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IIC大會:碳索未來,半導體產(chǎn)業(yè)如何助力節(jié)能減排?

2022/08/18
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2022年8月16日,2022國際集成電路展覽會暨研討會(IIC)首站在南京國際博覽中心成功舉辦。AspenCore《電子工程專輯》副主分析師Luffy Liu主持,AspenCore中國區(qū)總經(jīng)理靳毅先生致辭。

 2022國際集成電路展覽會暨研討會(IIC)現(xiàn)場
圖 | 2022國際集成電路展覽會暨研討會(IIC)現(xiàn)場

眾所周知,2021年11月初,新一輪國際能源氣候大會在英國舉辦,會上確定了各國碳中和、碳達峰的時間表。其中,中國要在2030年實現(xiàn)碳達峰,2060年實現(xiàn)碳中和。而“十四五”時期是我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和的關鍵期,2022年是我國碳達峰/碳中和相關工作全面鋪開的第二年,這個目標對電子產(chǎn)業(yè)來說是挑戰(zhàn),也是機遇。

為此,IIC大會首日的高峰論壇圍繞時下最關注的“碳中和”話題展開,并邀請了中國科學院院士褚君浩、ADI中國區(qū)副總裁趙傳禹、上海市節(jié)能減排中心副總經(jīng)理李亮、京東方能源CTO姜宇,以及來自Infineon、MPS、陽光電源、智芯微電子、納芯微電子、此芯科技、華為昇騰、X-FAB等廠商的企業(yè)高管,共同探討碳中和東風下的電子產(chǎn)業(yè)如何實現(xiàn)自身和賦能全行業(yè)的節(jié)能減排策略。

 
圖 | 中國科學院院士、半導體物理和器件專家褚君浩博士

中國科學院院士、半導體物理和器件專家褚君浩博士從能源與環(huán)境、太陽能技術利用進展和努力實現(xiàn)雙碳目標三個角度和我們分享了他的觀點。他認為:“20世紀以來人口增加、溫度增加、二氧化碳明顯指數(shù)增加,氣候問題越來越嚴峻,發(fā)展低碳技術勢在必行,而低碳技術包括三個方面:一是減碳技術,節(jié)能減排及LED照明,煤的清潔高效利用及油氣資源和煤層氣的開發(fā);二是無碳技術包括核能、太陽能、風能、生物質(zhì)能,這些在用的時候沒有排放,但是制造的時候有些排放,他們的回收期一般是一年半到兩年;三是去碳技術,就是二氧化碳捕獲與埋存。目前太陽能利用技術是低碳技術里面非常重要的一環(huán),未來除了發(fā)展太陽能技術和發(fā)展分布式能源系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)技術以外,還需要因地制宜推廣太陽能技術的廣泛應用。如果全球光伏發(fā)電不斷增加,到2019年是627GW,2025年要到1700多GW,這是什么概念,比如2020年大概有254GW,光伏發(fā)電量3000億度/年以上,相當于三個三峽水電站的年發(fā)電量,所以太陽能電池對國家能源貢獻還是非常大的。”

 
圖 | 北京智芯微電子科技有限公司智能配電事業(yè)部總經(jīng)理甄巖博士

北京智芯微電子科技有限公司智能配電事業(yè)部總經(jīng)理甄巖博士從芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),給我們介紹了電力系統(tǒng)對于芯片的需求,以及新型電力系統(tǒng)概念,并結合智芯微的產(chǎn)品,從實際應用出發(fā),講解了電力邊緣智慧網(wǎng)關是如何賦能雙碳應用實踐的。他表示:“從關鍵技術突破來看,新型電力系統(tǒng)對芯片的要求要比消費領域高得多,比如在芯片自身的生命周期方面,在變壓器監(jiān)測或者各類開關監(jiān)測等場景,電力設備壽命可靠性設計要求達到20-30年,這些用來監(jiān)測保護類的二次設備最多達到5-8年,如何做到芯片壽命跟監(jiān)測一次設備裝置達到盡可能的一致,這是對這個領域芯片廠商的極大挑戰(zhàn),針對如何實現(xiàn)芯片更高的可靠性,智芯也是在不斷地作出探索。”

 
圖 | ADI中國區(qū)銷售副總裁趙傳禹

ADI中國區(qū)銷售副總裁趙傳禹從ADI自身出發(fā),介紹了國際型企業(yè)在碳中和中的責任和貢獻,他表示:“在改變獲取能源的方式方面,目前發(fā)電耗能約占所有溫室氣體總排放量的40%, 而ADI的儲能系統(tǒng)提供了更可靠的可再生能源供應保證。在改變出行方式方面,2021年,配備ADI BMS技術的車輛就減少了近1億噸的二氧化碳排放量。在改變生產(chǎn)方式方面,ADI通過精密檢測和驅(qū)動技術來降低變速電機的能耗,使現(xiàn)代化工廠的能耗平均降低了30%。在改變連接方式方面,ADI收發(fā)器為大規(guī)模MIMO提供支持,到2030年可減少約5萬億噸的二氧化碳排放量。”

 
圖 | 陽光電源公司中央研究院總監(jiān)翁捷

陽光電源公司中央研究院總監(jiān)翁捷從半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將助力雙碳目標的實現(xiàn)的角度,和我們分享了光伏的發(fā)展前景、半導體器件逆變器中的應用、光伏逆變器技術的發(fā)展以及能源互聯(lián)網(wǎng)的未來。他表示:“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的路徑之一,2021年中國光伏累計裝機量達到306GW,2050年預計將達到5000GW,屆時光伏發(fā)電將占據(jù)國家總發(fā)電量的39%,成為中國電力供應的主要形式,因此光伏發(fā)電是早日實現(xiàn)碳中和的重要手段。過去十年,光伏成本下降90%,風電成本下降25-40%,儲能成本下降超80%,當前光伏、風電LCOE(度電成本)已低于煤電,風儲、光儲LCOE也會在最近幾年低于煤電。目前光伏行業(yè)正面臨兩大主要挑戰(zhàn),一個是碳中和要求更低的LCOE,另一個是高滲透率影響光伏接入,所以我們的主要任務就是不斷降低系統(tǒng)初始投資成本,優(yōu)化系統(tǒng)設計,提升系統(tǒng)效率,提高發(fā)電量,優(yōu)化運維方式,降低運維成本,同時逐步由適應電網(wǎng)向支撐電網(wǎng)發(fā)展:高穿、無功、調(diào)度、二次安全保護和光儲耦合。而隨著數(shù)字化時代的到來,大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、AI技術將助力雙碳目標的更快實現(xiàn)。”

 
圖 | 納芯微電子產(chǎn)品線市場總監(jiān)張方文

納芯微電子產(chǎn)品線市場總監(jiān)張方文從高端模擬芯片驅(qū)動雙碳目標駛?cè)?ldquo;快車道”的角度和我們分享了納芯微電子公司在新能源汽車、光伏、工業(yè)控制等領域的解決方案。他表示:“能源革命是雙碳目標實現(xiàn)的必經(jīng)之路,2016年,由全世界178個國家和組織共同簽署了氣候變化協(xié)定《巴黎協(xié)定》,由此開始,全球主要國家紛紛設定碳達峰和碳中和的完成截止時間。其中,能源革命的三大抓手發(fā)電、鋼鐵和交通。而納芯微的傳感器、信號鏈、隔離和接口產(chǎn)品將賦能新能源汽車、光伏、工業(yè)控制等領域,助力國家早日實現(xiàn)雙碳目標。據(jù)了解,2021年納芯微模擬芯片在汽車電子銷售額占比為10%~15%。而得益于今年新能源車市場的快速增長,預計公司汽車模擬芯片的銷售額占比將達到20%到25%左右。”

 
圖 | 華為昇騰計算制造行業(yè)總監(jiān)任超

華為昇騰計算制造行業(yè)總監(jiān)任超從昇騰智造助力半導體封測智能升級,加速碳中和達標的角度,和我們分享了華為昇騰智造解決方案在半導體電子領域的最新進展。他表示:“昇騰質(zhì)檢制造解決方案能夠助力工業(yè)制造從檢測到成品全面節(jié)能的提效,助力人工智能在工業(yè)領域應用過程中實現(xiàn)減碳減排的效果。昇騰智造解決方案是為封裝缺陷檢測量身定制的質(zhì)量檢測等一站式、高精度的AI解決方案,昇騰智造解決方案通過高精度質(zhì)量參考模板輔助故障檢測,設計同源,大模型深度定制,目前上線效果整體缺陷召回率可以達到99.9%,傳統(tǒng)設備水平大約是在90%,對關鍵缺陷召回率100%,缺陷漏檢率為人工1%。”

 
圖 | 上海市節(jié)能減排中心副總經(jīng)理李亮

上海市節(jié)能減排中心副總經(jīng)理李亮從雙碳戰(zhàn)略引領電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度,和我們分享了上海市節(jié)能減排中心的近況、雙碳頂層設計的要求、雙碳分領域的現(xiàn)狀和展望。他表示:“2021年我們做好了循環(huán)經(jīng)濟的“十四五”規(guī)劃和石油天然氣管道保護辦法制定研究,2019年做好了能源、電力、可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃研究編制,也就是說支撐發(fā)改委各個處室做好能源、循環(huán)經(jīng)濟,雙碳板塊的頂層設計文件,我們在出謀劃策、建言獻策。2022年,碳達峰方案各個地方都在出,我們非常榮幸參與了上海市雙碳達峰方案的編制工作,碳達峰方案里面細則文件是能源板塊達峰方案我們也在參與,圍繞氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃做一些工作。未來,圍繞能源領域需要推動技術革命,搶占科技發(fā)展制高點,資源領域更要全面引入“云、大、物、移、智、鏈”等技術支撐,加強夯實監(jiān)管基礎。政府要如何達峰,如何表達整個社會面的治理,其實要通過新的技術,通過監(jiān)測手段,通過統(tǒng)計核算來規(guī)范實時了解所有碳的數(shù)字。在雙碳背景下,四化發(fā)展趨勢對社會治理、生產(chǎn)管理提出挑戰(zhàn),其實社會治理是政府側(cè),生產(chǎn)管理是企業(yè)側(cè),這兩側(cè)需求需要行業(yè)廠商共同發(fā)力,跟著國家的指揮棒一起同頻共振。”

 
圖 | 英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部大中華區(qū)高級技術總監(jiān)陳立烽

英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部大中華區(qū)高級技術總監(jiān)陳立烽從英飛凌功率半導體技術助力零碳能源應用的角度出發(fā),和我們分享了功率半導體產(chǎn)品在新能源、輸配電、電力牽引、電機控制和家電中的應用與技術支持。他表示:“我們所面臨的是不斷增加和能源消耗更大的環(huán)境,在這個環(huán)境下呈現(xiàn)出幾個趨勢。第一,人口和社會變遷,未來人口會持續(xù)增加,人口增加意味著能源更大消耗;第二,氣候變化和資源稀缺;第三,城市化;第四,數(shù)字化轉(zhuǎn)型。在這樣的趨勢下,半導體可以有很大的作為空間。英飛凌作為半導體公司,在低碳能源方面也是貫穿了能源的全過程,從能源的產(chǎn)生,輸送到最后消耗的過程。在英飛凌的努力和推動下,綠色能源正在成為現(xiàn)實,大力發(fā)展太陽能發(fā)電和風電,充分利用這方面的無限潛能,在應用中持續(xù)提供方案,優(yōu)化能源輸送過程降低損耗,增效節(jié)能,在提到的家電和工業(yè)里面,在汽車應用里面把效率進行提高,最終讓綠色能源成為現(xiàn)實。”

 
圖 | MPS北中國區(qū)副總經(jīng)理盧平

MPS北中國區(qū)副總經(jīng)理盧平從MPS助力新能源行業(yè)客戶加速發(fā)展的角度,和我們分享了從芯片到解決方案,如何降低損耗幫助實現(xiàn)碳排放降低,最終實現(xiàn)碳達峰、碳中和的大目標。他表示:“總能源100%,被利用能源是50%,那么損耗在哪里呢?能源轉(zhuǎn)換當中磁器件帶來的磁的損耗、輸電里面的電力損耗、用電中的線路損耗,我們在每個不同的環(huán)節(jié)下面都要不斷地去尋找怎么把這些損耗進一步降低。MPS作為以功率半導體和電源為主的芯片公司,非常核心的一點堅持工藝創(chuàng)新,雖然我們并沒有自己的制造廠,但是我們有自己的工藝BCD,它是一種混合工藝,將三極管工藝,CMOS工藝和DMOS工藝集成。我們一直走的是平面工藝方式,很多時候會在高頻化能看到它的工藝優(yōu)勢。目前工藝低壓6V到高壓1000V,小的幾安培到80安培,覆蓋了用電則的方方面面。最新一代像BCD6工藝用在業(yè)界最頂尖的模擬,包含電源集成工藝,對于模擬來說,它的工藝節(jié)點55納米在BCD來說也是達到業(yè)界最頂尖的水平。最新的使用場景是服務器,人工智能這種需要大電流的場景,我們不斷用工藝創(chuàng)新來將能耗進一步降低,既達到節(jié)能減排,同時幫助客戶在比較狹小空間當中完成設置。在汽車、醫(yī)療、ACBC當中有自己的工藝來幫助客戶實現(xiàn)集成化的設計。”

 
圖 | 此芯科技市場總經(jīng)理徐斌

此芯科技市場總經(jīng)理徐斌從抓住CPU生態(tài)變革歷史機遇的角度,和我們分享了高能效算力的解決方案。他表示:“不管是手機,還是電腦,發(fā)展領域離不開X86和ARM指令架構,而這兩個架構基本上都是上世紀70年代出現(xiàn)的。隨著應用場景越來越復雜以及X86和ARM架構各自的特點、優(yōu)勢和局限性,為應對多元化計算需求,異構計算成為未來逐步發(fā)展的方向。而異構計算可以分為多個級別,SoC芯片級異構,系統(tǒng)級異構及平臺級異構,從而滿足各種各樣的市場需求,比如數(shù)據(jù)中心,互聯(lián)網(wǎng),通信,金融,交通,云游戲,5G等領域。但是隨之也帶來了很多挑戰(zhàn),比如說芯片級架構和工藝如何協(xié)同研制,系統(tǒng)級和平臺級涉及到服務器管道多方協(xié)調(diào)拉通異構計算。面對挑戰(zhàn),此芯科技推出了通用智能CPU芯片,為社會提供高能效的端邊云混合智能算力平臺。值得一提的是,此芯在推動ARM PC生態(tài)發(fā)展一直是擁抱開放的生態(tài)。第一,聚焦中國市場,積極推進跟國產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)廠商的合作;第二。擁抱Windows on ARM全球生態(tài),并推動國內(nèi)應用生態(tài)的支持;第三,加強跟三大生態(tài)的操作系統(tǒng)廠商及其他伙伴的合作,推動標準化支持和軟硬件協(xié)同優(yōu)化。”

 
圖 | 北京京東方能源科技有限公司CTO姜宇

北京京東方能源科技有限公司CTO姜宇從京東方智慧能源系統(tǒng)BSEOS助力零碳綜合能源服務的角度出發(fā),通過實際應用案例給我們介紹了京東方對“碳中和”的理解。他表示:“京東方集團是全球最大的液晶顯示廠商,公司基于長遠愿景,重新定位成為全球領先的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè),為信息交互和人類健康提供智慧端口產(chǎn)品和專業(yè)服務的公司。液晶屏只是物聯(lián)網(wǎng)的一個端口,所以現(xiàn)在是一家物聯(lián)網(wǎng)公司,能源物聯(lián)網(wǎng)也是京東方未來樣能源進軍的一個重要分支。在當前碳中和和數(shù)字化時代,京東方能源作為一家綜合解決方案的供應商,對企業(yè)提供幫助,在此過程中實現(xiàn)跨越式的增長。”

 
圖 | X FAB市場總監(jiān)衛(wèi)鶴鳴

X FAB市場總監(jiān)衛(wèi)鶴鳴從碳中和背景下晶圓廠的機遇和挑戰(zhàn)的角度出發(fā),和我們分享了碳中和給技術帶來的改變。他表示:“對于X-FAB來說,看到三個潛在的機會點。第一個是出行,大家看到電動車電動化的趨勢,電動車主要是兩個大的方向,一個是電動化,一個是智能化,當中會延伸出非常多對于半導體芯片的需求;第二個是工業(yè),一個是可持續(xù)能源,這里提到的是寬禁帶第三代半導體的機會,數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看到復合增長率超過20%。工業(yè)4.0年復合增長率到2030年將近20%,這在工業(yè)領域也同樣是一個機會;第三個是傳感器,未來智慧樓宇這里面會用到非常多傳感器,甚至所謂智能傳感器。X-FAB可以提供給設計公司創(chuàng)新技術和平臺,幫助到設計公司,用他們的設計方案實現(xiàn)最終的應用方案。與產(chǎn)業(yè)上下游和設計公司一起努力往更創(chuàng)新的應用去發(fā)展,一起實現(xiàn)碳中和的目的。”

 
圖 | 《碳中和“東風”已來,電子產(chǎn)業(yè)準備好了嗎?》主題圓桌論壇

除了以上專家的行業(yè)分享以外,在本屆中國IC領袖峰會上還進行了以《碳中和‘東風’已來,電子產(chǎn)業(yè)準備好了嗎?》為主題的圓桌論壇,京東方能源CTO姜宇、MPS北中國區(qū)副總經(jīng)理盧平、英飛凌工業(yè)功率控制事業(yè)部大中華區(qū)高級技術總監(jiān)陳立烽、ADI中國區(qū)工業(yè)市場總監(jiān)蔡振宇、華為昇騰計算制造行業(yè)總監(jiān)任超參與討論。

 

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

與非網(wǎng)副主編 通信專業(yè)出身,從事電子研發(fā)數(shù)余載,擅長從工程師的角度洞悉電子行業(yè)發(fā)展動態(tài)。