Chip bán dẫn đóng góp như thế nào vào khí thải phạm vi 3 của doanh nghiệp bạn?

Mỗi năm, ngày càng nhiều nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) báo cáo về khí thải phạm vi 3 của họ. Doanh nghiệp đang cân nhắc thực hiện các phép tính này cần nhận thức được mức độ ảnh hưởng lớn của bán dẫn đến tổng lượng khí thải carbon trong chuỗi cung ứng của mình.

Chip bán dẫn đóng góp như thế nào vào khí thải phạm vi 3 của doanh nghiệp bạn?

Là trụ cột của công nghệ hiện đại, các doanh nghiệp bán dẫn đóng vai trò then chốt trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, vai trò quan trọng này cũng đi kèm với những trách nhiệm môi trường đáng kể, đặc biệt là trong bối cảnh phát thải carbon. Trong bài viết này, chúng tôi phân tích các yếu tố thúc đẩy sự tập trung vào phát thải từ các nhà sản xuất, lý do tại sao vấn đề này lại quan trọng, cũng như tại sao doanh nghiệp cần bắt đầu quan tâm đến phát thải trên toàn bộ chuỗi cung ứng của mình. 

GHG Protocols và khái niệm về Scope

Xuất bản lần đầu vào tháng 09/2001, Greenhouse Gas (GHG) Protocol là công cụ kế toán cho phép các tổ chức, chính phủ và cơ quan sử dụng một tài liệu chuẩn hóa khi đo lường và yêu cầu báo cáo phát thải carbon. GHG Protocol đã đóng vai trò quan trọng trong việc chuẩn hóa báo cáo phát thải carbon trên toàn cầu, đồng thời có ảnh hưởng lớn nhờ cơ chế đặc thù của bộ khung mà giao thức này đưa ra từ hơn 20 năm trước. GHG Protocol đã giới thiệu khái niệm 'scope' như một phương pháp đo lường dấu chân carbon của doanh nghiệp. Có ba scope khác nhau trong tiêu chuẩn kế toán và báo cáo của GHG Protocol, mỗi scope đại diện cho một nhóm riêng biệt các phát thải khí nhà kính mà doanh nghiệp có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp. 

Scope 1 đề cập đến toàn bộ lượng phát thải khí nhà kính mà doanh nghiệp tự phát ra từ tài sản, phương tiện và thiết bị của mình. Các phát thải này được gọi là “phát thải trực tiếp”. Scope 2 phức tạp hơn một chút, bao gồm tất cả phát thải do tiêu thụ năng lượng mà doanh nghiệp mua từ lưới điện. Phát thải này sinh ra từ các nhà máy điện và các cơ sở cung cấp điện cho lưới, nên được gọi là “phát thải gián tiếp”. Cuối cùng, scope 3 bao gồm các phát thải gián tiếp khác có thể truy xuất nguồn gốc về doanh nghiệp. Điều này bao gồm toàn bộ hoạt động ngược và xuôi dòng, từ phát thải do khai thác nguyên liệu thô, vận chuyển liên quan, đến khí nhà kính phát sinh trong quá trình sử dụng sản phẩm của doanh nghiệp và quy trình quản lý vào cuối vòng đời.

Lý do tính toán phát thải Scope 1, 2 và 3 ngày càng là yếu tố sống còn đối với doanh nghiệp

Trước đây, các nhóm scope trong đo lường dấu chân carbon phần lớn chỉ mang tính lý thuyết, nhưng hiện nay GHG Protocol và ba scope này đang được các cơ quan quản lý tại nhiều quốc gia và khu vực áp dụng ngày càng rộng rãi. Chỉ tính từ 2023, hàng loạt quy định môi trường dựa trên GHG Protocol đã được thông qua hoặc bắt đầu có hiệu lực, bao gồm Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD); Corporate Sustainability Due Diligence Directive (CSDDD); và yêu cầu công bố thông tin liên quan khí hậu mới của Uỷ ban Chứng khoán và Giao dịch Hoa Kỳ (SEC) (đã được ban hành vào tháng 03 nhưng hiện đang đối mặt với nhiều thách thức pháp lý). 

Do các quy định này liên tục được phát triển, hoàn thiện và đưa vào thực thi với tốc độ nhanh, các nhà sản xuất ngày càng chịu áp lực phải bắt đầu tính toán phát thải scope 1, 2 và 3. Các nghiên cứu mới đây đã minh chứng rõ ràng cho xu hướng chuyển mình mạnh mẽ hướng đến báo cáo phát thải trong vài năm qua. 

Một khảo sát do MSCI, công ty tài chính có trụ sở tại New York, thực hiện 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 số liệu 2023. Một nghiên cứu năm 2023 của Boston Consulting Group (BCG) cũng cho thấy hơn một nửa tổ chức khảo sát đang thực hiện “đo lường một phần” và báo cáo về phát thải scope 3, tăng gần 20 điểm phần trăm so với 2021. Các nghiên cứu này truyền tải một thông điệp mạnh mẽ: trong khi những quy định lớn về báo cáo phát thải được triển khai một cách từ tốn và có lộ trình, doanh nghiệp lại chịu sức ép ngày càng lớn phải bắt đầu tính toán và công bố dấu chân carbon ngay từ bây giờ. Và nếu trước đây xu hướng này chủ yếu nhấn mạnh scope 1 và 2, thì scope 3 hiện cũng đang gia tăng nhanh chóng.

Việc đo lường scope 1 và 2 — thường được gọi chung là “phát thải vận hành” — có thể là một dự án tương đối đơn giản. Tuy nhiên, tính toán scope 3, hay còn gọi là “phát thải chuỗi cung ứng”, là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi doanh nghiệp phải nhận diện các nguyên liệu, linh kiện có mức tiêu thụ năng lượng cao nhất trong sản phẩm của mình. Đối với nhiều ngành, điều đó đồng nghĩa với việc phải hiểu rõ dấu chân carbon đa dạng và phức tạp của linh kiện tiên tiến nhất: bán dẫn. 

Sự hiện diện phổ biến của bán dẫn trong phát thải Scope 3 

Trước khi phân tích dấu chân carbon của bán dẫn, cần làm rõ vai trò không thể thiếu và mức độ phổ biến của vi mạch trong đa ngành. Từng được coi như các linh kiện trọng yếu cho điện tử tiêu dùng và là nền tảng cho sự bùng nổ của điện thoại thông minh, ngày nay bán dẫn giữ vai trò không thể tách rời — dù thường ít được nhìn thấy — trong hàng loạt lĩnh vực lớn và có ảnh hưởng.

  • Điện tử tiêu dùng: Vi mạch và hàng triệu, thậm chí hàng tỷ transistor trên đó là thành phần thiết yếu của mọi thiết bị từ laptop, điện thoại thông minh, tivi, camera đến máy chơi game. 
  • Thiết bị gia dụng: Chúng ta không phải lúc nào cũng nghĩ rằng các thiết bị gia dụng lại là phần cứng công nghệ. Tuy nhiên, tủ lạnh hiện đại, lò vi sóng, máy giặt, điều hòa… đều dựa vào vi mạch để vận hành các chức năng phức tạp mà giờ đây đã trở thành tiêu chuẩn. 
  • Hàng không vũ trụ, quốc phòng: Dù tác động an ninh quốc gia của bán dẫn đôi khi bị cường điệu trong các tuyên bố chính trị, tầm quan trọng thực sự của chúng đối với cơ quan quốc phòng là có cơ sở. Các quốc gia tiên tiến nhất sử dụng bán dẫn cho hệ thống radar, truyền thông vệ tinh, hạ tầng mạng và thiết bị giám sát. Không kém phần then chốt, vi mạch còn là linh kiện nền tảng cho nhiều dòng máy bay quân sự hiện đại — bao gồm cả tiêm kích thế hệ mới nhất — và vũ khí dẫn đường chính xác (PGM, hay vũ khí thông minh). 
  • Ô tô: Trong làn sóng Internet vạn vật (IoT), ít ngành nào chuyển đổi mạnh mẽ nhờ công nghệ thông minh như ô tô. Năm 2010, mỗi xe thường có khoảng 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 cho rằng mỗi xe hiện được sản xuất chứa khoảng 1.500 chip hoặc hơn. Khi xe ngày càng tích hợp nhiều tính năng an toàn, kết nối với hạ tầng và tự lái, nhu cầu về bán dẫn chắc chắn sẽ còn tăng. Theo công ty nghiên cứu thị trường Mordor Intelligence, thị trường bán dẫn cho ô tô dự báo tăng trưởng với tốc độ CAGR hơn 11% trong phần còn lại của thập kỷ. 

Với phạm vi ứng dụng ngày càng mở rộng, bán dẫn trở thành một linh kiện then chốt trong nhiều thiết bị, phần cứng và sản phẩm của các lĩnh vực kể trên. Do đó, vi mạch cũng góp phần tạo ra phát thải scope 3 cho các sản phẩm này. Những chip này là các linh kiện cực kỳ phức tạp, tiêu tốn nhiều năng lượng, được sử dụng hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn lượt trong quá trình sản xuất laptop, thiết bị thông minh, ô tô và hạ tầng dữ liệu. Khi các quy định ngày càng mở rộng và báo cáo GHG trở nên chuẩn hóa trên toàn cầu, việc các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) chủ động đánh giá dấu chân carbon của những linh kiện trọng yếu này là xu hướng tất yếu.  

Tính toán dấu chân carbon của các nhà máy sản xuất bán dẫn hàng đầu thế giới

Để hình dung về phát thải carbon phát sinh trong quá trình sản xuất bán dẫn, có thể bắt đầu với các dữ liệu báo cáo phát thải của nhà máy gia công lớn nhất thế giới. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) sở hữu thị phần gần 60%, doanh thu hàng năm khoảng 70 tỷ đô la Mỹ.

Để đánh giá dấu chân carbon trong các quy trình sản xuất của doanh nghiệp này, chúng tôi phân tích dữ liệu báo cáo phát thải tại một số fab có sản lượng lớn nhất. Nguồn số liệu tham khảo từ CDP, nền tảng công bố thông tin toàn cầu phi lợi nhuận được nhiều tập đoàn sử dụng để báo cáo tác động môi trường. (Z2Data sử dụng dữ liệu từ hệ thống công bố CDP cho một số công cụ và cơ sở dữ liệu của mình.) Dưới đây là phát thải scope 1 và scope 2 của ba fab có công suất lớn nhất của TSMC. 

TSMC Fab 14A

Là một phần của tổ hợp "GIGAFAB" 12 inch của TSMC, Fab 14A toạ lạc tại Khu công nghệ cao miền Nam Đài Loan, thành phố Đài Nam. Theo báo cáo chuẩn bị về biến đổi khí hậu mà TSMC gửi qua CDP, phát thải scope 1 của Fab 14A năm 2023 là 269.594 tấn CO2e (tương đương). Phát thải scope 2 (theo địa điểm) trong cùng năm là 1.161.949 tấn CO2e.

TSMC Fab 15B

Một nhà máy gia công khác thuộc một GIGAFAB lớn hơn, Fab 15B nằm tại Khu công nghệ cao miền Trung, thành phố Đài Trung. Phát thải scope 1 của nhà máy này, theo báo cáo gửi CDP, là 192.298 tấn CO2e năm 2023. Phát thải scope 2 (theo địa điểm) đạt 1.706.148 tấn trong năm này. 

Fab 10 (còn gọi là TSMC China Company Limited)

Là một trong ba nhà máy sản xuất ở ngoài Đài Loan, TSMC China Company Limited là công ty con sở hữu 100% vốn, sản xuất wafer 8 inch. Fab 10 trực tiếp phát ra 187.181 tấn CO2e trong năm 2023 (phát thải scope 1), trong khi phát thải scope 2 (theo địa điểm) là 311.638 tấn CO2e.

Phát thải Scope 1 và Scope 2 tại các nhà máy sản xuất của TSMC (2023)
Nhà máy sản xuấtPhát thải Scope 1 (2023)Phát thải Scope 2 (2023)
14A269.594 tấn CO2e1.161.949 tấn CO2e
15B192.298 tấn CO2e1.706.148 tấn CO2e
10 (TSMC China Company Limited)187.181 tấn CO2e311.638 tấn CO2e

Quy mô phát thải của ngành bán dẫn trong bối cảnh tổng thể

Số liệu báo cáo phát thải thường là những con số rất lớn, trừu tượng và khó hình dung nếu thiếu bối cảnh cụ thể. Để đặt dấu chân carbon của các fab TSMC nói trên vào bức tranh tổng thể, hãy xem xét báo cáo phát thải scope 1 của một số OEM nổi bật. Năm 2023, BMW Group (sở hữu các thương hiệu BMW, Rolls-Royce, 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 hữu ích khác là lenovo — công ty công nghệ Trung Quốc, hiện là nhà sản xuất PC lớn nhất thế giới. Năm 2023, lenovo báo cáo phát thải trực tiếp là 6.303 tấn CO2e. Phát thải scope 2 cùng năm là 202.440 tấn CO2e. 

Lượng phát thải carbon của chỉ một fab TSMC — Fab 14A — đã gần bằng 40% tổng phát thải scope 1 của BMW Group, một tập đoàn đa quốc gia lớn với doanh thu hàng năm vượt 170 tỷ đô la Mỹ. So sánh với lenovo còn rõ rệt hơn: phát thải CO2 của từng fab kể trên đều vượt xa lenovo về cả scope 1 lẫn scope 2. 

Dấu chân carbon của các nhà sản xuất bán dẫn như TSMC có ý nghĩa quan trọng đối với các OEM và doanh nghiệp sử dụng chip, vì kỳ vọng về tính toán và báo cáo phát thải scope 3 đang thay đổi nhanh chóng. Tỷ lệ tổ chức kê khai phát thải scope 3 tăng lên qua từng năm, và chính các tỷ lệ này đang ảnh hưởng đến cái nhìn của cổ đông, người tiêu dùng cùng các bên liên quan về tầm quan trọng của hoạt động báo cáo. Trong tương lai, đa số các nhà sản xuất sẽ phải tính toán dấu chân carbon của các thiết bị bán dẫn tích hợp trong sản phẩm của mình. 

Lý do theo dõi các chỉ số bền vững là vấn đề thời điểm, không phải lựa chọn

Những cơ chế đảm bảo trách nhiệm rõ ràng đang tiến đến gần với sự xuất hiện của các quy định môi trường như đã đề cập ở trên, gồm CSRD, CSDDD và yêu cầu công bố thông tin về khí hậu của SEC. Có thể khẳng định, phạm vi và mức độ phổ biến của các chuẩn báo cáo này chỉ tăng lên trong những năm sắp tới. 

Tuy nhiên, nhận thức xã hội và tác động đối với uy tín thương hiệu liên quan đến dấu chân carbon có thể còn quan trọng hơn. Một khảo sát năm 2021 của PwC cho thấy hơn ba phần tư người tiêu dùng sẽ ngừng hợp tác kinh doanh với doanh nghiệp mà họ cho là bỏ qua các nguyên tắc ESG (quản trị bền vững, môi trường, xã hội). Khi mức độ nhận thức về phát thải scope 1, 2 và 3 lớn hơn, OEM sẽ đối mặt với làn sóng giám sát ngày càng chặt chẽ bởi có sự phụ thuộc vào bán dẫn sản xuất tại các fab với phát thải GHG khổng lồ. Theo thời gian, các mối quan hệ trong chuỗi cung ứng này sẽ bị nhìn nhận không chỉ là thiếu bền vững mà đôi khi còn thiếu trách nhiệm — đặc biệt khi nhiều tập đoàn lớn đã công bố mục tiêu trung hòa khí hậu trong tương lai gần. Theo quan điểm cộng đồng, hệ quả đi kèm phát thải scope 3 đã hiện hữu rất rõ, và chắc chắn còn tiếp tục gia tăng. 

Tác động môi trường của chuỗi cung ứng của bạn là gì?

Đối với OEM và các doanh nghiệp liên quan muốn đánh giá rõ hơn phát thải scope 3 và tác động môi trường của chuỗi cung ứng, nền tảng quản lý rủi ro chuỗi cung ứng (SCRM) Z2Data có thể là nguồn lực quan trọng. Nền tảng này sử dụng dữ liệu tổng hợp quy mô lớn cùng thuật toán độc quyền, và công cụ Compliance Manager cung cấp ước tính chỉ số phát thải CO2 cho hàng triệu linh kiện, bao gồm thiết bị bán dẫn cũng như linh kiện kết nối/interconnect, linh kiện thụ động/passive và cơ điện/IP&E. 

Bên cạnh đó, công cụ cũng thực hiện phân tích tuân thủ toàn diện cho sản phẩm, định mức nguyên vật liệu (BOM — bill of materials) và danh mục nhà cung cấp đã phê duyệt (AVL), bao gồm các quy định như RoHS, REACH, China RoHS, California Prop 65 cùng nhiều quy định môi trường lớn khác. Để tìm hiểu thêm về Z2Data và các lợi ích mà nền tảng này mang lại trong việc tuân thủ, minh bạch chuỗi cung ứng và quản lý rủi ro cho doanh nghiệp của bạn, vui lòng truy cập website hoặc đăng ký demo.