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1证券研究报告作者：行业报告|请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2023 年01 月12 日分析师 李鲁靖 SAC 执业证书编号：S1110519050003联系人 张钰莹光电路径提效+降本之电镀铜：技术主流路线分析、经济效应 及规模 测算行业专题研究2摘要 电 镀 铜技术：参考 半导体、PCB 领域电 镀铜工 艺，光 伏电池 通过制 备种子 层、图 形化环 节、电 镀、后 处理四 大环节 制作铜的非接触式金属化电 极，实 现“以 铜代银”，制 成包括 种子层、粘合 层、传 导层、焊接层 的电极。迈为 股份联合SunDrive 研制 的 铜电 镀HJT 电池 转化 效 率屡 创 新高，现已 达 到26.41%，未 来或 仍 有提 升 空间。增效：据ISFH 研究，PERC/TOPCon/HJT 电池理论 效率极 限为 24.5%/28.7%/27.5%，HJT电池是未来主流路径之一。而HJT 电池的低温 银浆为 纯银和 有机物 的混合 物，其 本身较 差的材 料导电 属性需 要通过 更宽的 电池栅 线来弥补。电镀 铜技术 由 于应用了 导电性 较 好的纯铜 浆料解 决 了大线宽 的光学 损 失问题，使得光 电 转换效率 得到明 显 提升。降本：制 备成 本 方 面，以铜 代银的 去 银化路径 直接去 除 了主要非 硅成本 银耗，低温银 浆 价格接近 铜价的100 倍，低温银浆约6500 元/kg、铜 价为70 元/kg 左 右。我 们以6500 元/kg 的银 浆 价格 进 行敏 感 性分 析 测算，若目 前 电镀 铜 路线量产良率达25%及以上，则相比传 统丝印 银浆已 经具备 明显成 本优势，当良 率不断 趋近丝 印银浆 方式时，单GW非硅成本降本金额将接近1 亿元。电 镀 铜路线：设备 市场空 间几何？爱旭、海源复材、晶澳、天合、晶科、爱康、日升、隆基、迈为等 厂商均 在布局 电镀铜 路线的HJT 电 池下 游 应用。目前图形化、电镀两大核 心环节 的电镀 铜设备 厂商均 在积极 布局，其中电 镀环节 厂商均 已进行 到中试 线及以 上。我们统计测算得到，随着N 型电池/非银电极/铜电镀的 技术渗 透，22/26 年电镀铜设备市场空 间约1.4/55.9 亿元。建 议 关注：1）图形 化环节 设备：芯碁 微 装、迈 为股 份、捷佳 伟创、爱康科 技、帝 尔激光 等；2）电镀 环节设 备：东威科技、罗博特科、宝馨 科技等。风 险 提示：光伏装 机量不 及预期；HJT 电池量 产速度 低于预 期；电 镀铜技 术推进 进展 不 及预 期；存 在 主观 性 预测 使得测算结果与未来事实存 在偏差 等。1ZDWxOmRsRmNsMnOmRpQrQ6M8QaQpNoOpNtQiNmMmNfQrQpMbRmNqNNZrRpRwMqNpN目 录31、N 型 电 池 渗 透率 不 断提 高，电 镀 铜去 银 化路 线 引领 降 本增 效 新风 向2、电 镀 铜 包 含四大 环节，图形化 和电镀 环节为 两大核 心工艺3、长 坡 厚 雪 赛道，核心环 节厂商 降本突 围指日 可待4、行 业 快 速 导入期 在即，关注2023年量 产验证 情况4请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明1.N型电池渗透率不断提高，电镀铜去银化路线引领降本增 效新风 向5表：2021-2030 年各 电池 技术 平均 转换 效率 变化 趋势分类 2021 2022E 2023E 2025E 2027E 2030EP 型多晶BSF P 型多晶黑硅电池 19.5%19.5%19.7%-PERC P 型多晶黑硅电池 21.0%21.1%21.3%21.5%21.7%21.9%PERC P 型铸锭单晶电池 22.4%22.6%22.8%23.0%23.3%23.6%P 型单晶 PERC P 型单晶电池 23.1%23.3%23.5%23.7%23.9%24.1%N 型单晶TOPCon 单晶 电池 24/0%24.3%24.6%24.9%25.2%25.6%异质结电池 24.2%24.6%25.0%25.3%25.6%26.0%IBC 电池 24.1%24.5%24.8%25.3%25.7%26.2%注：1.背接触 N 型单晶电池目前处于中试阶段；2.均只记正面效率。P 型电池 N 型 电池掺杂物分凝系数 B：0.8 P：0.35少子寿命 2 0 3 0 s 1 0 0 1 0 0 0 s功率衰减 大；在基区 小；在发射区初始光致衰减 有 无温度系数-0.35%/TOPCon:-0.3%/双面率 70%TOPCon:85%表：P 型与N 型电 池参 数对 比1.1 N 型电池渗透率不断提升，降银任 务首当 其冲 PERC 主流电池技术逼近极限，N 型电池渗透率不断提高。从 效 率 极 限 角 度，PERC 电 池 转 化 效 率 已 接 近 极 限，据 ISFH 研究，PERC/TOPCon/HJT 电 池 理 论 效 率 极 限 为24.5%/28.7%/27.5%，N 型电池理论效率极限高于P 型电池，TOPCon 与HJT 技术提效潜力大。从结构与性能角度，N 型电池少子寿命更长，开路电压高；解决光致衰减问题，稳定性好；双面率高，发电量大；温度系数低，更耐高温，综合性能强于P 型电池。从扩产 角度，我 们认 为2022年是N 型电 池元 年，据SMM 统计，2023 年N 型规划 产能 超300GW，预计22 年底 共有88.2GW 建成，N型电池未来已来。资 料 来源：CPIA 2021 年中国 光伏产 业发展 路线图，新 能源网，晶科 能源官 网，天 合光能 公众号，天风 证券研 究所 N 型 电 池单瓦银浆耗量显著高于P 型，其中HJT 电池银浆非硅成本占比超50%。银浆耗量高的原因：HJT电池由于膜层原因采用低温工艺、不能高温烧结，只能采用低温银浆，而 低温银浆为纯银和有机物的混合物，导电性能较差，因此HJT 电池需要耗用更多的银浆，大线宽会增加光学损失。主流细栅线宽度约 30m，而HJT 栅线宽度约为40m。因 此，降银成为HJT 电池降本的首要路径，主要包括 激光转印、MBB、银包铜与电镀铜 技术路径。从成熟度来看：四种路径中，前3 类相对更成熟，激光转印已进入量产验证阶段，多主栅在量产中提升主栅数量，银包铜小批量产完成；而电镀铜技术尚处于研发阶段，技术验证逐渐深入，趋向规模化节点。从降本程度来看：前3 种路径皆属于降银化路径，激光转印/0BB 可节省30%-40%银耗量；2021 年HJT 平均银耗190mg/片，据华晟公告12BB 银耗量已降至150mg/片，相比节省21%，叠加银包铜有望节省近50%银耗量。随着银包铜浆料今年底明年初有望迈入量产，在光伏行业降本增效的大主题下，去银化或为终局。6图：N 型 电池 单片 银浆 耗量 高于P 型 电池（单位：mg/片）表：4 种降 银路 线的 比较96.4145.119004080120160200PERC TOPCon HJT58%22%9%4%2%5%PERC 成本构成硅片BOM动力人力设备制造49%32%7%2%4%6%HJT 成本构成图：HJT 电 池银 浆成 本占 比显著 高于PERC电池1.1 N 型电池渗透率不断提升，降银任 务首当 其冲资 料 来源：CPIA 2021 年中国 光伏产 业发展 路线图，智 研咨询，华晟 新能源 公众号，Solarzoom 智库公 众号，索 比 咨询公 众号，帝尔激 光公司 公告，苏州固 锝公司 公告，迈为股 份公司 公告等，天风 证券研 究所激光转印 MBB 银包铜 电镀铜降本原理 栅线更细 栅线更细 铜替代部分银 铜完全替代银成熟度 小批量产 MBB 量产 小批量产 技术验证中银耗量 节省30%-40%0BB：预计节省30%-40%22 年降至100mg/片零银耗12BB：已降至150mg/片最新进展帝尔激光设备订单开启交付0BB：迈为测试中，23Q1 导入客户中试12BB：华晟实现量产苏州固锝浆料可靠性测试通过，数家客户小批量产完成多家厂商技术验证深入 低 温 银 浆国产化进程尚未完成，银价居高不下，去银 化路线或能彻底解决长久以来困扰光伏行业的降银 成本问题。高温银浆国产化率逐步提高，低温银浆仍依赖进口，日本ELEX 主导市场，国内厂商如苏州固锝抢抓机遇导入市场中。贱金属铜价格显著低于银，据 长江有色金属网，2022 年12 月7 日银价为5065 元/千克，铜价为66.55 元/千克，铜代替银可有效降本。另 外，电镀铜电极宽度相比低温银浆电极显著减小，因此电镀铜技术可以 增加光电转换效率。HJT低温银浆的有机杂质使导电受阻，丝网印刷线宽约 40m；而铜的电阻率及电导率仅次于银，电镀铜的纯铜栅线导电性能优于含杂质的低温银浆，线宽有望降至 2 5m 以下，减小光学损失，因此“去银化”的同时实现了更高的转换效率。迈为股份联合SunDrive研制的铜电镀HJT电池转化效率屡创新高，现已达到26.41%，未来或仍有提升空间。7图：银价居 高不 下 表：铜的电 阻率 及电 导率 仅次于 银1.2 电镀铜去银化路线降本又增效，颠覆 浆料成本 问题资 料 来源：Wind，长江 有色 金 属网，激光 制 造网公 众号，迈为股 份官网，天风 证券研 究所0.001000.002000.003000.004000.005000.006000.007000.002020-12-07 2021-06-07 2021-12-07 2022-06-07 2022-12-07单位：元/千克金属 电阻率(*10-8m)电导率(*107S/m)银 1.59 6.29 纯铜 1.68 5.95 金 2.40 4.17 铝 2.66 3.76 镍 6.84 1.46 铁 9.71 1.03 备注：以上为金 属在20 的 物性 参数8请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2.电镀铜包含四大环节，图形化和电镀环节为两大核心 工艺9 电镀铜工艺原理：参 考 半 导 体、PCB 领域电镀铜工艺，光伏电池通过制备种子层、图 形 化 环 节、电镀、后 处 理 四 大 环 节 制 作 铜 的 非 接 触 式金属化电极，实现“以铜代银”，制 成 包 括 种 子 层、粘合层、传导层、焊接层的电极。PCB（印 刷 电 路 板）、IC 封装、大 规 模 集 成 线 路（芯片）等 电 子 领 域都需要通过电镀铜技术实现 电路结构。铜电镀与传统丝网印刷银浆环节的前两道 工艺制绒环节、PVD 溅射环节 相同，差异 主 要在TCO 膜 制 备 工 序之 后：传 统HJT 产线 在TCO膜制备之后采用银浆印刷，而 铜 电 镀 则 把 银 浆 丝 网 印 刷 替 换 成 制 备 铜 栅 线的图形化和金属化两大工序。图：电 镀铜 技术 的工 艺流 程示 意 图清 洗 制绒双面PECVD 镀a-Si 膜（p/i/n）双面PVD 镀TCO 膜烧结光再生测试银 浆 丝网 印刷PVD 沉积种子 层（并快速 烧结）图 形 化环节电镀后 处 理环节传 统 丝 网印刷 工艺电 镀 铜 工艺图：电镀铜 异质 结电 池HJT 的结 构 TCO PVD/TCO 100nm/Cu/表：电镀铜 四大 环节2.1电镀铜四大环节替换传 统丝印 工艺环节资料来源：电镀 铜技术 在电子 材料中 的应用 余德 超等，硅异 质结太 阳电池 接触特 性及铜 金属化 研究 俞健等，全球 光伏公 众号，2020 年中 国光伏 技术发 展报告 晶 体硅太 阳电池 研究进 展(7)，迈为 股份公 司 公告，PVTECH，天风 证券研 究所10图：电 镀铜 异质 结电 池的 生产 流 程（一）图 形化（二）金 属化电镀基底 1）沉 积 种子层 2）图 形 化环节：涂 覆 感 光 胶层曝光固化背光显影3）电 镀 环节 4）后 处理环节：抗铜氧化去感光材料刻蚀种子层图：图形化 后的 凹陷 区域 为镀铜 区域种子层掩膜曝光生成的稳定物质种子层掩膜曝光生成的稳定物质2.2 电镀铜四大环节包含多项工艺 步骤 铜 电 镀 具体工艺流程较为复杂，四大环节包含了共计7-9 项工艺步骤。制备种子层/图形化环节/电镀环节/后处理环节分别包括1/3/1/3 个步骤。其中，图 形 化 环 节 依 次 包 括 涂 覆 感 光 材 料、曝 光 固 化、清 洗 显 影3 步 骤；后 处 理 环 节 依 次 包括镀锡抗氧化、去感光材料、刻蚀种子层3 步骤。综上，电 镀 铜 四 大 环 节、多 项 工 艺 步 骤 可 被 简 要 概 括 为 图 形 化+金 属 化：图 形 化 包 括 沉 积 种子层、图形化环节，金属化包括电镀环节、后处理环节。（一）图形化：为 改 善 金 属 与 透 明 导 电 薄 膜 的 接 触 及 附 着 特 性，引 入 一 层 极 薄 的 种 子 层（100nm），增 加 电 镀 金 属 与TCO 之 间 的 附 着 性 能；然 后 通 过 喷 涂 感 光 图 层/制 作 掩 膜 经 过曝光、显 影 获 得 电 极 的 设 计 图 案。右 图 示 为 作 为 感 光 材 料 的 一 种 干 膜 类 电 镀 掩 膜，经 选 择 性地 曝 光 固 化 生 成 了 稳 定（不 溶 解 于 显 影 剂）、绝缘（阻 挡 电 镀）物 质 附 着 于 种 子 层，其他非反应掩膜溶解于显影液洗去，从而可在图示凹陷部分镀铜、形成排列电极。（二）金属化：特定图形的铜沉积（电镀铜）；然后使用抗铜氧化方法进行处理、除去之前的掩膜/感 光胶、刻 蚀去 除 电极 外的 多 余铜 种子 层，最 后再 进 行表 面处 理，至 此形 成完 整的 铜电镀工序。资 料 来源：硅 异质结太 阳电池 接触特 性及铜 金属化 研究 俞健等，Copper metallization of electrodes for silicon heterojunction solar cells:Process,reliability and challenges Jian Yu 等，全球 光伏公 众号，天风证 券研究 所仅 图 形 化环节 设备 占比电镀铜4 大环节设备价值量的50-60%，图形化+电镀环节本身技术难度大且须相互匹配。（1）从对电镀铜的工艺效果影响来看：图形化/电 镀环节分别直接影响了后续电镀过程的电极精度/产能+良率。（2）从 技 术 壁 垒 来 看：光 伏 电 池 电 极 的 微 米 级 图 形 化 环 节 借 鉴 自 半 导 体（纳 米 级）/PCB 领 域 光 刻 技 术，单 项 技 术 难 度 大，尤其是 图 形 化光刻环节；并且图形化与电镀环节内外工艺环环相扣，要求极高的相互匹配度。图形化 环节：壁 垒高、测试周 期长。光 刻技 术 难度一 方面 在于 感光 材 料（+掩膜）的处 理、曝光、显影各 工序 本身 需花费 大量时间进行设备/工艺/辅料辅材测试，其中曝光机核心零部件依赖进口；另一方面在于需要保证相应辅料与设备应用之间的匹配度。电镀环节：借鉴自PCB 的挂镀技术，但光伏行业应用需在其基础上 提升产能和良率。图形化环节&电镀环节：电镀建立在图形化基础上，需要与图形化方案相匹配。另外，其他环节价值量低，技术难度相对较小。制备种子层环节通过普通物理气相沉积PVD 蒸镀/溅射实现，技术门槛低。11图：两大核 心环 节设 备+材料 的相 互匹 配测 试周 期长序号 环节 影 响 电 镀 铜 工艺性 能指标 具体工艺步骤 设备 设备技术进程 材料/辅料 主 要 价 值 量 占比1 PVD 沉积种子层-蒸镀/溅射 PVD 设备 技术门槛低-2 图形化 对位精度涂覆感光材料 油墨印刷机/贴膜机 半导体光刻胶日美垄断 感光材料曝光固化 曝光机 核心零部件依赖进口-显影 显影机 显影液3 电镀 产能、良率 电镀 电镀机 产能+良率尚在爬坡 电解液 4 后处理环节-镀锡等抗氧化金属 电镀机 电解液去感光材料 去膜机 去膜液 2.2 图形化+电 镀 为 两 大 核 心环 节，技术 壁 垒高资 料 来源：全球光 伏公众 号，果 壳公众 号，芯 碁微装 招股 说 明书，PVTECH、爱康 科技调 研纪要、真空 技术与 设备网，Copper metallization of electrodes for silicon heterojunction solar cells:Process,reliability and challenges Jian Yu，天风证券 研究所12请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明3.长坡厚雪赛道，核心环节厂商降本突围指日可 待 10-30 m 1 1 m+2/PCB 50 m+3/PCB 5 m+4-（一）图形化核心环节：具体包括涂覆感光材料、曝光固化、清洗显影步骤，其中第一/二步中感光材料/光刻具有多条技术路径。感光材料 分为干膜材料/湿膜油墨/铝膜三种，其中湿膜油墨性能略差但比干膜便宜，适用于追求低成本的光伏行业。曝 光 固化 分为 光 学 投影 掩 膜 光刻/接 近接 触式 光 刻/激光 直 写光 刻(LDI)/喷 墨打 印 共计4 种，其中LDI 在 线宽、自 动化、成本 方面 具 有综合优势。目前来看，在 多 条 技 术 路 线 下，感 光 油 墨+激 光 直 写 技 术 组 合（油墨LDI）最 具 综 合 优 势，且 有 望 在 极 具 量 产+降 本 需 求 特 征 的 光伏 行 业 产业化。13表：图形化 环节 的不 同技 术路径 比较表：图形化 环节 的不 同感 光材料 比 较3.1 两大核心工艺同时形成多条技 术路径，有望驱 动设备+耗 材端 滚 雪球 式 降本资料来源：激光 光刻技 术的研 究与发 展 邓 常猛等，芯碁 微装招 股说明 书，广 信材料 招股说 明书，容大感 光招股 说明书，全球 光伏公 众号，果壳公 众号，高分子 科技公 众号，PVTECH，投资界 公众号，硅 异质结 太阳电 池接触 特性及 铜金属 化研究 俞健 等，天 风证券 研究所/PVD-（一）图形化核心环节：油墨LDI 技术有望在电镀铜工艺中得到推广。一方面，直写光刻设备无需掩膜版制造，显著节省了成本；另 一 方 面，油墨作为感光湿膜材料相比干膜成本更低。14图：直写光 刻设 备应 用无 需掩膜 版节 省大 量成 本 图：油墨作 为感 光材 料的 涂覆 曝光 显 影的 图形 化示 意图3.1 两大核心工艺同时形成多条技 术路径，有望驱 动设备+耗 材端 滚 雪球 式 降本资 料 来源：广信材 料招股 说明书，芯碁 微装招 股说明 书，天 风证券 研究所15（二）电镀核心环节 电 镀 设 备 一 般 分 为 垂 直 电 镀 设 备（挂 镀 设 备）/水 平 电 镀 设 备。垂 直 电 镀 就 是 让 欲 镀 表 面、铜 阳 极 板 与 镀 液 液 面 垂 直，同 时 欲渡 表 面 与 铜 阳 极 板 之 间 保 持 平 行；而 水 平 电 镀 就 是 让 欲 镀 表 面、铜 阳 极 板 与 镀 液 液 面 保 持 水 平，同样，欲 镀 表 面 与 铜 阳 极 板 也要保持平行。水 平 电 镀 与 垂 直 电 镀 的 原 理 一 致。以 半 导 体 硅 片 的 水 平 电 镀 为例，待 镀 电 极（阴极）位 于 上 方，晶 圆 中 有 溅 射 铜 种 晶 层 的一面 朝 下 进 行 电 镀，铜 电 极（阳极）置 于 半 导 体 晶 圆 的 下 方。阴极 滚 轮 与 半 导 体 晶 圆 边 缘 连 接，并 通 过 晶 圆 表 面 的 种 晶 层 跟 铜阳 极 形 成 导 电 路 径，滚 轮 连 接 方 式 如 图 所 示。当 电 压 加 在 阴 极和 铜 阳 极 之 间，电 流 就 可 以 在 两 个 电 极 之 间 流 动。回 路 一 旦 形成，铜 离 子 从 电 镀 液 向 晶 圆（阴极）表 面 移 动，从 而 使 得 表 面形成铜电镀层。水 平 电 镀 技 术 本 身 难 度 更 高，但 在 均 匀 性、量产、良 率 与 受 力的 性 能 指标 上皆 比挂 镀方 式更 好，有望成为未来的主流设备。图：垂直电 镀示 意图 图：水平电 镀示 意图（欲 镀 工件）（欲镀工件）/PCB/-PCB 2000-3000/50-60 6000-7000/-PCB 表：金属化 环节 的不 同技 术路径 比较3.1 两大核心工艺同时形成多条技 术路径，有望驱 动设备+耗 材端 滚 雪球 式 降本资 料 来源：专利CN114335257B（爱 旭 股份），iprdb 专利网，东威 科 技公司 公告，捷得宝 官网，全球光 伏公众 号，铜 互连电 镀工艺 研究及 设备改进 王 兆君，电镀 铜技术 在电子 材料中 的应用 余德 超等，天 风证 券研究 所16 综上，电 镀 铜 围 绕 图 形 化、电镀两大核心环节形成了多条技术路线，提升了电镀铜量产落地的确定性，且 多 环 节 配 合 有 望 实现 滚 雪 球式降本效果。图：电镀铜 围绕 图形 化、电镀两 大核 心环 节形 成多 条技 术路 径3.1 两大核心工艺同时形成多条技 术路径，有望驱 动设备+耗 材端 滚 雪球 式 降本资 料 来源：全球光 伏公众 号，硅 异质 结太阳 电池接 触特性 及铜金 属化研 究 俞 健等，2020 年中 国光伏 技术发 展报告-晶体硅太阳 电池研 究进展(7)，芯 碁微装 招股说 明书，高分子 科技公 众号，天风证 券研究 所（一）图形化环节 整 体 格 局：图 形 化 环 节 核 心 设 备 为 曝 光 机（光 刻 机），目 前 国 内 曝 光 机 设 备 的 核 心 部 件 依 然 依 赖 进 口；感 光 材 料 油 墨 国 产 化 进 程中，比 较顺利。国 内 格 局：国内6 家公司布局，其中芯碁微装 在图形化环节积淀深厚，有望引领其他厂家实现图形化环节设备降本。17表：国内各 公司 参与 铜电 镀-图形 化环 节的 进展 情况3.2 图形化环节-主 要 涉 及 公 司及 进 展资料来源：全球光 伏公众 号，捷 得宝官 网，芯 碁微装 公司公 告，迈 为股份 公司公 告，迈 为股份 官网，爱康科 技公告，帝尔 激光 公 司公告 等，天 风证券 研究所序号 公司 图形化布局 地位 其 他 最 新 进 程（公 司公告 披露）1 捷得宝（未上市）铜电镀整体解决方案，水平电镀技术供应商致力开发光伏电池铜电镀整线工艺，为海源复材、爱旭供应商。2 芯碁微装 曝光+显影环节设备国内 半导体激光直写光刻设备的龙头 厂商，量产LDI 光刻机的设备龙头供应商，技术积淀深厚。-3 迈为股份PVD、图形化环节部分设备（HJT 量产线设备）2021.9.7，迈为在HJT 量产设备和电镀技术结合上率先实现突破，利用澳大利 亚SunDrive 无种子层直接铜电镀工艺实现了 M6 尺寸 HJT 电池片 25.54%转换效率。202208：铜电镀这个路 径现在 有4 个 技术 难 点，目前公司攻克了一半多，争取在2023 年上 半年的一条中试线在客户端运行起来。公 司对铜 电镀/银包铜持中立态度。4 爱康科技-介入铜电镀开发。202110：电镀铜工艺看起来有八九道工序，但未来会整合成两台设备。5 帝尔激光激光干法刻蚀图形化（激光开槽）激光干法刻蚀图形化202210:在电镀铜路线上，公司 的激光 干法刻 蚀技术已实现量产订单，具体应用为电 镀前的 图形化工艺。（二）电镀环节 技 术 路 线：（仅部分公司公开其研究路线）捷得宝、宝馨科技着力于水平电镀技术 的研发，东威科技专注于垂直挂镀路线。进 展 情 况：太阳 井披 露其 推进 到量 产阶 段，其他公司皆处于中试线阶段测试中，预计行业2023 年可向量产目标推进。建议2023 年关注水平电镀技术的 良率、产能、空洞质量问题验证。18表：国内各 公司 参与 铜电 镀-电镀 环节 的进 展情 况序号 公司 金 属 化 布 局（湿 法 工艺）地位 其他最 新 进 程（公 司公告 披露）1捷得宝（未上市）铜电镀整体解决 方案，水平双面电镀设备 需搭配独家调制的电镀药水配方致力开发光伏电池铜电镀整线工艺，为海源复材、爱旭供应商。产品专利铜电镀设备产速6000 片/小时，目标10000 片/小时。2021 年12 月 有 消 息 称：在 台 湾 已 有 小 批 量 生 产，预计2022 年 可 实现国内设置中试线，年中可提供7500 片量 产设备。2 东威科技垂直挂镀 电镀机（+图形化-显影机）202207：公司光伏设备 在硅片 上镀铜速度为6000 片/小时，目前（202207）行业内以电镀方式能做到6000 片的只有东威已完成样机交付并与终端客户做了 中 试线。3 罗博特科制备电极方向、HJT 铜互联解决方案2015 年为杭州赛昂铜电镀量产提供自动化设备；202206 公司关于HJT 自动 化技术和产品已经迭代至第三代。铜电镀技术还处于公司内部测试阶段，目前 已完成 工艺流 程的验 证部分，并出了相应各工艺段的样片。公司专 门负责 该业务 的技术 团队对铜电镀样片已进行初步检验和评 估，结 果基本 达到预 期，预 计202212 将在合作 客户端 逐步完 成铜电 镀设备 的样机 配套并 安排在客户现场进行测试。4 宝馨科技 电镀机、刻蚀机公司经过对光诱导电镀、化镀、直接 电镀、垂直挂镀、水平电镀等相关工艺 路径的研究及实验。202209：目 前公 司 相关 项 目研 发部 门 正着 力于 水 平电 镀设 备开 发，研发进展顺利，已研制出单道水平电 镀 中试 线 并出 货。在 前端图 形化工艺段将采取合作的模式开展。5钧石能源（未上市）铜电极电镀设备介入开发铜电镀技术，并应用于其HBC中试整线，组件产品于2021 年展出。-6太阳井（未上市）HJT 铜互联解决方案（通威投资）2017 年成立，致力于异质结电池的铜制程整套解决方案，具有 镀铜小试实验机产品。-3.3 金属化-电镀环节主要涉及 公司及 进展资 料 来源：东威科 技公司 公告，罗博特 科公司 公告，宝馨科 技公司 公告，全球光 伏 公众 号，金 石能 源 官网 等，天 风 证券研 究所19请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明4.行业快速导入期在即，关注2023年量产验证情况 由 于 电 镀 环 节 技 术 在 持 续 验 证 中，假 设 未 来 电镀 铜 良 率 将 逐 步 趋 近 现 有 丝 网 印 刷 良 率 并 达 到95%，从 成 本 测 算 可 得：铜 电 镀 作 为去 银 化 路 线 对HJT 电 池 路 线 具 有 明 显 降 本 效 果：（1）目前，低 温 银 浆 价 格 约6500 元/kg，非 硅 成 本 降 本 效 果 达0.085 元/W；（2）考虑到低温银浆国产化进程，即使在银浆价格低至3000 元/kg 基础下，考虑到耗材端油墨和其他药剂的国产化也将带来一定的降本效果，铜电镀依然能较丝印银浆降低非硅 成本0.027 元/W。虽 然 铜 电 镀 的 初 始 投 资 额 高 于 丝 印 方 式 接 近2 亿，但 其 铜 材+感 光 油 墨+其 他 药 剂 的 总 体 耗 材 成 本 合 计 约为3-4 分/W，相 较 于 传 统方式低 了0.104 元/W，能够很好抵消折旧端0.019元/W 的成本提升。20表：电镀铜 技术 较传 统丝 印降本 作用 明显（其 他药 剂：显影 液、电解 液、去 膜 液）序号 环节 具 体 工 艺步骤 设备 材料/辅料主要价值量占比1PVD 沉积种子层蒸镀/溅射 PVD 设备-2 图形化涂覆感光材料 油墨印刷机/贴膜机 感光材料曝光固化 曝光机-显影 显影机 显影液3 电镀 电镀 电镀机 电解液 4 后 处 理 环节镀锡等抗氧化金属 电镀机 电解液去感光材料 清洗机 去膜液刻蚀种子层 刻蚀机表：电镀铜 各环 节所 用耗 材包括 感光 材料 和多 种化 学药 剂4.1 电镀铜经济性测算：较传统丝 印银浆具 有显著 降本效 果资 料 来源：全球光 伏公众 号，帝 尔激光 公司公 告，长 江有色 金属网，天风 证券研 究所HJT-丝网印刷 HJT-铜电镀设备初始投资（亿元/gw）4.00 设备初始投资（亿元/gw）5.60 折旧残值/年限 5%/8 年 5%/8年设 备 折 旧（元/w）0.048 设 备 折 旧（元/w）0.067 0.019 假 设 银 浆价格为6500 元/kg：银 浆 成 本（元/W)0.141 铜 成 本（元/W)0.001 耗材1-感光油墨（元/W)0.018 耗材2-其他药剂(元/W)0.018 银浆价格（元/kg）6500.00 铜价格（元/kg）65.00 电极宽度（m）40.00 电极宽度 20.00 每片银浆用量（mg）240.00 每片铜用量（mg）126.32 总 体 耗 材成本合计（元/W）0.141 总体耗材成本合计（元/W）0.037(0.104)总 体 非 硅成本（元/W）0.189 总 体 非 硅成本（元/W）0.104(0.085)假 设 银 浆价格为3000 元/kg：银 浆 成 本（元/W)0.065 铜 成 本（元/W)0.001 耗材1-感光油墨（元/W)0.009 耗材2-刻蚀墨水(元/W)0.009 银浆价格（元/kg）3000.00 铜价格（元/kg）65.00 电极宽度（m）40.00 电极宽度（m）20.00 每片银浆用量（mg）240.00 每片铜用量（mg）126.32 总 体 耗 材成本合计（元/W）0.065 总体耗材成本合计（元/W）0.019(0.046)总 体 非 硅成本（元/W）0.113 总 体 非 硅成本（元/W）0.085(0.027)备 注：表格 数据基 于电镀 铜良率 未来达 到95%假设 测算得 来，不 代表目 前真实 情况，仅供参 考 量 产 验 证的关键指标系电镀铜技术的良率、量产速率的可行性。当前铜电镀良率尚无可靠数据，从敏感性分析可见，若目前良率低至30%及以下则基本抵消了电镀铜的成本优势。传统丝印量产速率达8000 片/小时，目前电镀铜前期试线水平最高为水平电镀的6000片/小时左右。关注水平电镀技术下产品空洞的质量问题。去 银 化 路 线 下，随 着 目 前 感 光 油 墨、显 影 液 等 其 他 药 剂 正 在 国 产 化 进 程 中，我 们 预 计 耗 材 的 非 硅 成 本 占 比 将 进 一 步 减 小，未来电镀 铜 产 业化有望持续在 设备端给予光伏行业降本动力。（1）目前 耗材端：感光油墨、其他化学药剂国产化；（2）未来 设 备 折 旧 端：电 镀 铜 设 备 的 规 模 化 量 产 将 快 速 分 摊 固 定 资 产 成 本；设 备 核 心 部 件 的 本 土 化 驱 动 降 本，目前电镀铜较多设备及其核心部件仍以从中国台湾地区或其他地区引进为主。（3）未来 推动薄片化降本：铜电镀是低温工艺，利于推动薄片化。21片/小时 2022 年 生产速率 碎片率 数据来源丝网印刷 8000 小于0.1%迈为电镀设备 6000 未披露 捷得宝、东威表：电镀铜 量产 速率 远不 及传统 丝印 方式表：良 率对 电镀 铜降 本效 果的 敏 感性 分析（银 浆价 格为6500 元/kg）表：电镀铜 去银 化路 线颠 覆了光 伏电 池非 硅成 本结 构，未来 降本压 力转移到 设备 端4.1 电镀铜经济性测算：关 键 在 良率、量 产速 率 验证资 料 来源：全球光 伏公众 号，东 威科技 公告，迈为股 份公司 公告等，天风 证券研 究所 0.048 25%0.067 64%0.141 75%0.001 1%0.018 18%0.018 18%0.141 75%0.037 36%0.189 100%0.104 100%电 镀 铜 良率 10%20%25%30%50%70%90%99%总体耗材成本合计（元/W）0.370 0.185 0.148 0.123 0.074 0.053 0.041 0.037设备折旧（元/W）0.067 0.067 0.067 0.067 0.067 0.067 0.067 0.067总体非硅成本-电镀铜 0.437 0.252 0.215 0.190 0.141 0.119 0.108 0.104总体非硅成本-丝印银浆 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189 0.189电镀铜降本效果（元/W）-0.248-0.063-0.026-0.001 0.048 0.070 0.081 0.085 随着 未来N 型 电池 渗透 率不 断加 速，预 计非银电极 的降银（银 包铜）去 银技 术（铜 电镀）将不 断成熟实现 产业化，我 们假设银包铜技术率先应用，而 后光 伏 行 业 的 降 本 增 效 需求 将 促 使 其 转 变 为 去 银化 的 铜 电 镀 技 术，预计26 年 铜 电 镀 设 备市 场规 模 突 破50 亿元。其 中 核 心设备曝光机26 年市场规模或接近15 亿元。预测假设如下：假设N 型电池/非银电极/铜电镀的技术渗透率 逐年提升，并假设2022 年铜电镀技术渗透率为2%；当前铜电镀全工艺设备投资额约2 亿/GW，假设随着产业化未来设备投资额逐年下降5-10%。22表：铜电镀 设备 市场 规模 预测表：电镀铜 工艺 产线 投资 额显著 高于 丝印2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E光 伏组件 需求（GW）166 266 346 399 457 571光 伏电池 片需求（GW）181 289 376 434 497 621 N 型电 池占比 3%14%30%44%52%57%N 型电 池需求（GW）5 41 113 191 259 354 N 型电 池需求 增量（GW）35 72 78 68 96 电 镀铜技 术占比 2%5%10%20%40%电 镀铜投 资规模（GW）0.7 3.6 7.8 13.5 38.2 电 镀铜单GW 投资 额（亿 元）2.00 1.80 1.62 1.54 1.46曝 光机单GW 投资 额（亿 元）0.50 0.45 0.41 0.38 0.37电 镀铜市 场规模（亿元）1.4 6.5 12.6 20.8 55.9 曝 光机市 场规模（亿元）0.4 1.6 3.2 5.2 14.0 丝网印刷 电镀铜占比电镀铜全工艺设备HJT 电池产线投资额（亿/GW）4 5.6丝网印刷全工艺设备（亿/GW）0.4电镀铜全工艺设备（亿/GW）2 100%曝光机（亿/GW）0.5 25%4.2 电镀铜设备市场空间26 年有 望 突破50 亿资 料 来源：solarzoom 光储 亿家公 众号，PV Infolink 公众号，CPIA 中国 光伏产 业发展 路线图 等，天风证 券研究 所备 注：表格 数据基 于电镀 铜2022 年技术 渗透率 为2%的假设 测算得 来，不 代表目 前真实 情况，仅供参 考 据 全 球 光伏，2022 年底前铜电镀各技术路线的量产验证线将陆续投产并历时约半年时间的验证，因此2023 年中前为研判相关技术量 产 的 关键时期。电镀铜在下游电池应用中难度较大、壁垒高。其中 爱旭、海源复材、晶澳、天合、晶科、爱康、日升、隆基 的技术验证进行较为深入，我们预计上述企业有望较快放量，其中爱旭和海源公开宣称电镀铜技术可以量产。23表：国内各 电池 厂商 参与 铜电镀 的进 展情 况图：迈为与sundrive 合作 研发 无银HJT 电池不 断突破光 电转 换效 率铜 电 镀 电池厂商 序号 电池厂商 曝 光 机 设备供应商 电 镀 机 设备供应商 进程第一批1 赛昂（2015）罗博特科（自动化设备）2 钧石（2018）3 国电投国电投研究院已自主开发并拥有转换效率 24.5%的铜栅线异质结电池（C-HJT）量产技术工艺。第二批近 两 年 技术验证的下游1 爱旭 捷得宝 捷得宝2 海源复材 捷得宝 捷得宝2021.11 月海源复材与捷得宝签署设备买卖 框架合同，拟共
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