（报告作者：申万宏源研究）
1、随着N型加速渗透，电镀铜有望促进银的去除，降低成本
1.1 随着N型电池产量的扩大，光伏对银的需求将快速增长
N型电池新技术发展前景明确，市场占比有望逐年提升。目前主流电池为单晶PERC电池，但N型电池符合光伏行业降本增效的大背景，且性能更优：1）N型电池单瓦发电性能更有优势，且N型电池双面率更高，可以更好地利用背面反射的光线；2）N型电池温度系数高，在较高温度环境下功率损耗更少；3）N型电池衰减慢，且其硅片中无硼，效率损失大大降低。P型电池中掺杂有硼，会与残留的氧生成硼氧复合物，降低光伏电池的活性。N型电池转换效率高于P型电池，且有效率提升空间，需求有望增长。 根据《中国光伏产业发展路线图》（2021年版）预计，到2030年，电池技术与异质结电池技术合计占比有望超过一半，成为太阳能电池领域的主要工艺路线。
在光伏扩产浪潮中，N型电池占据主要地位，2022年以来的扩产计划中，明确N型占比近56%。据不完全统计，今年公布的光伏电池扩产计划已超过410GW，其中230.6GW明确为N型电池扩产，占比近56%，其余扩产项目尚未披露技术类型，多标注为“高效电池项目”。在N型电池扩产计划中，有十多家公司选择异质结，扩产规模达101.1GW；有6家公司选择路线，扩产规模达64GW。
N型电池每瓦银浆消耗量高于P型电池。随着大硅片、薄硅片时代的到来，大硅片对应浆料的印刷面积变得更大，而薄硅片对浆料无接触印刷的需求则加速。N型电池、HJT均为双面电池，银浆使用量相较于P型PERC有所提升。另外HJT电池所采用的低温银浆为保证导电性，银浆含量要高于高温银浆，因此银浆消耗量更大，且低温银浆主要依赖日本进口，价格明显高于高温银浆。由于IBC特殊的电池设计结构，银浆用量也会随之提升。
银浆消耗量上升是制约光伏行业未来发展的痛点，降低银浆消耗量成为降低N型电池成本的关键。根据阿特斯数据显示，目前PERC电池每瓦平均银浆消耗量为13mg，HJT电池平均银浆消耗量分别为15mg/W和25mg/W。未来随着N型电池不断替代P型电池，以及新增装机容量逐年增加，光伏行业将大幅增加银浆消耗量，导致浆料价格上涨，客户成本压力加大。根据数据显示，银浆成本占HJT电池非硅成本的比例分别为36%和46%。降低银浆消耗量成为降低N型电池成本的关键，也是行业亟待解决的问题。
随着N型电池产量的扩大，光伏对银的需求将快速增长。根据CPIA的预测，未来PERC电池的市场份额将逐渐下降，到2025年PERC//HJT的市场份额将分别达到61%/20%/15%。在N型电池逐渐取代P型的背景下，每年的新增安装量主要以PERC和HJT为主，我们假设PERC/HJT占新增安装量的40%/40%，其他新增安装路线的银消耗量与PERC相近。 根据CPIA对2025年全球新增装机300GW的预测，预计2025年全球光伏电池银需求量将达到5580吨，占2021年全球银矿产量的23.25%。随着每年新增装机量的增加，光伏银需求量的持续增长或将推高银价。同时，有限的银矿产量难以支撑光伏行业的快速发展。
浆料成本降低：国产化+技术突破是主要降本路径。目前降低正面银耗的主要方式是通过多主栅技术和减小栅线宽。未来浆料成本降低主要通过金属化技术升级迭代和浆料成本降低来进行。一方面可以通过新型金属化技术的升级迭代来降低银耗：1）电镀铜技术；2）激光转移或钢板印刷等新型印刷技术；3）喷墨打印技术。另一方面可以通过优化浆料来降低价值，实现有效降本，主要包括镀银铜浆和低温银浆的国产化。在所有技术中，电镀铜技术可以实现零银浆消耗，具有最大的降本潜力。
1.2电镀铜：脱银的最终技术，很多厂家都开始了技术研发
电镀铜工艺核心环节主要分为图案化和金属化。电镀铜是指通过电解在基体金属表面沉积金属铜的电极制备过程，通过电镀铜栅线达到减少银浆消耗的目的。电镀铜与传统丝网印刷的区别主要在于在TCO膜之后、烧结之前，分为图案化和金属化两个核心环节。图案化环节主要包括镀种子层、掩膜/感光胶、曝光、显影等步骤。直接在TCO上电镀金属电极是非选择性的，而且TCO与电镀铜的附着力差，容易导致电极脱落，因此电镀前需要在TCO膜表面沉积种子层，并沉积图案化掩膜，实现选择性电镀。金属化主要包括电镀铜、去除感光胶、PVD镀阻焊层等环节。 金属化环节中的主要设备是电镀设备，根据工艺不同分为垂直电镀和水平电镀。
电镀铜技术可提高电池转换效率、降低成本，未来有望得到进一步发展。与传统丝网印刷技术相比，电镀铜的优势主要体现在：1）铜栅线的导电性比银浆强。铜栅线为纯铜，电极内部致密均匀，可有效降低电池电极的欧姆损耗，且电镀后的电极与透明导电膜连接无明显孔洞，接触性能优良。但由于低温导电浆料烧结温度不超过250℃，导致浆料中Ag颗粒结合不紧密，空隙较多，影响载流子的传输。2）电镀铜工艺可进一步减小栅宽，提高发电效率。3）电镀铜技术采用价格低廉的金属铜替代昂贵的银粉，大大降低了原材料成本。同时，电镀铜设备与HJT技术兼容。 随着未来N型电池逐渐取代P型技术，电镀铜技术有望在光伏行业降本增效的需求下得到进一步发展。
低银化趋势不可逆转，不少厂商开始研发电镀铜技术。2021年10月，金石能源发布无需低温银浆及焊带的铜栅技术及栅线互联技术。2021年11月，海源复材与苏州吉德宝签署铜栅线技术合作协议。海源复材意向告诉吉德宝，目前全球共有包括HJT在内的12家客户与其持续进行铜栅线验证。迈盛科技自2021年起与其合作研发高效HJT电池，电池单体电极在无籽电镀设备上完成，优化其无籽直接电镀工艺，提升电极长宽比（栅线宽度可达9μm，高度7μm），最新转换效率高达26.41%。
电镀铜技术目前仍存在一些不足：1）电镀铜设备产能与传统银浆网印设备相比仍有较大差距，不能满足光伏行业快速增长的需求；2）电镀铜生产过程中会产生干膜、油墨等有机污染物，环保方案更为复杂；3）由于铜栅较薄，在相同应力下附着力较小，比银栅更容易“剥离”。另外铜易氧化，氧化后会影响其自身的导电性，继续扩散会造成电池片或组件失效。电镀铜代替银浆虽然节省了原材料成本，但考虑到环保、曝光显影、干磨、研磨、线路、设备折旧、化学品、生态环境等因素，目前综合成本可能还是比银浆贵。 未来光伏行业若想规模化应用电镀铜技术，还需在设备产能、环保处理、生产工艺等多方面提升。
2、图形化：核心突破点，多条路线探索量产可行性
图形化是电镀铜技术的核心突破点，可通过光刻或激光工艺路线实现。电镀铜图形化工艺主要包括种子层电镀、掩膜/感光油墨、曝光显影/激光开槽等步骤。在TCO上直接镀金属电极是无选择性的，且TCO与电镀铜的结合力差，容易造成电极脱落。因此在电镀前需在TCO薄膜表面沉积种子层，并沉积图形掩膜，实现选择性电镀。由于图形化工艺技术难度较高，设备价值较金属化工艺更高。
图案化可以通过光刻或者激光来实现。光刻图案化类似于PCB工艺，主要是利用感光树脂作为掩膜材料，制作出掩膜，经过加工、曝光、显影后，就可以露出感光树脂上的图案，然后进行电镀铜。激光图案化是利用激光开槽的方式，将位于导电金属层待电镀区域的绝缘掩膜层去除，露出导电金属层待电镀区域，而导电金属层上保留的绝缘掩膜层则直接形成图案化的掩膜。
2.1 推动光刻、激光等路线，探索图形量产可能性
2.1.1 种子层准备
电镀太阳能电池的长期可靠性是决定铜金属化能否量产的决定性因素之一。铜是深能级杂质，会迅速扩散到硅中并与硅发生反应，造成器件性能下降和失效，因此铜的扩散阻挡层至关重要，一般采用硅镍合金作为铜扩散阻挡层，额外阻挡层的沉积会增加工艺复杂度和成本。HJT电池在电极与硅之间插入TCO薄膜，TCO薄膜优异的铜扩散阻挡性能使得HJT电池不需要沉积额外的阻挡层。种子层电阻小，接触特性优良，有助于实现电镀铜技术。直接在TCO上进行电镀，镀层与TCO的接触为物理接触，黏附力主要为范德华力，容易造成电极脱落。 为了提高金属与透明导电膜的接触和附着特性，需要在电镀前在透明导电膜表面沉积一层极薄的种子层（100nm），以增加电镀金属与TCO的附着力。金属种子层具有较高的横向电导率和较好的接触特性，有助于实现双面电镀。一般选择在硅中扩散速度较慢的金属镍。
种子层制备分为全面沉积和选择性制备，选择性制备有望成为技术发展方向。种子层的全面沉积通过磁控溅射等物理气相沉积（PVD）或化学镀技术实现。种子层的选择性制备主要可以通过激光转移或喷墨打印/丝网印刷等技术实现。激光转移技术是指利用激光将种子层从塑料载体转移到基板上，再通过烧蚀介电层实现种子层与TCO的接触。种子层的选择性制备可以显著简化电镀工艺，不需要全面沉积种子层和选择性回蚀，未来或将成为种子层制备技术的主要发展方向。
2.1.2 光刻路线
在泛半导体领域，根据是否使用掩膜版，光刻技术主要分为直写光刻和掩模光刻。其中掩模光刻是指光源发射出的光束，通过掩膜版成像在感光材料上，具体又可分为接近式/接触式光刻和投影式光刻。相对于接触式和接近式光刻，投影式光刻更为先进，通过投影的原理，在使用同样尺寸掩膜版的情况下，可以获得更小尺度的图像，从而实现更为精确的成像。直写光刻又称无掩模光刻，是通过计算机控制高精度光束聚焦投影到涂有感光材料的基板表面，不需要掩膜版直接扫描曝光，在PCB领域一般称之为“直接成像”。直写光刻根据辐射源的不同又可分为两大类：一类是光学直写光刻，如激光直写光刻； 另一类是带电粒子直写光刻技术，如电子束直写、离子束直写等。
直写光刻技术具有精度更高、工艺简化等优势，有望应用于电镀铜工艺的图形化工艺。激光直写光刻是将高精度激光束按照设计图案聚焦到涂有感光材料的基板表面，不需掩膜版直接扫描曝光的工艺。LDI（Laser）属于直接成像的一种，光线由紫外激光发出。LDI技术成像质量比传统曝光技术更清晰，在中高端PCB制造中优势明显，有望应用于电镀铜工艺的图形化工艺。在PCB领域，下游对光刻精度的要求不断提高，目前直写光刻设备可实现的最小线宽为5μm；同时，直写光刻设备直接从CAM文件中成像，省去了传统曝光所需的菲林制作过程和返工工序，有效缩短了生产周期。
掩模版光刻路径有多种，主要由种子层印刷方式和掩模版类型决定。1）PVD种子层+有机掩模版：PVD种子层→沉积掩模版或喷涂感光油墨→通过曝光、显影刻蚀出电镀区域凹槽→两面同时电镀铜→去除掩模版、回蚀种子层；2）图形种子层+介质掩模版：PVD种子层→在种子层上喷涂并固化油墨沉积网格图形→回蚀种子层去除网格间的种子层→在电池片表面沉积介质层→去除油墨并在介质层表面形成开口→两面同时电镀；3）印刷种子网格+介质掩模版：通过喷墨或丝网印刷在TCO薄膜表面印刷种子网格→在电池片表面沉积介质层→电镀铜。
由于设备能力有限，以及掩膜成本较高，掩膜光刻在光伏电镀铜领域可能并不经济。光刻工艺通过旋涂液态抗蚀剂并用紫外光照射形成栅极开口，此工艺可以实现更细的线宽和更高的深宽比，但对光伏生产而言成本过高。PCB领域电镀采用感光UV油墨或干膜形成栅极开口，干膜电镀得到的电极截面为矩形，比UV油墨具有更好的分辨率和深宽比。但UV油墨或干膜仍需要基于光刻的步骤，这在光伏行业电镀铜领域可能并不经济，因此规模化生产和低成本替代工艺非常重要。
2.1.3 激光路线
激光路线主要包括激光开槽和激光转移两种解决方案：激光开槽是一种很有前途的太阳能电池镀铜方法，但与HJT电池工艺不兼容，HJT太阳能电池的本征非晶硅层和掺杂非晶硅层厚度均小于20nm，激光束会严重损伤钝化层，不可能在不影响器件性能的情况下烧蚀TCO层。有技术提出在TCO上沉积Al2O3/a-Si叠层（其中a-Si层作为激光辐照的吸收体，在此区域烧蚀Al2O3薄膜）→通过激光开槽形成电镀开口→选择性沉积种子层→电镀铜。 另一种优化的激光路线是激光诱导正向转移（LIFT）：在TCO上沉积一层介质层→通过第一道激光工艺诱导种子层从塑料箔转移到电池表面→通过第二道激光工艺烧蚀介质层，使种子层与TCO形成接触→电镀铜。该技术路线不需要镀镍等前处理，工艺流程简化，电镀工艺也比较简单。
在图解工艺中，不少公司及机构选择不同的工艺路线对电镀铜技术进行探索。鹿牌激光已在图形工艺中布局激光开槽技术。根据公司8月份投资者关系活动记录显示，公司前期在电镀工艺上已取得良好的中试应用效果，今年又在IBC路线上取得突破，证明激光路线在不同电池技术中有着广泛的应用前景。目前鹿牌电镀铜激光设备已有量产订单。由于电镀铜工艺对激光的精度要求较高，既要保证开槽精细，又要实现后续铜离子的良好吸附，因此该设备的单台GW值较高。星机微装备基于其在PCB领域直写光刻的深厚积累，积极推进激光直写光刻设备在光伏领域的研发与应用。 铭瑄股份与晶圆联合开发高效HJT电池，采用无种子直接电镀工艺，最高转换效率可达26.41%。根据铭瑄投资者关系记录，预计明年上半年在客户端实现中试线试运行。
光刻/激光各有优缺点，未来可能会出现多条技术路线并行。光刻路线下干膜成本较高，目前主要采用低成本UV油墨控制成本，且光刻设备效率低于丝网印刷，未来效率有待进一步提升。相比光刻路线，激光图案化路线效率更高，成本更低，具备量产潜力。目前的局限性有1）激光束可能损伤钝化层，不适用于HJT电池技术路线；2）技术成熟度和生产良率较低。我们认为未来电镀铜技术可能是多条路线并行的局面：对于HJT电池采用光刻路线，对于BC电池采用激光路线。
2.2 重点公司分析
2.2.1 铭瑄科技：囤积图形化及电镀铜设备
公司聚焦半导体、显示、光伏领域，深耕真空、激光、图形三大标杆技术。公司业务可分为太阳能电池生产成套设备、单机、配件、其他等，上述业务营收分别为13.93亿、2.43亿、1.24亿元，占营收比重分别为79.13%、13.82%、7.05%。太阳能电池生产成套设备是公司营收的主要来源。在光伏领域，公司在丝网印刷设备方面处于领先地位，市场占有率超过70%；同时积极推进并成功研发HJT电池量产设备。 2022年至今，累计HJT全线订单或潜在合作超过16GW（其中2022年4月REC 4.8GW、2022年7月艾康科技1.2GW、2022年9月华盛7.2GW、2022年9月润海新能源3GW）；并成功开发光伏行业激光设备，取得一定的市场份额。
积极布局电镀铜技术，加速去银化进程。据麦斯威尔中报，公司采用类光刻工艺（干膜/湿膜+曝光）实现电镀铜工艺的图案化，目前麦斯威尔已攻克电镀铜四大技术难关中的两个半。麦斯威尔认为，HJT电池并不适合采用激光路线进行电镀铜，一方面激光会损伤HJT电池的钝化层；同时相较于掩模版光刻路线，激光无法限制电镀铜的横向生长，影响受光面积。以电镀铜速度来看，预计今年10月整体工艺路线将确定，预计明年上半年在客户端中试线上试运行。麦斯威尔同步布局银包铜技术，持续推动光伏行业去银化降本。 公司自2021年起配合高效HJT电池的研发，电池电极在无籽电镀设备上完成，优化其无籽直接电镀工艺，使电极长宽比得到提高（栅线宽度可达9μm，高度为7μm），最新转换效率高达26.41%。
受益于下游光伏装机需求扩大，公司业绩快速增长。受益于全球光伏装机规模稳步增长、高效电池技术迭代带动产线设备投入、公司丝网印刷产线市场份额快速提升，公司营收和归属于股东的净利润均实现快速增长。2021年公司实现营收30.95亿元，同比增长35.44%；归属于股东的净利润6.43亿元，同比增长62.97%。2022年以来公司累计公布HJT全线订单或潜在合作21GW，为后续营收和利润增长提供保障。公司实现营业总收入17.6亿元，同比增长42.08%； 实现归属于股东的净利润3.96亿元，同比增长57.20%。近年来公司毛利率、净利润率有所回升，实现毛利率40.07%，净利润率21.84%。
2.2.2鹿激光：图形加工激光设备布局
公司是光伏激光加工设备的领先者，在光伏行业拥有较高的市场占有率。公司是全球领先的光伏专用设备解决方案供应商，在光伏激光应用领域拥有雄厚的技术积累，主要产品激光烧蚀设备、SE激光掺杂设备市场占有率稳定在80%左右，下游客户包括隆基、阿特斯、晶澳等全球光伏组件龙头。电池工艺路线全面布局，充分受益于下游扩产和技术变革带来的设备需求红利。光伏行业的蓬勃发展带动了光伏激光设备的需求，而P型电池向N型电池的发展又带来了激光设备需求的一次增长。无论哪种电池技术路线成为主流，公司的光伏激光设备均可实现相关应用：1）公司在原有SE激光掺杂设备和激光烧蚀设备基础上，推出了激光转移解决方案； 2）公司针对HJT已开发出激光硼掺杂技术并进行了激光修复、激光无损切割等产品储备，同时针对BC技术公司已储备了大尺寸无损烧蚀技术及激光开槽设备，有望充分受益新型高效电池技术的迭代。
laser , and have mass . The laser in the . to by Deere , the has good pilot in the in the early stage, and this year has made in the IBC route, that the laser route has a wide range of in . At , Deere has mass for laser , the has high for laser , which not only fine , but also good of ions, so the has a high value per GW. The 's has grown , and its and net is good. The share of the 's core , PERC laser and laser , has been in the in China, and to the main of ; 同时，从公司的每条技术途径中受益：2015年至2021年的复合收入约为79％，该公司在2021年获得了12.57亿元的收入，同比增长了17.21％的净利润率及其净利润率为802％，及其净利润为17.21％；该公司的总收入为6.65亿元，同比增长了2.11％。 达到46.75％的毛利率和32.47％的净利润。
2.2.3 微设备：直接写光刻曝光机的领导者
基于直接写作技术，该产品涵盖了PCB和Pan-领域。字段（最小宽度为70-50μm），PCB字段（最小线宽40-8μm，包括单层板，多层板，HDI板，HDI板，灵活的板，IC底物等）和泛型底线（Pan-Spen-等）和Pan-Sen- Field（最小值3μm或更少）面板。
作为中国的直接工艺设备的领导者，私人位置项目将在新的能源光伏领域中扩大了产生曝光和开发设备的唯一上市公司。 imum线的宽度）用于PCB电路层的直接连接设备从8μm到6μm，PCB焊料的暴露准确性从75/150μm到40/70μm，直接处理设备的生产能力持续提高，并且已经不断提高了单位产品的成本。 根据该公司的私人安排计划，该公司希望投资3.8亿元人民币，以建立现代的直接纸条设备生产基地，以扩大直接纸质光刻设备在新显示器，PCB焊料，铅框架，铅框架，新能量光伏电视领域的应用，在新的 领域中，该公司在新的 领域中进行了众所周知的核对范围。
该公司的性能稳定增长，近年来，铜电镀设备将成为新的增长杆。 4％。 该公司的毛利率和净利润水平基本上是稳定的，分别波动约40％/20％。
2.2.4 ：深层培养图形 +光刻设备
该公司是一家领先的国内微型纳米结构制造商和技术服务提供商。 Ely遵循下游市场需求的变化，并在TOF/DOE，VR/AR等领域积极部署产品和工业应用。
on , we in the field. The has been to a with and , and , , and , it a basic for the - of . The has many years of in the and and of , and can scale used in IC chip . It is the of in the of . The 's of laser can a of 0.8μm and an of 0.5μm. It uses , which mask steps, R&D and costs, and the R&D cycle. It has fast and fine modes and Mask/wafer and other modes.
该公司的收入稳步增长，其业绩将在2021年提高。化学材料的价格飙升。 TA地区和加剧的市场竞争。 在新的管理团队和不断引入领先的客户的领导下，该公司扭转了138万元的净利润，近年来，公司的毛利率和净利润略有下降，但毛利的利润却保持了较高的利润。预计条件和盈利能力将继续提高。
2.2.5天朱杰技术：LDI设备中的新恒星
在多个产品领域的机器视觉设备中的领先，将其用于机器视觉。测量设备，视觉检查设备，视觉过程设备和智能网络解决方案涵盖了工业领域的多个链接，例如尺寸和缺陷检测，自动化生产和组装以及智能的仓储和物流。
根据核心的优势，LDI设备的推出迅速促进了其在新领域的机器视觉和精确的光电技术。 21，它获得了近7000万元人民币的运营收入，并继续改善LDI产品的技术指标，改善功能并扩大应用程序方案。旨在确保更高成像质量，生产能力和对齐准确性的神学作用。
在光伏字段中，就缺陷检测准确性而言，公司的硅晶片自动检查和分类设备与瑞士的迈耶汉堡的最先进产品相媲美，并且在检测速度方面比Meyer 高。 和两家公司的收入大致相同。父母为1.34亿元人民币，同比增长24.91％。 该公司的总收入为4.65亿元，同比增长了25.09％的净利润；近年来，该公司的毛利率相对稳定，毛利率为43.73％，净利润率为0.67％，这主要是由于股权激励付款费用的影响。
3.金属化：垂直和水平电镀具有其自身的亮点，效率提高是关键
3.1垂直电镀技术已经成熟，预计水平电镀将突破质量生产的瓶颈
The key to lies in the and of the grid lines. The basic of the is to use to plate a layer of metal film on the of the . After power is on, an , and the ions in the move to the phase of the zone, and the ions move to the phase of the zone, in metal and gas . The key to lies in the and of the grid lines, which on the of the , and other . As the , the more and dense, and ions in the edge areas with , while and holes may in the area. At the same time, the will , the light area of the unit cell and the .
金属化过程中的主要设备是电镀设备。垂直电镀技术相对成熟，并且在PCB领域使用的是相对较低的。 ，同时驱动电池电池水平放置在导电辊上以向前移动。 与垂直的电镀相比，电镀具有优点：无需手动悬挂，可以大大提高自动化的程度，并且可以使用大规模的质量生产。价值，在使用过程中很难调试设备。
许多制造商从2020年8月开始部署垂直/水平电镀工艺：垂直电镀：技术从2020年8月开始开发了“光伏电池金属VCP设备”。设备提供一组水平的电动机：为 Fuwen 600MW HJT生产线提供铜镀层设备。世界继续验证铜网系。
铜制的速度是工业化的早期阶段，并且根据MAI的方式，铜的电气播放的铜线目前有4个技术困难。预计将达到8,000件，投资成本接近丝网印刷设备。
3.2关键公司分析
电镀设备的负责人不断地切入新的细分市场业务领域。
积极地促进铜板在光伏领域的研究和应用。
近年来，该公司的收入和净利润表现良好，并保持了稳定的增长，近年来，一年的增长了34.38％。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议，如需使用相关信息请以报告原文为准。）