铜电镀行业报告：HJT提效必经之路，产业化已开始加速

1证券研究报告作者：行业评级：上次评级：行业报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明强于大市强于大市维持2023年06月30日（评级）分析师 孙潇雅 SAC执业证书编号：S1110520080009铜电镀行业报告——HJT提效必经之路，产业化已开始加速行业专题研究2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明摘要晶硅电池的金属化主要采用高温银浆或低温银浆的丝网印刷工艺，纯铜栅线的铜电镀工艺可在银浆的基础之上实现降本增效，尤其是与异质结电池和BC电池更为适配。在本篇报告中主要梳理：1）铜电镀的优势和量产难点；2）铜电镀的工艺流程；3）铜电镀对于不同类型电池的意义；4）对铜电镀相关设备的市场空间进行测算；5）相关受益标的。一、铜电镀优劣势✓ 3点优势：导电能力更强+栅线形貌更好可带来提效0.3%-0.5%、相比纯银的低温银浆可带来降本。✓ 量产难点：设备产能和稳定性、合适油墨材料开发、铜栅线的脱栅和氧化问题、良率问题、环保问题。二、主流工艺流程：PVD镀种子层-图形化-金属化✓ 种子层制备：可选有种子层和无种子层，当前以有种子层为主。✓ 图形化：目前5种路线（投影式、接近式、LDI、喷墨打印、激光），HJT铜电镀的图形化路线尚未最终确定。✓ 金属化：目前5种路线（单面水平、双面水平、挂镀、垂直连续电镀VCP、VDI），当前以VCP、VDI、双面水平电镀开发为主。三、铜电镀对于不同类型电池的意义✓ 对于HJT电池的意义主要在于提效，成本上相比同样远期的银包铜不一定能降本；用于TOPCon电池上可改善Voc等，国外公司早有研究。四、铜电镀市场空间预计26年图形化设备市场空间为20亿元，金属化设备市场空间为40亿元。五、投资建议建议关注迈为股份（机械覆盖）、芯碁微装、天准科技、苏大维格、罗博特科、海源复材。六、风险提示新技术研发不及预期风险、异质结产业进展不及预期风险、银包铜等其他技术路线进展快于预期风险、测算具有一定主观性。一、铜电镀优势与量产难点✓ 3点优势：导电能力更强、栅线形貌更好、相比纯银的低温银浆可降本✓ 量产难点：设备产能和稳定性、油墨材料、铜栅线的脱栅和氧化、良率、环保3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明4铜电镀技术在PCB面板行业应用较为成熟，同样可应用于晶硅电池金属化资料来源：三五互联公司公告，《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，俞健，天风证券研究所 铜电镀的基本原理：电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。 铜电镀技术在PCB面板等行业中应用成熟： PCB面板中电镀铜的工艺较为成熟，东威科技在电镀设备专业拥有十余年的技术沉淀，VCP电镀设备市占率50%以上，2022年已经成功研发出集除胶、化铜、电镀三项工艺合一的水平电镀机，有利于下游客户提高产能、降低成本。 铜电镀技术同样可应用于晶硅电池的金属化环节：以异质结电池为例，金属化的传统方式为采用丝网印刷的方式将低温银浆浆料印刷至电池片表面形成纯银栅线，而铜电镀则通过铜种子层制备—图形化—金属化等工艺在电池片表面制成纯铜栅线。铜金属化相比使用低温银浆的方式具有诸多优势，在光伏领域的发展前景广阔。图：采用银栅线的异质结电池结构图：采用铜栅线的异质结电池结构5铜电镀优势1：导电能力更强资料来源：PV-Tech公众号，InfoLink Consulting公众号，《Solar Energy Materials and Solar Cells》，Jian Yu，《硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究》，俞健，全球电气资源公众号，聚和材料招股说明书，PV infolink公众号，天风证券研究所 铜电镀相比纯银浆料的丝网印刷主要有三点优势：更强的导电性、更好的栅线形貌和更低的量产成本。➢ 优势1：铜栅线相比银栅线的导电性更强，且与TCO薄膜之间接触更为紧密，体电阻和接触电阻均更小，可提高电池转换效率：（1）纯铜的电阻率显著低于低温银浆：低温银浆topcon电池中使用的一般是高温银浆或银铝浆，异质结电池使用的是低温银浆，低温银浆是由银粉、有机树脂等构成。聚和材料超低体电阻低温银浆的体电阻率可小于5 μΩ.cm，铜栅线是由纯铜构成，铜的体电阻率约1.75μΩ.cm，银的体电阻率约1.65μΩ.cm，纯铜的导电能力略弱于纯银，但显著强于低温银浆；（2）铜栅线的线电阻低于纯银栅线：异质结使用的低温银浆烧结温度一般不超过250℃，导致浆料中的银粉颗粒仅通过载体的粘性不能达到完全紧密贴合，存在的空隙会导致线电阻提高，而铜制程的电极内部致密而均匀， 线电阻相对更低；（3）铜栅线与TCO的接触电阻低于纯银栅线：银浆料与透明导电薄膜TCO之间的接触存在较多孔洞，导致接触电阻增加，且与透明导电薄膜TCO之间附着紧密，接触电阻更小，功率损耗也更小，电池片的转换效率也更高。图：纯铜的导电能力好于低温银浆图：电镀电极与TCO之间接触更为紧密6铜电镀优势2：栅线形貌更好，栅线宽度更细资料来源：《Copper metallization of electrodes for silicon heterojunction solar cells: Process, reliability and challenges》，Jian Yu，贺利氏光伏公众号，海源HYM公众号，天风证券研究所➢ 优势2：铜电镀制成的铜栅线相比使用丝网印刷制成的银栅线宽度会更细且形貌会更好，可进一步提高转换效率：（1）铜栅线的形貌相比银栅线更好：丝网印刷使用的网版表面凹凸不平，同时如果回墨刀过度下压，可能会出现印刷图案向两边扩散的情况，而铜电镀由于是在掩膜内形成栅线，栅线的形貌会更好，可带来电池效率提高；（2）铜栅线的线宽相比银栅线更窄：铜电镀的图形化设备可以使得铜栅线的线宽更细，使用LDI激光直写设备可实现在实验室条件下满足5μm以下线宽的铜栅线曝光需求，同时量产线可实现最小15μm的铜栅线。铜栅线相比丝网印刷的银栅线宽度更细，更小的线宽可减少光遮，加之电阻率有所下降，可带来电池片效率绝对值约0.3%-0.5%的提升。图：铜电镀的栅线形貌好于丝网印刷的银栅线形貌7铜电镀优势3：相比纯银的低温银浆成本更低资料来源：TCL中环公众号，聚和材料招股说明书，晶科能源公司公告，SOLARZOOM光储亿家公众号，中国光伏行业协会CPIA官网，Wind等，天风证券研究所 优势3：浆料为HJT电池非硅成本的主要构成，铜电镀的材料成本远低于使用银浆的丝网印刷➢ 2022年HJT电池片的单W浆料成本约为0.14元，在非硅成本构成中占比约40%，浆料成本的降低对于异质结的非硅成本下降意义重大。➢ 价格方面，截至6月5日，电解铜现货价格为66元/kg，低温银浆价格约为6000元/kg左右，铜的材料成本约为银浆材料成本的1/100，铜电极的材料成本远远低于银电极的材料成本。39%12%10%6%7%28%浆料成本靶材成本设备折旧人工成本电力成本其他成本+期间费用图：2022年底HJT电池非硅成本中浆料成本占比接近40%图：世界银行:商品价格:银价（单位：元/kg）01,0