《ESG Weekly》：芯片行业能否实现“绿色芯片”目标？

《科创板日报》3月1日讯（研究员 金博） 进入21世纪以来，在世界各国政府共同签署了《巴黎协定》 的背景下，本世纪中叶实现零碳排放，已成为全球共识。各个国家的政府、公司都在制定各自的推进计划。中国也推出了自己的双碳目标。

一方面要加大环境的保护力度，目前全球二氧化碳排放继续处在创纪录高位，过去十多年是有记录以来的气温最高，北冰洋冰山持续融化，沙漠在扩大，生物多样性还在被破坏；另一方面，各国的经济和社会也需要增长，其中，科学技术的持续进步，大大增进了人类福祉。

而以芯片半导体为代表的新技术，被越来越多应用在了智能手机、新能源汽车、智能家居、智慧城市等社会生活的方方面面。芯片半导体技术，已成为推动社会进步、影响人民生活便利度的基础设施与科技“大脑”。

不过，一个还不为公众所周知的事实是：半导体技术本身是在为节能减排作贡献，如最新一代的半导体氧化硅器件，已能降低50%的能耗；但围绕芯片半导体的制造生产，其产业本身则是一个高污染性领域。

鱼与熊掌能否得兼，能否既享受到科技进步带来的舒适便利，同时也不影响甚至污染环境？半导体产业能否成为“绿色芯片”的标兵行业，对正发挥越来越重要作用的半导体企业来说，确实值得公司领导者们深入思考。

造芯要用到多少电和水？

造芯产业到底会对环境产生哪些影响？哈佛大学研究员乌迪特·古普塔（Udit Gupta）的报告认为，在整个电子设备制造领域，芯片制造占到了“碳排放的大部分”。

这是因为，芯片制造行业的产业链极其复杂，整个产业链仅工序就超过3000道，不仅如此，配套的半导体相关设备的生产制造，也都需要电力支撑。因此，芯片制造业也是对能源、水、化学品和原材料要求非常高的资源密集行业。

比如，制造过程中所必需的扩散炉、离子注入机和等离子蚀刻机的运转，都需要相当大的能量消耗，其中扩散炉的温度必须达到648至1094摄氏度之间，这要耗费巨大的电量。

知名咨询公司麦肯锡的研究报告，总结半导体设备制造商的碳排放，主要来自以下三类：

一是排放直接来自晶圆厂，主要是具有高气候变暖潜能值的工艺气体和传热流体，它们可能会泄漏到大气中；

二是排放直接来自购买的电力、蒸汽、加热和冷却设备；

三是包括公司产业链中的所有其他间接排放。

数据显示，来自第二类生产制造阶段的碳排放所占比例，达到25%。这是由于，半导体的生产制造需要整个价值链体系的复杂衔接与运转，这个过程需要极大电能支撑，而目前电能还主要依赖化石燃料。

以著名的芯片制造企业台积电为例，根据台积电公司自己发布的气候相关数据，2020年，台积电用电量为169亿度，超过整个台北市的用电量。

彭博社的报道则称，台积电2017年到2020年的温室气体排放量，已超过美国汽车巨头通用公司。一年的耗电量，约等于斯里兰卡全年的民用用电量，而该国人口为2100万。

此外，半导体产业的制造生产过程，不仅需要极大耗电量，对用水量也有很高要求。因为在芯片生产过程中，需用纯水对芯片上的杂质进行冲洗，而纯水来自淡水净化，必须占用大量水资源。以一座大型半导体Fab为例，日均耗水量可达数千吨。理论上说，芯片越先进，对水资源的占用就会越多。

由此可见，由于保护环境的内外部压力，对芯片企业的节能减碳要求也在水涨船高。这使得芯片企业们必须想出应对之道，让芯片制造业尽快成为“绿色行业”。

目前，世界上最大的半导体公司之一意法半导体，主要从两方面入手：一是加大对减排技术与低功耗解决方案的投入，从源头上找解决方案；此外，从esg角度出发，在监管、量化评估、全员参与、制度考评等方面，强化公司治理。

中国芯片制造企业做法如何？

伴随着巨大的国内市场需求，中国的半导体芯片产业正蓬勃兴起。半导体的研发和生产制造，已成为中国硬科技行业的重要领域，目前科创板上市公司中的半导体相关公司，已达到近百家。

“绿色芯片”的美好畅想，能否成为现实？

为了解国内半导体公司在节能减排方面的状况，《科创板日报》记者从科创板上市公司中，找出了复旦微电、海光信息、格科微、晶晨股份、澜起科技、龙芯中科等企业，进行案例研究，希望通过公开发布的财报等信息数据，管中窥豹，看看它们的实操情况。

总的来看，这几家上市公司对节能减排的紧迫性都有认知，在减少电能消耗、减少温室气体排放、进行员工培训与教育、采用绿色技术与产品、推动公司管理数智能化等环节，都有各自举措。

比如在节电节能环节，格科微采取了四个措施：1.建设节能工厂建设，通过调整车间用电布局、以及优化电量采购等，降低能耗；2.对氨氮吹脱系统，进行降温优化处理 ; 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，提高能源效率。

晶晨股份则采取了如下措施：使用节能装置，在楼顶安装太阳能发电装置；对集成控制面板进行设计改造，设置一键开关和场景按键，达到节能减排的目的；鼓励绿色办公：鼓励员工双面打印纸张，用废弃纸张贴发票等。

海光信息则在去年的成都高温限电期间，多方协调，积极配合国家限电政策，降低能耗。

在减少温室气体排放环节，复旦微电采取的措施有：使用ERP、MES等线上系统推进无纸化办公，减少纸张使用量；建立温室气体排放量的盘查与清册，定期核查；推动供应商持续改善CSR管理绩效，改进供应链的碳中和状况等。

澜起科技对“绿色办公”的做法和规定，较有特色。如公司对办公室的空调进行智能管控升级，通过线上远程管理设备，实现节能降耗 ; 办公室的照明，在白天自然光线良好的条件下，关闭对应区域的灯光。

在采取绿色技术与产品方面，复旦微电的做法是：致力于推广绿色产品、在内部建立有害物质管理体系、产品必须获得欧盟等第三方认证。

在管理的数智化方面，晶晨股份的特色做法是：研发办公室图像识别操控控制面板，通过图像捕捉及算法，识别区域内员工工作状态，达到自动开关该区域灯光、空调、新风、窗帘的功能。

就《科创板日报》记者对这六家半导体行业科创板上市公司的案例调研来看，在如上多个环节中，复旦微电和澜起科技的应对措施较为丰富；海光信息、格科微、晶晨股份的举措，相对居中；龙芯中科则较为简单，仅发布了节约能耗、制定办公室楼宇管理办法等通用措施。

不过，总体上看，这六家企业在从源头上找解决办法、加大对减排技术与低功耗解决方案的投入方面，均无多少着墨。

这是硬币的两面：一面是日新月异的半导体新技术，确实推进了社会进步和增进人类福祉；而另一面，则是技术发展随之带来的环保、能耗、甚至是科技伦理等新挑战。但愿在未来，这些忧思都不再成为问题。