以绿色技术支撑产业向绿色转型

龚永林

本刊主编

0 前言

“坚持绿水青山就是金山银山理念，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主，守住自然生态安全边界。深入实施可持续发展战略，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型，建设人与自然和谐共生的现代化。”这是国家十四五规划中战略任务。

为实现生态文明战略,为达到碳排放目标，中国向世界承诺，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。我国经济发展全面向绿色转型,我们电子电路产业不例外，也应该思考为早日实现碳达峰、碳中和做些什么，如何向绿色生产、绿色企业、绿色产业转型，本文就此谈些粗浅的看法。

1 人类与自然环境关系的认识

1.1 人类活动对气候的影响

人类对自然界的认识是逐步的，数千年来人类敬重自然，把一些自然界之物敬之为神，自然现象称为天意。古往的人们虽然无知，但却客观上做到了尊重自然、顺应自然、保护自然，与自然界共存。

现在人类聪明了，当上了自然界的主宰。在世界第一次工业革命后的200年间，科学技术高度发展和生产规模迅速扩大，人类打开了地下的宝藏—煤炭、石油、天然气，创造了地上奔驰的路虎、天上飞翔的铁鸟、大海翻腾的蛟龙，森林缩小、草原退化，耕地沃土上钢筋水泥大厦林立，这一切带来了现代化，同时也带来了对自然环境的破坏和对气候的影响。有许多事或现象是“聪明反被聪明误”。

近百年来由于砍伐森林和燃烧矿物燃料，大气中的二氧化碳浓度迅速增加，加上氯氟烃等微量气体的增加，造成温室效应加剧，全球气温变暖。近百年全球中高纬度冰雪融化，海面上升，全球海平面平均上升了二三十厘米，威胁到海岛和沿海居住人的生存；全球变暖对农业生产造成极大危害，虫害增加，旱涝增多造成粮食减产；全球变暖夏季高温日数增加，体弱人群犯病和死亡率都增加，引起的病虫害增加和细菌繁殖，对人类健康的危害极大。人类活动对气候的影响日渐加剧，不仅会破坏人类赖以生存的居住环境，还将危及社会的可持续发展。

1.2 倒逼国际社会重视气候变化

挖煤采油把地底下能量释放于地表，本是献宝，却成了打开魔盒；高楼大厦本是显耀富足繁荣，却成了热岛效应……气候环境的变化带来了危害，倒逼人们重新认识人与自然的关系。

1992年在巴西通过《联合国气候变化框架公约》，提出了控制全球大气温室气体浓度的目标。1997年，《京都议定书》达成，使温室气体减排成为发达国家的法律义务。

2015年在巴黎气候变化大会上签署了《巴黎气候变化协定》，该协定为2020年后全球应对气候变化行动作出安排，各国提出碳达峰和碳中和目标；目标是在20世纪末以前，必须控制地球平均升温于2 ℃以内，2030年的碳排放必须减少50%，2050年达到净零排放（碳中和）。

目前，欧盟等发达经济体二氧化碳排放已经达峰，在向碳中和过渡。欧盟、美国、日本、韩国、南非等承诺2050年达到碳中和，欧洲的芬兰、奥地利、冰岛是提前到2035年或2040年达到碳中和。

1.3 碳排放知识和低碳意义

“碳”的概念非常广泛，我们身边的大多数物体，如木材、塑料、橡胶、煤、燃油、天然气等都是含碳物质构成；包括人类在内的已知地球所有生物，都是“碳基生物”。我们生活在一个由碳构成的世界，碳元素遍布生活的各个角落，人类的经济活动离不开“碳”。“低碳经济”指的是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。“碳排放”指的是以二氧化碳为代表的所有温室气体的排放。

“碳达峰”是指向社会的二氧化碳排放量达到顶峰，即最高值。此后，无论经济整体如何增长，而二氧化碳的排放量不再增长，并且达到峰值之后会逐步降低。

“碳中和”就是将社会排放的温室气体，通过各种手段降为零，以实现碳排放不大于碳吸收。对于国家或地区、企业而言，碳中和测算是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

我国是世界制造业第一的大国，也是碳排放量世界第一；二氧化碳排放量占全球约30%，超过美国、欧盟、日本的总和。在这场全球参与的“碳中和”世纪大考中，中国不能落伍！

实现这一任务艰巨，到2030年碳达峰时中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石类能源占一次能源消费比重将达到25%左右。

把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式，坚定不移走生态优先、绿色低碳的经济发展道路。中国经济将向绿色、低碳发展转型。

2 电子电路产业的碳中和

2.1 企业中的碳排放

每个企业都有碳足迹、碳排放，电子电路企业也无一例外。制造加工企业都需要设备动力、需要原材料、需要增值加工，其中必定有碳排放。如印制电路板（PCB）用主要原材料覆铜板（CCL）企业，耗用大量的树脂、玻纤布和铜箔等，这些都是能耗较高的原材料，其CCL加工过程中树脂合成、上胶、层压等又会耗用大量能源及产生废气。又如PCB制造企业，需要耗用CCL及其他化工产品，在PCB加工过程又会耗用大量水电及产生废水、废气。

企业碳排放分为直接排放和间接排放。直接排放是指由企业生产过程拥有或控制的碳排放源产生的排放，包括由能源消费、在制品加工过程中由原材料或中间产物变化产生的碳排放，如压制层压板、多层板时消耗能源的碳排放。间接排放是指用于企业生产活动的能源或者产品，在企业组织以外所产生的温室气体排放，企业不控制其碳排放源，如消耗的外购电力、热力、原材料等产生的碳排放。

电子电路企业应该在清洁生产、环境保护职能基础上，增加碳排放的控制管理。企业碳排放量需要核算，以数据说明我们企业、产品是否低碳经济。在核算碳排放总量前，企业应首先确定组织边界，对边界内所有排放源进行识别；根据排放源种类来源，选择适合本单位情况的方法，进行相关碳排放信息、数据的采集，计算碳排放量；碳排放量单位常用单位产品或单位产值会排放多少碳（二氧化碳）来考核。现在已有一些碳排放量核算规范可参考，如广东省DB44/T 1945-2016 企业碳排放核查规范（2021年修订）等。

碳排放的控制管理已是生态环境建设的重要部分，将与清洁生产、环境保护一起接受社会监督。国际上一些大公司加入公益性气候行动组织，响应能源转型和碳减排运动。如Apple（苹果）公司宣布将在2030年达到碳中和，由此带动其供应商承诺2030年制造苹果零部件时的消耗能源为再生电源。其中台积电不仅承诺苹果产品的产线要求，也承诺到2050年建成100%使用再生电源的半导体生产企业；鸿海集团也承诺2050年前实现碳中和目标。谷歌（Google）统计其在2018年排放490万吨温室气体，约等于100万辆小客车在一年内产生的碳排放总量，将在2030年前全面采用碳零排放能源，并且宣布不再协助任何研究开采化石燃料的人工智能技术。微软（Microsoft）宣告2030年实现负碳排放。三星承诺将100%使用再生电源，率先在美国、欧洲和中国市场实现碳零排放。

担当社会责任、塑造低碳企业形象已是市场竞争的手段。这种现象也会延伸到电子电路企业，谁为碳中和贡献大谁就会先受客户青睐，在市场竞争中占有优势；反之，面临淘汰出局。

2.2 以绿色技术推动碳中和

要达成碳中和目标的基础和关键是科学技术，而科学技术按对人类、对自然环境的影响而有“颜色”之分，至少有“灰色”和“绿色”之区别，我们把与生态环境友好技术称为“绿色技术”。唯有绿色低碳技术的研发与推广才能实现经济社会的低碳化发展。在此以印制电路板企业展开陈述。

PCB制造企业碳排放的首要源头是动力能源，工厂能源主要是外来电力，电力消耗在厂房空调洁净设施、空气压缩机组、多层压机、烘烤干燥装置，以及各种设备的运转作业。电力虽为外来能源，而目前我国的电力主要使用煤炭为主的化石能源，是温室气体主要来源，PCB工厂成了间接碳排放者。有的工厂自备柴油等化石能源发电机设施应该淘汰了，这属高碳排放源。

外来电力的能源我们企业无力干预，而减少电力用量是完全可以做的，这在于设施、设备的技术。厂房空调洁净设施是用电大户，空调洁净系统的技术发展很快，这方面节电有很大潜力。空气压缩机组不同规格型号的耗电量也差别显著。多层压机的热源有多种，如电加热、油加热、蒸汽加热，从减少碳排放考虑是电加热合适；压制过程是加热、冷却循环进行，可考虑热量的再利用。PCB生产过程有多道烘烤干燥或固化工序，这些设备都耗电量较大，但所用器件有电热、红外线热等不同，同样功效却消耗不同电能。现在的新型设备都要考虑到能耗指标，这像我们购置家用电器那样选择低能耗的家电一样，即使价格稍为高些也是值得的。

现在行业内有不少新建或扩建企业，做到碳中和应是基本的技术要求之一。工程设计时就核算出工厂温室气体排放量，厂房的采暖、采光、通风如何做到绿色环保，设备设施如何选择节能降耗，温室气体排放量和吸收量如何做到中和零排放，包括配套多少绿地和种多少树，有条件时还配备太阳能电池网。现在许多新工厂建设，动辄就是上百亩土地，甚至圈地数百亩，如果是为做到碳中和创造优美生态环境，那是可喜的。

对于一定规模的电子电路工业园区，可以借鉴集中废水治理和废弃物处理模式，建造太阳能、风能、氢能等再生能源电力供应站。这对于单个企业可能力量有限，而工业园区作为公共设施可以实施，为园区内供电提供帮助，促进园区碳中和达标。

PCB制造企业实现低碳生产，原材料和工艺技术的革新必不可少。如为了适应无铅焊接要求，提高基板耐热性，多层板压合温度也要提高及时间延长，这无疑增加了能耗，是否可以改进基材树脂成分使基板有高耐热性而不必要高加工温度呢？又如光致干膜层压是否可以降低温度，这减少设备能耗又利于室内恒温环境控制；还有如一些化学处理溶液都要加热，既消耗热能又易污染环境，是否能做到室温条件下生产呢？这些现在是梦，希望开发绿色技术使梦想成真。

实现碳达峰、碳中和目标愿景，更需要有突破性技术支撑。在电子电路制造中“加成技术”是项突破性技术，而且是绿色技术。加成技术是在绝缘基板上添加电路图形，直接成为电路板，改变了原材料种类、改变了加工工艺与设备。如加成技术在印制电子的应用，显著减少了工艺步骤、减少能耗物耗，减少碳排放，正有待于扩大到PCB制造中应用。

2.3 做好减少碳排放的点滴

要做到减少碳排放、实现碳中和，也离不开每个人的觉悟与行动。

地球环境会影响每个人的生活，每个人的生活方式都会直接影响地球生存。用水、饮食、娱乐、出行，用纸、用电、垃圾处理……这些都与碳排放相关。每个人都有自己的碳足迹，即每个人都在排放温室气体。因此，除了在企业做好本职工作，维护好设备，不要浪费能源；管理好原材料，不要多耗物料外，也要在日常生活中做到低碳化。

欧洲一些工业先进国家，在做到碳高峰并向碳中和过渡中，重要的一点是个人会自觉减少“碳足迹”。如飞机是碳排放最大的交通工具，提倡放弃不必要的乘坐飞机，在时间允许和短途时利用火车代行。而我们出行算的是钱与时间，有的还会摆阔气，没有碳排放的概念。

“勿以善小而不为”，如换用节能灯，关闭不在使用的电器电源，出行少开车多坐公交，餐饮光盘等，从点点滴滴做起。要注意“促进消费”恐怕有促进浪费之嫌疑，勤俭节约的美德不应过时。在企业里节电、节水、节纸，减少废品等，都有减少碳排放的作用。

有人认为要使碳排放减少，必然导致生活质量降低。对“生活质量”的理解是在保证具备基本生活物资后，体现于开心、快乐程度。对于只顾奢侈享乐、不顾社会利益者，减少碳排放是会“降低”其生活质量；而对于有益社会、知足常乐者，多做减少碳排放之事会更快乐，就会体会到“绿水青山就是金山银山”的快乐。

3 结束语

现在，经济发展遇到了生态环境的矛盾，人类与自然之矛盾当然是人类服从自然。所有企业有义务和责任在实现经济效益的同时，兼顾到社会效益的平衡。人类要由碳中和来维系大气层，这必定要打破已有的一些传统技术，会失去一些经济利益，这难度很大。然而，要实现碳中和，没有替代老一套的新技术不行，尤其必须要以绿色技术支撑碳中和。电子电路产业在国家、全球的碳达峰、碳中和大局中可能是非常微小的一子。但现在的限电、停电却已影响到我们行业，影响到PCB企业的生产；现在国家又对电力价格放开允许上涨，逼使企业必须有所作为。在当前大环境下PCB企业要高质量发展，碳中和也是高质量发展的目标，让我们以绿色技术实现高质量发展、实现碳中和，向绿色转型！