《科技创新板日报》3月1日讯(研究员 金博） 自21世纪以来，世界各国政府共同签署了《巴黎协定》 在此背景下，本世纪中叶实现零碳排放已成为全球共识。各国政府和公司都在制定自己的推广计划。中国也推出了自己的双碳目标。 一方面，为了加强环境保护，全球二氧化碳排放继续创纪录，过去十年温度最高，北冰洋冰山继续融化，沙漠扩大，生物多样性仍被破坏；另一方面，经济和社会也需要增长，其中科技的不断进步大大改善了人类福祉。 以芯片半导体为代表的新技术越来越多地应用于智能手机、新能源汽车、智能家居、智能城市等社会生活的各个方面。芯片半导体技术已成为促进社会进步、影响人们生活便利的基础设施和技术的“大脑”。 然而，一个不为公众所知的事实是，半导体技术本身正在为节能减排做出贡献。例如，最新一代半导体氧化硅设备可以降低50%的能耗；然而，芯片半导体的制造和生产是一个高污染领域。 鱼和熊掌能否兼得，享受科技进步带来的舒适便利，不影响甚至污染环境？半导体行业能否成为“绿色芯片”的标兵行业，对于发挥越来越重要作用的半导体企业来说，确实值得深入思考。 造芯需要多少电和水？ 核心制造业究竟会对环境产生什么影响？哈佛研究员乌迪特·古普塔（Udit Gupta）根据报告，芯片制造在整个电子设备制造领域占“碳排放的大部分”。 这是因为芯片制造业的产业链极其复杂，整个产业链只有3000多个流程。不仅如此，配套半导体相关设备的制造也需要电力支持。因此，芯片制造业也是一个对能源、水、化学品和原材料要求很高的资源密集型产业。 例如，制造过程中所需的扩散炉、离子注入机和等离子蚀刻机的运行需要相当大的能量消耗，其中扩散炉的温度必须在648摄氏度到1094摄氏度之间，这需要巨大的功耗。 麦肯锡著名咨询公司的研究报告总结了半导体设备制造商的碳排放，主要来自以下三类： 首先，排放直接来自晶圆厂，主要是具有高气候变暖潜力值的工艺气体和传热流体，可能泄漏到大气中； 二是排放直接来自购买的电力、蒸汽、加热和冷却设备； 第三，包括公司产业链中的所有其他间接排放。 数据显示，二级制造阶段碳排放的比例达到25%。这是因为半导体的生产和制造需要整个价值链系统的复杂连接和运行。这一过程需要大量的电力支持，目前电力主要依赖化石燃料。 以著名芯片制造商台积电为例，根据台积电公司自身发布的气候相关数据，2020年台积电耗电量为169亿度，超过台北市。 彭博社报道称，2017年至2020年，台积电的温室气体排放量已超过美国汽车巨头通用汽车公司。一年的用电量大约等于斯里兰卡的年民用用电量，该国人口为2100万。 此外，半导体行业的制造和生产过程不仅需要大量的电力消耗，而且对用水量也有很高的要求。因为在芯片生产过程中，芯片上的杂质需要用纯水冲洗，而纯水来自淡水净化，必须占用大量的水资源。以大型半导体Fab为例，每天的平均用水量可达数千吨。理论上，芯片越先进，水资源就越多。 由此可见，由于保护环境的内外压力，芯片企业的节能减碳要求也在上升。这使得芯片企业必须想出应对的办法，使芯片制造业尽快成为“绿色产业”。 目前，世界上最大的半导体公司之一主要从两个方面开始：一是增加对减排技术和低功耗解决方案的投资，从源头上找到解决方案；此外，从ESG的角度加强公司治理，加强监管、定量评估、全员参与和制度评估。 中国芯片制造企业怎么样？ 随着国内市场需求的巨大，我国半导体芯片产业蓬勃发展。半导体的研发、生产和制造已成为我国硬技术产业的重要领域。目前，科技创新委员会上市公司中有近100家半导体相关公司。 “绿色芯片”的美好想象能成为现实吗？ 为了了解国内半导体公司在节能减排方面的情况，《科技创新板日报》记者从科技创新板上市公司中发现了复旦微电、海光信息、格科伟、京晨股份、兰起科技、龙芯中科等企业进行案例研究。他们希望通过公开发布的财务报告和其他信息数据来窥视豹子，看看它们的实际情况。 一般来说，这些上市公司认识到节能减排的紧迫性，并采取各自的措施减少电能消耗、温室气体排放、员工培训教育、绿色技术和产品的使用，促进公司管理的智能化。 例如，在节能环节中，格科微采取了四项措施：1。通过调整车间用电布局，优化电力采购，建设节能厂，降低能耗；2.优化氨氮吹脱系统，冷却和优化 ; 3.关闭低温冷水机组； 4.更换洁净室高架地板，调整风机滤清器转速，提高能效。 京晨股份采取以下措施：使用节能装置，在屋顶安装太阳能发电装置；设计改造集成控制面板，设置一键开关和场景按钮，达到节能减排的目的；鼓励绿色办公室：鼓励员工双面打印纸张，用废纸张贴发票。 去年成都高温限电期间，海光信息多方协调，积极配合国家限电政策，降低能耗。 复旦微电采取的减少温室气体排放的措施有:ERP的使用、MES等在线系统促进无纸化办公，减少纸张使用；建立温室气体排放量检查清单，定期检查；促进供应商继续提高CSR管理绩效，改善供应链碳中和。 兰起科技对“绿色办公”的做法和规定更具特色。例如，公司通过在线远程管理设备升级办公空调的智能控制，实现节能降耗 ; 在白天自然光好的情况下，办公室的照明应关闭相应区域的照明。 在绿色技术和产品方面，复旦微电致力于推广绿色产品，建立内部有害物质管理体系，产品必须获得欧盟等第三方认证。 在数字化管理方面，京晨股份的特点是开发办公图像识别控制面板，通过图像捕捉和算法识别区域内员工的工作状态，实现照明、空调、新鲜空气和窗帘的自动开关功能。 根据《科技创新板日报》记者对六家半导体行业科技创新板上市公司的案例调查，复旦微电、兰起科技在上述环节有着丰富的应对措施；海光信息、格科伟、京晨股份的措施相对中等；龙芯中科相对简单，只发布了节能、制定办公楼管理措施等一般措施。 然而，总的来说，这六家企业从源头上寻找解决方案，增加对减排技术和低功耗解决方案的投资。 这是硬币的两面：一方面，不断变化的半导体新技术确实促进了社会进步，改善了人类福祉；另一方面，环境保护、能源消耗甚至科技伦理都面临着技术发展带来的新挑战。我希望这些担忧将不再成为未来的问题。