《ESG Weekly》：芯片行業能否實現“綠色芯片”目標？

《科創板日報》3月1日訊（研究員 金博） 進入21世紀以來，在世界各國政府共同簽署了《巴黎協定》 的背景下，本世紀中葉實現零碳排放，已成爲全球共識。各個國家的政府、公司都在制定各自的推進計劃。中國也推出了自己的雙碳目標。

一方面要加大環境的保護力度，目前全球二氧化碳排放繼續處在創紀錄高位，過去十多年是有記錄以來的氣溫最高，北冰洋冰山持續融化，沙漠在擴大，生物多樣性還在被破壞；另一方面，各國的經濟和社會也需要增長，其中，科學技術的持續進步，大大增進了人類福祉。

而以芯片半導體爲代表的新技術，被越來越多應用在了智能手機、新能源汽車、智能家居、智慧城市等社會生活的方方面面。芯片半導體技術，已成爲推動社會進步、影響人民生活便利度的基礎設施與科技“大腦”。

不過，一個還不爲公衆所周知的事實是：半導體技術本身是在爲節能減排作貢獻，如最新一代的半導體氧化硅器件，已能降低50%的能耗；但圍繞芯片半導體的製造生產，其產業本身則是一個高污染性領域。

魚與熊掌能否得兼，能否既享受到科技進步帶來的舒適便利，同時也不影響甚至污染環境？半導體產業能否成爲“綠色芯片”的標兵行業，對正發揮越來越重要作用的半導體企業來說，確實值得公司領導者們深入思考。

造芯要用到多少電和水？

造芯產業到底會對環境產生哪些影響？哈佛大學研究員烏迪特·古普塔（Udit Gupta）的報告認爲，在整個電子設備製造領域，芯片製造佔到了“碳排放的大部分”。

這是因爲，芯片製造行業的產業鏈極其複雜，整個產業鏈僅工序就超過3000道，不僅如此，配套的半導體相關設備的生產製造，也都需要電力支撐。因此，芯片製造業也是對能源、水、化學品和原材料要求非常高的資源密集行業。

比如，製造過程中所必需的擴散爐、離子注入機和等離子蝕刻機的運轉，都需要相當大的能量消耗，其中擴散爐的溫度必須達到648至1094攝氏度之間，這要耗費巨大的電量。

知名諮詢公司麥肯錫的研究報告，總結半導體設備製造商的碳排放，主要來自以下三類：

一是排放直接來自晶圓廠，主要是具有高氣候變暖潛能值的工藝氣體和傳熱流體，它們可能會泄漏到大氣中；

二是排放直接來自購買的電力、蒸汽、加熱和冷卻設備；

三是包括公司產業鏈中的所有其他間接排放。

數據顯示，來自第二類生產製造階段的碳排放所佔比例，達到25%。這是由於，半導體的生產製造需要整個價值鏈體系的複雜銜接與運轉，這個過程需要極大電能支撐，而目前電能還主要依賴化石燃料。

以著名的芯片製造企業臺積電爲例，根據臺積電公司自己發佈的氣候相關數據，2020年，臺積電用電量爲169億度，超過整個臺北市的用電量。

彭博社的報道則稱，臺積電2017年到2020年的溫室氣體排放量，已超過美國汽車巨頭通用公司。一年的耗電量，約等於斯里蘭卡全年的民用用電量，而該國人口爲2100萬。

此外，半導體產業的製造生產過程，不僅需要極大耗電量，對用水量也有很高要求。因爲在芯片生產過程中，需用純水對芯片上的雜質進行沖洗，而純水來自淡水淨化，必須佔用大量水資源。以一座大型半導體Fab爲例，日均耗水量可達數千噸。理論上說，芯片越先進，對水資源的佔用就會越多。

由此可見，由於保護環境的內外部壓力，對芯片企業的節能減碳要求也在水漲船高。這使得芯片企業們必須想出應對之道，讓芯片製造業儘快成爲“綠色行業”。

目前，世界上最大的半導體公司之一意法半導體，主要從兩方面入手：一是加大對減排技術與低功耗解決方案的投入，從源頭上找解決方案；此外，從esg角度出發，在監管、量化評估、全員參與、制度考評等方面，強化公司治理。

中國芯片製造企業做法如何？

伴隨着巨大的國內市場需求，中國的半導體芯片產業正蓬勃興起。半導體的研發和生產製造，已成爲中國硬科技行業的重要領域，目前科創板上市公司中的半導體相關公司，已達到近百家。

“綠色芯片”的美好暢想，能否成爲現實？

爲了解國內半導體公司在節能減排方面的狀況，《科創板日報》記者從科創板上市公司中，找出了復旦微電、海光信息、格科微、晶晨股份、瀾起科技、龍芯中科等企業，進行案例研究，希望通過公開發布的財報等信息數據，管中窺豹，看看它們的實操情況。

總的來看，這幾家上市公司對節能減排的緊迫性都有認知，在減少電能消耗、減少溫室氣體排放、進行員工培訓與教育、採用綠色技術與產品、推動公司管理數智能化等環節，都有各自舉措。

比如在節電節能環節，格科微採取了四個措施：1.建設節能工廠建設，通過調整車間用電佈局、以及優化電量採購等，降低能耗；2.對氨氮吹脫系統，進行降溫優化處理 ; 3.關閉低溫冷水機組; 4.更換潔淨室高架地板，調整風機濾清器轉速，提高能源效率。

晶晨股份則採取瞭如下措施：使用節能裝置，在樓頂安裝太陽能發電裝置；對集成控制面板進行設計改造，設置一鍵開關和場景按鍵，達到節能減排的目的；鼓勵綠色辦公：鼓勵員工雙面打印紙張，用廢棄紙張貼發票等。

海光信息則在去年的成都高溫限電期間，多方協調，積極配合國家限電政策，降低能耗。

在減少溫室氣體排放環節，復旦微電採取的措施有：使用ERP、MES等線上系統推進無紙化辦公，減少紙張使用量；建立溫室氣體排放量的盤查與清冊，定期覈查；推動供應商持續改善CSR管理績效，改進供應鏈的碳中和狀況等。

瀾起科技對“綠色辦公”的做法和規定，較有特色。如公司對辦公室的空調進行智能管控升級，通過線上遠程管理設備，實現節能降耗 ; 辦公室的照明，在白天自然光線良好的條件下，關閉對應區域的燈光。

在採取綠色技術與產品方面，復旦微電的做法是：致力於推廣綠色產品、在內部建立有害物質管理體系、產品必須獲得歐盟等第三方認證。

在管理的數智化方面，晶晨股份的特色做法是：研發辦公室圖像識別操控控制面板，通過圖像捕捉及算法，識別區域內員工工作狀態，達到自動開關該區域燈光、空調、新風、窗簾的功能。

就《科創板日報》記者對這六家半導體行業科創板上市公司的案例調研來看，在如上多個環節中，復旦微電和瀾起科技的應對措施較爲豐富；海光信息、格科微、晶晨股份的舉措，相對居中；龍芯中科則較爲簡單，僅發佈了節約能耗、制定辦公室樓宇管理辦法等通用措施。

不過，總體上看，這六家企業在從源頭上找解決辦法、加大對減排技術與低功耗解決方案的投入方面，均無多少着墨。

這是硬幣的兩面：一面是日新月異的半導體新技術，確實推進了社會進步和增進人類福祉；而另一面，則是技術發展隨之帶來的環保、能耗、甚至是科技倫理等新挑戰。但願在未來，這些憂思都不再成爲問題。