A.T. Kearney株式會社(東京都港區,日本代表:針ヶ谷 武文)發布了論述文章「參與實現半導體永續性」。
本文指出,雖然半導體晶片支撐著綠色能源轉型,但其製造過程本身是高排放的,對環境造成重大影響,這是一個結構性問題。隨著客戶企業設定包含範疇3(Scope 3)在內的淨零目標,半導體製造商被要求在電力使用、排放、水資源使用、化學物質和廢棄物等廣泛領域推動永續發展措施。
具體而言,文章指出能源使用量佔晶圓廠營運成本高達30%,台積電(TSMC)佔台灣總電力消耗的約5%,而用於半導體的廢氣處理系統市場預計將從2023年的約8.5億美元倍增至2029年的17億美元。本文建議需要結合AI/機器學習的製程優化、再生能源晶圓廠設計、廢氣處理、最小化零件運輸以及綠色化學等方法。
能源佔比高達30%,半導體製造的電力負載成為脫碳焦點
半導體產業支撐著太陽能電池板和電動汽車等綠色能源轉型,但晶片製造過程本身是高排放的。隨著醫療、汽車、科技、通訊、航空航太與國防、金融等依賴晶片和數據中心的企業設定包含範疇3(Scope 3)在內的淨零目標,半導體製造商也被要求提高透明度和數據揭露。
本文指出,在綠色廠房(Greenfield)設計中,從建設初期就採用綠色建築、綠色材料、綠色製程和綠色能源,並整合智慧感測器等技術,可以減少佔晶圓廠營運成本高達30%的能源使用量。台積電(TSMC)佔台灣總電力消耗的約5%,也凸顯了半導體製造中電力負載的龐大。
預計2029年倍增至17億美元,廢氣處理市場與稅收優惠帶動投資
廢氣處理系統是收集和中和晶片製造過程中產生的有害排放物的技術。本文指出,除了乾式床處理、濕式洗滌、濕式燃燒/濕式技術外,長期來看還需要對現有設備進行改造投資,例如直接空氣捕捉(DAC)、蒸汽回收裝置(VRU)和吹煉氣回收等。
半導體廢氣處理系統市場預計將從2023年的約8.5億美元倍增至2029年的17億美元。此外,美國的《通膨削減法案》(IRA)為商業建築的節能改造提供高達50%的費用抵扣,並為太陽能電池板、風力渦輪機、燃料電池和儲能設備的導入提供高達30%的稅收抵免。
根據CCS Global Institute的成本效益分析,碳捕捉與封存(CCS)預計將在2045年至2050年之間實現經濟可行性。目前,美國碳捕捉與封存的營運率僅為25%,但預計在未來十年內將擴大50%。
優先排序六項措施,根據導入難易度和溫室氣體減排效果進行投資決策
本文根據導入難易度和對溫室氣體(GHG)的影響程度,將半導體製造商及其合作夥伴可以採取的永續發展措施分為四類。導入容易且對溫室氣體影響較小的措施包括利用AI和機器學習進行製程優化。
導入容易且對溫室氣體影響較大的措施包括再生能源晶圓廠設計(綠色廠房)和廢氣處理系統。另一方面,導入困難但對溫室氣體影響較大的措施包括現有設施的棕色廠房(Brownfield)改造、最小化零件運輸以及轉向綠色化學。
預計綠色化學的轉型將在未來10至20年內取得進展。本文指出,半導體產業向永續性轉型需要涵蓋政策、創新、商業策略和產業協作的全面解決方案,這不僅是環境責任,從降低成本、符合法規和為未來做準備的角度來看也至關重要。
- 關於論述文章
論述文章名稱:「參與實現半導體永續性」
網址:https://www.jp.kearney.com/issue-papers-perspectives/chip-in-for-semiconductor-sustainability
- 監修者
西川 覚也 資深合夥人
畢業於東京大學工學部。曾任職於專利事務所後加入A.T. Kearney。透過將新的技術軸添加到現有的技術軸上,協助客戶進行創造需求的併購策略,以及利用物聯網(IoT)創造新價值(商業模式、營運模式)。
竹井 潔 主任
麻省理工學院史隆管理學院(MIT Sloan School of Management)畢業(MBA)。曾在東芝(現為Kioxia)半導體事業的經營企劃部門從事事業策略規劃及與海外企業的合作談判,之後加入KEARNEY。主要負責通信和高科技領域的全公司策略、事業組合變革、新事業開發、併購策略等主題。能夠領導跨國專案。經濟產業省 JAXA部會委員。
關於A.T. Kearney
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- 來源:PR TIMES
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