:quality(85))
Bài viết này là phần hai của loạt bài gồm hai phần phân tích cách các linh kiện bán dẫn và quy trình sản xuất bán dẫn tiêu tốn nhiều năng lượng đóng góp vào lượng khí thải phạm vi 3 (scope 3) của các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và các doanh nghiệp khác.
Trong bối cảnh đang tiến vào giữa thập kỷ, phát triển bền vững cùng bộ tiêu chí môi trường, xã hội và quản trị (ESG) đã vượt xa khái niệm trào lưu nhất thời, phát biểu sáo rỗng hay những mục tiêu lý tưởng không thể thực thi thực tế. Hai yếu tố chủ yếu thúc đẩy các khái niệm bổ trợ này trở thành động lực dẫn dắt thế giới doanh nghiệp. Thứ nhất, quy định của chính phủ trên toàn cầu đang mở rộng chậm mà chắc, áp đặt các yêu cầu mới đối với doanh nghiệp về tính toán dấu chân carbon, thực hiện thẩm định tuân thủ trên toàn chuỗi cung ứng và xây dựng các cơ chế quản trị nội bộ vững chắc. Thứ hai, đang hình thành đồng thuận sâu rộng giữa các bên liên quan chính của doanh nghiệp niêm yết công khai cũng như các tập đoàn lớn khác rằng tổ chức cần tự chịu trách nhiệm bằng việc công khai báo cáo về hoạt động phát triển bền vững trước công chúng (và khi áp dụng, trước các cơ quan quản lý sở tại).
Trong nhiều trường hợp, các doanh nghiệp hiện được kỳ vọng thực hiện báo cáo ESG với yêu cầu kiểm kê khí carbon chi tiết — đặc biệt là xác định lượng phát thải phạm vi 1, 2 và 3 (scopes 1, 2 và 3). Đối với những đơn vị chưa quen với phương pháp kiểm kê đang dần trở thành chuẩn mực này, ba phạm vi phát thải này bao gồm cả “phát thải trực tiếp” do doanh nghiệp tự thải ra môi trường thông qua vận hành thiết bị và hoạt động của chính mình, và “phát thải gián tiếp” có nguồn gốc từ quy trình sản xuất, vận hành trong toàn bộ chuỗi giá trị, nhưng không phát thải bởi chính doanh nghiệp.
Phát thải phạm vi 3 là hạng mục kiểm kê khí carbon phức tạp và đầy thách thức nhất đối với doanh nghiệp vì nhiều lý do. Là một đánh giá “từ nguyên liệu thô đến cuối vòng đời sản phẩm”, phạm vi 3 là một phạm vi rộng lớn, bao trùm cả các hoạt động thượng nguồn và hạ nguồn liên kết với doanh nghiệp, từ khai thác nguyên liệu, quy trình sản xuất đến quản lý cuối vòng đời. Do đó, việc xác định chính xác lượng phát thải phạm vi 3 của doanh nghiệp là một quá trình chuyên sâu, đòi hỏi chuyên môn cao. Thường thì mức phát thải này cũng lớn gấp nhiều lần phạm vi 1 hoặc 2, bao gồm 15 nhóm hoạt động riêng biệt được GHG Protocol xác lập. Nếu các OEM trong các lĩnh vực như ô tô, điện tử tiêu dùng, hàng không vũ trụ và quốc phòng muốn hình dung tổng thể dấu chân carbon và lập chiến lược giảm thiểu dần, doanh nghiệp của bạn cần bắt đầu tìm hiểu và làm chủ phạm vi 3.
Phát thải bán dẫn: nhận diện thách thức trong phạm vi “scope”
Dù phát thải phạm vi 3 bao gồm nhiều nhà cung cấp, hoạt động, vật liệu và linh kiện khác nhau, ít yếu tố nào ảnh hưởng mạnh đến dấu chân carbon của OEM hơn là các linh kiện bán dẫn.
Quy trình sản xuất bán dẫn — từ các công đoạn tạo phôi, đóng gói, lắp ráp đến sản xuất hoàn thiện — đều tiêu tốn lượng năng lượng và tài nguyên rất lớn. Doping silic, khắc các mạch tích hợp có mật độ cao và cấu trúc phức tạp, vận hành các thiết bị sản xuất hiện đại, kiểm soát nghiêm ngặt điều kiện nhiệt độ cũng như độ sạch trong phòng sạch đều đòi hỏi công suất năng lượng cực lớn. Nước sử dụng trong suốt các quy trình này cũng phải được tinh lọc tới độ tinh khiết rất cao để bảo đảm không nhiễm tạp chất, làm gia tăng gánh nặng lên tài nguyên tự nhiên.
Một bài viết của SupplyChainBrain năm 2021 về dấu chân carbon ngành chip dẫn số liệu cho thấy các doanh nghiệp lớn nhất ngành này đang nhanh chóng vượt qua các hãng sản xuất ô tô về phát thải khí nhà kính (GHG), mức tiêu thụ nước và chất thải nguy hại. Một nhà nghiên cứu công nghệ nano chuyên phân tích phát thải trong lĩnh vực này chia sẻ: “Xu hướng chung là mức tiêu thụ năng lượng đang tăng, mức tiêu thụ nước cũng tăng lên do các chip ngày càng phức tạp hơn.” Các xu hướng này về năng lượng, kết hợp với các tiết lộ liên quan đến khí hậu những năm gần đây, cho thấy sản xuất bán dẫn là một trong những ngành gây ô nhiễm cao nhất thế giới.
Trong phần đầu của loạt bài này, chúng tôi đã phân tích sự đóng góp của chip vào phát thải phạm vi 3 của các OEM và doanh nghiệp khác thông qua dữ liệu phát thải của ba nhà máy sản xuất lớn nhất của TSMC. Mục đích là giúp doanh nghiệp nhận diện mức độ mà linh kiện bán dẫn trong sản phẩm của mình đang mở rộng dấu chân carbon, đồng thời định hình bản đồ phân bổ lượng tiêu thụ năng lượng xuyên suốt chuỗi cung ứng linh kiện điện tử. Ở bài này, chúng tôi tiếp tục đào sâu bằng cách tập trung vào các giai đoạn đóng gói phía sau của quá trình sản xuất bán dẫn, cụ thể là công đoạn đóng gói IC.
Phân tích phát thải carbon trong đóng gói IC bán dẫn
Đóng gói là giai đoạn cuối cùng trong quy trình sản xuất bán dẫn. Trong bước này, mạch tích hợp được bao bọc bằng lớp vỏ bảo vệ chống ăn mòn, lọt tạp chất và tác động môi trường có thể gây hư hại cho chip, đồng thời đảm nhận vai trò cầu nối điện tử giữa thiết bị và hệ thống điện tử lớn hơn (ví dụ trong điện thoại thông minh hoặc laptop). Theo Cadence Design Systems mô tả trên website, lớp vỏ “là nền tảng để tiếp xúc và nối điện giữa thiết bị với bảng mạch.”
Dù các nhà máy sản xuất bán dẫn ngày càng bị soi xét về dấu chân carbon tăng vọt, các công đoạn phía sau như đóng gói chip cũng xứng đáng được chú ý. Trong khuôn khổ phân tích về phát thải từ các cơ sở sản xuất, chúng tôi đã tập trung vào dữ liệu báo cáo phát thải carbon của hai công ty đóng gói lớn nhất ngành chip: ASE Technology Holding và Powertech Technology.
ASE Technology Holding
ASE Technology Holding là công ty đóng gói IC và kiểm thử lớn nhất ngành bán dẫn. Doanh thu năm 2023 đạt 19 tỷ đô la Mỹ, nắm gần 20% thị phần trong mảng outsource lắp ráp và kiểm thử bán dẫn (OSAT). Công ty cung cấp đa dạng giải pháp đóng gói hiện đại như “flip-chip, wire bonding, WLP, và SiP.”
Năm 2023, ASE Technology Holding ghi nhận phát thải phạm vi 1 là 68.432 tấn CO2e, phát thải phạm vi 2 là 1.499.405 tấn CO2e. Công ty đóng gói IC này cũng báo cáo phát thải phạm vi 3 ở mức 8.992.577 CO2e — lớn gấp hơn 130 lần phát thải trực tiếp từ doanh nghiệp. Bên cạnh phân tích tổng thể dấu chân carbon, chúng tôi còn khai thác dữ liệu nghiên cứu nội bộ từ Z2Data để thu thập dữ liệu phát thải của từng nhà máy. Bảng dưới đây thể hiện dữ liệu kiểm kê carbon tại hai cơ sở có công suất lớn nhất của ASE Technology. (Tương tự bài viết trước, chúng tôi tham khảo thêm nguồn dữ liệu tiết lộ toàn cầu của tổ chức phi lợi nhuận CDP cho chỉ số tổng thể.)
Powertech Technology Inc.
Có trụ sở tại Đài Loan, Powertech Technology Inc. (PTI) là một trong những doanh nghiệp OSAT hàng đầu thế giới. PTI công bố doanh thu năm 2023 vượt 2,2 tỷ đô la Mỹ và hiện vẫn là nhà cung cấp dịch vụ đóng gói và kiểm tra chip bộ nhớ lớn nhất toàn cầu. Ngoài lắp ráp IC, PTI còn chuyên về công đoạn phủ đầu chip, kiểm tra chip, và burn-in (một quy trình kiểm tra bán dẫn trong đó chip được vận hành trong điều kiện hoạt động thực tế, chịu ứng suất nhiệt và điện để đánh giá chức năng và phát hiện lỗi tiềm ẩn).
Mặc dù phát thải carbon của doanh nghiệp Đài Loan này không lớn như ASE Technology — càng khó so với dấu chân carbon khổng lồ của các nhà xưởng fab hàng đầu — quy mô phát thải lại tăng đáng kể ở phạm vi 2 và 3. Phát thải phạm vi 1 của PTI năm 2023 ở mức khá khiêm tốn, 14.381 tấn CO2e; trong khi đó, phát thải gián tiếp liên quan đến điện năng thu mua từ lưới điện (phạm vi 2) lên tới 328.260 tấn CO2e. Cuối cùng, phát thải phạm vi 3 — bao trùm toàn bộ hoạt động thượng nguồn và hạ nguồn trong chuỗi giá trị — được báo cáo là 314.329 tấn CO2e. Dữ liệu chi tiết về báo cáo carbon tại hai nhà máy hiệu suất cao nhất của PTI được tổng hợp trong bảng dưới.
So sánh các doanh nghiệp đóng gói IC với các ngành khác
Phát thải carbon của các tập đoàn đóng gói IC lớn nhất thế giới còn cách xa mức tiêu thụ năng lượng trong sản xuất bán dẫn. Ví dụ, các nhà máy fab như TSMC và GlobalFoundries thường xuyên báo cáo phát thải phạm vi 1 ở mức hàng triệu tấn và — như bài viết đầu tiên trong loạt bài này đã thể hiện — có những nhà máy lẻ với lượng CO2 phát thải còn lớn hơn toàn bộ nhiều công ty niêm yết.
Tuy nhiên, xét trên quy mô toàn cầu, dấu chân carbon của các doanh nghiệp như ASE Technology và PTI lại tương đương nhiều nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) lớn. Đơn cử như Acer, tập đoàn điện tử tiêu dùng Đài Loan sản xuất laptop, tablet và thiết bị công nghệ với doanh thu khoảng 8 tỷ đô la mỗi năm. Năm 2023, OEM này báo cáo phát thải phạm vi 1 là 2.705 CO2e và phạm vi 2 là 14.342 CO2e — con số đều nhỏ hơn nhiều so với các doanh nghiệp OSAT bên trên. Ở chiều ngược lại, Boeing năm vừa rồi báo cáo phát thải phạm vi 1 là 642.000 CO2e và phạm vi 2 là 779.000 CO2e.
Nói cách khác, dù doanh nghiệp đóng gói IC không phát thải trực tiếp lượng lớn khí nhà kính (GHG) như các phân khúc sản xuất quy mô lớn khác, mức tiêu thụ điện năng lớn đẩy chỉ số phạm vi 2 của họ lên ngang hàng với các nguồn gây ô nhiễm lớn. Bài học chính ở đây là không chỉ có hoạt động sản xuất bán dẫn siêu tập trung mới đẩy tăng phát thải phạm vi 3 cho các OEM — mà các công đoạn OSAT trong sản xuất chip cũng góp phần không nhỏ vào dấu chân thượng nguồn.
Bối cảnh phát thải phạm vi 3 và tác động lớn của bán dẫn với chỉ số này sẽ ngày càng ảnh hưởng đến doanh nghiệp trong nửa sau của thập kỷ. Quy định ESG cùng yêu cầu phát triển bền vững đang mở rộng khắp toàn cầu, và kỳ vọng công khai báo cáo carbon cũng tăng lên tương ứng. Một báo cáo mới đây từ MSCI Sustainability Institute chỉ ra rằng đến tháng 5/2024, 47% doanh nghiệp niêm yết công khai đã tiết lộ một phần phát thải phạm vi 3 — tăng hơn 20% so với chỉ hai năm trước.
Chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi việc kiểm kê và báo cáo phát thải phạm vi 3 trở thành chuẩn mực đối với các OEM. Doanh nghiệp nào phủ nhận xu hướng này và từ chối công khai dữ liệu sẽ trở thành ngoại lệ, dễ bị đánh giá ESG bất lợi bởi bên thứ ba cũng như ảnh hưởng tiêu cực tới hình ảnh công chúng. Để chuẩn bị cho các trách nhiệm ESG ngày càng nặng nề này, doanh nghiệp của bạn cần hiểu rõ toàn bộ bức tranh phát thải của chuỗi giá trị — trong đó, đặc biệt lưu ý đến vai trò quá lớn của bán dẫn.
Công nghệ mới giúp làm sáng tỏ hiệu quả bền vững và tác động môi trường của doanh nghiệp
Các doanh nghiệp sử dụng chuỗi cung ứng linh kiện điện tử và mong muốn nâng cao năng lực đánh giá ESG sẽ tìm thấy rất nhiều chức năng giá trị trong nền tảng quản lý rủi ro chuỗi cung ứng (SCRM) của Z2Data. Nền tảng ứng dụng cơ sở dữ liệu độc quyền và thuật toán riêng biệt để xây dựng các ước tính hiệu quả về lượng phát thải CO2 của hàng triệu linh kiện điện tử, bao gồm linh kiện bán dẫn và các nhóm linh kiện kết nối, thụ động, cơ điện (IP&E). Kho dữ liệu môi trường đồ sộ này là nguồn lực mạnh mẽ giúp doanh nghiệp bắt đầu quá trình tính toán phát thải phạm vi 3.
Compliance Manager của Z2Data còn cung cấp cho OEM giải pháp phân tích tuân thủ toàn diện, bao phủ từ sản phẩm, linh kiện, đến các nhà cung cấp trực tiếp và nhà sản xuất tầng dưới. Để tìm hiểu thêm về Z2Data và cách các công cụ này giúp củng cố phát triển bền vững, tăng cường khả năng minh bạch chuỗi cung ứng và quản trị rủi ro cho doanh nghiệp của bạn, vui lòng truy cập website hoặc đăng ký demo.
