电镀添加剂行业研究：环保政策下的创新路径与市场机遇 头豹词条报告系列

电镀添加剂行业分类 在德国，光亮剂通常分类如下：1、载体光亮剂或称软化剂（第一类光亮剂）2、发光剂或称光亮生成剂（第二类光亮剂）。在美国和英国称为第一类光亮剂和第二类光亮剂。现在镍槽中所使用的光亮剂应能满足强烈的光 亮要求。其应在无光泽的基体上，即使镀层较薄也能沉积出光亮的镀层。为了满足此要求，化合物至少应具有低程度的整平能力。光亮剂一词常常用来表示一种混合物，其中一种物质起着光亮剂作用，而另一种起着整平剂作 [3] 用。 类型 第一类光亮剂或称载体光亮剂的重要性质是要使镀槽对第二类添加剂有较大的容忍量。此外，第一类添加剂也应使溶液对各种型式的杂质有较小的敏感性。第一类光亮剂在整个电流密度范围内起到光亮作用，当第二类光亮剂存在时，其能起到使光亮范围变宽的作用，能起到消除应力的作用 第一类光亮剂 电镀添加剂分类 第二类光亮剂要有广泛的操作范围，不产生脆性沉积物(与适当的去应力剂、也就是第一类光亮剂合)，用其浓度范围必须足够宽，即使浓度稍超过规定范围也不致造成电镀的缺陷，必须不产生能导致镀镍故障的分解产物。此分解产物也不应必须用活性炭才能被除去，除产生光亮作用外，应显示出明显的整平能力，应能用化学分析法测定其含量必须容许经济地使用镀液。 第二类光亮剂 目前中国电镀行业现有竞争者主要集中于低端市场，竞争程度较高。行业整体资产投入水平不高，对资金的要求不高;技术上，自主研发高技术的企业不多，进入壁垒较低。长期来看，其他能够代替电镀的工作不会对金属 表面处理形成一定的威胁力。电镀行业的下游行业为汽车电镀、电子电镀以及机械电镀，汽车电镀行业规模大， “豪强”企业林立，且对汽车电镀质量要求高，购买者的议价能力较强。 商业模式 与电镀行业紧密相连 由于现代电镀工艺普遍使用各种电镀添加剂，并与电镀添加剂供应商有一定程度的技术依赖，使电镀添加剂行业成为必不可少的行业，且成长空间广阔。 竞争环境 竞争激烈 中国电镀添加剂行业的企业规模普遍较小，技术比较单一，自主研发能力较弱，服务能力有限，行业内竞 争激烈，加上外资企业的涌入，生存空间受到挤压。提供整体解决方案的能力不强，在电子电镀、特殊电 镀工艺技术、设备技术、测试技术方面与国外先进水平存在较大差距。 用户画像 用户分为三个阶梯 高端梯队是安美乐、泛林集团、麦德美、应用材料、荏原制作所等欧美及日系企业。其中美畅股份由于是中国电镀行业资金规模最大的企业，因在电镀工艺有全套生产技术而跻身高端梯队。中高端市场上，有较 好市场竞争力的企业有内资企业东威科技、上海新阳、盛美上海、风帆科技，港资企业深圳宝龙、鹰普精 密、东莞宇宙电路板及台资台湾竞铭。中低端市场上，三孚新科、文一科技在电镀业务上的布局较少，这些企业主要布局下游电子电路板块，钢铁领域及电镀加工技术较为薄弱。而昆山同心表面、苏州康普来等 企业主要专注本土市场，在苏州本地市场反馈较好。 萌芽期 1908~1955 高速发展期 此阶段光亮剂以１，４－丁炔二醇和糖精为代表，为第二代镀镍光亮剂。其特点是：在镀层光亮度、 使用寿命方面都比第一代有所提高。而且镀层脆性也小。但丁炔二醇碳链长度较短，在阴极上的吸附强度不够，因此光亮和整平性尚嫌不足，光亮区电流密度范围不够宽，而且还是容易分解，一般镀液 工作一个月左右后需大处理一次。此阶段所用的光亮剂多为有机添加剂。其易吸附在阴极表面的突起部位。一方面使金属离子在这些部位的放电受阻，从而填平金属表面的微观沟槽，减少阴极表面的厚 度差，使镀层表面变得光滑。提高整平性；另一方面，提高阴极过程的过电位，有利于晶核的形成，得到比较细致的结晶层，从而提高光亮度。 此阶段的光亮剂以1，4-丁炔二醇和糖精为代表，相较于第一代，其在镀层光亮度、使用寿命和镀层 脆性方面都有所改善。然而，由于丁炔二醇碳链长度较短，吸附强度不够，导致光亮和整平性仍显不足，且光亮区电流密度范围较窄。因此，在电镀行业中，这一阶段的光亮剂虽然相较于第一代有所进 步，但仍存在诸多局限性。 震荡期 1969~1990 这一时期人们已经逐渐认识到：要获得高质量镀镍层，初级光亮剂和次级光亮剂必须相互配合。国外 主要进行的是丁炔二醇与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧氯丙烷的缩合物与初级光亮剂的组合研究；中国 于20世纪80年代亦开始进行类似的研究，先后推出了791缩合型、BN系列、BE浓缩型、BH系列和亮镍１号等光亮剂，取代了丁炔二醇光亮剂。所以此阶段光亮剂是１，４－丁炔二醇的环氧化合物及糖 精组合为代表，为第三代镀镍光亮剂。其特点是：由于初级、次级光亮剂的配合。而且由于缩合物的碳链长度比丁炔二醇增加，使表面活性提高，在阴极上吸附加强，阴极极化作用增大，因而镀层光亮 度和整平性都有所增加；由于添加量的减少，相应的分解产物也减少。使镀液的工作寿命延长，一般两个月处理一次。与第二代光亮剂相比，第三代利用了初级、次级光亮剂的配合作用，初级光亮剂通 过其不饱和链吸附在阴极表面的晶体生长部位，可显著降低镀层晶粒尺寸，降低镀层张应力和对杂质的敏感性，扩大镀层的光亮电流密度范围，—C—SO2—结构使镀层含有微量的硫，使镀层电位改 成熟期 随着对镀镍光亮剂研究的深入，人们已认识到理想的光亮镀镍工艺，应该是初级光亮剂、次级光亮剂和辅助光亮剂3类光亮剂的配合使用。其中，初级光亮剂主要有：BBSI、BBI、PN等,次级光亮剂主要 包括４类：（１）毗啶类衍生物PPS、PPSOH等；（２）丙炔醇衍生物PAP、PME等；（３）炔胺类光亮剂DEP等；（４）１，４－丁炔二醇的环氧化物BEO,BNP等。辅助光亮剂主要有烯丙基磺酸钠、 烯丙基磺酰胺、乙烯磺酸钠等。概括起来，此阶段光亮剂主要是以吡啶衍生物、炔胺类化合物、丙炔醇衍生物及柔软剂的组合为代表，为第四代镀镍光亮剂。其特点是：充分利用初级、次级、辅助光亮 剂的协同效应，以次级光亮剂为基，配以初级光亮剂和辅助光亮剂，在适当的条件下，可获得全光亮、高整平和延展性良好的镀层，且阴极电流效率和镀液的分散能力都比较高，镀层光亮电流密度范 围宽、柔软性好。第四代光亮剂因其用量比第三代光亮剂成几何级数减少，分解产物也少，故处理周 期较长，一般可延长到一年以上。此阶段光亮剂的主要作用是由于有机添加剂在阴极表面的特性吸附，产生不同的吸附电位，影响阴极极化，从而影响镍的电沉积。初级光亮剂可细化晶粒，降低镀层 拉应力，使镀层产生柔和光泽；次级光亮剂可产生较强吸附作用，能大幅度提高阴极极化，使镀液具有较好的整平性和分散能力，镀层细致光亮；辅助光亮剂可改善镀液的光亮覆盖能力，减少针孔，加 快出光和整平速度，并降低其他光亮剂的消耗，降低镀液对杂质的敏感度。 此阶段充分利用了初级、次级和辅助光亮剂的协同效应，以次级光亮剂为基础，配以初级光亮剂和辅 助光亮剂，在适当的条件下获得了全光亮、高整平和良好延展性的镀层。此外，第四代光亮剂的用量较第三代成几何级数减少，处理周期显著延长。在电镀行业中，这一阶段的光亮剂的应用不仅进一步 提高了产品质量和生产效率，还降低了生产成本和对环境的影响。同时，这一阶段的研究和发展也为电镀行业的技术进步和创新提供了有力支持。 电镀添加剂产业链分析 电镀工艺产业的价值链起始于原材料供应，上游环节为本产业提供化学基础原料、中间体、助剂、各种金属等必要的原材料，为后续的生产活动奠定物质基础。中游环节，包括配方产品和电镀工艺设备制造。配方产品如 电镀液、电镀添加剂等，是电镀工艺的核心耗材，为下游电镀企业提供开展电镀工艺活动所需的材料。电镀工艺产业的价值链终止于终端客户，电镀工艺产业的产品和服务广泛应用于机械制造、电子、轻工、航空航天等众多 产业领域。关于电镀添加剂产业链有以下三个研究观点： 1.主盐在电镀液中的作用与影响显著。主盐是电镀液中的核心成分，其性质决定了能否在阴极上沉积出所需 的镀层金属。主盐的浓度需精确控制，以保持与其他成分的适当比例，从而实现高效的导电性和电流效率。不同类型的镀液，甚至同一类型的镀液在不同使用场景下，其主盐含量都有所差异。特别是在电镀形状复杂的零件或 进行预镀、冲击镀时，需要采用低浓度的主盐电镀液以确保良好的分散能力。相反，在快速电镀的情境下，则需 要高浓度的主盐。部分主盐电镀液在特定条件下甚至能达到90%以上的电流效率，如硫酸铜、硫酸镍等常见主盐的电导率极高。2.复合添加剂对电镀液和镀层性能有重要改善作用。复合添加剂虽然在电镀液中的含量很低，但 其对镀液和镀层性能的影响却不容忽视。近年来，随着电镀技术的不断进步，复合添加剂的种类和用途越来越广泛，逐渐取代了单一添加剂的地位。以润湿剂为例，其能有效降低溶液与阴极间的界面张力，使氢气泡容易从阴 极表面脱离，从而防止镀层产生针孔并细化晶粒。这不仅能提高镀层的致密性和光滑度，还能显著增强其耐腐蚀性和美观度。在电镀体系中加入少量的复合添加剂，就能大幅提升镀液的分散能力和镀层的硬度、耐磨性等关键 性能指标。3.集成电路和太阳能产业的快速发展推动了电镀液市场的增长和技术创新。随着中国集成电路产业的迅猛发展和太阳能电池制造规模的不断扩大，电镀液的市场需求呈现出显著增长的趋势。特别是在集成电路封装 领域，先进封装技术对电镀液的填充性、均匀性和附着性提出了更高要求，推动了电镀液的技术升级和市场增长。同时，全球环保意识的提高也促使集成电路封装领域对电镀液的环保性和安全性提出更高要求，无铅、无卤 素等环保型电镀液逐渐成为市场主流。而在太阳能产业方面，电子电镀工艺通过在太阳能电池表面形成金属镀 层，不仅能提高光电转换效率5%至10%，还能延长电池在恶劣环境下的使用寿命20%以上。这些产业的快速发 展为电镀液市场带来了巨大的机遇和挑战，推动了电镀液技术的不断创新和进步。 上 产业链上游 生产制造端 原材料及初加工 上游厂商 深圳正威（集团）有限公司 江苏凯瑞森科技有限公司 中国五矿集团有限公司 查看全部 产业链上游说明 原材料供应是电镀工艺产业的起始价值链，为本产业提供化学基础原料、中间体、助剂、各种金属等 原材料。 1.主盐性质的原料能显著提升电镀溶液的导电性和电流效率，在电镀溶液中起到核心作用。主盐浓度 要有一个适当的范围，并与溶液中其他成分的浓度维持一个适当的比值。同时由于使用要求不同，即使同一类型的镀液，其主盐含量范围也不同。对于电镀形状复杂的零件或用于预镀、冲击镀时，要求 较高的分散能力，一般多采用主盐浓度低的电镀溶液，使用低浓度主盐的电镀液进行电镀后，测得不同部位的镀层厚度差异在5%以内，远优于高浓度主盐的20%差异水平。而快速电镀的溶液，则要求 主盐含量高。部分主盐电镀液在特定条件下的电流效率可以达到90%以上；同时常见的主盐如硫酸铜、硫酸镍等，硫酸铜（CuSO4）在25℃下的电导率约为1.8×10^3西门子/米，使其成为电镀铜工 艺中常用的主盐之一。 2.复合添加剂作为电镀液中含量较低的成分，但直接影响银镀层导电性、致密、光泽、耐磨、附着力性能。近年来添加剂的发展速度较快，在电镀生产中占的地位更加重要，种类越来越多，而且越来越 多地使用复合添加剂来代替单一添加剂。以润湿剂为例，其主要作用是降低溶液与阴极间的界面张力，使氢气泡容易脱离阴极表面，从而防止镀层产生针孔，细化镀层的晶粒，使镀层更加致密、光 滑，从而提高其耐腐蚀性和美观度。在电镀体系中，添加少量的复合添加剂可以使镀液的分散能力提高30%以上；镀层的硬度可以提高50%以上，耐磨性也能得到显著提升。 中 产业链中游 品牌端 电镀添加剂 中游厂商 安美特（中国）化学有限公司 麦德美乐思科技（苏州）有限公司 科文特亚环保电镀技术（江苏）有限公司 查看全部 产业链中游说明 中游是对原材料的加工和应用。中游环节的技术创新和工艺优化可以影响产品质量和生产效率，进而 影响到下游应用的成本和性能。 1.从产品类型及技术方面来看，铜电镀液