:quality(85))
Ten artykuł stanowi drugą część dwuczęściowej serii analizującej, w jaki sposób półprzewodniki oraz energochłonny proces produkcji półprzewodników przyczyniają się do emisji zakwalifikowanych do scope 3 (zakres 3) w przypadku producentów oryginalnego sprzętu (OEM) oraz innych firm.
W połowie tej dekady kwestie zrównoważonego rozwoju oraz ramy środowiskowe, społeczne i ładu korporacyjnego (ESG, Environmental, Social and Governance) stały się czymś więcej niż tylko przemijającymi trendami, retoryką czy idealistycznymi zamierzeniami bez realnych efektów. Siłą napędową tych koncepcji w świecie korporacyjnym są dziś głównie dwa czynniki. Po pierwsze, następuje powolne, ale coraz szersze wprowadzanie regulacji rządowych na całym świecie, które nakładają na przedsiębiorstwa obowiązki w zakresie obliczania śladu węglowego, prowadzenia należytej staranności w całym łańcuchu dostaw oraz wdrażania solidnych mechanizmów zarządzania wewnętrznego. Po drugie, kluczowi interesariusze spółek publicznych i innych dużych przedsiębiorstw coraz powszechniej uznają, że organizacje powinny rozliczać się z działań na rzecz zrównoważonego rozwoju, raportując swoje działania wobec społeczeństwa (a jeśli dotyczy, również wobec władz).
W praktyce oczekiwane obecnie od firm działania raportowe ESG obejmują szczegółowe rozliczanie emisji dwutlenku węgla – a bardziej precyzyjnie: wyliczanie emisji z zakresem 1, 2 i 3 (scope 1, 2, 3). Dla osób nieznających tej metody rozliczeniowej, standardowej już w coraz większej liczbie firm, emisje te obejmują zarówno „emisje bezpośrednie”, emitowane przez sprzęt i działalność firmy, jak i „emisje pośrednie”, które choć nie pochodzą bezpośrednio z danego przedsiębiorstwa, można je przypisać do jego działalności produkcyjnej i funkcjonowania w całym łańcuchu wartości.
Emisje zakresu 3 (scope 3) są najbardziej złożoną i wyzwaniową kategorią rozliczania śladu węglowego z kilku powodów. Jako ocena emisji „od kołyski do grobu”, scope 3 obejmuje zarówno działania w górę, jak i w dół łańcucha wartości organizacji: wszystko od pozyskania surowców po zarządzanie końcem cyklu życia produktu. W efekcie dokładne wyliczenie emisji scope 3 jest złożonym, czasochłonnym i wymagającym wiedzy procesem. Dodatkowo, zakres 3 jest zwykle wielokrotnie większy niż scope 1 czy 2 i obejmuje 15 odrębnych kategorii według GHG Protocol. Producenci oryginalnego sprzętu (OEM) w takich branżach jak motoryzacja, elektronika użytkowa, lotnictwo i obronność, powinni zacząć zapoznawać się z zakresem 3, by lepiej zrozumieć rozmiar swojego śladu węglowego i systematycznie opracowywać strategie jego ograniczania.
Emisje półprzewodników — „Zakres” wyzwania
Choć emisje scope 3 obejmują szerokie spektrum dostawców, aktywności, materiałów i części, niewiele elementów tej kategorii wywiera równie istotny wpływ na ślad węglowy OEM-ów, co półprzewodniki.
Proces produkcji półprzewodników — zarówno etapy wytwarzania, jak i tzw. back-end, czyli montaż i obudowywanie — wymaga ogromnych ilości energii oraz zasobów. Domieszkowanie krzemu, wytrawianie gęstych układów scalonych, obsługa zaawansowanych urządzeń produkcyjnych oraz utrzymywanie i sterylność w clean roomach, wymagają wyjątkowo dużych nakładów energetycznych. Dodatkowo, woda używana w tych procesach musi być wysoko oczyszczona, by nie wprowadzać zanieczyszczeń, co stanowi kolejne obciążenie dla środowiska.
W artykule SupplyChainBrain z 2021 roku o śladzie węglowym przemysłu półprzewodnikowego cytowano dane wskazujące, że największe firmy sektora zaczynają wyprzedzać producentów samochodów pod względem emisji gazów cieplarnianych (GHG, greenhouse gas), zużycia wody i produkcji odpadów niebezpiecznych. Jeden z badaczy nanotechnologii zajmujący się emisjami w tej branży stwierdził: „Ogólny trend jest taki, że zużycie energii rośnie, zużycie wody rośnie, wraz ze wzrostem złożoności układów scalonych.” Te zmiany w zużyciu energii, wraz z innymi informacjami klimatycznymi ujawnianymi w ostatnich latach, budują obraz sektora półprzewodnikowego jako jednego z najbardziej emisyjnych na świecie.
W części pierwszej tej serii przeanalizowaliśmy, w jaki sposób układy scalone przyczyniają się do emisji scope 3 OEM-ów i innych firm, badając emisje węglowe trzech największych fabryk TSMC. Naszym celem było ukazanie, w jakiej mierze półprzewodniki stosowane w produktach wpływają na ślad węglowy, a także rozpoczęcie procesu mapowania rozkładu zużycia energii w całym łańcuchu dostaw komponentów elektronicznych. W niniejszym artykule kontynuujemy ten wątek, skupiając się na końcowych etapach procesu produkcji półprzewodników, czyli pakowaniu układów scalonych (IC packaging).
Analiza emisji węglowych w pakowaniu układów scalonych półprzewodników (IC Packaging)
Pakowanie układów scalonych to finalny etap produkcji półprzewodników. W tej fazie mikroprocesor otrzymuje ochronną obudowę, która zabezpiecza układ przed korozją, zanieczyszczeniem i innymi czynnikami środowiskowymi mogącymi wpłynąć na jego działanie, a jednocześnie stanowi mostek elektryczny między urządzeniem a docelowym systemem elektronicznym (jak te w smartfonach czy laptopach). Jak wyjaśnia Cadence Design Systems na swojej stronie, obudowa „stanowi podstawę dla kontaktów elektrycznych, które łączą urządzenie z płytką obwodu”.
Choć w ostatnich latach coraz większą uwagę poświęca się rosnącym śladom węglowym fabryk półprzewodników, na uwagę zasługują również etapy back-end procesu produkcji układów. W ramach niniejszego opracowania dotyczymy analizie emisji w fabrykach, chcieliśmy porównać raporty o emisjach węglowych dwóch czołowych firm zajmujących się pakowaniem układów — ASE Technology Holding oraz Powertech Technology.
ASE Technology Holding
ASE Technology Holding to największa firma zajmująca się pakowaniem i testowaniem układów scalonych w branży półprzewodników. Osiągnęła przychody w wysokości 19 miliardów dolarów w 2023 roku i posiada blisko 20% udziału w rynku w sektorze outsourcingu montażu i testowania półprzewodników (OSAT). Firma oferuje szeroką gamę zaawansowanych rozwiązań w zakresie pakowania, takich jak „flip-chip, wire bonding, WLP i SiP”.
W 2023 roku ASE Technology Holding zgłosiła emisje scope 1 na poziomie 68 432 ton metrycznych CO2e oraz scope 2 na poziomie 1 499 405 ton CO2e. Firma raportuje również emisje scope 3, a wynoszące 8 992 577 CO2e wskazują na ponad 130-krotnie wyższy poziom niż emisje bezpośrednio generowane przez przedsiębiorstwo. Poza danymi dla całej firmy, skorzystaliśmy także z badań wewnętrznych Z2Data, aby uzyskać dane emisji dla poszczególnych zakładów. Poniższa tabela przedstawia dane o emisjach węglowych dla dwóch najwyżej wydajnych fabryk ASE Technology. (Podobnie jak w pierwszej części serii, dane ogólne zostały zaczerpnięte z globalnej platformy raportowania CDP).
Powertech Technology Inc.
Z siedzibą na Tajwanie, Powertech Technology Inc. (PTI) to kolejna czołowa firma OSAT. PTI w 2023 roku wypracowała przychody przekraczające 2,2 miliarda dolarów, pozostając największym światowym dostawcą usług pakowania i testowania układów pamięci. Oprócz montażu układów PTI specjalizuje się także w chip bumpingu, chip probing oraz burn-in (proces testowania półprzewodników polegający na poddaniu ich warunkom normalnej pracy, w tym stresowi termicznemu i elektrycznemu, w celu oceny funkcjonalności oraz wykrycia możliwych punktów awarii).
Choć emisje węglowe tej tajwańskiej firmy nie zbliżają się skalą do emisji ASE Technology — nie wspominając o dużych foundry — wyraźnie rosną one w kategoriach scope 2 i 3. Emisje scope 1 PTI w 2023 roku były stosunkowo niewielkie i wyniosły 14 381 ton metrycznych CO2e, ale emisje pośrednie związane z nabywaną z sieci energią elektryczną (scope 2) sięgnęły 328 260 ton metrycznych CO2e. Ostatecznie emisje scope 3 — obejmujące wszelkie działania w łańcuchu wartości, zarówno upstream, jak i downstream — wyniosły 314 329 ton metrycznych CO2e. Szczegółowe dane dla dwóch najbardziej produktywnych fabryk PTI przedstawiono w poniższej tabeli.
Porównanie firm pakujących układy scalone z innymi sektorami
Emisje węglowe czołowych światowych korporacji specjalizujących się w IC packaging są daleko niższe od zużycia energii obserwowanego w produkcji samych półprzewodników. Foundry, takie jak TSMC czy GlobalFoundries, regularnie raportują emisje scope 1 na poziomie siedmiocyfrowym i – jak pokazuje pierwsza część serii – pojedyncze fabryki często generują więcej CO2 niż całe spółki notowane na giełdzie.
Jednak w szerszym kontekście korporacyjnym, ślad węglowy takich firm jak ASE Technology czy PTI jest porównywalny z dużymi OEM-ami. Przykładowo Acer, tajwański producent elektroniki użytkowej (laptopy, tablety, sprzęt IT), osiąga roczne przychody ok. 8 miliardów USD. W 2023 roku raportował emisje scope 1 na poziomie 2 705 CO2e oraz scope 2 na poziomie 14 342 CO2e – dane dużo niższe od firm OSAT opisanych powyżej. Dla odmiany, Boeing, producent z drugiego końca spektrum energochłonności, zgłosił w ubiegłym roku emisje scope 1 na poziomie 642 000 CO2e, a scope 2 – 779 000 CO2e.
Innymi słowy, choć firmy IC packaging nie emitują tylu bezpośrednich gazów cieplarnianych (GHG), co niektóre branże produkcyjne, ich znaczące zużycie energii elektrycznej sprawia, że wartości scope 2 są na poziomie zbliżonym do największych globalnych emitentów. Kluczowy wniosek: nie tylko ekstremalnie energochłonne procesy produkcji półprzewodników „pompowane są do” emisji scope 3 OEM-ów — również procesy OSAT, będące integralną częścią produkcji układów, mają znaczący udział w ich śladzie węglowym w górę łańcucha dostaw.
Emisje scope 3 oraz przełomowy wpływ półprzewodników nabierają coraz większego znaczenia w drugiej połowie dekady. Regulacje ESG i przepisy dotyczące zrównoważonego rozwoju rozszerzają się na całym świecie, a oczekiwania społeczne odnośnie do raportowania emisji postępują w podobnym tempie. Najnowszy raport MSCI Sustainability Institute wykazał, że w maju 2024 roku 47% spółek publicznych ujawniło pewne emisje scope 3 – to wzrost o ponad 20 punktów procentowych w zaledwie dwa lata.
To tylko kwestia czasu, aż rozliczanie i raportowanie emisji scope 3 stanie się standardem dla OEM-ów. Firmy, które nie dostosują się do tego rosnącego oczekiwania i nie zdecydują się na publiczne ujawnianie tych danych, staną się wyjątkami, narażonymi na niekorzystne oceny ESG ze strony podmiotów zewnętrznych oraz negatywny odbiór społeczny. Zrozumienie krajobrazu emisji w całym swoim łańcuchu wartości – w tym (a może zwłaszcza) dysproporcjonalnej roli półprzewodników – jest kluczowe dla przygotowania się do nowych obowiązków ESG.
Jak najnowsza technologia może ukazać Państwa wpływ na środowisko i zrównoważony rozwój
Firmy działające w łańcuchu dostaw komponentów elektronicznych, które chcą lepiej zrozumieć swoją efektywność ESG, znajdą szereg wartościowych funkcjonalności na platformie do zarządzania ryzykiem w łańcuchu dostaw (SCRM) Z2Data. Narzędzie to wykorzystuje unikalne bazy danych i autorskie algorytmy do skutecznego oszacowania emisji CO2 milionów komponentów elektronicznych, w tym zarówno urządzeń półprzewodnikowych, jak i komponentów IP&E (Interconnect, Passive & Electromechanical). Tak rozbudowany zbiór danych środowiskowych stanowi dla klientów potężne źródło do rozpoczęcia kalkulacji emisji scope 3.
Compliance Manager od Z2Data zapewnia również OEM-om kompleksową analizę zgodności (compliance) – zarówno na poziomie produktów, komponentów, jak i dostawców bezpośrednich oraz producentów kolejnych ogniw łańcucha dostaw. Aby dowiedzieć się więcej o Z2Data i możliwościach, jakie dają jej narzędzia w zakresie zrównoważonego rozwoju, widoczności w łańcuchu dostaw oraz zarządzaniu ryzykiem, prosimy odwiedzić stronę internetową lub umówić demo.
