FX168财经报社(香港)讯 正当世界聚焦碳中和时代的新能源时，中国与美国所发出的政策信号，不得不使投资者将焦点重新拉回到半导体身上。半导体最受到瞩目的莫过于晶圆代工领域，领头羊台积电近年致力于寻求省电绿电新捷径，显示出碳中和已深入影响到耗电量庞大的晶圆代工行业。而中国推动第三代半导体，更被认为是对支撑碳中和、碳达峰具备深远意义的关键政策。
台积电资深副总兼ESG委员会主席何丽梅谈起碳中和发展，强调气候变迁是台积电绿色制造时的最大挑战。她这番话令人深思，特别是说到“现在全世界都非常关注台积电生产是否正常运行”。轻描淡写的一句话，却道尽因全球芯片荒，引起全世界关注的半导体供应链现况。然而，在朝着零碳排放过程中，晶圆代工产线是否顺利运作，究竟与全球暖化有何关系？
何丽梅接受专访时表示，原因就是“电”。她以台积电为例解释说，台积电有2/3的碳排放是来自用电。台积电每用1度电生产用电，能为全球节省4度电。这也就意味着，台积电持续制造更省电的芯片，预估2030年将帮助全球节能1700亿度，大约为生产用电的4倍以上。
然而在达到上述效益之前，先进制程用电大增却无法被市场所忽视，“电”成为半导体制造在减碳过程中的核心课题。何丽梅用生动的词汇来解释这场碳中和下的半导体现况：“这犹如原罪，难以摆脱。”
面对着台湾用电原本就缺乏的环境，台积电却在去年7月宣布，加入再生能源倡议小组RE100，将“全公司生产厂房25%用电量为再生能源，非生产厂房100%用电量为再生能源”作为2030年永续目标。对台积电而言，这倡议更具有里程碑意义，显示出作为用电大户的台积电，仍拥有勇气宣示和接受气候变化的挑战，也给其他晶圆代工企业起到效仿作用。
因应气候变迁所带来的挑战，台积电计划初2大主轴，分别是“减缓冲突”和“调适风险”，按照联合国的全球暖化推估情境，以及气候相关财务揭露方法，辨识和管理台积电的气候风险，并且设定量化目标，增加气候韧性。
台积电列出缺电、洪水、缺水、强风等四大气候风险，并分别制定应对风险的做法，包括各个厂区发电机的备援能力要高于15%的供电能力、厂房地基提高、设置备援用水和强化户外设施抗风标准等。
从台积电案例来看目前半导体现况，能知晓碳中和下绿电对晶圆代工行业的关键作用。而宏观面看到中国第三代半导体，人民网也给出精辟的评论，认为第三代半导体推动碳中和、碳达峰目标实现大有可为。在第三代半导体产业技术创新战略联盟秘书长于坤山等业内专家看来，大力发展第三代半导体，尤其对支撑碳达峰、碳中和意义重大。
第三代半导体也就是宽禁带半导体，以碳化硅和氮化镓为代表，具备高频、高效、高功率、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优越性能，是支撑新一代移动通信、新能源汽车、高速轨道列车、能源互联网等产业自主创新发展和转型升级的重点核心材料和电子元器件。
中国电动车百人会理事、哈尔滨理工大学教授蔡蔚分析，第三代半导体功率芯片和器件的固有特性，决定了其在实现光伏、风力等新能源发电、直流特高压输电、新能源汽车等电动化交通、工业电源、民用家电等领域的电能高效转换优势。
蔡蔚继续说道：“以新能源汽车为代表的陆海空电动化交通和以智能化机器人、无人飞机、数控机床为代表的新兴产业，迫切需要高频、高效和耐温的第三代功率半导体。”
中国国家电网全球能源互联网研究院原院长邱宇峰分析，目前电网在新能源发电以及输变电环节的电力电子设备中所使用的基本都还是硅基器件，而硅基器件的参数性能已接近其材料的物理极限，因而无法担负起支撑大规模清洁能源生产传输和消纳吸收的重任。
他补充，采用碳化硅材料制成的功率半导体器件，以其高压高频高温高速的优良特性，能够大幅提升支撑清洁能源为主体的新型电力系统建设运行所需各类电力电子设备的能量密度，降低成本造价，增强可靠性和适用性，提高电能转换效率，降低损耗。
至于市场高度关注的课题，如何更好发展第三代半导体，以助力碳达峰、碳中和目标的实现？于坤山认为，首先要实现关键材料、核心芯片和模块的产业化，做好产业的优化布局并通过示范和规模化应用。具体而言，针对第三代功率半导体器件(碳化硅和氮化镓两大材料体系)需求，加速实现第三代半导体全产业链的自主可控发展，包括：尽快实现高性能6英寸、8英寸碳化硅单晶衬底和外延材料及其功率器件的量产，6英寸、8英寸硅基氮化镓外延材料及其功率器件的量产，高性能封装的器件和模块量产，单晶衬底生长、加工、芯片工艺、封装、测试等核心检测仪器和装备的国产化。
他也建议，在鼓励地方政府和社会资本积极参与第三代半导体产业化的同时，要考虑到半导体产业自身存在的高风险、高投入、高技术门槛、长周期等特点，有序推进产业布局。他解释说：“在具有良好半导体产业基础、资金实力雄厚、人才储备丰富的地区，以产业链聚集的方式率先布局上游和中游产业，以期快速实现核心材料和芯片的产业化，之后以成熟的团队和企业为核心，在更大的范围内进行量产和扩产，最后将第三代半导体的成熟技术和产品推广应用到各行各业。”
蔡蔚也强调，要加强产业链建设，从衬底、外延、芯片到封装、控制器设计制造以及应用等各环节实现全寿命周期的低碳甚至零碳战略。他说道，原材料、芯片和器件自主可控是第三代宽禁带功率半导体产业健康发展的基石，也是全产业链落实双碳战略目标的保障。
邱宇峰建议，要促进研发与应用的结合，在下游新能源汽车、光伏逆变器、充电桩、数据中心、智能化工厂、白色家电、消费类电子、物流、能源互联网等领域开展应用示范。通过应用示范，帮助设备制造企业熟悉掌握第三代半导体器件，加快实现产品迭代，尽快打开市场应用需求通道，使产品加速成熟。
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