电镀铜工序各环节新增设备市场空间如何？

以 HJT 电镀铜工艺为例，种子层制备环节，PVD 设备价值量约 5000 万元/GW，占比约为 25%。

1.种子层制备：PVD为主流方案，2025年新增设备市场空间约7亿元

制备种子层的主要作用为提升栅线与 TCO 层之间的导电性和附着力。由于 HJT 电 池电极接触透明导电薄膜（TCO 层），会存在电镀金属与 TCO 层之间吸附力较差的问 题，通常借鉴半导体行业的方案，在电镀金属与 TCO 层之间制备整面“种子层”、掩膜电 镀后去除掩膜蚀刻未电镀部分种子层来解决附着力的问题，但应用于光伏行业的大规模 生产需要解决几个问题：（1）步骤较多导致的良率较低和成本较高；（2）种子层蚀刻溶 液会一定程度刻蚀 TCO 层，增加量产工艺难度和废液处理成本；（3）制备铜种子层后 薄膜的透过率发生降低，进而导致光电转换效率降低等。

HJT 电池可以选择制备种子层（整面或局部）或不制备种子层直接电镀。（1）整面 制备种子层：如捷德宝的方案为整面制备种子层；（2）局部制备种子层：如太阳井拥有 局部制备种子层的专利，保障电镀电极与 TCO 层高附着力，同时省去种子层刻蚀步骤； （3）无种子层直接电镀：如迈为股份 2022 年 9 月联合澳大利亚金属化技术公司 SunDrive 研制出转换效率高达 26.41%的 HJT 电池（M6 尺寸），SunDrive 即为无种子层直接电镀 工艺。

种子层制备所需设备为 PVD，设备价值量约 5000 万元/GW。制备种子层的方法通 常是物理气相沉积法（PVD），将具有透明导电薄膜的基片放置在镀膜载板表面进入腔 室上镀膜，可采用 PVD 溅射法、PVD 蒸镀法或 PVD 离子镀法，沉积包括铜、镍、银、 铝的单一膜层或复合膜层，沉积厚度为 5‑500nm。PVD 方案优势在于（1）便于控制工 艺温度在 200℃左右；（2）技术成熟，可共用沉积 TCO 膜层的 PVD 或新增 PVD 设备实 现。其它制备方法包括 RPD、印刷等。 我们预计到 2025 年电镀铜新增 PVD 设备市场空间为 7 亿元，迈为有望首先受益。 相较于 RPD 设备，迈为股份 PVD 设备具备产能较高、靶材利用率较高、成本较低等优 势，且与 RPD 转换效率差距逐步缩小。伴随 PVD 逐渐成为种子层制备主流设备，我们 认为迈为股份有望首先受益。

2.图形化：“油墨+掩膜类光刻”经济性强，2025年新增设备市场空间约9亿元

图形化环节分为掩膜、曝光、显影工序。掩膜即在电池片上涂覆感光材料，曝光指 在烘干后的电池片上留下待电镀区域图形（或需掩模版，该掩模版与感光材料不同），显 影指去除电池片表面待电镀区域的感光材料，最终形成电镀需要的图形化开口。 掩膜工序中，油墨正在成为主流感光材料，优势在于低成本和细线宽。感光材料分 为干膜和湿膜（油墨），主要作用为阻挡和蚀刻，且电镀栅线的线宽取决于掩膜的精度。 干膜是 PCB 行业的成熟耗材，应用于光伏电镀铜的劣势在于（1）成本较高；（2）需要 热压贴到电池片上，容易造成碎片率的提升；（3）栅线难以做细，只能达到 30 微米。油 墨的优势在于更低的成本和更细的线宽，经技术突破现已能满足电镀铜 10 微米线宽要 求。涂覆感光材料可以采用层压、喷墨打印、丝网印刷、超声喷涂、滚压涂布等方式， 其中油墨印刷应用较为普遍。

曝光显影可以通过掩膜类光刻、LDI 激光直写、激光开槽或喷墨打印实现。曝光工 序可采取（1）掩膜类光刻：需要通过掩模版把图形转移到涂覆感光材料的电池片上，按 曝光光源可分为激光光源和紫外 LED 光源。（2）LDI 激光直写：计算机控制的高精度 光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上完成曝光。（3）激光开槽：替代曝光显影， 直接打开掩膜实现图形化。（4）喷墨打印：使用蚀刻机喷墨打印刻蚀剂以完成开槽，线 宽通常在 25 微米内。

我们预计到 2025 年电镀铜新增图形化设备市场空间约为 9 亿元，相关标的包括迈 为股份、芯碁微装、帝尔激光。按技术路线来看，（1）掩膜类光刻：我们看好经济性更 强的“油墨+掩膜类光刻”技术路线，迈为股份有望凭借丝网印刷相关技术积淀实现技 术突破。（2）LDI 激光直写：芯碁微装下游验证进展较快，与头部电池片厂商如隆基、 通威进行技术交流。（3）激光开槽：帝尔激光布局电镀铜激光开槽设备，目前已获得 GW 级 BC 电镀铜订单。

3.电镀：看好水平镀技术突破，2025年新增设备市场空间约7亿元

电镀原理为在掩膜的图形化开口处通过电镀形式沉积金属铜，形成铜电极。电镀是一种湿法沉积过程，可以通过调控电流密度大小来控制金属阳离子沉积速率，通过控制总电荷量、电镀面积和电镀时间控制金属层厚度。但电镀过程中需要外加电源，需要设置电极夹点，容易造成电池片隐裂，并且在电镀后，夹点区域被铜覆盖，一定程度上减小了电池的有效工作面积。

电镀环节主要包括水平镀、垂直镀、光诱导电镀等。（1）水平镀：硅片通过滚轮水 平进入电镀机，上下两层导电的毛刷与硅片图形化留下的沟槽接触，实现长铜。（2）垂 直镀：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。（3）光诱导电镀：将电池片通过滚轮传输进行光照，光照面通过电极线与电 镀液导通，形成闭合回路以完成金属沉积。其原理为：光线照射到电池片表面，电池片 内产生光生载流子，在内建电场的作用下被分离成电子和空穴，分别向n型掺杂硅层面、 p 型掺杂硅层面处移动，电子发生还原反应，溶液中的金属离子由此被消耗，生成的金 属被沉积到电池片表面。

我们看好水平镀技术突破，有望满足光伏电镀铜大产能低成本量产条件。根据罗博特科专利说明书，虽然垂直镀成熟度水平较高，但其主要缺陷在于自动化水平较低带来 的产能低下，难以满足光伏大产能需求；且电镀槽体较大、耗材用量较多、电镀均匀性 有待提升。相较而言，水平镀药水用量小，自动化水平高，且产能较高，碎片率低；但 制程难度较高，电池表面空洞、接触稳定性、电池片损伤等问题有待攻克。目前已有厂 商转向水平镀与垂直镀结合的电镀技术，我们看好水平镀技术突破，提升电镀环节生产 节拍和生产良率，进一步推动电镀铜技术的广泛应用。

我们预计到 2025 年电镀铜新增电镀设备市场空间约 7 亿元，相关标的包括迈为股 份、罗博特科、东威科技。（1）迈为股份：与启威星合作开发水平电镀设备，启威星湿 法工艺积累深厚，已布局水平电镀设备及生产线、电镀夹具、药液浓度控制等方面专利； （2）罗博特科：布局 4 种电镀技术方案，2023 年 1 月公开的发明专利宣布实现双面电 镀、单线产能 14000 整片/小时、破片率＜0.02%。（3）东威科技：专注于垂直镀，2022 年 12 月发布垂直连续电镀第三代设备，宣布电镀产能达 8000 片/小时，预计 2023 年上 半年发货；2023 年 1 月公告与国家电投及其子公司合作协议，将提供一台样机用于验证 测试。