光伏新技术之电镀铜

异质结降本诉求迫切，电镀铜发展恰逢其时银浆在异质结非硅成本中占比高，降本诉求迫切银浆成本占异质结电池非硅成本的以上是降本空间最大的部分T电池由N型硅片、非晶硅薄膜、透明导电层、金属电极构成，由于非晶硅薄膜只能在0摄氏度以下的低温环境中制备因此高温烧结的金属化工艺不适合用于HT电池目前HT行业均采用树脂固化的低温银浆制作电池电极，银浆用量和价格均大幅高于RC和OCo，目前银浆成本占据HT非硅成本绝大部分占比%以上HT银浆成本高昂由量价两方面影响。量低温银浆不经过高温烧结低温工艺下电极残留的其他成分导致电阻率偏高导性能偏差故须增大银浆用量进而降低电阻同时HT为双面结构且双面都需要用纯银不像RC电池背面可用银铝浆，所以HT电池银耗量较高。据-ech数据，2年HJT电池银耗量为在-2mgW左右，大幅高于RC电池银耗量1mgW和OCon电池银耗量1mgW。价低温银浆技术目前为日本供应商垄断国产化率较低目前低温银浆较高温银浆价高出近0元k。图表：2年不同电池技术银浆耗量比 图表：2年T电池非硅成本构成m/w0 864

银浆人工电力

靶材折旧20PERC

TOPCon

HJT

其他化学试剂

%资料来源：PVTch官网， 资料来源：CPA，PVTc，银浆成本高昂是导致异质结成本高于RC与OCon的最主要因素异质结电池对于降低银浆成本的诉求迫切。根据我们测算，当下HT电池金属化成本约为3元W，较OCon/PRC银浆成本分别高出约7/.09元W是HT成本高于RC与OCn的最主要原因，银浆降本是当前T产业化最迫切任务。图表：T电池与Pon电池非硅本构成非硅成本单位OPonJT...靶材元.0..折旧元.0..电力元.0.....其他化试剂元.0..良率%%9%%非硅成合计考虑）元.0..资料来源：CPA，预测电镀铜应运而生，为终极去银化降本手段。当前时点，降银技术路线百花齐放，0B、银包铜、电镀铜、钢板印刷、激光转印等金属化工艺革新层出不穷，其中、银包铜进展较快，但存在可能导致电池效率下降等问题，且无法摆脱稀有金属银的资源约束。电镀铜为完全去银突破性技术，通过在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线，收集光伏效应产生的载流子。跟传统技术相比，主要差异在于铜电镀技术使用铜做电极而不是银，进而实现完全无银化，具有广阔发展前景。电镀铜与JT配适性更好，具备大规模上量JT基因理论上RC、OCo、HJT等均能适用电镀铜，但电镀铜于HT匹配度更高，具备大规模上量的基因：HT电池银浆耗量大电镀铜带来的降本空间更大T银浆中使用有机树脂替代高温银浆中的有机助剂，使得低温银浆的导电性能变弱，因此需要耗用更多的银浆。与HT浆降本相比，RC因单面用银、银浆耗量少，电镀铜带来的非硅成本下降有限，使用电镀铜性价比不高。HT电池最外层的TO膜可以很好地阻挡铜向硅层的扩散。铜作为一种重金属，在加电场的情况下，会向硅层加速扩散，扩散后的铜会在硅片内部形成复合中心，进而降低电池片的转换效率为了阻挡铜向硅层的扩散需要在铜和硅层之间沉积一层阻挡层而电池最外面的TCO膜正是一种理想的阻挡层故无需再新增工序相比来看Cn电池需要预先镀镍防止铜易扩散到硅中，需要新增工序，进而推升电镀铜成本。HJT双面结构与铜电镀技术更适配HT作为一种对称结构的电池双面均需栅线在外界存在温度变化时两面同时存在应力作用相互抵消，铜栅线更不容易剥离，因此对于铜电镀工艺更友好；而如果用在单面电池上，则需要对栅线的高度和宽度以及附着力提出不同的要求。电镀铜兼具降本与提效优势，有望成为T金属化终局技术提效：栅线导电性更好高宽比更优，电镀铜较银浆可提效0.305%与传统的丝网印刷，以及银包铜、钢板印刷等金属化方案比，电镀铜具有提升发电效率的独特优势。我们预计电镀铜较银浆可以提效%-0.5%，其原理是铜电镀可以减少电学损失和光学损失：导电性更好铜电镀制备的栅线为纯铜栅线导电性比银栅线更好铜电镀工艺制备的铜电极是纯铜，由铜离子还原生成，纯铜的电阻率接近纯银。而低温银浆或银包铜浆料是银粉和有机物等的混合物，导电性略差于纯铜，且银浆电极的电阻率是铜电镀电极的-5倍，因此铜电镀栅线的导电性能更好；高宽比更优铜电镀栅线可实现更优的高宽比减少电池片表面遮光面积提高电池效率银栅线所用的浆料在固化或烧结时在重力作用下会向两边塌陷进而增加遮光面积而铜电镀栅线是铜离子沿着掩膜开口位置向上还原制备而成，栅线宽度在图形化环节已经确定，没有银栅线的塌陷问题，可做得既窄又高。随着印刷技术的进步，当下银栅线的细栅宽度在m左右，而电镀铜栅线可实现m，进而降低栅线遮光带来的光学损失。图表：常见金属与O的比接触电阻 图表：电镀电极与丝印电极与O的接触 资料来源：俞健，29，《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，

资料来源：俞健，29，《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，图表：银栅线与铜栅线对比材料价栅线宽银栅线银~600元-0m铜栅线铜~60元-0m优势直接材料成本低栅线窄，高宽比高，降低遮光面电阻率1μΩ.cm.μΩ.cm铜电阻率低效率提升.%-.%电池效率提升资料来源：宗军，21《铜栅线高效异质结技术，降本：以“铜”代“银，预计量产成本可基本追平0银包铜方案预计电镀铜中试线成本优于传统全银浆方案，大规模量产后成本基本追平BB银包铜方案。铜价只有银价的约百分之一，使用铜代替银能有效降低金属化成本，我们判断电镀铜降本可分为两阶段：短期内我们预计电镀铜中试线在良率达标情况下电镀铜全工序成本可以达到13元W，低于当前全银浆方案成本，具备行业推广的经济基础；长期看我们预计电镀铜大规模量产后材料设备投资均有较大下降空间材料成（电镀液掩膜铜显影液等）有望下降至7元W，设备成本有望下降至-2亿W，带动电镀铜全工序成本下降至约9元W与电镀铜主要竞争的金属化路径为银包铜0，我们预计目前主流HT玩家银耗已降至-mgW左右，其中主栅m，副栅1m，0B后银耗将进一步下降至1mgW，考虑背面副栅导入%银含量的银包铜（暂不考虑正面导入银包铜正面导入后可能会导致电池效率下降银耗预计将下降至mW右，对应金属化成本为8元W理论上BB银包铜路线仅较电镀铜成本领先仅1元。实际上，银包铜浆料价格并非为简单计算银含量银价铜含量铜价形式，由于当前银包铜粉仍由国外厂商垄断，预计银包铜浆料定价将包含较高的技术溢价，银包铜浆料降本存在不及预期可能，这将进一步缩减银包铜路线较电镀铜路径的成本优势。随着电镀铜量产后成本基本追平银包铜叠加电镀铜较银浆可以提效%-%进而摊薄全产业链生产成本的优势，我们认为电镀铜有望成本HT降本增效的终局技术。图表：电镀铜成本测算项目单位传统丝印银浆成本电镀铜中试成本0BB+银包铜成电镀铜远期量产成本电镀药水元00.0300.02掩膜材料元00.0300.02铜种子及显等元00.0100.01设备折旧元0.010.040.010.02设备资亿元GW0.41.80.41.1折旧限年5555人工水电元0.010.010.010.01环保费用元00.0100.01银成本元0.130.000.070.00银浆量m/w00银浆格元kg总成本元/W0.150.130.080.09资料来源：CPA，预测图形化和金属化为电镀铜核心步骤，当前技术路径尚未定型电镀铜工序包括种子层制备、图形化、金属化、后处理四大环节。目前制备电极栅线的主流方式是丝网印刷，其制作原理为利用丝网图形部分网孔透过浆料漏印至电池片而后烧结成型。铜电镀是利用电镀的方式在透明导电薄膜（TCO）上沉积金属铜的电极制备工艺，以电镀铜栅线代替丝网印刷银栅线其工艺分种子层制备图形化金属化后处理四步。图表：传统丝网印刷与铜电镀工艺流程比资料来源俞健卞剑涛,刘毓成,刘正新.硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究[J.太阳能学报,0,00:99-14当前电镀铜工艺尚未定性，不同步骤均有多种技术路径可以选择：种子层在透明导电（TC上使用镀一层铜种子层而后对其进行快速烧结其作用在于为后续电镀铜栅线做准备提高铜栅线和TCO的黏附性设备主要采用D主要技术路线包括制备整面种子层、局部种子层和无种子层。图形化图形化是决定栅线宽度的核心环节直接影响电镀电池转换效率主要技术线为掩膜光刻，根据感光材料不同分为干膜和湿膜，主要技术分歧在于曝光显影环节选用掩膜类光刻或LDI激光直写。金属化使用电镀机把电池片放入硫酸铜溶液里电解还原铜离子去除掩膜并蚀刻子层，双面电镀锡作为抗氧化层。主流路径为水平电镀和垂直电镀，栅线均匀性和良品率是该环节的关注点。后处理去除感光胶层和种子层等通过碱性溶液去除硅片正背面的感光胶层过金属蚀刻溶液，去除硅片正、背面的铜栅线区域外的铜种子层。此外，可能会镀一层金属锡以起到保护铜栅线的作用。图表：铜电镀工艺环节、技术路径及相厂商种子层 干膜 Step1掩膜种子层 干膜 Step1掩膜 湿膜 LDI 图形化 曝光显影Step2曝光接近式/触式掩模版曝光投影式Step3显影化 后处理 罗博特科东威科技捷得宝等利用丝镂孔和印刮印得到图/通喷墨机将属颗粒料打在基面激光开打开膜层图形工艺步最简，成低，但线宽和形貌制很难工艺流简单但激量不易制，适用HJ电池可应于C电池1：1成，分率较近距离油墨染掩模，需繁清更换，模版本较高无需掩版，论上可以做很细，但激光成本，且零部件DD被T断已设付曝光光经模版在光料上成像高精度光束接打光料上曝光成本较，栅宽度达到电要求成本高碎片高印刷、涂等贴合、压等迈为&Sundrie太阳井节约种层备&反本，但重新理TCO与栅线触附问题备制种层繁，但无需反种子层直接在TO上镀铜线激光开后局沉积层PVD，反刻子层对感光料进去膜，种层通过刻处理去除掩膜和种子层丝网印刷/喷墨打印等激光开槽帝尔激光苏大维格4：1成，图比例，成像精细，无频清更有备出货芯碁微装广信材料福斯特无种子层局部种子层捷得宝备制种层简，但需要反种子层整面种子层

技术特点

商 水平电镀垂直电镀VDI光诱导电镀水平电镀垂直电镀VDI光诱导电镀通过滚水平度电，滚导电形阴极挂镀，爪夹硅片插入镀槽可能为片式光照电片并电镀通，成闭合路完金属积理论上线均、良、产能，但备设计难，滚轮退镀技术较熟，碎片、栅线均匀、挂镀点观和率受，电镀耗量高设备产大（做到100整片/）、小、设正在电投二阶段证整面铜子层光导法发电不适于HJT资料来源：各公司公告，图表：铜电镀各环节示意图资料来源：华昇新能源官网，种子层：制备金属电极的预备环节制备铜种子层的主要目的是提升镀层与TCO之间的附着性与导电性由于铜镀层与TCO之间附着性较差直接在TCO上电镀金属电极极易引起电极脱落铜种子层可以增加铜和TO表面的黏附强度；）电镀时需要导电，铜种子层用以导电，通电后，电镀液中的铜离子与电子结合形成镀在种子层表面的铜栅线实现铜的生长铜种子层可以提供铜晶核晶核越多后续镀铜时的铜结晶越均匀可以提高电镀的均匀性因此需要通过技术在TCO薄膜上电镀铜种子层来增加电镀金属与CO薄膜之间的附着性能。D制备铜种子层工艺路径已较为成熟种子层制备方法包括物理气相沉（PD化学气相沉积印刷喷涂等目前主流方法为PVD大面积沉积D在电子薄膜沉积领域应用已非常成熟光伏行业内可做D设备的厂商较多如迈为股份捷佳伟创钧石能源红太阳等当前以正面备制种子层为主流局部备制种子层无种子层电镀路线正处于测试阶段，有降本潜力：整面制备种子层：即在TCO上整面制备种子层，工序简单，为当前主流路线，代表商如捷得宝。我们预计D设备投资在-0万W左右。此外，由于HT电池本身TCO层备制也需要使用D设备故铜种子层备制可以与TCO膜层采用同一台D，通过新增腔体数量的方式实现，进而实现成本的节约（我们预计新增腔体成本约0万W，需将OZO靶材更换为铜。局部制备种子层：局部制备可以保障电镀电极与TCO层高附着力的同时省去种子层蚀步骤，目前太阳井拥有局部制备种子层的专利。无种子层直接电镀迈为股份与澳大利亚uDrie公司合作在全尺（24.cm）单晶硅异质结电池上获得了%的光电转换效率。无种子层的金属化工艺由uDrie在其最新一代电镀中试设备上完成，提升了栅线的高宽比（宽度可达m，高度m）以及整体电镀速度。图表：铜电镀种子层工艺对比工艺选择 主要优点 主要缺点 布局公司整面种子层 可提升TCO层与铜栅线之间的附着力和导电性 整面制备增加了后续的蚀刻成本；TCO层存在被蚀的风险；增加工序、影响良率

捷得宝局部种子层 局部制备种子层后续无需蚀刻，节约蚀刻成本、同时避免TCO层被蚀刻；局部种子层可改良接触无种子层 无需蚀刻节约蚀刻成本同时避免TCO层被蚀刻保障TCO层的透光率；减少工序，提高良率

局部制备复杂度较高，步骤繁琐、增加制备成本 太阳井需另外解决TCO层与铜栅线之间存在的接触问题 迈为股份（与Snive合作）资料来源：各公司公告，专利之星，图形化：当前激光直写进展较快，投影式掩模版光刻更具发展空间图形化是决定栅线宽度的核心环节直接影响电镀电池转换效率图形化的主要作用是在掩膜上形成栅线图案从而在后道电镀工序中能够实现选择性沉积其质量直接影响电镀电池的转换效率以及良品率图形化工艺可分为曝光显影激光开槽丝网印刷喷墨打印三类当前主流技术路线为曝光显影，曝光显影分为掩膜、曝光、显影三道工序，掩膜、曝光环节均有多种技术路径：步骤一：掩膜掩膜工序是将抗刻蚀材料涂覆在电池片表面，目的是在电镀环节保护不需要被电镀的部分。掩膜工艺路径在材料端分为干膜湿（湿法干膜由于成本较高目前并未被大规模用，湿膜工艺为主流。干膜：干膜是一种高分子材料，通过紫外线照射能产生聚合反应，形成一种稳定的物质附着于板面，从而达到阻挡电镀和蚀刻的功能，其过程是通过贴膜机，干膜可以通过卷对卷热压一次在电池双面覆盖干膜法的优势在于可以提高电镀环节的均匀性劣势在于厚度越薄时成本越高，此难以制备更细的栅线。湿膜：湿膜一般指感光油墨，可对紫外感应并固化，主要使用油墨印刷机处理。与干膜相比湿膜工艺的优点在于使用耐电镀油墨制备掩膜可控性强且铜栅线形较好形成的栅线宽度窄；采用喷墨打印或丝网印刷在印刷的过程直接形成栅线图案，印刷后只需要用紫外或热烘烤固化完成即可进行电镀；此外，湿膜成本远低于干膜，更适合光伏行业大规模生产的要求。图表：铜电镀图形化干膜、湿膜工艺流程资料来源：捷得宝官网，图表：铜电镀图形化干膜、湿膜工艺比较供应链湿膜国产化，00元/kg干膜国产化，如福斯特等成本.8元/c1.mm)约.+元/c1.mm)膜厚2μm可调整-0μm可调整解析5微米+5微米+塑性开窗直角或正梯形开窗直角资料来源：福斯特、广信材料官网，步骤二：曝光曝光显影是将所需图形转移到感光材料上的过程。在采用干膜贴合、湿膜印刷的掩膜工序后需要使用曝光显影技术进行图形化（直接激光开槽或喷墨打印可直接图形化，无需曝光显影目前曝光显影选取可采取的工艺方式包括激光直（LserDrectmangLDI和掩膜曝光两类。LD当前LDI产业链进展较快但核心器件被国外垄断可能存在供应链不稳定及降本空间有限的风险。激光直写技术是用计算机控制的高精度光束聚焦投影于掩膜材料上，直接进行扫描曝光，无需掩膜板，具有精度较高且没有掩膜版的消耗的优势。目前直写光刻产业化进展更快，芯碁微装是国内LDI设备的龙头厂商，2Q4已有LDI设备出货，目前μm的铜栅线直写曝光方案产能达到0片小时。但激光直写主要劣势在于核心部件数字微镜器件（DD）由海外企业德州仪器（T）垄断，核心零部件被国外垄断情况下，未来降本空间有限，且在美国制裁中国光伏大背景下，存在供应链风险。掩模版曝光进一步分为接近接触式曝光和投影式曝光，其中投影式曝光具备多重优势，更具发展空间：接近接触式掩模版曝光是指光源发出的光束经掩膜版在感光材料上成像图形等比例曝光，是较为传统的掩膜曝光方式。掩膜曝光的主要优势在于曝光时，掩膜光刻用一个板对准曝光即可，相比直写的扫描所需时间更短。接近接触式掩膜曝光的劣势在于掩模版离感光油墨近，被蒸发的油墨污染后需要频繁清洗和更换，是耗材属性，掩膜成本较高。投影式掩模曝光是一种将掩膜板上的图案通过特定波长的光缩小在感光材料上成像的技术，光照经过掩模版后，还需经过掩模版下方的光学镜头进行修正，与接近接触式掩曝光，投影式掩模版曝光图像比例更小，成像更精细。投影式掩模曝光源自半导体行业技术，主要应用在芯片、泛半导体领域，精度较高。与接近接触式掩膜曝光相比，掩模版距离底部电池片距离较远，不会被污染，此外掩模版是金属掩模版，不会因为长时间光照而损害。当前投影式掩模版产业化进展较LDI稍慢头部厂商苏大维格预计将于2Q-Q3向下游交付设备进行验证，待到技术突破后将更具发展空间。较于接近接触式掩模版曝光，投影式掩模版光刻具备精度高掩膜版不会被污染等优点相较于DI投影式掩膜曝光核心零部件均可以国产不存在供应链安全问题并且成本有望优于DI此外投影式掩模版曝光可以通过改变掩模版和光学镜头设计，一次曝光多片，进而带来生产效率高等优点，若头部厂商设备验证情况顺利，我们预计未来掩模版曝光技术将更具发展空间。图表：接近接触式曝光、投影式曝光和直写光刻工艺示意图资料来源：芯碁微装招股书，图表：图形化曝光环节工艺对比设备方案接近/接触式掩膜光刻是否需要掩膜是优势整体曝光速度较快，产能速度可能直写光刻劣势掩模版易被污染耗材属性成本较高精度以满足电镀铜线宽要求相关公司投影式掩膜光刻是精度高，掩膜版不会被污染，可以一次曝光多掩膜版和曝光机的成本较高苏大维格片，生产效率更高激光直写光刻（D）否精度高、没有掩膜版的消耗激光头成本高，且核心零部件DD被TI垄断供应链不稳定，降本空间有限芯碁微装资料来源：迈为、苏大维格等公司公告，步骤三：显影显影是指曝光后用化学方法去除覆盖于电镀位置的掩膜，保留非电镀位置的掩膜，露出铜栅线位置，从而实现下一步的选择性电镀。具体来说，使用显影液（碳酸钠）与发生交联反应的掩膜区域进行化学反应，生成钠盐而被溶解掉，不发生交联反应的区域则不参与反应而得以保存该环节沿用CB领域的显影技术相对较成熟国内有多家设备企业在领域布局。图表：显影工艺示意图资料来源：华昇新能源官网，金属化：影响量产良率与生产效率的核心环节，水平电镀可能更具优势金属化是铜栅线制备的最终环节，是影响量产良率的核心因素。金属化环节是在电镀机的帮助下，利用电解原理，在电镀液中电解出铜离子，并在图形化后裸露出的种子层上还原铜离子生长出铜镀层的过程金属化环节使用的电镀工艺源自CB电镀不同之处在于光伏电池对于电镀的生产节拍要求快于CB电镀电镀机的生产节拍决定了电镀效率栅线的均匀性和制备过程中产生的碎片问题决定了铜电镀的良率。在实际生产中，水平电镀、垂直电镀等电镀工艺的路径选择其实是基于电镀效率与电镀良率的权衡。电镀铜的反应原理包括阳极电离、液相传导、阴极还原三步。电镀技术是利用电化学方法在导电固体表面沉积一层薄金属、合金或复合材料的过程，是一种电解过程。其基本反应过程为：对硅片和铜板通电，图形化后的待镀硅片为阴极，铜板为阳极，硅片和铜板放置在电镀（硫酸铜溶液中发生电解化学反应后在阳极生成二价铜离子并溶入溶液中，带正电荷的铜离子移动到阴极的栅线开口处，发生还原反应，铜离子还原成铜金属附着于铜种子层表面，形成铜镀层。图表：光伏铜电镀示意图（以垂直电镀例）𝐶𝑢𝐶𝑢−𝑒−→𝐶𝑢2+还原金属铜并产生氢气𝐻−−𝑒−→2𝑂+2𝐶𝑢2++𝑒−→𝐶𝑢𝐻++𝑒−→资料来源：全球光伏公众号，铜电镀的方式跟据电池片的放置及传送方式分为水平和垂直电镀水平电镀电池片在电镀槽中为水平的链式传输，其中滚轮旋转带动电池片移动，其中一侧滚轮为导电材料形成电镀系统的阴电极电池在水平传输过程中与阴电极滚轮保持连续的或几乎连续的接触从而实现电镀垂直电镀又称挂镀通过夹具夹爪夹着硅片上预留好的夹点进入电镀机，长铜原理和水平镀一致，区别为自动化程度较低，主要包括垂直升降式电镀和垂直连续式电镀，垂直连续镀能够不使用挂具。图表：垂直电镀与水平电镀原理及设备比资料来源国家知识产权（专利号CN1432A国家知识产权（专利号CN1025U东威科技官网捷得宝官网，当前垂直电镀成熟度较高，但存在碎片率较高、自动化率较低等问题，水平电镀更具发展潜力。垂直电镀直接沿袭C当前阶段成熟度更高但有电镀均匀性产能受限等问题）自动化水平低：垂直电镀使用夹具，需要人工上料，如果处理不当会影响其生产节拍；）碎片问题：在当前薄片化的背景下，由于夹具对硅片表面有作用力，可能会产生碎片，因此应当重视夹具的使用对良率的影响均匀性问题垂直电镀槽底部积液会使硅片末端与电镀液接触时间过长，造成上面镀得浅，下面镀得深的问题。水平电镀当前仍有较多问题需要解决但性能更优有望成为未来主流相较垂直电镀尽管水平镀膜尚存在工艺设计难度高等问题但优势已较为明显主要包括省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程生产效率更高不使挂具降低了破片率通过平躺流片的方式改善了电镀不均匀的问题降低电镀液使用量。图表：水平电镀和垂直电镀优缺点水平电镀垂直电镀优点生产效率更高，产能大更容易实现，适合于各类零件的电镀，目前可做设备的厂商更多理论上可以解决镀不均匀问题，电镀药品使用更少电镀时单件电流密度较高且不会随时间而变化槽电压低镀液温升慢省去了电镀设备进出料端电池片在水平方向与垂直方向之间的转换过程不使用挂具降带出量小低了破片率，改善了电镀质量，提高了生产良率，降低了人力成本和生产成本 维护简单，安全性高缺点 实际生产中会产生气泡氢气，导致金属表面形成空洞，可通过更换电解液解决 需要手工装挂，自动化程度低，碎片率高夹碎或者夹不住掉落)需要独特的电机设计，国内部分厂商还需一定时间攻克技术瓶颈 电镀不均匀，电镀液用量多滚轮导电是不稳定接触，而且会损伤阴极 挂镀点效率和外观受影响滚轮也会被电镀，要退镀，设备稼动率低 无法以流水线方式大规模电镀，产能小工艺控制难度高 电极压点阻挡了电镀反应，影响电池外观及转换效率电极施加在待电镀电池片上的压力往往难以控制，易造成表面损伤或电池损坏 载片挂具作为耗材对降低维护保养成本及提升设备的有效利用率提出了挑战资料来源：电子工程网，国家知识产权局（专利号CN21025U，除水平与垂直两种方式外，罗博特科首创DI电镀方案亦具有较大潜力，已向下游完成备交付。罗博特科首创开发了DI电镀方案（一种插片式太阳能电池片铜电极电镀装置及方法于2年2月交付设备目前已经完成铜电镀设备第一阶段工艺可行性测试各项指标基本达到预期目前正在进行第二阶段测试对设备单产碎片率等指标进行检验，公司预期将于3月出验证结果。DI电镀设备是一种插片式双面电镀方案，产量和碎片或将优于现有垂直电镀及水平电镀方案。根据国家知识产权专利（CN163106A）介绍，我们推断DI电镀设备是一种片式双面电镀，将电池片插入花篮中进行电镀，其具体生产流程为：多个阳极板组件依次与阳极导电支架电连接阴极导电结构包括阴极导电支架电池片设置在阴极导电支架上电池片下方由多个到店夹爪夹持，侧方则由固定槽固定，当电镀装置处于使用状态下时，阳极结构设置电镀槽底部，阴极导电支架向下插入，使导电支撑单元位于相邻两个阳极板组件之间，从而实现电镀。根据国家知识产权专（C161106A披露信息DI电镀方案单线产能可达到整片小时破片率0.2%与现有垂直电镀及水平电镀方案相比产能更高碎片率更低、电镀质量更好。此外，DI设备的结构设计合理新颖，占地面积小。我们预计未来DI镀方案验证通过后亦具有较大发展潜力。图表：罗博特科插片式太阳能电池片铜极电镀装置示意图 图表：导电支撑单元和导电杆的立体示图 资料来源：国家知识产权局（专利CN1630A）， 资料来源：国家知识产权局（专利CN1630A），产业化趋势明确，头部设备商陆续送样验证，行业即将步入中试当前电镀铜产业处于中试前设备测试阶段，领先设备商芯碁微装、东威科技、罗博特科等均已开始向下游送样机测验。随着今年设备验证结果落地，若良率、效率、成本等测试结果理想，我们预计3年下半年行业步入中试阶段，年内将陆续看到三至四条中试线落地中试线验证顺利情况下，电镀铜有望于4年迎来大规模量产线建设，-5年实现大规模量产。电镀铜作为完全“无银化”突破性技术，产业化趋势明确，看好后续铜电镀放量空间新技术投资设备先行我们预计铜电镀设备总体市场空间在3年实现从0到1的突破，并在5年有望达到0亿元以上。电镀头部设备商已陆续实现设备出货，当前处于产业化导入阶段电镀铜目前处在产业化初期，产业链仍需要解决曝光机、电镀机等设备成本高、节拍低，以及栅线电镀均匀性等良率相关问题。目前，各设备厂商已逐步进入交付验证阶段：曝光机芯碁微装DI设备已于2年Q4交付下游进行验证苏大维格的掩膜版曝光设备预计于3年QQ3交付下游客户。电镀机罗博特科首台DI电镀设备已于2年2月交付客户进行验证第一阶段验证已完成当前正进行第二阶段验证东威科技第三代电镀设备预计于3上半交付客户。整线设备：太阳井与通威战略合作，曝光环节路径未定，电镀环节预计为水平电镀方式捷得宝设备已于2年12月交付海源复材进行安装调试迈为股份预计其将在23年中向下游客户交付整线产品。图表：铜电镀设备及材料厂商布局情况公司主打光刻，光伏料方布局电铜用胶和电池用公司主打光刻，光伏料方布局电铜用胶和电池用绝胶目江广油年募在.年铜电镀备材料厂布铜电镀备材料厂布

芯碁微装为掩膜曝光，预计于-为掩膜曝光，预计于-向下游交设备验证22向某龙业出台L设，中试据预于年月出来。Q台备在家户合μ栅线直曝光产能达到片小时，在向片小时突。 设备

电镀机

东威科技罗博特首创电镀方案首台罗博特首创电镀方案首台于0年月交设备；3年月告电V电镀解方案成战略作月备进。垂直电路径。二代直电备出货迈为，年月日发布三垂电，能交下游进验证预计年向客付一条电镀预计年向客付一条电镀，曝光节预掩膜版光路径技术路为掩体机水平镀机2年，公司技术路为掩体机水平镀机2年，公司源复材订协议，提前期M高效电产线，包括电镀等。整线设供应太阳井整线设供应太阳井通威合作，光环径未定电镀环节预计水平方式；年1设备量制造启用，前正致力于量级别结金属解决开发。资料来源：公司公告，芯碁微装：CB光刻设备龙头，激光直写光刻设备已进入中试阶段CB光刻设备龙头，拓展光伏铜电镀曝光设备。芯微装成立于5年，主营以微纳直写光刻为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发、制造、销售及服务，目前芯碁微装是国内CB光刻设备领域唯一上市公司。公司主要产品及服务包括CB直接成像备及自动线系统泛半导体直写光刻设备及自动线系统等等业务核心技术均为直写光刻。3年2月公司定向增发获批通过募集资金重要目标之一是打造公司在光伏等新应用领域的产业化应用。公司在光伏电池图形化领域采取的技术路径为激光直写（LDI，现阶段已有设备交付，产能不断突破。激光直写设备产能断破目前产能已达到6000片/小时芯装224向某头企业出-2台LDI备目前在试阶，司预中验将于23年3月结果据司增告前公已现验条下足5米下宽铜栅曝光需的写刻备业化同提量线现小15微的栅直写方案，能到600/时、位度10米可以用于HJ，支持10mm的整片双片伏池制造。苏大维格：微纳结构产品领先企业，掩膜版投影式曝光设备即将交付下游验证国内领先的微纳结构产品制造和技术服务商，已形成微纳技术领先平台。苏大维格是国内领先的微纳结构产品制造和技术服务商，目前已形成公共安全与新型印材（防伪膜与镭射膜消费电子新材（导光膜版及柔性导电膜反光材（反光膜及反光标识高端智能装（光刻设备微纳光学产品智能装备四大事业群公司主要产品和事业群相对应。公司的产品和装备主要基于其建立的微纳光学制造技术体系，微纳光学可以利用精细加工的技术能力，制造出满足特定光学功能的产品或设备。依托微纳光学技术台布局铜电镀曝光设领根苏格22年报公司依托身光机域研发队技积拓展刻设在阳光伏池铜电方图化面应用已功发个覆盖米和米的刻机，设备度足伏镀要求公铜镀形域曝机备用膜投影曝光技路前进中试验阶司计中完后于3Q3向游交付设进验。图表：苏大维格主要产品布局：苏大维格官网，罗博特科：电池片及硅片自动化设备供应商，新型铜电镀设备已完成首台交付高端自动化设备龙头下游涵盖光伏电池电子与半导体等罗博特科于01年成立主营业务为光伏业务板块和电子及半导体业务板块。在光伏业务领域，公司为光伏电池片企业和硅片企业提供自动化设备包括制绒扩散刻蚀CD镀膜等设备在电子及导体业务板块，公司拥有单晶圆制程处理系统、自动化装配和测试装备等。公司积极布局HJT领域目前关于JT技术路径的自动化技术和产品已迭代至第三代处于行业领先水平凭借自身在光伏电池自动化设备领域的丰富经验公司在1年年报中首次披露了电镀设备的研发布局，现阶段已取得阶段性进展。公司首创DI电镀方案22年12月完成首台设备交付公司创新研发的DI电镀方案（一种插片式太阳能电池片铜电极电镀装置及方法）区别于传统的垂直电镀和水平电镀技术方案综合现有设备的优势并平衡现有设备的缺陷从源头上解决了目前生产中产能低、运营成本高等痛点，目前已申请专利。2年2月已交付首台DI设备，目前已经完成铜电镀设备第一阶段工艺可行性测试，各项指标基本达到预期，目前正在进行第二阶段测试，对设备单产、碎片率等指标进行检验，预计将于3月出验证结果。3年1月，公司公告与国家电投在铜栅线异质结电池DI电镀解决方案达成战略合作，2月底DI设已顺利进场进入验证测试阶段。东威科技：CB电镀龙头企业，开拓光伏铜电镀领域CB电镀龙头企业主打垂直连续电镀设备6年公司通过研发垂直连续电镀设备进入CB领域逐渐发展成为公司的主要业务方向目前下游客户已经涵盖大多数国内一线制造厂商公司主要有三大业务板块包括高端印制电（C电镀专用设（包括C、水平化铜、水平镀等设备，五金表面处理专用设备（包括龙门、五金连续镀等设备，以及新能源动力电池负极材料专用设备、光伏铜电镀设备、真空溅射专用设备。依托CB电镀设备的积累积极开拓光伏铜电镀领域公司在设备构造及电化学方面的经验丰富，依托在CB电镀领域积累的成熟技术切入光伏铜电镀设备市场。在铜电镀领域东威以垂直电镀技术为主，同时设有水平电镀事业部。公司第二代光伏垂直连续硅片电镀设备于2年初交付客户，经客户反馈均匀性、破片率等重要指标均达到要求，目前已完成客户验收2年2月公司发布垂直连续电镀第三代设备电镀产能达0片小时，预计将于3年上半年发货。3年1月，公司公告与国家电投及其子公司合作协议预计将于3年7月提供一台样机用于铜栅线异质结电池垂直连续电镀解决方案的验证测试。多家电池组件企业布局铜电镀领域，23年行业有望步入中试阶段电镀铜作为异质结金属化颠覆性技术，已有多家电池组件企业布局，根据各公司公告，目前海源复材、通威股份、国电投等电池组件企业均有铜电镀布局，我们预计在设备验证结果顺利的情况下，今年QQ4将会有三四条中试线陆续落地：海源复材：1年1月公司与捷得宝合作建设5W高效T产能，首条线规划投产60W（含单面微晶及铜电镀工艺，目前中试线已完成，效果验证良好，预计将于3年实现产业化，4年开始逐步形成规模化产能。通威股份公司参股太阳井新能源太阳井为整线设备制造厂商曝光环节路径未定电镀环节预计为水平电镀方式，2年1月设备量产制造车间启用，目前正致力于量产级别HT金属化解决方案开发。国电投3年1月国电投5WHT电池及组件生产基地正式开工预计一期项目将于9月建成投产，二期项目将导入电镀技术，国电投与罗博特科（DI电镀）和威科技（垂直电镀）签订战略框架协议，罗博特科I已于3年2月交货，电镀铜量产工艺验证顺利将引入。其他企业：目前国内电池组件厂商对于铜电镀技术关注度较高，如隆基、华晟等电池组件企业均在积极进行铜电镀技术的研发和验证。21月21月宝作H产，条划MW（含单微晶电镀工），中试线完成果验证好，计年具备产，年开始形模化产。电组商铜电镀电组商铜电镀局通威参太阳太阳井整线通威参太阳太阳井整线制造厂，曝节路径定，电镀环节计为电镀方，2年月设备量制造间启用目前正致力量产别J金属解决开发。2年月，国电2年月，国电5W电池及组生产基正式，预计期项目月建成产，电投已罗博（D电镀和东科技（直电镀签框，镀量验顺或入隆基在、20隆基在、20年已取“晶太阳电电极装置”“一种电镀具及装置”电镀备相关利，进行电铜技储备。前通己组装者外镀设备验证铜路线。资料来源：公司公告，铜电镀规模放量可期