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隨之而來的是，光伏行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展必經(jīng)之路的“去銀化”，重要性日益突顯，作為終極解決路線的電鍍銅則要同步登上歷史舞臺。

01

N型電池臨近，去銀化迫在眉睫

N型新電池技術(shù)已經(jīng)在路上了。

根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2021年單晶PERC電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率突破23％，已經(jīng)十分逼近其效率極限24.5％，同時(shí)成本下降速度趨緩，新型電池技術(shù)正快速發(fā)展，CPIA預(yù)計(jì)2025年TOPCon、HJT和IBC電池轉(zhuǎn)換效率突破25％，實(shí)際效率提升或更快，進(jìn)一步拉大與PERC電池的差距。

其中邁為股份與SunDrive自2021年起合作研發(fā)高效HJT電池，電池片電極在無種子層電鍍設(shè)備上完成，最新轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.41％。


根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》（2021年版），預(yù)計(jì)2030年TOPCon電池工藝和HJT電池工藝合計(jì)占比有望過半，成為電池片領(lǐng)域的主要工藝路線，N型電池正在接替P型電池成為下一代主流技術(shù)。


由此帶來的“去銀化”降本之路，有著提速態(tài)勢。

“去銀化”一直是光伏行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路，而且TOPCon、HJT都是雙面電池，電池的上下電極均需要使用銀漿，銀漿用量相比P型的PERC還有增加。同事，HJT電池使用的低溫銀漿為保證導(dǎo)電性，其銀含量高于高溫銀漿，因此銀漿消耗量更大。

加上低溫銀漿主要依賴日本進(jìn)口，價(jià)格顯著高于高溫銀漿。而IBC電池由于特殊的電池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，銀漿用量也會提升。根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，銀漿成本占HJT電池非硅成本的59％；2021年HJT、TOPCon電池雙面銀漿消耗量較PERC電池分別高出93.6、48.7mg/片。

HJT電池單瓦成本比TOPCon高約一毛錢，其中單單銀漿部分，HJT電池的單瓦成本就比TOPCon電池高了8分。銀漿占HJT電池成本20％左右，非硅成本的40％左右。銀漿是HJT電池降本空間最大、最關(guān)鍵的部分，而電鍍銅就是“去銀化”的終極路線。

02

作為終極解決方案，電鍍銅亮相檢測系統(tǒng)創(chuàng)收顯著

電鍍是電路板制造領(lǐng)域、MEMS制作領(lǐng)域、IC制造領(lǐng)域等常用的傳統(tǒng)工藝，通常用于制作金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)元件之間、多層布線電路各層之間的電連接。電鍍技術(shù)工藝溫度低，不僅可以用于傳統(tǒng)電池電極的制作，也可用于異質(zhì)結(jié)電池、N型雙面電池、PERC電池、IBC電池電極制作。

銅電鍍則是指在化學(xué)沉銅層上通過電解方法沉積金屬銅的電極制備工藝，借鑒印刷電路板PCB生產(chǎn)中的成熟度圖形化電鍍銅線路工藝，HJT電池發(fā)展出一套電池發(fā)展出一套電鍍銅電極柵線的發(fā)展道路，通過電鍍銅柵線達(dá)到降低銀漿耗量的目的。

據(jù)機(jī)構(gòu)測算，HJT電池電鍍銅電極，實(shí)現(xiàn)去銀化，未來有望將金屬化成本降至0.06-0.09元/W。


HJT電鍍銅工藝包括四個(gè)大環(huán)節(jié)：種子層沉積、圖形化、電鍍、后處理。各環(huán)節(jié)內(nèi)部有不同的技術(shù)路線競爭。

（1）沉積種子層：由于銅在透明導(dǎo)電層（TCO）上的附著性較差，容易造成電極脫落，因此一般需要在鍍銅前在TCO上引入種子層，改善電極的附著性能。

（2）圖形化：使用感光材料將HJT電池覆蓋住，通過選擇性光照，使得不需要鍍銅的位置感光材料發(fā)生改性反應(yīng)，而需要鍍銅的位置感光材料不變，不變的改性材料在顯影的步驟會被去除，在電鍍時(shí)發(fā)生導(dǎo)電，而其他位置不會發(fā)生銅沉積。

（3）電鍍：浸泡在電鍍設(shè)備的硫酸銅溶液中，通電進(jìn)行電解，銅離子（Cu2+）被還原，在需要鍍銅的電池表面沉積成銅，形成銅電極。

（4）后處理：洗去剩余的感光油墨，刻蝕掉剩余的種子層，電鍍錫抗銅氧化。

目前，電鍍銅的工藝探索已經(jīng)進(jìn)行相當(dāng)長時(shí)間，設(shè)備環(huán)節(jié)已經(jīng)逐步成熟，重點(diǎn)在于如何降低成本使得該技術(shù)具備性價(jià)比，主要著力點(diǎn)就在于圖形化與電鍍兩個(gè)部分。


廣發(fā)證券認(rèn)為，隨著產(chǎn)業(yè)內(nèi)銅電鍍工藝的研發(fā)中試，技術(shù)日趨成熟，預(yù)計(jì)2023年中試，2024年小規(guī)模量產(chǎn)，之后加速滲透。

五年后（2026年），PVD設(shè)備、曝光設(shè)備、電鍍設(shè)備及其他配套設(shè)施預(yù)計(jì)分別有14億元、24億元、28億元、19億元的市場空間。


03

參與其中的企業(yè)有哪些？

銅電鍍路線處于產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程初期，已經(jīng)有多家廠商在積極布局。

根據(jù)邁為股份2022年8月投資者關(guān)系活動紀(jì)要，銅電鍍目前有4個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，公司已經(jīng)攻克了一半多，爭取在2023年上半年有一條中試線在客戶端運(yùn)行起來。

根據(jù)寶馨科技7月投資者關(guān)系活動紀(jì)要，公司電鍍銅設(shè)備的實(shí)驗(yàn)機(jī)型、中試機(jī)型的驗(yàn)證工作已完成，目前正在試制量產(chǎn)機(jī)型，在圖形化方面采用光刻技術(shù)，量產(chǎn)機(jī)型預(yù)計(jì)可做到8000片/小時(shí)，投資成本接近絲網(wǎng)印刷設(shè)備。

就在9月份，寶馨科技與邁為股份戰(zhàn)略合作子公司設(shè)備采購簽約儀式成功舉行。寶馨科技稱，懷進(jìn)HJT項(xiàng)目的濕化學(xué)設(shè)備等部分設(shè)備為公司研發(fā)生產(chǎn)，其余將應(yīng)用邁為的最新一代設(shè)備產(chǎn)品，并由邁為對整線設(shè)備進(jìn)行整合后交付投產(chǎn)。

同時(shí)，寶馨科技將與邁為股份在銅電鍍關(guān)鍵領(lǐng)域開展深度合作，由邁為負(fù)責(zé)圖形化部分，寶馨提供電鍍及濕法技術(shù)，雙斱共同攻克關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。

帝爾激光8月投資者關(guān)系活動紀(jì)要中提到，公司在前期TOPCon電鍍工藝上已實(shí)現(xiàn)較好的中試應(yīng)用；今年在IBC上又有進(jìn)一步突破，目前已有電鍍銅激光設(shè)備量產(chǎn)訂單。

根據(jù)海源復(fù)材公告，2021年11月，公司與蘇州捷得寶簽署《設(shè)備買賣框架合同》，捷得寶作為國內(nèi)銅電鍍設(shè)備龍頭，目前銅電鍍做驗(yàn)證的客戶，國內(nèi)外大概有12家，其中8家是HJT，其他4家是TOPCon。捷德寶所開發(fā)的銅電鍍工藝，主要是油墨掩膜及水平電鍍工藝，目前已有小批量生產(chǎn)，主要作為研發(fā)使用；預(yù)計(jì)2024年才可確定最終技術(shù)路線進(jìn)行批量化生產(chǎn)。

羅伯特科同樣在2022年11月表明，公司前段時(shí)間已經(jīng)完成銅電鍍設(shè)備的內(nèi)部測試，也已經(jīng)與幾家客戶簽訂項(xiàng)目合作保密協(xié)議，基于公司的全新方案，目前正在按照保密協(xié)議的約定陸續(xù)采購設(shè)計(jì)樣機(jī)所需物料。

東威科技在7月份表示，電鍍作為新制程，公司設(shè)備能做到每小時(shí)6000片。此外布局銅電鍍產(chǎn)業(yè)的公司還有捷佳偉創(chuàng)、太陽井、捷德寶等公司。 

原標(biāo)題：電鍍銅：光伏電池升級主流工藝 去銀化終極路線