电力设备行业：光伏电镀铜量产临近，加速HJT降本放量-20231020-东北证券-43页_3mb

电力设备行业深度报告：光伏电镀铜技术进展与影响

核心内容

本报告聚焦光伏行业中的电镀铜技术，分析其在HJT电池降本增效中的关键作用，并探讨其工艺流程、技术路线及产业进程。

主要观点

1. N型电池时代来临，HJT电池具备显著优势

   • HJT电池转换效率高于PERC和TOPCon，具备高双面率、低温度系数、无PID和LID效应等优点，是未来光伏行业发展的重点方向。
   • 电镀铜技术作为“去银化”方案，能够显著降低银浆成本，提升电池效率，是HJT降本增效的重要路径。

2. 电镀铜工艺流程复杂，核心环节包括种子层制备、图形化、电镀和后处理

   • 种子层制备：提高附着力、导电性和防止铜扩散，主流方案为整面种子层，无种子层方案具备降本潜力。
   • 图形化：光刻与激光路线并存，光刻技术在分辨率和灵活性方面更优，湿膜油墨在成本和工艺适应性上更具优势。
   • 电镀：垂直与水平电镀技术各有优劣，光诱导电镀作为新兴技术，尚处初期阶段。
   • 后处理：包括去感光材料、刻蚀种子层、镀锡抗氧化和表面处理，是确保电镀铜质量的关键。

3. 产业进程加快，2024年有望实现量产

   • 海外厂商SunPower自2004年起已应用电镀铜技术，国内厂商如金石能源、迈为股份等也逐步推进。
   • 电镀铜设备市场空间预计在2025年达72.9亿元，2023-2025年CAGR达674%。
   • 设备厂商如东威科技、罗博特科、芯碁微装等在电镀铜领域积极布局，技术路线尚未统一。

关键信息

电镀铜降本增效优势

• 成本对比：在银浆价格为6500元/kg时，电镀铜非硅成本为0.106元/W，相比丝网印刷的0.192元/W，降本幅度达45%。
• 效率提升：电镀铜栅线具有更高的导电性和更低的体电阻率，可使HJT电池转换效率提升0.3%。
• 材料成本：铜价格远低于银，2023年7月铜价为69.48元/千克，银价为5770元/千克，铜替代银可显著降低成本。

技术路线分析

• 种子层方案：

  • 整面种子层：使用磁控溅射PVD工艺，成本较高但附着力强。
  • 局部种子层：通过激光转印等技术实现选择性沉积，降低蚀刻成本。
  • 无种子层：使用湿膜油墨直接电镀，具备降本潜力，但需解决接触电阻和氧化问题。

• 图形化工艺：

  • 光刻路线：湿膜油墨方案更具综合优势，分辨率高、成本低。
  • 激光路线：工艺流程简化，但对HJT电池薄片化和高温敏感性有较大挑战。

• 电镀工艺：

  • 垂直电镀：技术成熟，但良率和自动化程度较低。
  • 水平电镀：具备高自动化、高良率和低碎片率，但需解决空洞问题。
  • 光诱导电镀：依赖光生电子，无需还原剂，但技术成熟度较低。

产业布局与设备厂商

• 主要设备厂商：
  • 迈为股份：HJT设备龙头，布局图形化及电镀环节，已实现26.41%的HJT转换效率。
  • 苏大维格：投影光刻设备龙头，专注电镀铜图形化，具备技术优势。
  • 罗博特科：光伏自动化设备龙头，电镀铜设备研发进展迅速，有超13亿在手订单。
  • 芯碁微装：激光直写光刻设备龙头，拓展电镀铜曝光设备，具备高灵活性。
  • 东威科技：垂直电镀设备龙头，产品迭代迅速，布局光伏电镀铜领域。
  • 太阳井、捷得宝、帝尔激光：在不同环节布局，如水平电镀、激光开槽等。

市场预测

• 电镀铜设备市场：预计2025年市场规模达72.9亿元，2023-2025年CAGR达674%。
• HJT电池扩产：2023年HJT扩产规模为60GW，2025年预计达300GW。
• 电镀铜渗透率：预计2023年为1.67%，2025年达20%。

风险提示

• HJT扩产不及预期
• 电镀铜技术进展不及预期

总结

电镀铜技术作为HJT电池降本增效的重要手段，正逐步成为光伏行业的重要发展方向。随着技术的不断成熟和设备的国产化，电镀铜有望在2024年实现量产，并在2025年带来显著的市场空间增长。然而，技术路线尚未统一，良率和成本仍是主要挑战。未来，设备厂商需持续优化工艺流程，提升设备性能，以推动电镀铜技术的广泛应用。