2018年1月申請(qǐng)專利，在TCO上面部分區(qū)域形成金屬種子層（優(yōu)選濺射法），并在金屬種子層兩側(cè)形成圖形化掩膜，該方法在保證電鍍金屬與TCO之間高吸附力的前提下，省去種子層蝕刻步驟，能夠緩解對(duì)TCO的蝕刻作用，也能減少?gòu)U液排放。圖表2：局部種子層工藝流程6資料來(lái)源：專利之星種子層：無(wú)種子層降本優(yōu)勢(shì)顯著無(wú)種子層目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。根據(jù)邁為股份公眾號(hào)，邁為股份和SunDrive自2021年起合作研發(fā)HJT電池，采用無(wú)種子層方案，2022年9月雙方聯(lián)合開發(fā)的無(wú)銀HJT電池轉(zhuǎn)換效率攀升至26.41%，2023年6月雙方聯(lián)合開發(fā)的銅電鍍HJT電池轉(zhuǎn)換效率攀升至26.60%，以上均為采用可量產(chǎn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。無(wú)種子層包括通電還原、化學(xué)鍍等多種方案，能夠節(jié)省設(shè)備、材料及刻蝕成本，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，量產(chǎn)中的拉力控制較大。根據(jù)邁為股份專利申請(qǐng)書（20230207），其HJT銅制程電池（無(wú)種子層）制備流程主要包括PVD沉積ITO->ITO上制作掩膜層->圖形化開口->粗化/預(yù)浸/鈀活化（暗黑環(huán)境下）->預(yù)鍍->去氧化->電鍍銅->退膜->化學(xué)鍍錫，傳統(tǒng)HJT銅制程電池（有種子層）制備流程主要包括PVD沉積ITO->

PVD沉積銅種子層

->

ITO上制作掩膜層->圖形化開口->電鍍銅->退膜->去除種子層（化學(xué)刻蝕）->化學(xué)鍍錫；性能測(cè)試對(duì)比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)有種子層工藝中，銅柵線電鍍寬度為30.70μm，然而受到銅刻蝕中的刻蝕因子及藥水表面張力等影響，銅柵線底部實(shí)際遮光線寬約47.66μm，無(wú)效線寬約17μm、占比超過(guò)50%，相比，該無(wú)種子層工藝中，無(wú)效區(qū)域占比低于10%，因此除了降本、環(huán)保等潛在優(yōu)勢(shì)，無(wú)種子層還能縮小柵線寬度和實(shí)際光照間的差距。圖表3：無(wú)種子層的無(wú)效線寬更窄資料來(lái)源：專利之星7圖形化：曝光顯影是目前主流資料來(lái)源：國(guó)海證券研究所曝光顯影目前是圖形化主流方案。圖形化是決定柵線寬度的核心環(huán)節(jié)，直接影響電池轉(zhuǎn)換效率，技術(shù)方案包括曝光顯影（目前主流）、激光開槽（直接打開掩膜）、噴墨打印（噴涂感光膠）等。圖表4：圖形化方案對(duì)比8圖形化：直寫光刻有望率先放量資料來(lái)源：芯碁微裝招股說(shuō)明書分辨率、套刻精度和產(chǎn)率是光刻機(jī)的主要性能指標(biāo)。核心設(shè)備是光刻機(jī)，性能指標(biāo)主要包括分辨率（圖形轉(zhuǎn)移的微細(xì)化程度）、套刻精度（圖形轉(zhuǎn)移的位置準(zhǔn)確度）和產(chǎn)率（圖形轉(zhuǎn)移的速度），其中分辨率直接受限于投影物鏡的數(shù)值孔徑和曝光光源的波長(zhǎng)，套刻精度主要受限于對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的測(cè)量精度和工件臺(tái)/掩模臺(tái)的定位精度，產(chǎn)率則與光源功率、曝光場(chǎng)大小、工件臺(tái)步進(jìn)速度等因素有關(guān)。銅電鍍產(chǎn)業(yè)化初期，硅片尺寸、柵線方案易變，掩膜板開發(fā)周期較長(zhǎng)，受益圖案編輯速度優(yōu)勢(shì)，直寫光刻產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先有望率先放量。精度方面，光伏應(yīng)用精度要求遠(yuǎn)低于半導(dǎo)體，直寫光刻與掩膜光刻均能滿足；節(jié)拍方面，直寫光刻與掩膜光刻均有提速方式，以滿足光伏生產(chǎn)節(jié)拍需求；長(zhǎng)期重點(diǎn)關(guān)注兩者降本進(jìn)度。圖表5：光刻技術(shù)示意圖 圖表6：光刻機(jī)性能指標(biāo)（ASML）9資料來(lái)源：《集成電路與光刻機(jī)》王向朝等，國(guó)海證券研究所圖形化：直寫光刻有望率先放量芯碁微裝直寫光刻設(shè)備已順利出貨。將光源通過(guò)集光系統(tǒng)和勻光系統(tǒng)，照射在數(shù)字微鏡器件（DMD）上，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)圖形，再通過(guò)投影曝光鏡頭直接投影至基片上，具備圖形容易編輯、制作周期較短等優(yōu)勢(shì)，其中光源、DMD、曝光鏡頭是影響最小線寬解析、線寬一致性、焦深等技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵因素。2023年4月，芯碁微裝已將光伏電池圖形化量產(chǎn)機(jī)型SDI-15H（升級(jí)機(jī)型）發(fā)貨至光伏龍頭企業(yè)，支持HJT、XBC等多種電池工藝。圖表7：直寫光刻流程簡(jiǎn)圖資料來(lái)源：《提升光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)精度方法的研究》呂帥等圖表8：光伏電池直寫光刻機(jī)技術(shù)規(guī)格（芯碁微裝）資料來(lái)源：芯碁微裝官網(wǎng)，國(guó)海證券研究所06型08型基板尺寸166mm-210mm整片或半片166mm-210mm整片或半片基板厚度80-150μm100-150μm解析能力6μm8μm15μm線寬公差±10%±10%±10%景深±30μm±50μm±100μm對(duì)位精度邊緣對(duì)位±50μmMark對(duì)位±8μm邊緣對(duì)位±50μmMark對(duì)位±10μm邊緣對(duì)位±50μmMark對(duì)位±10μm光源類型LD

405±10nmLD405±10nm拼接誤差±1μm±1.5μm能量均勻性≥95≥95光源壽命10000H10000H雙軌道產(chǎn)能—10000wph光伏SDI設(shè)備型號(hào)光伏SRD注：顯影后，最小線寬/線距與景深取決于感光材料特性及制程10圖形化：掩膜光刻研制加速蘇大維格投影掃描設(shè)備已搭建完成。半導(dǎo)體領(lǐng)域的主流光刻技術(shù)，根據(jù)掩膜板與基片間距可分為接觸式/接近式掩膜、投影式掩膜，其中投影式掩膜通過(guò)投影原理，在相同尺寸掩膜板的前提下獲得更小比例的圖像，在最小線寬、對(duì)位精度等指標(biāo)上具備優(yōu)勢(shì)，適用于中高端IC前道制造、先進(jìn)IC后道封裝等領(lǐng)域。光伏銅電鍍領(lǐng)域，目前接觸式/接近式掩膜、投影式掩膜均有應(yīng)用。2023年7月，蘇大維格自行研發(fā)的高速低成本投影掃描光刻設(shè)備已順利搭建完成，正在與下游客戶做相關(guān)驗(yàn)證工作。圖表9：接觸/接近式掩膜光刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖表10：掃描投影光刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖資料來(lái)源：《集成電路與光刻機(jī)》王向朝等資料來(lái)源：《集成電路與光刻機(jī)》王向朝等11圖形化：油墨已成為主流曝光質(zhì)量取決于紫外光傳遞到感光材料的能量均勻性，因?yàn)槠毓馐且环N紫外光能量的傳遞過(guò)程，所有會(huì)吸收能量的潛在介質(zhì)都是影響因素，主要是光源、鏡頭和感光材料。同時(shí)，柵線寬度主要取決于曝光設(shè)備和感光材料。受益于半導(dǎo)體光刻機(jī)發(fā)展成熟，技術(shù)遷移至光伏應(yīng)用后，光源和鏡頭對(duì)曝光質(zhì)量的影響、曝光設(shè)備對(duì)柵線寬度的影響均相對(duì)有限，因此感光材料是銅電鍍柵線寬度和均勻性的重要影響因素。感光油墨成本優(yōu)勢(shì)顯著，兼容多種曝光方案，現(xiàn)已成為銅電鍍主流感光材料。光伏油墨和PCB油墨在宏觀材料維度具備相似性，主要差異在于加工界面，光伏油墨需要在金字塔絨面實(shí)現(xiàn)良好涂覆，需要增加調(diào)控成分以改善界面粘性，同時(shí)兼顧光伏低成本要求。2023年5月，廣信材料與海源復(fù)材、芯碁微裝在上海SNEC會(huì)場(chǎng)簽署《高效率低成本N型電池銅電鍍金屬化技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議》，廣信材料光伏感光膠研制順利，目前正與多家企業(yè)對(duì)接、送測(cè)。圖表11：感光油墨的基本制程 圖表12：油墨產(chǎn)品種類資料來(lái)源：《電路板圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)與應(yīng)用》林定皓資料來(lái)源：廣信材料招股說(shuō)明書，國(guó)海證券研究所12圖形化：噴墨打印降本環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯著帝爾激光HJT圖形化工藝正在研發(fā)。對(duì)工藝精準(zhǔn)性的要求較高，開槽需要精細(xì)、無(wú)損，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)后續(xù)銅離子的較好吸附，對(duì)激光設(shè)備提出較高要求。根據(jù)帝爾激光公告，公司研制的激光高精超細(xì)圖形化設(shè)備已應(yīng)用于TOPCon/XBC量產(chǎn)工藝，目前已有量產(chǎn)訂單交付，HJT圖形化工藝正在研發(fā)。噴墨打印具備降本、環(huán)保優(yōu)勢(shì)，設(shè)備方案有待成熟。噴墨打印是一種增材制造技術(shù)，在材料用量、生產(chǎn)效率、環(huán)境影響及生產(chǎn)成本等方面具備優(yōu)勢(shì)，根據(jù)墨水類型可直接沉積數(shù)十納米到數(shù)十微米厚的圖案。根據(jù)Meyer

Burger公眾號(hào)，以PCB為例，相較傳統(tǒng)光刻技術(shù)，噴墨打印技術(shù)可節(jié)約高達(dá)50%的阻焊油墨、減少80%以上的化學(xué)廢棄物和用水量，且無(wú)需使用任何化學(xué)顯影劑，主要設(shè)備從3臺(tái)（涂膠/曝光/顯影）縮減至1臺(tái)（噴墨打印），能耗至少能降低60%。光伏銅電鍍領(lǐng)域，噴墨打印方案同樣具有環(huán)保、降本等潛在優(yōu)勢(shì)，然而打印頭、定位系統(tǒng)等核心零部件的成熟度有限，工藝穩(wěn)定性及打印效率有待提升，另外油墨配方存在附著力、固化及擴(kuò)散（噴射后）等諸多挑戰(zhàn)。圖表13：工業(yè)級(jí)噴墨打印機(jī)四大組成部分13資料來(lái)源：陶氏電子材料注：四個(gè)重要組成部分包括打印頭、油墨/膏、打印模塊（油墨配置/固化）、CAM數(shù)據(jù)處理和打印頭/基板定位系統(tǒng)。電鍍：電流密度是首要參數(shù)電鍍目前是產(chǎn)業(yè)瓶頸，產(chǎn)能和質(zhì)量的影響要素涉及電力、化學(xué)、機(jī)械三大領(lǐng)域。電力方案：主要包括電流密度、電源波形等，其中電流密度是首要參數(shù)。電流密度：根據(jù)鍍層厚度計(jì)算公式，鍍層厚度與所鍍鍍種的電化學(xué)性質(zhì)（電化當(dāng)量和電流效率）、所使用的電流密度和電鍍時(shí)間相關(guān)，其中電流密度是鍍層質(zhì)量最直接的影響因素，是電鍍中最重要的控制參數(shù)，增加電流密度能夠加快沉積速度，進(jìn)而提升電鍍產(chǎn)能，然而每種鍍種都有最佳電流密度范圍，電流密度過(guò)高也會(huì)惡化鍍層質(zhì)量。電源波形：目前通常采用直流電源，實(shí)際應(yīng)用中可能涉及周期換向電流和脈沖電流，其中周期換向電流主要用于退鍍。圖表15：電流密度和鍍液濃度與沉積層的關(guān)系資料來(lái)源：《現(xiàn)代電鍍手冊(cè)》劉仁志，國(guó)海證券研究所圖表14：鍍層厚度計(jì)算公式14資料來(lái)源：《現(xiàn)代電鍍手冊(cè)》劉仁志，國(guó)海證券研究所注：??是鍍層厚度，K是電化當(dāng)量（物質(zhì)的當(dāng)量質(zhì)量除以法拉第常數(shù)），D是電流密度，??是電解時(shí)間，??是電流效率，

γ是金屬密度電鍍：化學(xué)方案加速細(xì)節(jié)優(yōu)化化學(xué)方案：鍍液配方包括主鹽、配位劑和輔助鹽、添加劑等，其中主鹽（硫酸銅）是電鍍液中最主要的成分，是溶液中銅離子的主要來(lái)源，微量添加劑不會(huì)明顯改變?nèi)芤弘娦?，卻能顯著改善鍍層性能。雖然電鍍液的基本組成差異不大，具體電鍍方案的添加劑配方、鍍液整體配比存在較大調(diào)整空間。光伏電鍍和傳統(tǒng)電鍍的鍍液配方并無(wú)本質(zhì)差異，PCB行業(yè)鍍液種類多元，可借鑒方案豐富，產(chǎn)業(yè)化初期各家方案正加速細(xì)節(jié)優(yōu)化。圖表17：電鍍添加劑資料來(lái)源：《現(xiàn)代電鍍手冊(cè)》劉仁志，國(guó)海證券研究所圖表16：鍍液主要成分及影響成分 主要作用 注意事項(xiàng)硫酸銅主鹽，溶液中銅離子的主要來(lái)源。濃度過(guò)低會(huì)使沉積速率變慢，過(guò)高則沉積速率過(guò)快，結(jié)晶顆粒粗大，并影響鍍液的深鍍能力。硫酸增加鍍液的導(dǎo)電能力，并防止銅離子水解濃度太高則鍍液分散能力差，但太低會(huì)使鍍層脆性增加，韌性下降。鹽酸氯離子能夠提高陽(yáng)極的活性，促進(jìn)陽(yáng)極正常溶解，防止陽(yáng)極鈍化，還能減少因陽(yáng)極溶解不完全產(chǎn)生的銅粉，改善鍍層質(zhì)量。-添加劑一般有抑制劑、整平劑、光亮劑等，可以改變電極表面吸附狀況，進(jìn)而改善鍍層質(zhì)量。通常需要多種添加劑協(xié)助才能達(dá)到理想效果，添加劑系統(tǒng)配比比較困難。15資料來(lái)源：《電鍍的均勻性改善研究》李娜，國(guó)海證券研究所類別 用途 舉例光亮劑獲得全光亮鍍層鍍鎳光亮劑、酸銅光亮劑、鍍錫光亮劑、鍍銀光亮劑等整平劑提高鍍層微觀整平性能酸銅添加劑走位劑改善低區(qū)性能，使鍍層分布均勻鍍鎳走位劑等柔軟劑調(diào)整鍍層內(nèi)應(yīng)力，降低鍍層脆性鍍鎳柔軟劑（糖精等）抗針孔劑降低鍍層表面張力，減少針孔鍍鎳潤(rùn)濕劑（十二烷基硫酸鈉等）抗雜劑將鍍層中的雜質(zhì)沉淀去除或絡(luò)合隱蔽消除其不良影響鍍鎳、鍍鋅等抗雜劑電位調(diào)整劑調(diào)整鍍層電位，使鍍層間的電位差符合技術(shù)要求多層鎳電位調(diào)整劑、復(fù)合鍍微粒電位調(diào)整劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定鍍液中某種價(jià)態(tài)離子輔助絡(luò)合劑、還原劑等抗氧化劑防止鍍液中低價(jià)態(tài)離子氧化為高價(jià)態(tài)離子如二價(jià)錫穩(wěn)定劑等電鍍：機(jī)械方案呈現(xiàn)多元化機(jī)械方案：可按運(yùn)動(dòng)方式分為垂直電鍍、水平電鍍和插片式電鍍等類型。垂直電鍍：垂直電鍍?cè)赑CB領(lǐng)域應(yīng)用成熟，然而光伏應(yīng)用中的自動(dòng)化程度、電鍍均勻性、碎片率有待提升；東威科技光伏銅電鍍?cè)O(shè)備已升級(jí)至第三代，兼容HJT、TOPCon、BC等多種電池技術(shù)，產(chǎn)能提升至8000片/小時(shí)，預(yù)計(jì)9月發(fā)貨至客戶。水平電鍍：水平電鍍自動(dòng)化要求相對(duì)簡(jiǎn)單，電鍍均勻性良好，生產(chǎn)效率較高，然而設(shè)備占地面積較大；海源復(fù)材與捷得寶聯(lián)合開發(fā)銅電鍍技術(shù)，后者在水平雙面電鍍、電鍍藥水等方面均有布局。槽式花籃：羅博特科現(xiàn)已推出單體GW級(jí)太陽(yáng)能電池銅電鍍?cè)O(shè)備，并于2023年6月順利出貨，其花籃式電鍍方案能夠?qū)崿F(xiàn)雙面連續(xù)電鍍、大幅提升產(chǎn)能，且電鍍均勻性良好，占地面積小。柔性電鍍：太陽(yáng)井認(rèn)為電流提供方式相比硅片運(yùn)動(dòng)方式更為重要，自主開發(fā)了柔性接觸電鍍技術(shù)，不同于夾子、探針或滾輪接觸，該方案使用軟質(zhì)導(dǎo)電材料接觸電池片、提供電流，鍍完實(shí)現(xiàn)分離，能夠降低碎片率，且無(wú)需退鍍。圖表18：電鍍技術(shù)方案資料來(lái)源：專利之星，太陽(yáng)井公眾號(hào)16電鍍：傳輸時(shí)間成為產(chǎn)能重要影響因素17機(jī)械方案不僅影響良率、占地面積，也會(huì)影響電鍍產(chǎn)能。我們將電鍍產(chǎn)能換算成單一硅片電鍍耗時(shí)，主要包括電鍍時(shí)間和傳輸時(shí)間兩大部分。（1）電鍍時(shí)間：根據(jù)鍍層厚度計(jì)算公式，假設(shè)鍍層厚度、電化當(dāng)量、電流效率和金屬密度固定，提升電流密度能夠縮短電鍍時(shí)間，然而電流密度存在最佳范圍，即電鍍時(shí)間降低空間有限；假設(shè)電流密度已達(dá)上限，且電化當(dāng)量、電流效率、金屬密度固定，降低鍍層厚度能夠縮短電解時(shí)間，然而柵線高寬比受限于設(shè)備及材料方案，若要改變鍍層厚度，柵線寬度也要調(diào)整，將對(duì)電鍍液的流動(dòng)性和分散性提出新的要求，同時(shí)柵線變窄需要調(diào)整油墨配方及曝光方案，因此鍍層減薄是項(xiàng)系統(tǒng)性工程，進(jìn)而電鍍時(shí)間縮短受阻；綜上，縮短電鍍時(shí)間涉及較多變量，隨著電力方案、化學(xué)方案逐步趨穩(wěn)，電鍍時(shí)間的提產(chǎn)作用逐步下降。（2）傳輸時(shí)間：不同機(jī)械方案中，硅片受力情況存在差異，為了保證產(chǎn)品良率，運(yùn)輸速度存在差異，同時(shí)考慮到通道排列、設(shè)備長(zhǎng)度不同，傳輸時(shí)間已成為電鍍產(chǎn)能的重要影響因素。其他電鍍：TOPCon/BC電鍍難點(diǎn)不同TOPCon電鍍面臨鍍鎳?yán)﹄y題?；玖鞒掏ǔ０ǖ栝_槽（激光）、鍍鎳（化學(xué)鍍/光誘導(dǎo)）、鍍銅、鍍錫，相比HJT電鍍節(jié)省了圖像化設(shè)備及光刻膠，以及后續(xù)刻蝕，柵線寬度限制因素減少，激光器能實(shí)現(xiàn)較窄線寬，然而鎳硅結(jié)合拉力有待提升。BC電鍍遮光容忍度較高。存在多種方案，其中一種方案的基本流程與TOPCon電鍍相似，技術(shù)方面也會(huì)存在鎳硅拉力問(wèn)題，工藝方面需要將背面的正負(fù)極區(qū)分開，然而BC電池的柵線都在背面，遮光容忍度較高，通過(guò)增加?xùn)啪€能夠弱化拉力問(wèn)題，并降低電鍍?cè)O(shè)備及材料要求。圖表19：TCOPon銅電鍍結(jié)構(gòu)及工藝資料來(lái)源：《Platingmetallizationfor

bifacial

i-TOPCon

silicon

solarcells》Benjamin

Grübel資料來(lái)源：《SiliconSolar

CellMetallization

and

Module

Technology

》Thorsten

Dullweber圖表20：BC銅電鍍結(jié)構(gòu)及工藝182、產(chǎn)業(yè)合作加強(qiáng)，中試驗(yàn)證加速19192024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段2023H2起中試驗(yàn)證加速，2024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段。光伏銅電鍍技術(shù)需要在其他電鍍技術(shù)基礎(chǔ)上二次開發(fā)，難點(diǎn)在于單個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備、材料和工藝的匹配，以及前后環(huán)節(jié)的匹配，鑒于整線設(shè)備及材料種類較多，量產(chǎn)工藝整合難度較大。目前通威股份（太陽(yáng)井）、海源復(fù)材、國(guó)電投等企業(yè)采取不同技術(shù)方案，2022年產(chǎn)業(yè)鏈合作有限，并無(wú)一家企業(yè)完全跑通所有環(huán)節(jié)，2023H1起產(chǎn)業(yè)鏈合作加強(qiáng)，2023H2起中試驗(yàn)證有望加速，2024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段。圖表21：關(guān)于銅電鍍整體的體系整合20資料來(lái)源：太陽(yáng)井公眾號(hào)，國(guó)海證券研究所2024年有望進(jìn)入小批量量產(chǎn)階段主要技術(shù)指標(biāo)定義2022/12/31目標(biāo)值2023/4/30實(shí)際值目標(biāo)完成時(shí)間單位效率提升同等CTM，同版型(定義：MBB圖型-BB數(shù)量，技術(shù)路線)銅互聯(lián)電池相對(duì)絲印銀漿基準(zhǔn)電池效率的差值，銅互聯(lián)效率高為正，效率低為負(fù)?！?.20.2金屬化全成本是銅互聯(lián)工藝生產(chǎn)的異質(zhì)結(jié)電池金屬化步驟GW級(jí)別量產(chǎn)前按照GW級(jí)量產(chǎn)所推算的全部成本或GW級(jí)別量產(chǎn)發(fā)生后的實(shí)際單瓦成本，包括材料成本、能耗成本、廢水廢氣排放與處理、固廢處理、設(shè)備折舊成本等，不包括生產(chǎn)人工成本?！?.10.1元/瓦銅互聯(lián)工藝段A級(jí)品率掩膜圖形化至IV測(cè)試段的A級(jí)品率，A級(jí)品定義參照通威HJT電池檢驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),雙方協(xié)商而定。≥9595(150um硅片)91.2

(130um硅片)2023年4月導(dǎo)入工藝設(shè)備及自動(dòng)化(臺(tái)/套)稼動(dòng)率(UPTIME)含掩膜圖形化線、顯影機(jī)、去膜回刻機(jī)、電鍍機(jī)、剝掛機(jī)設(shè)備及其自動(dòng)化;必要的停機(jī)維護(hù)保養(yǎng)、換液等工作的時(shí)間作為宕機(jī)時(shí)(DOWNTIME)?！?292銅互聯(lián)柵線焊接拉力電池平放,焊帶彎曲180°,正面/背面拉力均值≥1.2N；且半片產(chǎn)品每根柵線,拉力<0.5N的焊點(diǎn)個(gè)數(shù)不超過(guò)2個(gè),半片主柵焊點(diǎn)拉力<0.5N的焊點(diǎn)個(gè)數(shù)不超過(guò)焊點(diǎn)總數(shù)的20

?！?.21.8-25N資料來(lái)源：太陽(yáng)井公眾號(hào)，國(guó)海證券研究所212023年8月，太陽(yáng)井與客戶簽署GW級(jí)異質(zhì)結(jié)銅電鍍技術(shù)框架合作協(xié)議，雙方具體約定前期中試線合作項(xiàng)目部分指標(biāo)的進(jìn)一步提升標(biāo)準(zhǔn)，以及指標(biāo)按期達(dá)成前提下，太陽(yáng)井為客戶擬提供GW級(jí)銅電鍍整線的具體工序設(shè)備清單與設(shè)備參數(shù)要求，同時(shí)約定設(shè)備到貨安裝完成后的階段爬坡指標(biāo)。圖表22：太陽(yáng)井200MW大試線客戶驗(yàn)收指標(biāo)與結(jié)果成本、產(chǎn)能、良率有待優(yōu)化目前業(yè)內(nèi)部分中試線逐步成熟，相關(guān)項(xiàng)目其實(shí)已具備投產(chǎn)條件，然而成本、產(chǎn)能及良率等指標(biāo)有待優(yōu)化。長(zhǎng)期來(lái)看，根據(jù)海源復(fù)材公眾號(hào)，相比絲印銀漿工藝，銅電鍍電池預(yù)計(jì)降本6-8分/W、提效0.3%-0.5%，銀價(jià)波動(dòng)壓力下，看好銅電鍍長(zhǎng)期發(fā)展空間。成本：目前設(shè)備及材料成本較高，設(shè)備降本涉及生產(chǎn)規(guī)模、商務(wù)談判等因素，產(chǎn)能提升或?qū)⒊蔀殚g接方式；掩膜材料、電鍍液、顯影液等耗材成本較高，其中油墨相比干膜更具經(jīng)濟(jì)性，油墨降本方面，材料供應(yīng)商需要規(guī)?；a(chǎn)、工藝優(yōu)化，電池生產(chǎn)企業(yè)需要優(yōu)化材料體系及曝光方式，進(jìn)而改善柵線高寬比，量產(chǎn)階段材料降本有望加速。產(chǎn)能：圖形化方面，除了設(shè)備節(jié)拍，油墨烘干會(huì)占用時(shí)間、影響產(chǎn)能，需要優(yōu)化油墨材料體系和干燥條件；電鍍環(huán)節(jié)，增加電流密度是電鍍提速的重要方式；此外，中試階段各環(huán)節(jié)產(chǎn)能均在提升，產(chǎn)能匹配問(wèn)題有待解決。良率：良率包括碎片率、外觀良率，中試階段碎片率持續(xù)降低，外觀良率有待進(jìn)一步優(yōu)化。圖表23：倫敦現(xiàn)貨白銀價(jià)格22資料來(lái)源：wind，國(guó)海證券研究所3、量產(chǎn)前期設(shè)備投資先行2323量產(chǎn)前期設(shè)備投資先行量產(chǎn)前期設(shè)備投資先行，圖形化和金屬化是核心工序，多種方案均在加速驗(yàn)證。圖形化環(huán)節(jié)，目前LDI產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先有望率先放量，重點(diǎn)關(guān)注芯碁微裝，掩膜光刻具備供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)關(guān)注蘇大維格。電鍍環(huán)節(jié)，VDI方案生產(chǎn)節(jié)拍及客戶驗(yàn)證相對(duì)領(lǐng)先，重點(diǎn)關(guān)注羅博特科。整線方面，量產(chǎn)工藝整合難度較大，整線及材料協(xié)同開發(fā)有望助推產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，重點(diǎn)關(guān)注太陽(yáng)井、邁為股份。材料環(huán)節(jié)，油墨降本優(yōu)勢(shì)顯著，兼容多種曝光方案，重點(diǎn)關(guān)注廣信材料。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作加強(qiáng)趨勢(shì)下，電池及組件開發(fā)有望加速，關(guān)注海源復(fù)材、通威股份、國(guó)電投。維持銅電鍍行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。圖表24：銅電鍍行業(yè)相關(guān)上市公司（2023/8/21）資料來(lái)源：wind，國(guó)海證券研究所相關(guān)環(huán)節(jié)證券代碼公司名稱總市值（億元）股價(jià)（元）歸母凈利潤(rùn)（億元）2023E 2024E 2025E2023EPE2024E2025E來(lái)源設(shè)備300751.SZ邁為股份532190.8914.1022.2431.3037.7023.9116.98一致預(yù)期688630.SH芯碁微裝8967.952.133.034.1041.8529.4821.75一致預(yù)期300331.SZ蘇大維格5220.012.212.543.5423.5120.4614.68一致預(yù)期688003.SH天準(zhǔn)科技7538.592.182.863.4634.6226.3321.77一致預(yù)期300776.SZ帝爾激光14452.895.628.1510.7725.7017.7213.41一致預(yù)期300757.SZ羅博特科7567.801.081.772.2169.6242.2733.86一致預(yù)期688700.SH東威科技13759.613.465.167.1939.5126.5319.03一致預(yù)期材料300537.SZ廣信材料2713.890.531.242.0251.0221.6313.25一致預(yù)期電池/組件002529.SZ海源復(fù)材3212.43——————600438.SH通威股份142531.66211.14196.85223.416.757.246.38一致預(yù)期601012.SH隆基綠能204827.01188.47233.50270.7310.868.777.56一致預(yù)期24量產(chǎn)前期設(shè)備投資先行圖表25：銅電鍍產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展資料來(lái)源：wind，各公司公眾號(hào)，國(guó)海證券研究所環(huán)節(jié) 方案 公司 進(jìn)展設(shè)備種子層局部種子層太陽(yáng)井2018年1月，太陽(yáng)井就局部種子層技術(shù)申請(qǐng)專利，提出先做種子層、先做掩膜等多種局部種子層方案。無(wú)種子層邁為股份2022年9月，邁為股份聯(lián)合Sundrive開發(fā)的HJT電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)26.41

，采用邁為可量產(chǎn)微晶設(shè)備，Sundrive優(yōu)化了無(wú)種子層電鍍工藝，使電極高寬比得到提升（柵線寬度9μm，高度7μm）；2023年6月，邁為股份HJT銅電鍍電池效率提升至26.6

（聯(lián)合Sundrive）。圖形化直寫光刻芯碁微裝2023年4月，芯碁微裝光伏電池光刻設(shè)備量產(chǎn)機(jī)型SDI-15H已經(jīng)發(fā)貨至光伏龍頭企業(yè)，該機(jī)型是光伏電池設(shè)備首機(jī)的升級(jí)機(jī)型，支持HJT銅電鍍、XBC電池工藝。投影掃描蘇大維格2023年7月，蘇大維格自行研發(fā)的高速低成本投影掃描光刻設(shè)備已順利搭建完成，正在與下游客戶做相關(guān)驗(yàn)證工作?！鞙?zhǔn)科技2022年，天準(zhǔn)科技啟動(dòng)光伏鍍銅圖形化設(shè)備的研發(fā)，預(yù)計(jì)2023年交付客戶試用。激光開槽帝爾激光公司電鍍工藝設(shè)備主要是激光高精超細(xì)圖形化設(shè)備，已應(yīng)用于TOPCon/XBC量產(chǎn)工藝，截至2023年7月已有量產(chǎn)訂單交付，HJT圖形化工藝也在研發(fā)中。電鍍垂直電鍍東威科技東威科技第三代光伏鍍銅