Là trụ cột của công nghệ hiện đại, các công ty bán dẫn đóng vai trò then chốt trong hàng loạt ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, vai trò quan trọng này cũng đồng nghĩa với những trách nhiệm lớn về môi trường, đặc biệt trong bối cảnh phát thải carbon. Trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích những động lực thúc đẩy sự chú trọng vào lượng phát thải từ các nhà sản xuất, vì sao điều này lại quan trọng và vì sao các doanh nghiệp cần bắt đầu cân nhắc đến phát thải trên toàn bộ chuỗi cung ứng của mình.
GHG Protocols và khái niệm Phạm vi phát thải (Scopes)
Lần đầu được công bố vào tháng 09/2001, GHG Protocol (Giao thức khí nhà kính) là một công cụ kiểm kê giúp tổ chức, chính phủ và cơ quan dựa vào một tài liệu tiêu chuẩn khi đo lường và yêu cầu báo cáo về phát thải carbon. GHG Protocol đã đóng vai trò quan trọng trong việc thể chế hóa báo cáo phát thải carbon trên toàn cầu, đồng thời gây ảnh hưởng lớn nhờ cơ chế riêng biệt trong bộ khung mà nó công bố cách đây hơn hai thập kỷ. GHG Protocol đã giới thiệu khái niệm “phạm vi phát thải (scope)” như một cách để đo lường dấu chân carbon của doanh nghiệp. Bộ tiêu chuẩn kiểm kê và báo cáo của GHG Protocol quy định ba phạm vi khác nhau, mỗi phạm vi đại diện cho một danh mục riêng biệt về phát thải GHG mà doanh nghiệp có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp.
Scope 1 bao gồm mọi phát thải GHG mà doanh nghiệp trực tiếp phát ra môi trường thông qua tài sản, phương tiện và thiết bị của chính mình. Đây được gọi là “phát thải trực tiếp”. Scope 2 phức tạp hơn một chút, bao gồm toàn bộ phát thải gián tiếp do năng lượng mà doanh nghiệp mua từ lưới điện gây ra. Phát thải thuộc scope 2 là do các nhà máy điện và cơ sở hạ tầng cung cấp năng lượng cho lưới điện phát ra, vì vậy được gọi là “phát thải gián tiếp”. Cuối cùng, scope 3 bao gồm toàn bộ các phát thải gián tiếp khác có thể truy xuất nguồn gốc về doanh nghiệp. Phạm vi này bao trùm toàn bộ hoạt động thượng nguồn và hạ nguồn, từ phát thải do khai thác nguyên liệu thô và vận chuyển liên quan đến khí nhà kính phát ra từ khâu sử dụng sản phẩm của công ty và quy trình quản lý cuối vòng đời (EOL) của sản phẩm.
Vì sao tính toán phát thải Scope 1, 2 và 3 ngày càng trở nên thiết yếu đối với doanh nghiệp
Từng được xem chỉ là những danh mục giả định nhằm đo lường dấu chân carbon của tổ chức, GHG Protocol và ba phạm vi của nó hiện ngày càng nhận được sự quan tâm trong các cơ quan quản lý trên toàn thế giới. Chỉ từ năm 2023, hàng loạt quy định môi trường dựa trên GHG Protocol đã được thông qua hoặc có hiệu lực, bao gồm Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD); Corporate Sustainability Due Diligence Directive (CSDDD); và quy định công bố thông tin liên quan đến biến đổi khí hậu mới của Security and Exchange Commission (SEC) (được thông qua vào tháng 3 nhưng hiện vẫn đang đối mặt với nhiều kiện tụng pháp lý).
Với tốc độ phát triển, hoàn thiện và áp dụng ngày càng nhanh của các chỉ thị này, các nhà sản xuất đang chịu áp lực lớn hơn bao giờ hết để bắt đầu tính toán phát thải scope 1, 2 và 3 của mình. Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy rõ nét mức độ chuyển biến mạnh mẽ sang báo cáo phát thải trong vài năm qua.
Một khảo sát của MSCI, công ty tài chính trụ sở tại New York, cho thấy hơn hai phần ba doanh nghiệp niêm yết công khai đã công bố phát thải scope 1 và/hoặc scope 2 tính đến tháng 05/2024, tăng 20% so với năm 2023. Một nghiên cứu năm 2023 của Boston Consulting Group (BCG) cho thấy hơn một nửa tổ chức được khảo sát đã tiến hành “đo lường từng phần” và báo cáo phát thải scope 3, tăng gần 20 điểm phần trăm so với năm 2021. Những nghiên cứu như vậy cho thấy một thông điệp mạnh mẽ: Mặc dù các quy định của chính phủ bắt buộc báo cáo phát thải đang được triển khai một cách chậm rãi, có phương pháp, áp lực lên doanh nghiệp trong việc bắt đầu tính toán và công bố dấu chân carbon ngày càng rõ rệt. Dù xu hướng này từng chủ yếu tập trung vào scope 1 và 2, scope 3 hiện đang bắt kịp rất nhanh.
Việc đo lường scope 1 và 2 — thường gọi là “phát thải vận hành” — có thể là một dự án tương đối đơn giản. Tuy nhiên, tính toán scope 3, hay “phát thải chuỗi cung ứng” của doanh nghiệp, là một nhiệm vụ phức tạp đòi hỏi doanh nghiệp phải xác định các vật liệu và linh kiện tiêu hao nhiều năng lượng nhất trong sản phẩm của mình. Đối với nhiều ngành công nghiệp, điều đó có nghĩa là cần am hiểu về dấu chân carbon rộng lớn, đa chiều của linh kiện công nghệ cao nhất: bán dẫn.
Sự lan tỏa của bán dẫn trong phát thải Scope 3
Trước khi đi sâu vào dấu chân carbon của bán dẫn, cần nhìn nhận tầm quan trọng và mức độ phổ biến không thể thiếu của vi mạch đối với nhiều ngành công nghiệp. Nếu trước đây bán dẫn chủ yếu được xem là linh kiện thiết yếu cho thiết bị điện tử tiêu dùng và là trọng tâm cho sự bùng nổ của smartphone, thì ngày nay bán dẫn đã trở thành thành phần then chốt — dù thường rất âm thầm — trong nhiều lĩnh vực lớn, có sức ảnh hưởng.
Thiết bị điện tử tiêu dùng: Vi mạch cùng hàng triệu, hàng tỷ transistor cấu thành nên chúng là thành phần thiết yếu trong mọi thứ từ máy tính xách tay, điện thoại thông minh đến ti vi, máy ảnh, máy chơi game.
Thiết bị gia dụng: Chúng ta không phải lúc nào cũng xem thiết bị gia dụng là phần cứng công nghệ. Nhưng các model tủ lạnh, lò vi sóng, máy giặt, điều hòa hiện đại đều dựa vào vi mạch để mang lại các chức năng thông minh vốn đã trở nên tiêu chuẩn ngày nay.
Hàng không vũ trụ và quốc phòng: Các tác động an ninh quốc gia của bán dẫn đôi khi bị cường điệu hóa trong phát ngôn chính trị, nhưng tầm quan trọng đối với các cơ quan quốc phòng là thực tế và xuất phát từ yêu cầu của chiến tranh hiện đại. Các quốc gia phát triển nhất thế giới dựa vào bán dẫn cho hệ thống radar, liên lạc vệ tinh, hạ tầng mạng và phần cứng giám sát. Cũng quan trọng không kém, vi mạch là thiết yếu cho nhiều loại máy bay quân sự tiên tiến nhất — bao gồm các tiêm kích mạnh nhất — và vũ khí dẫn đường chính xác (PGM, còn gọi là vũ khí thông minh).
Ô tô: Trong làn sóng bùng nổ Internet vạn vật (IoT), ít ngành nào ứng dụng và thay đổi mạnh bởi công nghệ thông minh như ngành ô tô. Năm 2010, một chiếc xe thường có từ 30 đến 100 chip bán dẫn. Chưa đầy 15 năm sau, con số này đã tăng gấp 10, thậm chí 20 lần. Nhiều ước tính hiện cho rằng mỗi xe sản xuất ngày nay chứa khoảng 1.500 chip vi mạch hoặc nhiều hơn. Khi ô tô ngày càng phức tạp với các tính năng an toàn, kết nối hạ tầng và khả năng tự hành, nhu cầu bán dẫn chắc chắn sẽ tăng cao. Theo công ty nghiên cứu thị trường Mordor Intelligence, thị trường bán dẫn ô tô dự báo tăng trưởng kép hơn 11% mỗi năm đến hết thập kỷ này.
Nhờ sự mở rộng và ứng dụng ngày càng đa dạng, bán dẫn đã nhanh chóng trở thành linh kiện then chốt trong nhiều loại công nghệ, phần cứng và hàng hóa được các ngành trên sản xuất. Do đó, vi mạch trở thành một phần của phát thải scope 3 đối với những sản phẩm này. Đây là những linh kiện phức tạp, tiêu hao nhiều năng lượng và các lĩnh vực này sử dụng hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn con chip trong sản xuất máy tính xách tay, thiết bị thông minh, ô tô và hạ tầng dữ liệu. Khi các quy định tiếp tục mở rộng và báo cáo GHG ngày càng được chuẩn hóa giữa các chính phủ và ngành nghề trên toàn cầu, việc các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) chủ động tìm hiểu dấu chân carbon của linh kiện quan trọng này là điều cần thiết.
Tính toán dấu chân carbon tại các nhà máy sản xuất bán dẫn hàng đầu thế giới
Để hình dung về lượng phát thải carbon trong quá trình sản xuất bán dẫn, một điểm xuất phát hợp lý là dữ liệu báo cáo phát thải của nhà máy gia công lớn nhất và thành công nhất thế giới. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) đang chiếm thị phần xấp xỉ 60%, với doanh thu hàng năm khoảng 70 tỷ USD.
Để đánh giá dấu chân carbon của quy trình sản xuất, chúng tôi đã tìm hiểu số liệu báo cáo phát thải của một số nhà máy năng suất cao nhất của TSMC, tham khảo từ CDP — nền tảng công bố thông tin toàn cầu phi lợi nhuận mà nhiều doanh nghiệp lớn dùng để báo cáo tác động môi trường. (Z2Data sử dụng dữ liệu hệ thống CDP cho một số công cụ và cơ sở dữ liệu của mình.) Dưới đây là tổng quan phát thải scope 1 và scope 2 tại ba nhà máy công suất lớn nhất của TSMC.
TSMC Fab 14A
Là một phần của cơ sở “GIGAFAB” 12-inch của TSMC, 14A tọa lạc tại Khu công nghệ cao miền Nam Đài Loan, ở Tainan. Theo báo cáo liên quan đến biến đổi khí hậu gửi qua CDP, phát thải scope 1 tại Fab 14A trong năm 2023 là 269.594 tấn CO2e (tương đương). Phát thải scope 2 (theo địa điểm) của nhà máy trong năm này là 1.161.949 tấn CO2e.
TSMC Fab 15B
Một nhà máy khác nằm trong khu GIGAFAB lớn, 15B đặt tại Khu công nghệ cao miền Trung Đài Loan, thành phố Taichung. Theo báo cáo gửi CDP, phát thải scope 1 của nhà máy này là 192.298 tấn CO2e cho năm 2023. Trong khi đó, phát thải scope 2 theo địa điểm đạt 1.706.148 tấn CO2e trong cùng năm.
Fab 10 (còn gọi là TSMC China Company Limited)
Là một trong ba nhà máy sản xuất của TSMC hoạt động ngoài Đài Loan, TSMC China Company Limited là công ty con sở hữu 100% vốn, sản xuất wafer 8-inch. Fab 10 chịu trách nhiệm phát thải trực tiếp 187.181 tấn CO2e trong năm 2023 (scope 1), trong khi phát thải scope 2 theo địa điểm là 311.638 tấn CO2e.
Quy mô phát thải của ngành bán dẫn trong bối cảnh chung
Các số liệu báo cáo phát thải thường là những con số khổng lồ, trừu tượng và khó liên hệ với thực tiễn. Để đặt dấu chân carbon của các nhà máy TSMC ở trên vào một bối cảnh rõ ràng hơn, hãy xem phát thải scope 1 của một số OEM lớn, dễ nhận biết. Năm 2023, Tập đoàn BMW, sản xuất ô tô dưới các thương hiệu BMW, Rolls-Royce và Mini, báo cáo tổng phát thải scope 1 là 694.057 tấn CO2e. Phát thải scope 2 cùng năm là 1.187.339 tấn CO2e. Một ví dụ khác là công ty công nghệ Trung Quốc Lenovo — hiện là nhà sản xuất máy tính cá nhân lớn nhất thế giới — cũng trong năm 2023, Lenovo báo cáo phát thải trực tiếp ở mức 6.303 tấn CO2e. Phát thải scope 2 của hãng năm đó là 202.440 tấn CO2e.
Lượng phát thải CO2e chỉ từ một nhà máy TSMC — Fab 14A — đã gần bằng 40% tổng phát thải scope 1 của Tập đoàn BMW, một tập đoàn đa quốc gia với doanh thu hàng năm vượt 170 tỷ USD. So với Lenovo, sự chênh lệch còn lớn hơn: phát thải CO2e tại từng nhà máy TSMC nói trên đều vượt xa hãng sản xuất máy tính này ở cả scope 1 và scope 2.
Dấu chân carbon từ các nhà sản xuất bán dẫn như TSMC có ý nghĩa lớn đối với các OEM và doanh nghiệp sử dụng chip bởi yêu cầu về tính toán và báo cáo phát thải scope 3 đang thay đổi rất nhanh. Tỷ lệ doanh nghiệp công bố phát thải scope 3 tăng lên mỗi năm và những tỷ lệ đó đang từng bước định hình nhận thức của cổ đông, người tiêu dùng cùng các bên liên quan khác về tầm quan trọng của nỗ lực báo cáo này. Cuối cùng, phần lớn nhà sản xuất sẽ phải kiểm kê dấu chân carbon của thiết bị bán dẫn họ đưa vào sản phẩm.
Vì sao việc theo dõi các chỉ số bền vững là “sớm hay muộn”, không phải “liệu có”
Các cơ chế trách nhiệm cụ thể đang cận kề, thể hiện qua những quy định về môi trường đã nêu như CSRD, CSDDD và yêu cầu công bố thông tin khí hậu của SEC. Có thể khẳng định, quy mô và mức độ phổ biến của các chỉ thị này chỉ tăng lên trong những năm tới.
Tuy nhiên, nhận thức công chúng và hệ quả đến danh tiếng doanh nghiệp do dấu chân carbon có thể còn quan trọng hơn. Khảo sát PwC năm 2021 cho biết hơn ba phần tư người tiêu dùng sẽ ngừng hợp tác với doanh nghiệp mà họ cho là bỏ qua các nguyên tắc ESG (môi trường, xã hội, quản trị doanh nghiệp). Khi mức độ nhận biết về phát thải scope 1, 2, 3 gia tăng, OEM sẽ ngày càng bị soi xét về việc phụ thuộc vào các nhà máy bán dẫn có lượng phát thải GHG khổng lồ. Theo thời gian, các mối quan hệ chuỗi cung ứng như vậy có thể bị xem là không bền vững, thậm chí vô trách nhiệm — nhất là trong bối cảnh tập đoàn lớn cam kết công khai đạt trung hòa khí hậu trong tương lai gần. Trong dư luận, vai trò của phát thải scope 3 đã rất rõ rệt và chắc chắn sẽ tiếp tục leo thang.
Tác động môi trường chuỗi cung ứng của doanh nghiệp bạn là gì?
Đối với các OEM và doanh nghiệp liên quan quan tâm tới việc kiểm kê phát thải scope 3 và đánh giá tác động môi trường từ chuỗi cung ứng của mình, nền tảng quản lý rủi ro chuỗi cung ứng (SCRM) Z2Data có thể là nguồn lực thiết yếu. Dựa trên hệ thống thu thập dữ liệu toàn diện và thuật toán độc quyền, công cụ Compliance Manager của nền tảng ước tính phát thải CO2 của hàng triệu linh kiện, bao gồm thiết bị bán dẫn cùng linh kiện IP&E (interconnect, passive, electromechanical).
Bên cạnh đó, công cụ thực hiện phân tích tuân thủ chuyên sâu cho sản phẩm, định mức nguyên vật liệu (BOM — bill of materials) và danh mục nhà cung cấp được phê duyệt (AVL), bao phủ RoHS, REACH, China RoHS, California Prop 65 cùng nhiều chỉ thị môi trường quan trọng khác. Để tìm hiểu thêm về Z2Data và lợi ích đối với tuân thủ, minh bạch chuỗi cung ứng, quản lý rủi ro của doanh nghiệp, vui lòng truy cập website hoặc đăng ký demo.