綜合能源管理解決方案范文
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導語:如何才能寫好一篇綜合能源管理解決方案,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
公司已通過ISO 9001:2000質量管理體系認證,獲得國家高新技術企業和軟件企業等多項權威認定。公司以信息技術推動生產技術進步為宗旨,為用戶提供信息化建設整體解決方案。經過多年的沉淀,公司擁有一流的技術研發平臺,現擁有自主知識產權的Core-RDB實時數據庫平臺、Core-MES平臺,科威制造執行系統、能源管理系統解決方案、物資集中(遠程)計量系統解決方案、Lims系統等十幾個產品均達到國內領先水平,用戶遍布全國。公司在堅持自主開發的同時,還與美國微軟、韓國POSDATA、美國ICL等制造業信息化國際巨頭合作,在行業內具備了國際競爭力。
視拓科技是一家集制造業信息化規劃、設計、實施和技術服務于一體的綜合性IT企業。視拓科技立足自主研發,經過多年的積累,已經形成一系列具有自主知識產權的軟件產品,尤其是MES系統、EMS系統極具市場競爭力。
視拓科技在制造業信息化解決方案方面已經具備極強的綜合實力,既有基于ERP的一體化的MES系統、EMS系統解決方案,也有針對沒有實施ERP企業的整體解決方案。公司自主研發的實時數據庫平臺能夠與底層自動化系統無縫集成,實現了真正意義上管控一體。
另外,視拓科技在物資遠程集中計量系統、實驗室系統、物流管理系統、組態軟件等方面也有成熟的解決方案,為客戶帶來了相當豐厚的管理和經濟效益,得到客戶單位的一致好評。
視拓科技非常注重對先進的管理理念的積累和提升,重視與國際一流公司加強橫向合作,不僅僅是技術上與國際接軌,更重要的是不斷學習國際一流企業先進的管理理念。先進的管理理念是視拓科技系統解決方案的靈魂,也是視拓科技提供信息化咨詢和提供技術服務的關鍵。
視拓科技為許多大型制造業企業成功地提供了各種信息化解決方案,為企業的精益生產、節能環保生產作出了自己的貢獻。近期典型項目有:
(1)株洲冶煉集團EMS系統的建立,實現了對所有能源介質數據的自動采集和管理,對關鍵能源管理設備實現遠程管控。系統提供豐富的能源調度和應用管理功能,支持企業節能降耗。
(2)湖北新冶鋼通過物資集中計量系統項目建立了一體化的物資集中計量管控中心,對物流進行了流程梳理和優化,改變了原有分散的計量模式,實現了現場無人值守、全面集中計量。
(3)中鹽株化污水處理解決方案。視拓科技SCADA系統負責對污水處理的監視控制和數據采集,對分布在各個惡劣環境下的實時參數采集和參數控制由視拓科技RTU過程控制器來完成。
2009年度
中國行業信息化突出貢獻企業獎
■用戶反饋
視拓科技具備雄厚的技術實力、豐富的項目實施經驗。新余鋼鐵對視拓科技優秀的項目實施團隊和良好的服務非常認同,并支持視拓科技長足進步和發展。
――新余鋼鐵有限公司
篇2
五年前,IBM敏銳地發覺“智慧”的發展趨勢,并將智慧城市的概念帶入中國。這一概念不僅符合中國的城市化發展趨勢,也符合中國政府重視民生的政策,因而在中國得到迅速推廣。
“智慧”的“自轉”與“公轉”向人們闡述了技術發展的必然趨勢,即人人都會成為“智慧”的推動者。現實也很樂觀,國內ICT領域的多數企業,甚至傳統家電企業都在為智慧城市添磚加瓦,推動部分新概念的落地:智慧園區、智慧社區、智慧家庭,不一而足。
放眼全球,智慧城市的廣泛建設帶來很多先進經驗,而眾多的國際企業成為傳遞經驗的踐行者。IBM作為智慧城市的引領者自不必提,而來自日本的NEC也是中國智慧城市建設進程中的一個重要角色。
作為一家有百年歷史的ICT企業,NEC是日本較早倡導智慧城市的企業之一。據NEC信息系統(中國)有限公司總經理中井汪杰介紹,NEC于1977年首次提出“C&C”(Computing&Communication)的偉大構想,預見了計算機與通信融合的大趨勢,這也是NEC所倡導的“以物聯網與云計算支撐智慧城市建設”的雛形。在日本,NEC參與了數量眾多的智慧城市項目建設,積累了豐富的行業管理模式和系統構筑經驗。作為文化相近的東方友鄰,日本的智慧城市戰略及實施經驗對中國來說極具參考價值。
他山之石,可以攻玉
在日本,智慧城市和物聯網的概念存在多年,日本制定了“e-Japan/u-Japan/i-Japan”等系列國家信息化戰略來推進國家ICT建設,最終建成無縫的基礎網絡,并以此為基礎制定了“電子政務”、“醫療保健”和“教育人才”三大發展戰略,激活產業和地域的活性并培育新興產業,從而體現以人為本,創造使國民安心和有活力的社會。
1. 個人信息管理
“i-Japan”戰略有一個核心內容——“國民個人電子文件箱”,其目的是讓國民管理自己的信息資料,通過互聯網安全可靠地完成工資支付等各種手續,達成信息共通并對其進行綜合管理,使國民享受一站式的電子政務服務。NEC的云計算共通核心服務系統、信息共享平臺等已在日本的長崎市、橫濱市、富士市等幾十個城市和區域導入。
2. 數字醫療
目前東京的電子病歷系統在各類醫院已經得到普及。電子病歷系統整合了各種臨床信息系統和知識庫,能提供病人的基本信息、住院信息和護理信息,為護士提供自動提醒,為醫生的診療活動提供幫助。此外,醫院還通過無線網絡和移動設備實現了醫生移動查房和護士床旁操作。
目前日本的醫療信息化建設基本實現了診療過程的數字化、無紙化和無膠片化。其中,NEC不僅參與日本各大醫院電子病歷系統的構筑,還發揮網絡技術優勢,推動醫療機構之間以及醫院和社區之間的信息共享,促進區域醫療服務網的發展。
3.節能減排
日本在2007~2008年間迅速展開了對智能城市構成要素的可再生能源與電動汽車等一系列相關要素的試點實驗,并于2010年正式開始建設包含各要素在內的綜合智能社區。在官民聯手建設智能社區聯盟的同時,日本也在橫濱市、北九州市、豐田市、京阪奈科學城這4個地方開始了試點實驗。
NEC在2012年提出了強化收集及分析“大數據”的業務方針,并成立了專門針對能源的分析組。在何時何地,何種裝置生產或消耗多少電力,這些信息正可謂大數據。NEC致力于將自己的數據分析技術充分應用于電力領域。
以上是日本智慧城市建設中關于政務、醫療和能源三個領域的概括。從關系民生的細小之處中不難看出,“以人為本”的智慧城市建設正是創建和諧社會的基礎,而NEC正在將這些經驗帶到中國。
智慧“武器” 民生為本
NEC于三年前啟動智慧城市戰略,其核心思想是圍繞民生的五大問題:安心安全、節能環保、交通物流、醫療養老以及教育,建立一種能夠應對城市變化的機制,創造一個安心舒適的居民生活環境。據中井汪杰介紹,NEC致力于在城市的各項功能中,通過云計算和物聯網,將人流、物流、信息流整合利用,實現城市的高效運營。
NEC(中國)從2012年起將智慧城市作為公司新業務發展的重中之重,立足中國國情,基于物聯網應用,將日本先進的智慧解決方案引入中國并服務于中國日新月異的城市現代化建設。NEC積累了大量基于物聯網的行業智慧解決方案,包括智能安防/生物識別、節能環保、智能交通/物流、智能醫療/養老、防災應急等等,它們組成了NEC攻城拔寨的智慧“武器”。目前NEC在中國重點推進安防/應急、節能環保、養老、物流等方案。
智慧安防——人臉識別/指紋識別
NEC的圖像識別技術、狀態不變性分析等先進技術能夠實現對圖片、視頻和指紋的智能分析,廣泛應用于智慧安防領域。目前,NEC人臉識別及指紋識別技術已經應用在澳門海關和香港海關的通關認證中。在中國大陸,NEC與本地伙伴合作將其導入到國家司法考試的身份認證中。
2011年,NEC為安徽省建設完成的千萬級指掌紋自動識別系統,是目前為止中國最大規模的指掌紋系統,平均30秒即可完成一枚現場指紋查詢比對工作。新系統啟動后不到一年的時間,查破案件數量大幅增長,是2001年以來安徽歷年平均破案數量的10倍以上。目前,安徽全省共建設了NEC指紋自動識別系統終端系統2300多套。今后,該系統還可進行擴容,最大可存儲5000萬人捺印指紋數據,從而大大提高系統對跨省作案案件的查破能力。
此外, NEC還將人臉識別技術與獨特的視像處理技術相結合,應用于流通行業,以發現內部人員和顧客的偷竊行為或者提前識別VIP客戶,革新購買體驗,增加營業額。
智慧養老
——老年公寓智慧管理系統
中國正走向老齡化社會,但養老的理念和實踐都非常落后。NEC在日本有著多年提供醫療和養老院智慧解決方案的成功經驗。從2011年開始,NEC與北京匯晨養老機構管理有限公司合作,開發出包括移動化服務管理、實時數據挖掘、基于云的數據分享、智能人員定位等特點的智能老年公寓管理解決方案。
智慧能源
——樓宇能源管理系統(BEMS)
建筑物八成以上的耗電來自空調或照明,NEC樓宇能源管理系統通過在建筑中安裝大量的溫濕度及影像傳感器,對空調和照明進行能耗控制,實現對大型建筑的分布式能源管理。
此外,在清潔能源方面,NEC擁有世界領先的鋰電池技術,目前已成功運用于新能源汽車中,日產的Leaf電動車采用NEC的鋰電池曾創下單次充電續航185公里的記錄。NEC高性能電池還可應用于家庭儲能系統,從而解決由于太陽能、風能的不穩定性而產生的能源浪費問題,實現清潔能源的有效利用。
智慧物流——智能冷鏈管理系統
NEC的智慧物流解決方案包括:停車場智能管理系統、冷鏈管理系統、電動車Telematics系統、物流倉儲管理系統、移動車牌識別系統等。目前,NEC已將日本先進的智能冷鏈管理系統引入中,并成功地用于醫藥流通領域。
民生一直是NEC智慧城市戰略關注的重點,中井汪杰表示,在防災應急、醫療養老和節能環保方面,NEC不只是建立一個物理的系統,更重要的是帶來了一整套的經驗,而這些經驗只有通過長期的實踐才能得來。以防災應急為例,日本這個地震頻繁的國家在震后應急通信方面積累了許多寶貴經驗。中井汪杰舉了個例子,在東京都廳聯絡災情有專門的屋子,政府設立專門的接線員與各個區進行電話聯絡。政府對這些接線員有個特殊要求:必須住在步行五分鐘可回到聯絡室的范圍內。這是由于一旦發生嚴重的地震,現代化的交通中斷,移動通信癱瘓,只有步行和固定電話是可靠的——這是只有NEC才能提供的經驗。
把脈癥結 實現智慧
中國的智慧城市事業已從前期“概念導入”進行到“規劃和試點”階段,截至目前,政府已經完成193個智慧城市試點規劃。在中井汪杰看來,未來中國的智慧城市建設有兩個重要趨勢:一是“從方案規劃到深化應用”,二是“從單純信息化建設轉向通過智慧城市建設來帶動本地的產業升級”。同時他也看到,目前仍然存在信息孤島的問題,這是中國智慧城市建設的一大障礙。他說:“各部門已經進行了多個信息化系統的建設,但系統間缺乏關聯,且可能邏輯順序混亂,信息化投入達不到最優化的統籌運作的效果。”而這個障礙最終還要依靠政府的力量去破除。
篇3
我國《節約能源法》對能源的定義是:“煤炭、石油、天然氣、生物質能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。世界能源委員會1979年提出節能的定義為:“采取技術上可行、經濟上合理、環境和社會可接受的一切措施,來提高能源資源的利用效率。”我國《節約能源法》對節能的定義是:“加強用能管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施,減少從能源生產到消費各個環節中的損失和浪費,更加有效、合理地利用能源。”節能的基本原則:堅持突出節能是科學發展的本質要求,堅持把節能放在首位的能源發展戰略,堅持政府引導和市場運作機制,堅持全社會共同參與。節能的實質是科學用能,根本在于提高能源利用效率,在能源利用過程中減少損失。國際能源界已將節能看做是與煤炭、石油、天然氣、電力同等重要的“第5能源”,因此節能意義重大。《節約能源法》第4條規定:“節約資源是我國的基本國策。國家實施節約與開發并舉、把節約放在首位的能源發展戰略。”節能是保障國家能源安全的重要手段;是應對全球氣候變化、減少環境污染的有效途徑;是推動低碳經濟體系建立的重要抓手;是發展循環經濟的基本前提;是增強用能單位競爭力、提高用能單位經濟效益的重要措施。
2節能的途徑
2.1管理節能
管理節能是指通過加強組織管理,利用各種手段來減少能源和原材料消耗,提高產品質量,以達到節能的目的。(1)實施節能目標責任制和政府節能考核評價制度。(2)加強節能標準體系建設。(3)建立建全能源統計制度,完善能源統計指標體系。(4)嚴格執行固定資產投資項目節能評估和審查制度。(5)嚴格執行落后產品、產能淘汰制度。(6)加大實施能效標識和節能產品認證管理力度。(7)控制室內空調溫度。(8)加大對用能單位執行節能法律、法規和節能標準情況的監督檢查。(9)加大對節能服務結構的支持力度。
2.2技術節能
(1)技術節能是指在生產或能源設備使用過程中,運用各種技術手段進行節能的活動。(2)加大對節能先進技術的資金投入與研發力度。(3)加快技術創新,示范與推廣潛力大、應用廣的重大節能技術。(4)加快節能技術在建筑領域和交通運輸領域的推廣和應用。(5)抓好高耗能行業的工藝節能。(6)搞好用能設備的節能。(7)輸配電系統節能。(8)余熱余壓利用。(9)加強國際交流合作。
2.3結構節能
結構節能是指通過調整產業結構、工業結構、工藝結構、產品結構以及優化能源結構,嚴格控制能耗準入條件等方式來實現節能的活動。它是國家實施宏觀經濟調整的重要手段。我國《國民經濟和社會發展第十二五規劃綱要》提出了國內生產總值(GDP)年均增長7%的經濟發展預期下的能源環境目標,即非化石能源占一次能源消費比重達到11.4%,GDP能源消耗降低16%,單位國內生產總值CO2排放降低17%。這為我國2011~2015年的節能減排與污染物控制工作提出了明確的目標。為了實現這個目標我們節能工作還很艱巨,還需要各個部門,加強合作共同推進節能工作的有效進行。總之,節能是緩解我國能源供需矛盾和實現能源安全、環境友好和可持續發展的重要途徑,是我國經濟轉型的有效手段,對我國可持續發展具有至關重要的戰略意義。
3渭化的節能概況
我公司是大型氮肥生產企業,2011年節約標準煤8000t以上。2012年集團公司又嚴抓能源技術管理,專人負責專人管理,通過多項節能項目(冷卻塔風機無電耗改造,S4余熱余壓綜合利用等),促使本年度節能工作能夠取得預期的效果。公司領導嚴格以科學發展觀為指導,以節能、降耗、減污、增效為目的,以科技進步和產業升級為手段,以優化產品結構和強化內部管理為保障,加強企業節能降耗的組織領導,健全相關管理制度,明確節能降耗目標,落實目標責任,層層分解,逐級簽訂節能降耗目標責任書。加大技改措施力度,實施余熱余壓發電、冷凝液回收、廢水回收以及節能技術服務體系建設,減少高能耗設施的使用,開展節能金點子征集活動,提高生產工藝優化制度和能源的高效利用制度。全員節能意識得到提高,廣泛、深入、持久地開展節能降耗法律法規、方針政策宣傳教育,不斷提高企業全員能源憂患意識和節約意識,形成強大的宣傳教育聲勢,樹立企業節能降耗的典型,及時通報浪費能源的現象,組織技術管理崗位人員和關鍵操作崗位人員開展以節能降耗為主題的專項培訓,通過形式多樣的宣傳教育培訓,引導和鼓勵企業員工積極參與和投身節能降耗工作,爭創節能降耗標兵和示范企業。形成企業節能降耗的機制,把節能降耗的責任落實到人,使職工在自覺和不自覺中,已經把節能降耗變成一種自覺的行動。
4合同能源管理的內涵與意義
4.1合同能源管理的背景
20世紀70年代中期,能源危機時期,美國、加拿大等發達國家的公司和政府部們不得不探索新的有效的方式對它們的生產設備和辦公處所進行節能改造,以降低能源價格上漲所造成的損失。合同能源管理就是在這一背景下出現的。
4.2合同能源管理的內涵
合同能源管理(EPC—EnergyPerformanceContracting)是一種基于市場運作的節能機制,是指節能服務公司和用能單位以契約形式約定節能項目節能目標,節能服務公司提供節能項目用能狀況診斷、設計、融資、改造、施工、設備安裝、調試、運行管理、節能量測量和驗證等服務并保證節能量或節能率,用能單位保證以節能效益支付項目投資和合理利潤的能源效率改進服務機制,其實質是以減少的能源費用來支付節能項目全部成本的節能業務方式。基于這種機制運作、以贏利為直接目的的專業化“節能服務公司”(EMC—EnergyManagementCompany)是一種適合當前形勢的商業運作模式,通過與客戶簽訂節能服務合同,為客戶提供集成化的節能服務和完整的節能解決方案,包括從能源審計、項目設計到工程實施、節能確認等一全套服務。目前,合同能源管理覆蓋的行業很廣泛,從基礎設施建設到制造業,從石油化工行業到紡織業。
4.3合同能源管理的意義
被引入中國后10余年的時間里,合同能源管理已被證明是一項“多贏”的節能模式。首先,節能服務公司服務的客戶不需要承擔節能實施的資金、技術及以此帶來的風險,并且可以更快的降低能源成本,獲得實施節能后帶來的收益,既減少了能源成本支出,又建立了良好的綠色企業形象,提升企業競爭力;其次,EMC從客戶節能改造后獲得的節能收益中收回投資和取回利潤;另外,投資機構也可以從這一商業活動中得到投資回報。從宏觀層面來分析,合同能源管理有助于用能企業專注自身主導產業的發展,也有助于公用事業節能減耗,減少財政支出,同時也帶動了諸如融資租賃產業、金融服務業、節能設備制造業、信息咨詢等相關產業的發展。總之,合同能源管理的推廣,有利于促進投資,搞活內需,在建設節約型社會的進程中起著重要作用。我國現在處于經濟快速發展和能源持續緊張的大環境下,基于市場運作、受利益最大化的驅使,節能服務企業會不斷尋找客戶實施節能項目。所以,合同能源管理這一商業模式在我國存在著廣闊的節能市場。
5合同能源管理的類型
節能效益分享型,節能量保證型,能源費用托管型,節能設備租憑型以及基于上述4種基本類型,可以形成多種復合模式的合同能源管理項目。
5.1節能效益分享型
在項目期內用戶和節能服務公司分享節能效益的合同類型。節能改造工程的投入,按照節能服務公司于用戶的約定共同承擔或由節能服務公司單獨承擔。項目建設施工完成后,經雙方共同確認節能量,按合同約定比例分享節能效益。項目合同結束后,節能設備所有權無償移交給用戶,以后所產生的節能收益全歸用戶所有。
5.2節能量保證型
用戶提供全部或部分項目資金,節能服務公司向用戶提供節能服務并承諾保證項目節能量的合同類型。合同規定節能指標及檢測和確認節能量(節能率)的方法,項目實施完畢,經雙方確認達到承諾的節能量,用戶一次性或分次向節能服務公司支付服務費用。如達不到承諾的節能量和節能效果,按照合同約定有節能服務公司承擔相應的責任和損失。節能量保證型合同適用于實施周期短、能夠快速支付節能效益的節能項目,合同中一般會約定固定的節能量價格。
5.3能源費用托管型
用戶委托節能服務公司出資進行能源系統的節能技術改造和運行管理,并按照雙方約定將該能源系統的能源費用交節能服務公司管理,系統節約的能源費用歸節能服務公司的合同類型。項目合同結束后,節能服務公司改造的節能設備無償移交給用戶使用,以后所產生的節能效益全歸用戶。
5.4節能設備租賃型
融資公司投資購買節能服務公司的節能設備和服務,并租賃給用戶使用,根據協議定期向用戶收取租賃費用。節能服務公司負責對用戶的能源系統進行節能技術改造,并在合同期內對節能量進行測量驗證,擔保節能效果。項目合同結束后,節能設備有融資公司無償移交給用戶使用,以后所產生的節能收益全歸用戶。
6我國合同能源管理發展現狀與問題
我國于20世紀90年代末引進合同能源管理機制,通過示范、引導和推廣,節能服務產業迅速發展,專業化的節能服務公司不斷增多,服務范圍已擴展到工業、建筑、交通、公共機構等多個領域。2009年,全國節能服務公司約502家,共實施節能項目4000多個,總投資280億元,完成總產值580多億,形成年節能能力13500kt標準煤。節能服務產業從業人員由2008年底的6.5萬人增加到11.3萬人,增幅達74%。但是在這些成就的背后,我們還應看到節能服務公司的發展過程中還面臨著一些阻礙。
6.1意識不強
在國外,“合同能源管理”是在上個世紀70年代中期以后逐步發展起來的,尤其在北美和歐洲,現已形成龐大的節能產業。有資料顯示,國外在開展合同能源管理后的項目平均節能可達到30%。相比之下,合同能源管理在我國起步晚,發展時間短,很多人都不理解這一新名詞,有些企業節能意識薄弱,加上缺乏法律、政策等手段的約束,往往只從自身的短期經濟利益來考慮,認為“節能”和“經濟利潤”不可共存。所以,雖然政府在努力建立合同能源管理項目優良的發展環境,但公眾認識還需要一個過程。
6.2融資困難
這是節能服務公司面臨的一個非常大的挑戰。來自科技部的一份資料顯示,我國的節能服務公司有92%面臨融資困難。原因主要有:節能服務公司建立的年限短,規模小,如果從銀行貸款,并沒有固定的有形資產作為抵押,能做抵押的只有未來的收益,且銀行等金融機構的信貸評估部門尚不熟悉合同能源管理業務,所以很難獲得銀行貸款;節能企業的投資收益回報時間也較長,一般要5年甚至更久。當企業流動現金不足時,很容易出現資金鏈斷裂的情況。盡管事實證明大多數節能公司業績優良,但實施項目初期的融資瓶頸很難讓他們增強公司的影響力。這樣節能服務公司就陷入了一個惡性循環:融不到資,就無法擴大公司規模、增強品牌影響力,當實力無法增強時,在融資上面臨的問題就越難解決。
6.3發展不規范
合同能源管理模式被引入中國的時間并不長,還沒有形成適合于我國國情的發展模式,所以還存在一些不規范之處:首先,市場誠信不足,合同能源管理項目風險較大,這方面缺乏法律保障。其次,規模較小,自有資產不足,實力差,難以適應當前推進節能工作的需要,另外,在經濟不發達地區節能服務公司少,所以影響力也較小。
6.4標準不清晰
合同能源管理作為一種被看好的節能模式,在我國發展的過程中,行業技術標準卻不明確,如技術專利的設立標準、節能設備的使用標準和節能效益的評估標準等。因為沒有整合各方的需求來為這條產業鏈上的企業提供一種可共同遵守的技術標準,所以并不利于技術專利的共享、項目實施的資源分配,這也是合同能源管理發展進程中的一大阻礙。
7推進合同能源管理的建議
針對合同能源管理模式面對的問題,應從以節能服務企業為中心,與之相關的各產業來綜合考慮,不斷加強節能意識,完善節能服務模式。
7.1加強節能意識,構建節能服務平臺體系
在能源緊張、節能減排日益重要的中國,首先需要加強的就是節能意識,尤其是重點用能企業、大型商務樓宇和公共機構這些高能耗單位,并鼓勵他們逐漸認識和理解合同能源管理這一商業模式,選擇合適的方案對企業進行節能改造。同時,政府應著力構建節能服務平臺體系,充分發揮能源主管單位和節能服務產業委員會等這些中介組織的作用,利用網絡、報紙等公共平臺來宣傳合同能源管理,讓公眾對這一機制有更深入的了解。
7.2發揮政府示范作用,把合同能源管理機制納入政府采購合同
能源管理在我國是一種非常適合在政府采購中推廣的節能機制。政府機構實施合同能源管理,可以減少公共財政的支出,減輕國家財政負擔,提高能源效率。更重要的,這一模式的推廣和實施有利于政府機構發揮帶頭示范作用,引導行業節能工作的開展。但在實施的過程中,因為它是一種新型的科技服務采購,同時包含了工程、貨物、服務等內容,不同于一般的貨物采購,所以還需要研究制定相應的規則制度來推動其發展。同時,采購過程中,還要注意實現采購機制和運營機制相結合(即把后期的運營成本也考慮在內)、解決零余額賬戶的問題(即財政劃撥給預算單位的資金,在結算時如有結余,應全數返回國庫,這在一定程度上會打擊公共機構節能的積極性)。
7.3完善貸款制度,不斷推出創新型金融產品
政府應拿出一部分用于支持節能減排的資金來支持金融創新,可以促進金融機構更好的為節能服務公司提供支持。設立專業化的節能項目擔保基金和相應的運作機構,建立、完善以擔保基金啟動銀行貸款的節能融資中介機制。各金融機構也要及時制定一些切實措施,推出創新型金融產品,對于其中可行的模式,要加以推廣。例如,央行擬在銀行、節能技術服務公司和節能業主企業3方中推廣保理(保付)融資業務試點。由于保理業務基于服務合同中應收賬款的債權轉讓,節能服務公司就可以將應收賬款作為債權抵押給銀行,進行債權抵押貸款,節能業主企業則向銀行還款。項目完成后,銀行再向節能服務公司放款。上海一所銀行以合同能源管理企業實施服務合同的未來收益權作為還款來源,發放了合同能源管理項目貸款。貸款資金實行封閉使用,專款專用,通過對回籠資金的監管及第3方信用擔保實施雙重保障。該銀行將這一信貸產品稱為訂單融資。其實,除了信貸產品,與合同能源管理關聯的衍生品交易也可以考慮,比如碳排放權現貨和期貨。還可以以“碳券”的方式廣泛募集節能資金,設立專門的“碳券基金”用作節能減排項目的投資和信貸擔保基金,促進節能減排投資進入資本市場。
7.4促進規范發展,加快建立節能技術標準
針對節能服務企業規模小、實力差的問題,國家也出臺了相關政策鼓勵節能服務公司通過兼并、聯合、重組等方式,實行規模化、品牌化、網絡化經營,形成一批擁有知名品牌,具有較強競爭力的大型服務企業。鼓勵大型重點用能單位利用自己的技術優勢和管理經驗,組建專業化節能服務公司,為本行業其他用能單位提供節能服務。另外,行業協會和相關機構應加緊制定相關行業技術標準,完善行業規范,為合同能源管理在我國的大力推廣提供有效的技術依據和保障;另一方面,設立一批質量比較好的節能實驗室或認證機構,對節能服務公司的技術水平、可信度(實力)進行評估,也對節能經濟效益進行評估,提高企業信譽度,避免出現在節能服務公司、用能單位和投資機構之間互相不信任的情況,促進節能產業的持續健康發展。此外,節能服務企業還應通過系統持續性的培訓、海外學習、技術交流等方式來加強從業人員的專業化水平,同時不斷引入新設備和新技術,提高節能技術。
7.5推廣合理機制,實現節能社會化
除了一些高能耗企業、公共機構是合同能源管理的主要對象外,普通住戶家庭的節能也應被重點提出。因為老百姓購買或者更換節能產品的成本較高。所以,對節能服務企業來說,節能的群體效應也是很高的。可以以社區為單位,在不降低生活品質的前提下,在普通住戶家庭中宣傳節能的經濟效益和社會效益,選擇合理的方式進行節能改造,鼓勵大家購買節能電器,提高能源使用效率,逐步實現節能的社會化。
篇4
關鍵詞:電源半導體;能效等級;電源設計;節能
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.11.001
大家都在談綠色低碳,談節能減排,談保護環境,在清潔能源與可再生能源價格依然居高不下,以及其應用總是受各種制約的前提下,最直接的實現節能降耗又不影響消費者用戶體驗的辦法還是提升電源的能源轉換效率。
從輸電網絡的交流電,到用電終端的各種直流驅動設備工作,隨著消費電子產品逐漸取代工業產品成為能源消耗的主力,提升消費電子的能源轉換效率,以此盡可能降低不必要的能源轉換效率,是最直接有效,也是最簡單的節能降耗的辦法。
政府一向是推進電源效率要求的規則制定者,金牌電源由美國80PLUS政府機構定義和認證,只有達到該認正標準的才能在美國銷售。其中金牌的標準要求PFC+PWM的效率>90%,銀牌要求>88%,銅牌要>85%,而至少>80%才能算合格的電源。現在更新的電源標準已經出臺,分別是>92%的白金牌電源和更為苛刻的>94%的鈦金牌電源標準。
白金牌電源標準的要求具體包括:AC-DC 從PFC到DC輸出轉換效率達到92%;待機功耗低于0.15W;高的功率密度,小的體積(300W/立方英寸);以及高的可靠性,平均無故障工作時間〉5000小時。鈦金牌電源具體要求是:AC-DC從PFC到DC輸出轉換效率達到94%; 待機功耗低于50mW, 即低于0.05W;更高的功率密度,更小的體積;更高的可靠性,平均無故障工作時間要達到一萬小時。
從節約能源及環境保護的要求,必須設計、制造最高效率的開關電源變換器。對于AC-DC,其效率要達到金牌標準,就必須達到90%以上。對于DC-DC,其效率要達到金牌標準,就必須達到95%以上。而綠色電源的定義,空載功率損耗
新能效提出新挑戰
對于白金和鈦金牌系統,會有兩個“較新”的要求:(1)在現有負載點(20%、50%和100%)下具有更高的效率標準;(2)新的10%負載點下最低工作效率要求。為了滿足這些標準的要求,必需考慮電源控制技術以及半導體元件。
要獲得更高的效率,便必需考慮結合LLC諧振半橋等諧振模式控制技術,以及次級端同步整流技術。在負載范圍內不同控制技術的效率曲線也不相同。例如:雙管反激式解決方案的平均效率高于LLC諧振半橋方案(后者在滿負載條件下具有出色的效率)。更高的平均效率意味著在所有負載點下更容易滿足最小值標準要求。此外,必需考慮使用超級結MOSFET等具有低導通阻抗的半導體元件來降低開關損耗。最后,仍然需要使用開關電源(SMPS)專有技術,最大限度地提高給定設計的效率。
面對越來越嚴格的能效等級,電源半導體產品面臨著全新的技術需求挑戰,未來幾年,面對越來越嚴格的能效等級,新能源、照明、電信、智能電網、智能家電等市場都具有巨大的增長空間,智能化電源將會受到越來越多的青睞。另外,嚴格的能效等級也會促進電源管理產品向高效、節能、環保的方向發展。如何提高系統電源的效率是市場所關心的問題之一,注重滿載效率的同時,輕載效率,靜態功耗也成為設計人員的關注點。
安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄總結電源半導體產品的主體發展趨勢體現在以下方面。
1 高能效:提高從滿負載到待機(空載)等完整負載范圍內的能效,且要提升散熱性能。
2 減小尺寸及提升功率密度:利用優化的開關拓撲結構設計更小電源、提高集成度、降低物料單(BOM)元件數量及成本。
3 全球法規及能效標準更趨嚴格:要確保方案符合規范要求,配合功率因數校正(PFC)及待機能耗要求。
電源管理與功率半導體是改善能效中非常重要的兩個部分。在日常生活中,功率半導體應用于從移動通信到航天電子的廣泛電子應用之中。最普遍的功率應用是轉換、管理和分配。這些應用的基本子系統包括ACDC、DC-DC和DC-AC,所有三種子系統的主要發展推動力量是采用性能更高的開關和控制電路。發展趨勢是在系統加入更多的功率電子內容,以便提供各種功能如更便捷的顯示(用于消費電子產品的LED顯示)、通信(聯網),以及系統監控和保護。為了迎合系統發展趨勢,功率半導體供應商正在推出具有高能效水平、高集成度和多電源軌的器件。
在功率分立器件方面,MOSFET正在從平面技術轉向Super Junction(電荷平衡)技術,以期改善導通狀態電阻率(Rds(on))并實現快速開關。至于IGBT技術,則應用溝槽技術來減小片上橫向隔離結構的尺寸,有助于減小芯片面積,同時保持性能。據報道,功率分立器件供應商幾乎達到了基底材料,硅材料的極限。因而,新材料半導體器件預計將會替代傳統的硅半導體器件。寬能帶隙(WBG)半導體器件如SiC和GaN開關正在涌現,這些器件采用高成本效益的工藝技術來達到規模經濟效益,從而保障大批量生產率。大規模推出WBG半導體的速度取決于市場的需求。市場對高效率、高密度和高溫度應用器件的需求不斷增長,推動功率半導體供應商以較預期更快的速度投入WBG半導體產品的競爭之中。
即便市場需要更高效的產品,功率半導體客戶也仍然需要提升價值。例如,進一步改進大多數廣泛使用的硅器件,比如IGBT需要降低Vceon的來減少功率損耗,縮小芯片面積來降低成本,以及利用創新的芯片貼裝技術來擴大溫度范圍并提高可靠性,這些都是今天的市場所需要的。美高森美功率產品部門戰略業務發展總監Keith Westrum介紹,他們和客戶正在探索使用更高的工作頻率來減少實物的尺寸和降低其產品的總體成本。
飛兆半導體中國區銷售總監王劍介紹,功率管理IC用于多種消費產品和計算應用的各種功率轉換和分配電路中,包括手機、汽車電子和工業等應用。近期,人們將功率管理IC嵌入在超便攜設備、手機和膝上型電腦的智能功率管理IC中,這項集成是通過改進制造工藝和設計技術來實現的。功率管理IC的另一項功能是照明管理。最近推出的高效率白光LED為消費產品、計算產品和手機提供了新型照明單元,可以實現從簡單的功率管理到調光、智能驅動、接口和保護功能的多種功能(如OTP、OVP、OCP、反向電池電流保護等)。
談及挑戰,國際整流器公司亞太區銷售副總裁潘大偉看到,受氣候變化、能源安全與成本、全球經濟發展和人口增長等問題的影響,大眾關心的焦點轉移到了能效上。尤其是在家用電器市場內,新法規、標簽計劃和對更高性能的需求促使制造商利用永磁變速驅動器取代采用AC感應或者有刷DC電機的機電驅動系統。然而,電子控制單元的設計很復雜,并且涉及3個方面 - 數字、模擬和功率級。同時,設計者必須以較低的成本為大批量電器市場實現高性能。
注重系統級的電源設計
從市場角度來看,消費者期望更高的系統效率。這意味著對整機輕載和待機功耗的關注度越來越高,也更加注重系統級電源管理。Maxim戰略市場應用經理Jon Day表示,在現有半導體技術基礎上,芯片本身的效率仍在增長,但增幅較緩。而對效率的大幅提升需要依靠電源子系統的遠端控制。使得用戶可以針對整體的系統負載進行優化,設計出尺寸越來越小、效率越來越高的電源。
ADI公司電源管理部門市場工程師張潔萍補充了另外一些變化,電源管理技術供應商已不僅僅局限在電源技術本身,同時更多地關注系統信號鏈的把握和系統的應用。在系統的角度,通過器件帶有的特性提升整體工作效率。比如,電源器件通過檢測系統的工作狀態,如動態的調節輸出電壓來達到效率優化的目的。另外,隨著系統容量的不斷擴充及空間的考量,電源的通道數有所增加,電源器件通過檢測輸出功率,調節輸出通道的開通與關斷來達到提升系統效率的目的。從工藝角度來看,功率器件工藝的改進是提高效率的關鍵。
電源產品制造商面臨的兩大挑戰也許是:在產品壽命期內降低系統的總體擁有成本;就功耗而言使系統更經濟,即提高工作效率以使系統更“綠色”。 凌力爾特電源產品部產品市場總監Tony Armstrong介紹,盡管電源管理對新式電子系統的可靠工作至關重要,但是在今天的系統中,穩壓器也許是仍然存在的最后“盲點”之一,人們沒有辦法直接配置或監視關鍵電源系統工作參數。因此,電源設計師一直被迫使用一大堆混在在一起的排序器、微控制器和電壓監察器,以設定基本穩壓器的啟動和安全功能。數字可編程 DC/DC 轉換器已經上市很多年了,特別是具備 VID輸出電壓控制的 VRM 內核電源。不過,直接從穩壓器監視工作狀態信息的能力一直缺失,尤其是直接監視實時電流的能力。
使用標準串行數字總線 (例如I2C) 可與數字 DC/DC 轉換器實現簡單和高效率的通信,PMBus 等新出現的標準方便了組件互操作性的實現。重要的穩壓器參數 (包括啟動特性和定時、輸出電壓和電流限制、裕度調節規格、以及過壓和欠壓監控限制)都能以數字方式直接設定,而不用電阻器和耗費空間的排序及監視產品來設定。此外,諸如溫度以及輸入和輸出電壓及電流等關鍵工作參數可以得到常規監視,并用來優化系統性能和可靠性。
Tony Armstrong特別強調,系統設計師需要克服的一個重大障礙是,器件處于低功率或備用模式時的功耗,因為這時仍然從電池或電源插座吸取電流。因此,自上世紀 90 年代早期開始,凌力爾特一直生產同時具備高效率轉換和低靜態電流的電源管理 IC。通過采用新的設計方法,以在電源管理和轉換 IC 中,在負載電流很大時實現高效率轉換,我們可以應對這一挑戰。同時,當這些 IC 置于備用或停機模式時,很多新的電源轉換產品也具備了較低的靜態電流,以便設計師能非常容易地發現合適的產品,以使其最終系統能更加環保。
便攜電源設計挑戰
便攜產品本來就是對電源管理非常苛刻的行業,隨著便攜設備越來越普及,對便攜設備的電源設計能效要求也越來越強烈,并成為電源設計的主戰場。
便攜式產品集成的功能越來越多,集功能娛樂于一體。對于便攜電源產品,由于空間的限制,要求芯片級產品具有更小的體積,更高的集成度,更少的器件。這就意味著電源管理IC要應對電池使用時間、高集成性、可靠性、外形因子以及成本等方面的挑戰。而目前,張潔萍認為便攜式移動設備的電源管理系統還是存在一些技術上的難題,主要體現在:
1. 電源管理系統中最根本的問題:如何提高電源效率。
2. 平衡效率與尺寸:提高頻率可以使用較小的電感,這樣可以有效的減少PCB面積。但提高頻率的同時,也會降低系統的效率,所以在工作頻率和PCB面積間需要找到一個合理的平衡點。
3. RF和音頻線路則要求電源管理系統具有更低的噪音和更高的隔離。
就便攜式產品的設計而言,除了上面所列的存在很多系統設計師必須克服的關鍵問題。Tony Armstrong認為還有一個最重要的問題是怎樣讓熱量從設備中散發出來,因為這類設備沒有風扇用來實現冷卻。因此,這類產品內部使用的電源轉換 IC 必須是熱效率非常高的,因為電源轉換效率欠佳會產生熱量。這種熱量是在能量傳遞過程中于穩壓器中損失的功率產生的。此外,在很多便攜式設備內部,用于實現冷卻的空氣流動有限,散熱器也受到限制,因為這類產品本身的尺寸和可用空間有限。這導致在小型、緊湊的外形中,裝入的是密集排列的印刷電路板。因此,將熱量排出產品的途徑有限。這種熱量就等于工作環境溫度的上升,這又可能對產品的可靠性產生不利影響。
DC/DC 轉換器的轉換效率可以按照輸出功率除以輸入功率計算,或者換一種方式,按照負載功率除以輸入功率計算。在電源轉換過程中產生熱量所導致的結果是,系統設計師必須仔細考慮應該使用什么類型的穩壓器。因此,在很多制造商中出現的一種常見的趨勢是,采用開關穩壓器而不是更簡單的線性低壓差穩壓器,因為開關穩壓器可以更高的效率工作。
在幾乎任何類型的電池供電便攜式設備中都需要多個電壓軌,這種情況非常常見。這些軌包括多個微處理器軌和大量特別功能電壓軌。因此,對提供必要功率的電池需求已經極大地增加了。不過,電池的外形尺寸一直保持相對較小,而且功率密度僅實現了適度增加。結果,在幾乎任何手持便攜式設備中,電池運行時間和良好的熱量管理都成為了非常重要的賣點。這導致需要非常緊湊和高效率的多輸出同步降壓型轉換器。
同步降壓型轉換器與傳統線性穩壓器相比,已經在電池運行時間上有了極大改進。此外,這類轉換器提供 96% 左右的效率,幾乎無需任何散熱器。因此,就電源轉換 IC 而言,Tony Armstrong看到的一個日益增強的趨勢是,提供多輸出器件,例如 6 到 8 個通道,而且所有通道都是同步降壓型轉換器,以在很寬的電流范圍內實現高效率轉換,同時以高于2MHz 的開關頻率工作,以保持盡可能小的外部組件尺寸和解決方案占板面積。
便攜設備集成的功能越來越多,功耗也越來越高,而電池容量及技術的進展仍然緩慢。鄭兆雄強調,便攜設備設計人員必須適應這種結合許多功能的高集成度趨勢,提供足夠長的電池使用時間,同時配合消費者對纖薄外形的需求。為了應對這些挑戰,可行策略是在選擇集成多種功能的主芯片組,同時選用高集成度的電源管理集成電路 (PMIC),幫助簡化設計,使控制電源所需的資源減至最少,并將外形因子保持在可控范圍之內。雖然高集成度PMIC的應用日益增多,但隨著便攜產品功能不斷增多,集成度相對較低的電源轉換IC的需求也增加了,以此配合增加新功能。
新的競爭需求
電源半導體是個技術發展相對平穩的行業,新技術的出現并不多,但是在更高能效需求驅動下,如何幫助客戶應用新技術更快更高效進行電源設計,就成為電源半導體廠商競爭的焦點。
綠色、環保、節能一直是這幾年電源動力系統技術創新的重點。隨著綠色技術在各行業的不斷滲透,新的行業標準也在推動產品升級。照明、電信、智能電網、智能家電等領域同樣具有巨大的增長空間,也是電源廠商重點關注的方向。節能主要體現在電源產品本身的節能和整體機房節能,而“綠色”主要體現在提高整機效率、減少對電網的干擾以及節省空間、節約成本等方面。另外,模塊化電源、網絡化電源等也是目前的關注焦點。模塊化電源,除了能提高電源供應的可靠性,企業自身還可根據用電負載選配模塊。因此,廠商們如果想要在激烈的市場競爭中保持甚至提高市場占有率,持續技術和產品創新是重中之重。
面對這個問題,鄭兆雄認為,電源設計相關的新技術包括兩方面,一方面,可以采用創新的電源架構來優化電源在完整負載范圍內的能效;另一方面,可以細致分析電源各個可能的功率損耗來源,采取針對性的措施來減小功率損耗,進而提升能效,并配合減小尺寸及提升功率密度。例如,當今的電源設計人員不僅要提供更高的滿載及典型負載工作能效,也要優化電源在輕載條件下的能效,從而在完整負載范圍內均能提供優異的高能效性能。
王劍介紹,飛兆半導體的業務重點仍然是能效及移動連接性的主要應用和市場。一直是追求功率密度領導地位,Dual Cool新型功率專用封裝技術,以滿足電子產品設計對更高效熱管理的不斷攀升的嚴苛要求。該技術通過在封裝頂部增加一個散熱塊,在垂直MOSFET裸片結構的漏極和源極形成一條直接散熱路徑。利用這種結構,除了到印制電路板的直接傳導路徑之外,還能利用一個散熱系統在封裝頂部實現額外的冷卻。
最近,為了提升效率和控制性能,許多馬達控制應用已經采用了逆變器解決方案。即便在家用電器領域,BLDC逆變器解決方案正在普及。不過,關鍵問題是如何提高這些解決方案的成本效益和可靠性,許多功率器件供應商針對這一市場推出分立器件或模塊解決方案。制造商喜好使用模塊解決方案,因為相比分立解決方案,模塊解決方案具有數項優勢。首先,模塊方案有助于提高系統的可靠性和效率。許多成套設備開發人員在設計功率部件和柵極驅動電路時遇到了困難,因其布局周邊是非常敏感的。而模塊解決方案在設計中考慮了這些因素,以期減小雜散電阻/電感并優化開關特性,這可以通過優化硅晶片安排及縮短引線粘接長度來實現。
近年來,由于越來越需要高能效應用,所以電源管理迅速提到設計日程上來,成了工程師需要解決的首要問題。由于希望系統能夠提供更多功能,所以多種終端設備的功率電平和電源密度要求在不斷提高。這就要求電源管理解決方案能夠以更小的解決方案尺寸提供更高的電和熱效率,同時還要滿足嚴格的法規要求和終端用戶對更高能效的需求。潘大偉介紹,IR采取的戰略包括構建更高效的功率半導體技術和產品與新封裝解決方案,讓用戶無需提高成本即可提高應用效率。我們還提供用戶輕松、快速評估和實現這些新電源管理技術所需的工具和工程支持。隨著設計者和技術人員逐漸接近芯片的物理極限,進一步提升性能就變得越來越復雜,并且需要付出高昂的代價方可實現。某些情況下,為了提高系統的電源密度和減少能源浪費,同時縮小系統尺寸,降低復雜度和削減成本,需要新技術來構建元件,而其它情況下,則需要新材料。除了努力提高現有硅基電源器件的效率和集成度,IR還將重點開發GaN基解決方案。
目前在電源管理領域有很多熱點技術,而新技術的一個典型例子是來自可替代能源領域。顯然,任何專注于應對這一領域的電源管理產品都將有極大的增長潛力。
對環境能源進行非常少量的收集和管理,可以借用該能源能用來執行各種功能,以達到部分節能與提高能效的目的,例如監視大樓中的 HVAC系統,從而使能源利用效率更高。在我們周圍存在著許許多多的環境能量,能量收集的傳統方法一直是借助太陽能電池板和風力發電機。不過,新的收集手段允許我們利用各種各樣的環境能量源來產生電能。此外,重要之處并非電路的能量轉換效率,而是更多地在于可為其供電的“平均收集”能量值。例如:熱電發生器可將熱量轉換為電力、壓電元件可轉換機械振動、光伏元件用于轉換陽光 (或任何光子源)、而流電元件則可從濕氣實現能量轉換。這使得能夠給遠程傳感器供電或對電能存儲器件 (例如:電容器或薄膜電池) 進行充電,從而可為微處理器或發送器實施遠程供電,而無需使用本地電源。Tony Armstrong認為,這反過來又為將凌力爾特的能量收集產品用作潛在的解決方案帶來了機會。
可替代能源帶來了很多機會,其中一個非常典型的例子是太陽能供電的電子設備市場。隨著各公司不斷尋求降低能耗的方式,該市場也在持續增長。例如智能電表,這類電表用在智能電網上,希望由環境能源供電,以降低工作所需的能源成本。一個可行和充足的能源是太陽能。不過,因為太陽能是易變和不可靠的,幾乎所有太陽能供電的設備都具備可再充電電池。因此,一個重要的目標是,抽取盡可能多的太陽能以給這些電池快速充電,并保持它們的充電狀態,以在沒有太陽可用時將電池用作能源。
數字模擬的博弈
模擬電源和數字電源經過幾年的博弈,目前進入相對平衡的一個階段,比較而言數字電源和模擬電源各有優勢。如數字電源更靈活,但在響應速度、成本及占位面積方面,相比模擬電源仍有不少差距。總的來看,模擬電源仍占據主導地位,特別是在不需要額外數字控制功能的應用中,模擬電源及電源管理芯片毫無疑問是首選。安森美的鄭兆雄直言,領先的高性能、高能效電源方案供應商在模擬電源領域也不斷創新,包括以創新的電源架構來配合提升電源能效,應對更加嚴格的能效要求,使模擬電源在未來仍有極廣闊的發展空間。MAXIM的Jon Day則表示,目前對于數字和模擬控制方案的對比大多集中在性能方面,但應該看到模擬方案在成本上仍然有一定的優勢。不過隨著數字電路轉向更小的尺寸,這種情況將會發生逆轉。數字方案的主要優勢在于遠端控制的靈活性以及簡潔的控制架構——無論在用戶級還是系統管理級。
當然,作為新技術出現的數字電源,必然有其自身的優勢才具有了挑戰模擬電源的可能。以數據中心為例,如果數字電源設計正確,就可以降低數據中心能耗、加快產品上市、具備卓越的穩定性和瞬態響應、并在諸如網絡設備中提高系統總體可靠性。網絡設備的系統設計師需要提高系統的數據吞吐量和性能,并增加功能。同時,還有一種壓力,就是降低系統總體功耗。數據中心面臨的挑戰是,通過重新安排工作流程,并將作業轉移到未得到充分利用的服務器上以使其他服務器能停機,來降低總體功耗。為了滿足這些要求,有必要知道最終用戶設備的功耗。恰當設計的數字電源管理系統可向用戶提供功耗數據,允許做出智能能源管理決策。
篇5
根據IPO咨詢機構深圳市前瞻投資顧問有限公司(以下簡稱“前瞻投顧”)的不完全統計,截至今年5月8日,A股700余家首次公開募股(IPO)候審企業中,與“美麗中國”概念相關的企業有42家,主要集中于節能環保、旅游建設、清潔能源、園林綠化等領域。
在這支上市后備大軍中,固體廢棄物、廢水處理企業有6家,均擬登陸創業板。其中,廣西博世科環保、四川環能德美科技主營工業廢水處理;山東國信環境系統、安徽國禎環保節能科技主營工業和城市節水、廢水處理;昆明川金諾化工、北京中礦環保科技則主營固體廢棄物的資源綜合利用。
同時,旅游業作為一支生力軍,在IPO后備軍團中也頗為亮眼,浙旅控股、北部灣旅游、長白山旅游、珠海天沐溫泉旅游投資集團、歡樂水魔方、安徽九華山旅游發展等6家旅游建設企業,紛紛向主板看齊。只是,從審核進度來看,6家企業中已有3家因未能及時遞交IPO財務自查報告暫時“中止審查”。
由于“美麗中國”概念涉及的產業領域較為寬泛,所以IPO候審企業的地域分布也頗為分散。前瞻投顧統計發現,這42家候審企業分布在13個省市,其中,浙江7家,江蘇、北京各有6家,山東有5家,廣東有4家,安徽有3家。
從審核進度來看,北京中礦環保科技、康躍科技、中材節能、嶺南園林是已經通過了發審會的,只待IPO重啟,即可有機會率先登陸資本市場。另有7家企業因各種原因,暫時“中止審查”,除了上述所提的3家旅游業公司,還有北京泰寧科創雨水利用技術、上海唯賽勃環保科技,以及浙江滕頭園林、光合園林。
值得關注的是,在IPO財務核查的壓力下,寧波匯綠園林建設于今年4 月向證監會遞交IPO申請,成為近期新進入IPO 候審隊伍的園林企業,但該公司不在IPO 財務核查行動之列,無需提交自查報告。
環境保護:資金缺口大,擬上市企業資源多
前瞻投顧認為,環境保護行業面臨著前期投入大、回報周期長、投資收益低等共性問題,同時,BOT(建設-經營-轉讓)和EMC(合同能源管理)等新興商業模式又難以獲得傳統信貸認同。所以,資金是擺在環保企業面前的頭等難題,而IPO,也成為企業首選的融資途徑。
據不完全統計,截至目前,傳統水務、污水處理和固廢處理三大領域內的上市公司多達數十家,已經進入IPO申報流程的同類企業也有近20家。同時,前瞻投顧的企業監測數據庫也顯示,未來3-5年有上市計劃的企業也有數十家,可見,一直以來困擾環保產業的融資難問題,仍未得到有效解決。
就短期來看,新股發行政策仍舊不明朗,包括最近的財務核查專項行動已經讓十余家環保企業折戟IPO,除非企業資質非常好,對IPO勝券在握,否則,一味地將目標鎖定在新股發行并不現實。企業可以根據自身的資質,選擇更契合實際的融資方式,包括境外上市、發企業債、并購重組、上新三板再擇機轉板等。從長期來看,隨著中國多層次資本市場的建立,中小企業的融資方式會更加多元化,操作方式也會更加便利。
美麗園林:受綠大地事件影響,上市漸趨理性
園林企業的賬單周期跨度長達三至五年,存貨要求也很高,加上苗木培育受季節性、區域性限制,市場價格波動較大,評估難度大,因而園林企業融資渠道十分狹窄,基本依賴自有資金和銀行貸款,甚至連銀行貸款的難度,也比其他行業的企業更大。
基于多年對創業板、主板過會、被否企業的跟蹤研究,前瞻投顧認為,園林企業上市小高峰的來臨,是產業發展的必然趨勢。但是,綠大地造假上市的事件,引起了資本市場和輿論界的軒然大波,勢必也會影響到發審委員和投資者對園林類擬上市軍團的印象。
從目前候審企業的狀態來看,5家候審企業中,嶺南園林早已于2011年7月6日就通過了發審會,等候至今,仍舊未拿到發行批文。而浙江滕頭園林、光合園林則因為IPO財務專項核查進入“中止審查”,前景堪憂。盡管官方對于他們IPO路遭遇坎坷的具體原因并無確切說法,但無論是企業自身存在硬傷,還是行業本身的財務核查難度確實太大,綠大地造假上市的陰霾,始終揮之不去。
此外,前瞻投顧以2013年4月19日的收盤價來計算4家已上市園林企業的市盈率和市值情況:東方園林的總市值263.62億元,市盈率50.57倍;棕櫚園林的總市值100.57億,市盈率33.79倍;普邦園林市值90.92億,市盈率41.61倍;鐵漢生態市值97.52億,市盈率45.17倍。
相比其他行業,園林行業的市盈率和市值都是偏高的,這說明資本市場還是十分看好這個行業的發展。因此,我們預計,短期內,園林行業的上市節奏,將因為綠大地事件和IPO財務核查行動而趨于緩和,趨于理性。但從長期來看,園林行業的上市前景仍舊是樂觀的。
清潔能源:IPO及投資短期遇冷?未來有望破解全球能源困局
今年以來,以風電核能和光伏為代表的清潔能源行業,一季度遭遇資本“寒流”,7家擬上市企業進入終止審查名單,其中,河南裕華光伏新材料、寧夏日晶新能源裝備在此前均已經通過了發審會,卻在IPO財務核查行動中意外“中槍”,被迫暫時告別IPO。
同時,無錫尚德、江西賽維等行業巨頭的沒落,也給國內光伏行業帶來了一系列“連鎖反應”,不僅中環股份、隆基股份、京運通、亞瑪頓、航天機電等一系列關聯企業近4億元的壞賬浮出水面,連擬IPO公司也被監管機構視為業績下滑重災區,給予高度關注,PE/VC等機構投資者也對太陽能行業更加謹慎。
前瞻投顧認為,光伏產業屬于新興產業,各方面發展并不成熟,企業經驗不足,激進冒失也在所難免。相對來說,風電類能源發展則較為平穩,其中,電池與儲能技術頗為亮眼,不過根據多家上市公司的業績報告,動力電池業務增速有明顯的減緩趨勢。
盡管如此,在整個行業景氣度急劇下降的形勢下,清潔能源企業資金周轉困難的現狀依然沒有解決,而PE的謹慎為之,也讓IPO成為眾多清潔能源企業唯一的融資渠道。如今,廣州鵬輝能源科技、惠生(南京)清潔能源、北京神霧環境能源科技集團、蘇州中來光伏新材料等企業仍然在IPO候審中。
對此,前瞻投顧分析,盡管目前清潔能源行業整體形勢不容樂觀,但清潔能源是環境友好型能源,符合“美麗中國”的戰略發展理念,具有環保、便利等優勢,隨著全球能源困局和環境污染的日益突出,清潔能源與資本市場的對接現狀將得以改善。
旅游建設:圈錢質疑不斷,順應消費潮流是關鍵
此前,西安旅游、旅游、北京旅游、張家界、麗江旅游、桂林旅游、峨眉山、黃山旅游、三特索道、華僑城、九龍山等相繼上市,A股旅游板塊呈現百花齊放的姿態,但目前,旅游板塊在A股上市公司中所占權重小,投資關注度也不足,缺乏大型藍籌股,因此,A股旅游板塊給了擬上市企業很多想象空間。從目前6家旅游建設企業排隊候審,以及近期被曝收取門票謀求上市的鳳凰古城,已然窺探出旅游業對資本市場的狂熱。
前瞻投顧認為,盡管旅游業投資具有資金投入多、運轉時間長、回報見效慢等特點,但在眼下資本泡沫漸趨破滅的市場環境下,賺快錢的機會已經越來越難,資本市場對于旅游業的態度也漸趨理性和寬容。
旅游業是建設“美麗中國”最有優勢、最富潛力的美麗產業。市場參與者想要吃好旅游這塊“大蛋糕”,順應消費潮流,挖掘產業亮點是關鍵。企業要找到自己合適的方向與定位,并根據自己的綜合能力,找到屬于自己的發展空間,扮演合適的角色,才有可能得到消費者的認可,以及投資者的青睞。
縱觀過往的旅游業融資上市個案,不難發現,真正的成功者,都是能準確把握旅游業發展脈搏,勇做市場拓荒先鋒的人,包括開辟主題公園項目的中國港中旅集團、實現互聯網和旅游業有效融合的納斯達克上市公司攜程旅行網等。旅游業跟其他產業融合發展的趨勢仍將持續,包括現在已經做得比較成熟的旅游地產、農業旅游、文化旅游等,當然,市場需求是在不斷變化的,很多消費空白,也還有待挖掘。
“美麗中國”相關概念擬上市、擬融資項目投資價值分析
截至2012年12月底,前瞻投顧累計為超過300家企業提供IPO輔導,其中已上市企業逾150家。下文是前瞻投顧從過往實際參與操作的IPO 項目或投融資項目中挑選出的幾個頗具代表性的案例,希望通過項目投資價值的解讀,呈現“美麗中國”相關概念背后的“美麗”商機。
項目名稱:華東某旅游集團
項目賣點:旅游產業鏈的整合
解讀:目前,我國大多數旅游企業經營的旅游業務都是旅游業產業鏈中的個別環節,如旅行社、景區資源開發、旅游餐飲酒店等,但隨著市場競爭要素的演變,市場亟需一些產業整合力量,將各個環節的優勢資源都串起來,形成一個統一整體參與競爭。而這個項目就開創了一種全新的商業競爭模式,基本囊括了旅游產業鏈的各個環節,包括旅行社、景區資源、旅游設施建設與維護等。
項目名稱:廣東某環保服務提供商
項目賣點:全方位系統解決生產型企業的環保問題
解讀:中國經濟增長方式從高能耗高污染轉向低能耗低污染,要求傳統制造業對其生產方式進行改造升級,包括生產工藝的改良,工業廢棄物的有效處理等一系列問題。特別是一些污染大、改造難度大的傳統制造企業,比如煤化工、紡織、醫療、造紙、石油等行業,尤為需要一種系統化、個性化的節能環保解決方案,包括環保咨詢、研發、設計、設備生產、施工、運營等。這個領域市場潛力大,但進入門檻也相對較高,所需要的技術、資金、人才支撐也更大。
項目名稱:浙江某園林企業
項目賣點: 高檔別墅景觀工程
解讀:這個項目的特點在于,從地產園林中再度細分市場,深耕高檔別墅住宅、高檔酒店、私家庭院的景觀工程。相對來說,這類項目的單價較高,利潤率較大,在當下的市場競爭環境下,精耕細分也不失為一個可取的競爭方式。除此之外,該項目也在上游領域進行了有效補充,包括在浙江當地及山東等地建立苗木生產基地,儲備大量的園林苗木,以配合高檔別墅景觀工程的施工需要,這不僅是有利于降低成本,也在一定程度上緩解了外部采購的風險和壓力。
項目名稱:廣東某能源科技公司
項目賣點:完整的電池系列產品
篇6
電力是人民生活、經濟進步不可或缺的必需品,美國作為世界第一大經濟體,提供可靠的電力供應是維持社會穩定、保證經濟社會平穩發展的必然要求。但隨著通用網絡與信息技術在電力系統中的使用,病毒、網絡攻擊給電力生產帶來了信息安全風險,尤其美國部分落后地區電網基礎設施陳舊,測控與保護系統缺少安全防護機制,一旦遭受信息安全攻擊,不僅造成本地區的電力故障,還可能影響北美地區的電力供應。2003年美國東北部和加拿大部分地區發生大面積停電就是典型的連鎖反應事故。隨著美國智能電網建設的推進,更加開放與友好的電網讓美國的電力供應面臨更多威脅。2009年的美國黑帽大會上就有人演示驗證了蠕蟲可以在24h內感染智能電表,使1.5萬戶家庭電力供應陷入癱瘓[1]。針對基礎設施信息安全的嚴峻形勢,美國聯邦政府下屬多個機構都對電力系統的信息安全給予高度重視,投入資金進行相關的研究與標準制定工作,經過近10a的發展,美國政府相關部門在工業控制尤其是電力系統信息安全防護方面,先后經歷了交流研究、立法規范、推行標準和當前的智能電網安全試點投資建設階段,目前信息安全工作已經取得了一定的成果,的標準和指南被世界范圍內電力行業信息安全相關工作人員參考和使用。
本文在對美國電力行業信息安全相關政府部門和標準組織的工作進行總結的基礎上,對影響力比較大的法規、標準、及相關指導文件進行了解讀,并分析了美國電力行業信息安全工作的特點。
1美國電力行業信息安全管理模式
1.1美國電力行業信息安全研究與管理組織結構
美國聯邦政府對電力系統的信息安全工作極為關注,國會多項法案,賦予下屬多個部門管理權利與相關職能。在電力企業與機構信息安全監管方面,遵循已有的電力企業監管方式,授權聯邦一級的聯邦能源管理委員會(FederalEnergyRegulatoryCommission,FERC)監管包括信息安全標準在內的電力可靠性標準的推行。在電力行業信息安全研究與指導方面,美國能源部(DepartmentofEnergy,DOE)下屬多個能源實驗室從事信息安全的研究,研發的信息安全防護措施與技術直接用于電力相關示范項目中。在信息安全標準化方面,商務部下屬美國國家標準技術研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)致力于工業控制系統安全標準和智能電網信息安全標準的制定,形成了大量研究成果,為電力企業實施信息安全防護提供了指南。此外,美國國土安全部(DepartmentofHomelandSecurity,DHS)負責信息安全威脅分析與信息安全事件的應急響應,每年都組織包含電網等基礎設施在內的大規模信息安全演練。
1.2國土安全部
美國國土安全部(DHS)是美國聯邦政府的一個內閣部門,主要職責包括保護美國免受恐怖組織的攻擊,同時在發生自然災害時進行緊急響應。
DHS在2006年、2008年和2010年分別進行了3次網絡風暴(cyberstorm)演習。網絡風暴演習模擬美國關鍵基礎設施遭受大規模網絡攻擊時,網絡應急響應團體中各政府部分與相關企業聯合應對的情況,旨在檢測并加強政企合作的網絡防災和響應能力。
DHS還負責控制系統安全項目(controlsystemssecurityprogram,CSSP)的執行,通過聯邦、州、地區政府部門和工業控制系統所有者、運營商和廠商的共同努力,降低關鍵基礎設施面臨的信息安全風險。項目下設工業控制系統聯合工作組(industrialcontrolsystemsjointworkinggroup,CSJWG),為聯邦機構內所有關鍵基礎設施和重要能源部門(criticalinfrastructureandkeystructures,CIKR),以及工業控制系統私營企業提供交流的渠道,加速設計、開發和部署安全的工業控制系統,持續加強利益相關者在信息安全工作方面的合作。
1.1 能源部及相關單位
1.3.1美國能源部
美國能源部(DOE)是美國聯邦政府的能源主管部門,主要負責制定和實施國家綜合能源戰略和政策。具體職責包括:收集、分析和研究能源信息,提出能源政策方案,制定能源發展與能源安全戰略,研究開發安全、環保和有競爭力的能源新產品等。在推進電力安全防護工作方面,DOE在2003年就提出了《保護SCADA系統信息安全的21步》,還資助美國電力科學研究院(ElectricPowerResearchInstitute,EPRI)和多個能源實驗室進行電力系統信息安全風險與防護技術的研究。
1.3.2美國聯邦能源管理委員會
美國聯邦能源管理委員會(FERC)是一個內設于美國能源部的獨立監管機構,前身是成立于1920年的聯邦電力委員會(FederalPowerCommission,FPC)。委員會的主要職責是負責依法制定聯邦政府職權范圍內的能源監管政策并實施監管,具體包括監管跨州的電力銷售、批發電價、水電建設許可證、天然氣定價和石油管道運輸費。
《2005年能源政策法案》授權FERC監督主干電網強制可靠性標準的實施。2007年7月,FERC批準由北美電力可靠性組織(NorthAmericanElectricReliabilityCorporation,NERC)制定的《關鍵設施保護》(criticalinfrastructureprotection,CIP)標準為強制標準,要求各相關企業執行,旨在保護電網,預防由于薄弱的訪問控制、軟件漏洞或其他控制系統漏洞而導致的信息系統攻擊事件的發生。1.3.3北美電力可靠性協會北美電力可靠性組織(NERC)是一個非營利性組織,其前身是1968年6月成立的國家電力可靠性委員會(NationalElectricReliabilityCouncil,NERC)。1965年發生美國東北部大停電之后,各電力企業為促進北美電力傳輸的可靠性、保證電網輸電能力,聯合成立了該委員會。1981年由于加拿大和墨西哥的加入,NERC改名為北美電力可靠性協會(NorthAmericanElectricReliabilityCouncil)。NERC的主要工作包括組織制定電力系統運行標準、監督和推進標準的執行、評估系統的能力和提供培訓服務。NERC還對重大的電力系統故障進行調查和分析,以防類似事件的再次發生。NERC的成立極大地推動了電力系統可靠性理論的研究及其在工程實際中的應用,同時也帶動了世界各國電力可靠性管理工作的開展。
《2005年美國能源政策法案》提出成立“電力可靠性組織”(electricreliabilityorganization,ERO),制定并推行強制可靠性標準。2006年,NERC被授予該職能。2007年,NERC正式更名為北美電力可靠性組織。NERC的一系列CIP標準,被FERC認證為強制標準,在美國50個州和加拿大部分省份強制執行。美國的電力公司一旦違反這些標準,將被處罰最高每天100萬USD的罰金。
1.4美國電力行業信息安全標準研究與制定機構
1.4.1美國國家標準技術研究院
美國國家標準與技術研究院(NIST)是美國商務部下屬非監管聯邦機構,其前身是1901年成立的美國國家標準局(NationalBureauofStandards,NBS),1988年更名為美國國家標準與技術研究院。
NIST的職責是指導美國使用已有和新興的信息技術來滿足國家在社會、經濟和政治等方面的要求。根據《2002年聯邦信息安全管理法案》,NIST加強了信息安全標準、指南和相關技術的研究,完成了NISTSP800系列出版物。其中,NISTSP800-82《工業控制系統安全指南》和NISTSP800-53《聯邦信息系統推薦安全措施》2份出版物與電力工業信息安全密切相關。
根據《2007年能源獨立與安全法案》,NIST“主要負責協調開發一個包括協議和信息管理的模型標準框架,實現智能電網設備和系統的互操作性”。為了完成法案提出的要求,NIST制定了3階段的工作計劃,以快速建立一套最初的標準,并形成有效的工作流程,隨著技術的革新持續對標準進行制訂和實施。NIST為商業和其他智能電網利益相關者提供了一個開放的公共交流平臺,通過該平臺,相關人員可以對已有的標準進行識別,分析缺失的標準并提出亟需制定的標準。目前NIST已了NISTIR7628《智能電網信息安全指南》。
1.4.2國際自動化協會
國際自動化協會(InternationalSocietyofAutomation,ISA)成立于1945年,是一家全球性的非盈利組織。主要從事自動化行業技術標準化工作。除了制定標準,ISA還從事認證、培訓、會議組織、技術刊物出版等工作。
ISA的前身是美國儀表協會,2000年隨著研究范圍的擴大,更名為美國儀器、系統和自動化協會,后在2008年又更名為國際自動化協會。ISA下屬ISA99委員會從事包括電網調度系統在內的工業控制系統的信息安全標準化工作,目前正在制定ISA99《工業自動化與控制系統安全》標準系列。
2美國電力行業信息安全工作主要成果
2.1關鍵設施保護CIP標準
2.1.1CIP標準的制定過程介紹
目前在全美強制推廣的CIP標準最初名稱是NERC1300,2005年NERC對NERC1300進行了更新并更名為CIP,分為CIP002-009共8個部分草案。CIP編制的目標是保證電網的可靠運行,覆蓋對象包括供電公司、發電廠、電網運營商等電力企業。2006年4月,在經過4個版本的討論與修改后,CIP標準第1版,同時了符合性實施計劃[1'實施截止日期根據企業的不同定在2009—2010年之間。
2007年7月20日,FERC針對NERCCIP標準了一份《公共制定規則通知》[11],將NERCCIP作為強制性標準進行推行,但對標準的8個部分提出了59項修改內容,要求CIP在2009年前進行修改。2008年末,CIP的修改進入了實質性階段,在2009年9月末了CIP第2版,即CIP002-2至CIP009-2。但在標準的執行過程中,針對CIP執行效果不佳的問題,NERC對CIP標準要求進行了細化和調整,2011年1月了CIP第4版。
2.1.2CIP標準內容介紹
NERCCIP標準的核心部分是CIP-002至CIP-009,8個要求部分分別覆蓋資產識別、安全管理、人員管理、訪問控制、物理安全、系統安全、應急響應與災難恢復,具體內容描述見表1。在提出要求的基礎上,NERC制定了符合性實施計劃,將標準的執行分為了資產評估、基本符合、符合和通過審計4個階段,對不同的電力企業制定了不同的執行時間表和審計截止日期,電力企業在審計截止日期之前將CIP中要求的材料提交到NERC或州權威機構。
2.1.3CIP標準存在的問題
盡管CIP作為全美強制推行的第一個電力系統信息安全標準,已經在管理層面取得了重大突破,但是CIP在內容上仍存在很多不足。
首先,CIP-002《關鍵網絡資產識別》中只要求電力企業自己選用風險評估方法識別重要的信息資產,而且傾向于防護基于通用網絡技術的信息系統主機、終端,但對于繼電保護裝置、測控裝置、變壓器等重要的電力系統組件,CIP中卻沒有提到。電力企業可以根據自己的評估方法接受一定的信息安全風險,自主確定需要保護的資產。但是在實際操作中,很多電力企業都聲稱在進行了風險評估之后,沒有需要保護的重要資產。比如在美國東南最大的一個區域,所有電力企業(包括核電在內),都認為他們的發電系統對電網的可靠性沒有影響,系統滿足#-1定律,單一故障并不影響整個系統的穩定性,所以這些系統不屬于重要資產[12]。但是他們并沒有考慮到安全故障同時發生的情況。試想如果多個電站控制系統中都被植入了木馬,而且同時發作,出現的狀況將不亞于2003年的東北大停電。2009年4月,NERC的副主席兼首席安全官向NERC提交了一封信,信中稱70%的美國電廠都認為自己的系統不是NERC的關鍵系統,30%的輸電資產也被所屬電力公司認為是非關鍵資產,而由于CIP沒有覆蓋配電,所以100%配電系統都不屬于關鍵資產[13]。FERC在《公共制定規則通知》中對CIP的寬松條款表示不滿,要求NERC重新考慮修改事宜,經過多版更新,目前的CIP第4版中雖然對資產進行了更近一步的定義,但是發電廠的資產基線設定值高達1500MW,仍有很多的發電設備將在防護要求之外,而且標準依舊沒有考慮配電設施。
其次,CIP標準中要求的安全機制都是適用于商用信息系統的防病毒、安全配置等通用措施,主要用于解決調度中心的服務器和工作站的安全問題,而不是防護電廠和變電站的現場設備的。但對于目前美國變電站和電廠中的大部分現場控制器和可編程邏輯控制器(programmablelogiccontroller,PLC)等眾多計算機處理能力低、結構簡單的設備,這些措施則無法實施。而且,隨著智能電網的推行,底層設備的智能化而引入的信息安全風險也是CIP標準必須面對的問題。
再次,CIP標準沒有考慮配電系統和電力市場交易系統。配電的監控系統也是連接在NERC的調度通信網上的,配電監控系統的安全同樣影響電網的安全。開放接入實時信息系統(openaccesssame-timeinformationsystem,OASIS)作為市場交易系統的一種,就在CIP的管理范圍之外,它們一邊連著EMS/SCADA系統,另一邊就連著互聯網,對電網的安全構成極大威脅。
根據NERC2011年3月的標準符合度情況統計數據,從2010年起,各電力企業和機構的CIP不符合項以每月100個的速度增長,而且這些不符合項中超過一半都還沒有整改。CIP標準本身的缺陷和推行不力問題,使得美國國內很多專家對CIP是否真的能夠提升全美電力系統的信息安全水平產生了巨大質疑。
2.2 NISTSP800-53和NISTIR7628
2.2.1 NISTSP800-53介紹
在美國國會將NERCCIP提升為強制要求的過程中,信息安全界始終有呼聲推舉安全防護覆蓋面更廣的NISTSP800-53作為強制標準。
NISTSP800-53是為了支持《2002年聯邦信息安全管理法案》而制定的,該法案要求所有聯邦機構都開發、記錄并實施信息系統安全項目。作為法案實施的一部分,NIST提出了“風險管理框架”,將法案相關的標準和指南進行整合,幫助各機構制定實施信息安全項目,在法案的要求下,所有的聯邦機構都必須強制執行。NISTSP800-53是“風險管理框架”的基礎,其中包含管理、操作和技術3類安全控制措施(圖2),為機構實施信息安全項目提供了基本信息安全控制點。
2.2.2 NISTIR7628介紹
在美國政府將智能電網列入國家重點發展產業的同時,NIST為智能電網信息安全戰略規劃了一份報告NISTIR7628《智能電網信息安全指南》。作為國家層面智能電網信息安全防護戰略規劃與指南,NISTIR7628中提出了一個普適性的框架,電力企業可以根據該框架制定基于自身特征、風險與脆弱性的信息安全戰略規劃。而相關的電力設備廠商和管理部門也可以將該報告中的安全措施作為工作指南的基本素材。
NIST編制NISTIR7628的目的是對NISTSP1108《智能電網互操作標準框架與路線圖》進行補充。NISTSP1108提出信息安全是需要優先解決的標準工作專題,NISTIR7628在此基礎上,對智能電網的信息安全進行了深入的分析,提供了用于指導智能電網風險管理的相關內容。NISTIR7628的編制工作自2009年3月啟動,經過了多輪公開討論與修改,第3版最終在2010年8月。
NISTIR7628報告第3版全文分為3個分冊。第1分冊描述了用于識別高層安全要求的風險評估步驟,提出了智能電網概念模型和7個智能電網域、域中以及域間接口的邏輯接口架構,并將這些接口分為了22類,對每一類接口制定了高層安全要求。在第1分冊的最后對智能電網系統與設備中的加密與密鑰管理問題進行了討論。第2分冊主要對用戶的隱私問題進行了討論。報告中對智能電網中新技術、個人信息、社區信息、人們在居所中的行為、電動汽車的使用情況等信息涉及的隱私問題進行了分析。根據被普遍使用的隱私原則,建議電力企業對智能電網業務流程中的包含個人信息的數據流進行跟蹤,將隱私風險降到最低,另外還建議電力企業對用戶和相關人員進行智能電網隱私風險的培訓,指導他們降低此類風險。第3分冊是對前2冊中提出高層安全要求的需求分析和其他相關資料的匯編。其中包含脆弱性分類方法和報告編制采用的“自下向上”的安全分析方法。此外,還包含了智能電網信息安全新技術研發專題,指明了保證高層可靠性與安全的技術方向。最后,對識別和梳理智能電網信息安全標準的過程進行了描述。
NISTIR7628最大的貢獻之一是形成了智能電網的安全要求指南,這些安全要求的內容主要是出自NISTSP800-53附錄I中工業控制系統的安全要求,是對NIST之前工業控制系統安全研究成果的繼承。盡管這份報告內容翔實豐富,且對于實際防護具有指導意義,但與NISTSP800-53遭遇的尷尬境地一樣,美國政府想在電力行業內推行NISTIR7628中的要求仍需要長時間的考量和多方利益的權衡。
2.3 ISA99和舊C62443的推進
除了政府層面從保衛國家基礎設施安全的角度關注電力系統以及智能電網的安全防護外,安全廠商、監控系統與設備制造商也意識到了電力系統的安全產品與解決方案市場潛力巨大,在基于原有信息安全技術提供測控系統及設備附加安全服務的同時,廠商通過參與民間電力系統信息安全技術標準化工作來占領技術制高點,擴大影響力,提升自身競爭力。
ISA下屬ISA99委員會從事工業控制系統的信息安全標準化工作,正在制定的標準系列ISA99《工業自動化與控制系統安全》未來將被IEC等同采用為IEC62443《工業通信網絡一網絡和系統安全》。
ISA99委員會在其工作計劃中提到,未來《工業自動化與控制系統安全》系列標準包含有常識與術語、安全項目的建立與運行、系統的等級與要求和終端設備的技術要求等4部分內容,標準結構見圖3。
在ISA99委員會進行標準制定的同時,ISA下屬安全合規性委員會(ISAsecuritycomplianceinstitute,ISCI)成立了嵌入式設備安全保證(embeddeddevicesecurityassurance,EDSA)認證項目,提出了嵌入式設備安全功能要求、嵌入式設備開發要求和嵌入式設備網絡協議健壯性要求等一系列嵌入式設備測評準則和流程文檔,在一定程度上為嵌入式設備的廠商提供了設備安全功能指南。
設備與系統安全機制的標準化和對電力通信規約的安全改造標準化,可以從底層直接實現系統建設與更新過程中安全技術的產業化集成,對提高電力系統的安全風險抵御能力具有重要意義。ISA99委員會早在1997年就了工業控制與自動化信息安全技術的報告,是最早進行相關研究的組織之一,因此業界一直對由廠商和研究機構組成的ISA99委員會寄予巨大期望,希望該委員會制定的標準能夠從本質上提高工業控制系統的信息安全技術防護能力。在歐洲和亞洲具有巨大影響力的IEC的加入,也為ISA99在全球的推廣提供了有力的支持。但是由于工作量巨大,標準工作組內部組織不力,ISA99標準的編制工作進展緩慢,目前還沒有成型的實質性成果。
3美國電力行業信息安全工作的特點
3.1 廠商掌握核心信息安全技術
由于美國信息技術發展起步較早,美國IT廠商掌握著大量信息安全的核心技術,而且信息安全的標準化工作都主要是美國有實力的廠商主導。以目前唯一的電力系統信息安全技術標準,電力規約通信安全標準IEC62351[2Q]為例,IEC62351-3《包含TCP/IP協議的安全規范》中使用的方法為“傳輸層安全協議”(transportlayersecurity,TLS)[21],TLS協議是Certicom公司1999年在Internet工程任務組(Internetengineeringtaskforce,IETF)提出的。另外,Cisco、Microsoft等國外公司都掌握大量通信信息安全核心技術。
除了掌握核心技術知識產權,大量美國廠商還引領著信息安全技術的發展方向。隨著電力監控終端的處理能力的提高和一次設備的智能化,設備自身面臨的安全風險逐漸增多,大量自動控制系統生產廠商都在致力于將信息安全功能作為設備的增值能力,意圖從系統底層奠定智能電網信息安全的基礎。全球嵌入式及移動應用軟件制造商WindRiver于2011年2月宣布與全球最大的專業安全技術公司McAfee達成一項戰略合作協議,針對各類非PC設備,尤其是嵌入式及移動設備,共同開發、營銷專屬的安全防護解決方案并提供相關支持。
3.2 國家層面電力安全項目扶持力度大
美國聯邦政府安排多個部門從事電力系統信息安全的相關工作,并對工業控制系統安全研究、智能電網標準化和企業技術研發項目提供強大的資金支持。早在2004年,DHS就向11家小公司提供了10萬USD基金進行包括入侵檢測系統(intrusiondetectionsystems,IDS)和密碼算法在內的SCADA系統安全相關研究。2005年,為支持研究機構從事SCADA系統安全研究,DHS和NIST共同出資850萬USD作為由Sandia實驗室領導的信息架構保護協會(instituteforinformationinfrastructureprotection,I3P)2a期的研究經費。2007年,DOE向5個項目提供了790萬USD進行電網以及其他能源基礎設施的安全設備集成與先進技術應用。2009年底奧巴馬提出政府將撥款34億USD帶動美國智能電網建設,2010年美國能源部為10個智能電網信息安全項目提供了3040萬USD作為資金支持。2009年底確定的智能電網示范項目中很多項目都不同程度地包含信息安全的工作,其中DOE提供850多萬USD示范項目基金,采用波音公司的軍用級別信息安全軟件技術改進區域輸電系統計劃與運行軟件。美國多個部門連續在財年預算中提供工業控制和電力系統信息安全的項目基金,鼓勵企業和學術機構從事相關的研究和研發工作,當前美國在電力系統信息安全方面的國際領先地位與政府的大力扶持密不可分。
3.3 電力行業信息安全監管力度較弱
美國在電力行業市場化進程中,隨著民間資本的流入,政府對電力企業的監管控制程度都不同程度地降低了。在信息安全工作方面,盡管多部門齊抓共管,但在實際工作中國家層面各政府部門并不能強制要求電力企業如何進行信息安全防護工作,主要措施還是提供信息安全防護標準、指南,并且通過推動標準、指南的產業化應用逐步實現電力企業安全防護能力的提升。雖然FERC在強制推行CIP標準,但CIP的強度與我國的《電力二次系統安全防護規定》及配套方案相比,在控制力度和技術措施細度方面存在巨大差距,即使貫徹實行,也難以達到防御集團式攻擊的能力。而且,FERC的監管權利有限,只能被動等待電力企業上報自審結果,并不具備有力的強制性監管方式,即使電力企業對實際標準執行工作敷衍了事,FERC也無可奈何。
3.4 電力企業信息安全工作基礎較差
在電力市場競爭中,大部分美國電力企業更關注經濟效益。由于受到20世紀90年代電力改革的影響,部分州的電網運營商利潤被擠壓,高額負債無法償還、設備無法更新、電網老化嚴重和數字化程度低等現狀嚴重制約美國電網的發展。在這樣的形勢下,企業投資者不愿意也沒有資金從事信息安全防護工作。雖然近幾年國家加大了這方面的資金投入,但對于大量的電力企業來說,信息安全的經驗積累和意識轉變仍需要時間。
在IT基礎設施方面,大部分美國電力企業不具備用于生產控制業務的專用網絡,仍使用互聯網實現生產控制系統的廣域連接,使得控制系統暴露在互聯網上,為電網的生產控制引入巨大的風險。而且,目前各公司對信息安全工作的理解和重視程度不同,設定的信息安全防護目標和實現的防護效果也差異很大,防護薄弱的節點必然會成為整個北美互連電網抵御信息安全攻擊的“短板”。
篇7
半導體不相信預言,這也許會成為2013年半導體企業在走過這一年后的集體感悟,畢竟走過從2008年金融危機之后,半導體產業就一直在跌宕起伏中艱難前行。沒有了之前幾年為一個周期習慣性震蕩,也沒有了震蕩后持續幾年的快速增長,連指揮幾十年的摩爾定律都已經看得到壽終正寢的那一刻了。面對這樣的煙鎖重樓,誰又愿意去被那些所謂的預言家霧里看花般的預測所指引,惟有靠自己去感悟市場與技術的脈搏,摸著石頭過河希望自己能早點上岸。
半導體不相信預言,2011年,許多人預測行業悲觀,結果行業增長3%左右,差強人意。2012年普遍預測行業微漲2%,結果全行業平均下跌了2%左右。這樣的預言,分析咨詢公司一定會繼續每年甚至每季度堅持做下去,但是,半導體公司也必須明白一點,整個產業發展如何并不意味著自己的發展會如何,公司業績受整體行業發展態勢的影響會越來越小,更多的將會是具體某個公司是否能夠適應自己所在市場的競爭,并且選擇卓有成效的戰略去爭取自身更好地發展。換言之,如今的大環境下,半導體企業的命運,把握在自己手上,而不再受整個市場的發展所限制。
為何要這么說,看看某分析公司提供的2012年半導體公司20強榜單,除了6家增長之外,其他14家的銷售額均有所下滑,但是這份榜單的詭異之處就在于,除了坑人的存儲器行業集體下滑之外(三星除外),其他的領域你總是能發現有些企業增長有些企業下滑。這就說明,在每個領域,只要你做得足夠好,一樣可能逆勢上揚;而如果你做得不夠好,即使你身處最光明的產業,一樣需要面對業績下滑的命運。2013年的半導體市場,沒有一個應用領域可以確保你只漲不跌,同樣沒有一個領域拒絕提供你壯大自己的機會,關鍵在于企業自己是否能夠找準機遇,并且做好應對殘酷的產業環境的準備。
半導體不相信預言,因為連續兩年的產業發展情況讓我們不得不去面對任何可能發生的產業形勢變化。連續兩年,很多企業面對的情況是,前半年訂單表現非常出色,但是二季度末開始,整個市場需求明顯下滑,最終的結果造成年底的整體表現琢磨不定。面對這樣無法理解的產業形勢,任何年初的預期需要不停的調整自己的預測,與其相信這些預測,不如相信自己的客戶,相信自己的產品,相信自己的戰略和努力。
不過,半導體已經發展成一個超過3000億規模的龐大市場,而電子信息技術的持續演進依然會給半導體足夠多的機遇和足夠長的成長時間。據統計,2010年以后人類主要的經濟增長驅動力中,絕大多數與電子信息技術有關,其中90%的增長受益于電子信息技術的創新,而現有創新的起源,還是要歸結到那些跑在小小芯片里的電信號。我們惟一需要適應的一點是,半導體已經發展得足夠成熟,這個市場不會再出現在幾年時間內的兩位數年復合增長率。作為一個已經成熟的正午產業,半導體會持續釋放著其對整個信息化地球的影響力,并成為人們生活中最不起眼卻又最不可或缺的產品。而這幾年的持續震蕩,并不僅僅是經濟形勢影響半導體的發展,更重要的是,半導體要適應從朝陽走到正午的一個轉變,當這個產業增速不再如此迅猛,當摩爾定律看似走到了末路,當人們已經習慣了硬件不過是一種基礎的工具,當半導體的利潤不再高企……這些不適應造成的影響其實早就該發生,只是2008年的金融危機提前讓這個時間點到來。也許,對半導體產業來說,現在這樣的產業頻繁震蕩只是走上新的正常道路之前必不可少的陣痛和調整期,需要在這樣的痛苦中洗卻之前多年養成的一些壞習慣和舊思維,換個想法,重裝上路。
細微的應用方面,我們依然能夠看到一些注定在2013年會成為半導體增長的主要驅動力的技術與應用,首當其沖的就是智能手機與平板電腦為主的移動便攜信息設備。十幾年之前,你想不到剛剛成立的高通半導體業務可以這么快的超越他們視為最大競爭對手的TI,而現在這個超越已經不是僅僅在手機芯片業務部分,而是實現公司層面的超越,十幾年之前,蘋果還被認為是公司岌岌可危的垃圾股票,現在即使到了600美元還依然受熱捧。在推動蘋果成為全球市值第一的公司以及助力高通市值超過Intel之后,在2013年的移動信息處理大戰中,再塑造出一兩個里程碑式的事件,也不會是什么新聞了。惟一可以肯定的是,移動信息處理大戰在2013年注定成為半導體市場最吸引眼球之處,并極有可能成為改變整個產業格局的推手。畢竟,在這場戰役中下重注的,包括了前20強中的7家,以及可能再闖進來的AMD。而前20強中的絕大部分,這幾年都會受益于智能手機的快速成長。
除去智能手機,還有很多市場在冉冉升起,或者即使傳統已經很成熟的市場,一樣是機遇與挑戰并存,比如電源管理的能效要求,比如MCU的更新換代,比如新能源市場的浮塵,比如電動汽車的撲朔迷離。在今年的新年展望專題中,我們將繼續邀請半導體的領導企業,與我們一起暢談對各自專注領域2013年的發展預測,與之前不同的是,今年我們將分不同的技術領域進行綜合性報道,請大家與我們一起,走進2013,腳踏實地去感受自己身邊的半導體市場。
來自半導體企業的聲音
2013年,擺在各個半導體企業面前的,將是一張沒有標準答案的問卷,面對一個琢磨不定的半導體市場,每位應試者需要做的,就是立足自身的技術優勢,抓住自己所在產業的發展機遇,給出自己認為最合適的答案,而評判的標準,也只有到明年這個時候才會看得出誰的發揮更出色。
聲音之TI
無論市場前景如何,TI 正在超低功耗處理及信號調節、能源管理、云計算、安全與安防以及醫療等領域推進技術發展及產品創新。TI 始終致力于同客戶、行業聯盟以及大專院校密切合作,不斷開發差異化產品,改進我們的工作、生活及娛樂方式,并滿足當前及未來的需求。TI 一直致力于打造更智能、更安全、更環保、更健康以及更精彩的生活,謝兵從應用角度看,3G、物聯網、LED顯示與照明、汽車、太陽能利用、智能電網、電動汽車、下一代寬帶、手持醫療設備、低功耗無線系統等都是很有發展潛力的應用領域。
2013年,TI仍會以模擬和嵌入式處理為重點展開業務。一方面,TI會在傳統的工業、通信、消費電子、醫療電子等行業繼續投入,另一方面,中國十二五規劃的新興產業確定了七大戰略新興產業,包括節能環保、新一代信息技術、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等,在這些戰略性新興產業中,DSP、MCU以及模擬器件都有著廣泛的應用前景。無論是技術還是產品,最重要的是TI始終堅持以客戶需求為導向的創新,為客戶提供完整的解決方案,幫助客戶開發出各種終端應用以滿足消費者的需要。為此,TI成立了Kilby實驗室、太陽能實驗室、LED實驗室以及馬達實驗室,借此向客戶提供全球一流的解決方案,幫助客戶應對在中國及全球市場的挑戰。
聲音之英飛凌
回顧2012年,中國市場經濟增速減緩。而展望2013年,傳統行業市場的不確定性或許將繼續,這確實是電子產業充滿挑戰的一年,其中的挑戰主要包括:
成本的上升造成低附加值制造業的競爭力下降;
針對中國部分出口產品(例如太陽能電池板等)的反傾銷和反補貼稅措施;
部分行業分布零散,規劃和管制力度不足,影響了本地產業的發展速度和規模;
缺乏技術人才和優質知識產權阻礙了創新實力,因此削弱了中國在高附加值產業的競爭力。
雖然面臨這些挑戰,但中國市場的規模及發展潛力仍為電子產業創造了巨大機會。作為業者,如果能找到適合的解決方案,利用市場的優勢,規避薄弱環節,這些挑戰也許會成為發展的機會。而要應對這些挑戰,我們也可以從政策扶持、拉動內需、鼓勵創新以及培養和儲備人才等幾個方面著手。
在2013年,市場的主要增長驅動將來自市場創新、技術創新和產品創新,另一方面來自于環保的需求及行業標準化和法規的實施。值得期待的產品和技術應用包括:
(1)32位多核車用微處理器,執行速度更快;
(2)汽車行業ISO26262體系的實施,使得車輛更安全;
(3)IGBT的產品市場細分及更廣泛的應用啟動
(4)更精細的半導體線寬和更大直徑的晶圓工藝和技術,會使單個IC產品成本更低。
同時,我們認為如下市場將值得大家關注:移動互聯,云計算,新能源 ,個性化消費類產品,電子支付和汽車電子。
聲音之ADI
展望2013年,我們認為新能源、汽車電子以及消費類醫療這些細分市場值得密切關注。
新能源:在中國工業市場,尤其是新能源領域,包括能源運輸、分配、儲備方式等。節能環保的新能源是中國十二五規劃產業升級的重點。中國風電機組裝機容量近年迅速增長,太陽能光伏發電成長空間巨大,逆變器供不應求。在利用半導體技術來極大地改善電能傳輸和分配以及開發新的可再生能源(如風能和太陽能)方面,中國蘊藏著巨大的商機。根據行業內預測,到2020年,中國的電力需求將翻一番。這一增長意味著對各種新產品的需求也將增長,包括智能電表、電站更新換代、太陽能和風力發電廠與傳輸設備以及超高壓輸電線路。在新能源的建設中,所面臨的關鍵問題有很多,其中提高光伏逆變效率、新能源并網接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側管理及智能計量技術等應該是業界比較關注的關鍵點。
汽車電子:在汽車領域,越來越多的中國公司非常關注混合電動汽車和純電動汽車。兩三年前,電動汽車的發展還僅僅停留在測試階段,而現在他們不僅追求安全標準和特色設置,還包括先進的駕駛輔助系統。
消費類醫療電子:國內消費類醫療市場潛力巨大,競爭對手越來越多。家用醫療監護設備在技術上的發展趨勢概括起來就是“更便攜、更安全、更低耗、更智能,以及更高診斷級的性能”。隨著健康意識的普及以及家用醫療設備技術的不斷革新和制造成本的不斷降低,家用醫療設備,尤其是以預防監測為主的家用醫療設備將面向所有用戶群,成為人們生活中的必需品。另外,隨著醫療基礎的不斷成熟,診斷級的家庭醫療設備亦將得到快速發展。除了傳統的個人醫療電子設備如血壓計、血糖儀之外,其他新的技術和應用,例如針對個人和家庭應用的生命體征信號測量等,也將帶動未來的便攜式醫療電子設備市場的發展。我們預計未來個人監護與診斷以及運動狀態監測等設備也會走入家庭和個人應用場合。我們有理由相信這些新興的醫療電子應用的出現,不久的將來會給我們的生活帶來深遠的影響。
聲音之富士通半導體
由于全球主要市場的經濟減弱,富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威對于2013的整體半導體市場發展持較謹慎態度,由于政策引導和市場環境所致,新能源、LED照明、物聯網、4G、手持移動設備, 家電,汽車電子,智能電表和照相相關應用等會成為2013年的熱點技術應用。他強調,富士通將持續保持“輕晶圓”的公司策略,減少對于不具競爭力產品的投資,加大投資和研發符合市場需求的有競爭力的產品。
在新能源汽車是2013年一個值得關注的應用,存在三大技術挑戰:一需要設計一個更加高效的電池管理系統;二如何預測和提高電池系統的使用壽命問題;戰三:在電機和電控的核心研發上,需要提高開發效率和提升安全規格。富士通半導體提供多種針對性解決方案,助力新能源汽車的快速平穩安全發展。
聲音之安森美
從總體上講,半導體產業正趨向成熟,其增長與全球GDP增長密切相關,整體長期年復合增長率(CAGR)將只有個位數,使競爭加劇及企業整合增多。由于全球經濟放緩及商/OEM庫存持續耗盡,2012年半導體銷售收入預計將下降超過4%。預計2013年開始逐漸復蘇.,估計增長率為1.5%。
安森美半導體的策略是積極推動高能效電子的創新。主要市場動力就來自汽車、通信及消費等領域。移動醫療和建筑物自動化等市場的增長前景也看好。另外,在計算機領域,Windows 8及超級本預計將刺激市場需求。
公司將繼續與全球客戶密切合作,開發及提供符合客戶不斷演變之需求的產品,從復雜的混合信號ASIC到標準產品構建模塊及電源模塊等,以構成完整的系統方案。
在通信市場,智能手機、平板電腦和4G網絡部署推動增長。而在消費市場,世界各國更加注重提升消費類白家電產品以及電視產品的能效,如房間空調、洗衣機和電冰箱等消費類白家電將持續轉向采用變速電機以提升能效,進而獲取更大市場份額;同時,“智能”及“連接型”消費類設備將迎來更大發展。此外,向移動醫療過渡的趨勢將推動醫療設備領域的增長,建筑物自動化領域的半導體成分也在快速增加進而推動市場增長。
聲音之Intersil
2013年,就全球而言,主要推動力可能會是智能化和市場分層細化,這倆點會為市場的消費類電子增加更多效益,主要應用仍會是智能消費電子、安防、汽車電子等應用領域, Intersil公司中國/香港總經理陳宇作為模擬半導體廠商,在這幾方面都有涉獵,會繼續開發客戶需求的產品,以創新迎接新的挑戰。2013年Intersil仍會繼續關注LED照明、汽車電子、智能消費電子、安防監控等領域應用,這些領域需要與其他客戶進行不斷的磨合協調溝通,才能做出非常優秀的解決方案或者產品,例如大家所熟知的SLOC產品解決方案,這個就是我們與合作伙伴共同努力打造的生態系統。
聲音之ARM
整個嵌入式市場現在大家都在談論物聯網,包括智能電網,智能交通,智能家居,智慧農業等。對于終端設備或者終端節點而言,都離不開MCU的支持,包括與傳感器的連接,系統的控制相應,與上層云計算的通訊連接等。ARM的MCU內核在開發過程中一直非常注意Energy Efficiency以及Easy of Use的設計理念,比如我們在2012年3月份推出的Cortex-M0+內核,在Cortex-M0的基礎上針對這些需求全新設計了包括2級流水線,Micro Trace Bufer以及單指令周期的I/O總線,使用起來更加方便靈活,同時與傳統的8/16位內核相比具備更高的能效表現。
UMC:制程的特性遷移比邏輯遷移重要
——因為中國IC設計業:20%要快,80%要深
中國IC市場有些特質:快、多、低、短。即比海外市場反應快得多;客戶群多;要求低價/超低價;產品生命周期較短,例如海外有些市場要保證IC用十年。
因此,代工廠要專攻這些特點。聯華電子(UMC)副總經理王國雍分析說,中國500多種本土IC設計中,真正需要先進制程(28和40nm)的不會超過兩成,智能電表、智能卡等八成的大批量產品需要主流節點,但特性(speciality)要到位、每個節點挖掘得夠深。像智能卡要eFlash,性價比合理。還有小型DDI(顯示驅動IC)領域,有HVGA(162nm)、WVGA/ qHD(130/110nm)、HD/WXGA(80nm)、 Full HD(55nm),市場需要這四種產品同時存在,最佳性價比的制程節點也是不同的。
從代工廠角度來看,如果只是邏輯上跟著先進制程遷移也不容易賺到錢,還要注意特性的遷移。據悉,UMC現在的量產制程能力涵蓋從0.5um到 28nm,同時14nm制程也已經在研發當中。 “UMC不是最先進入28nm量產的代工廠,也不是最低價格的。”王國雍說,“但是對性價比要求最嚴苛的中國和亞太地區卻占UMC總營收的47%,高于一些國際著名代工廠。因為UMC能夠幫助客戶找到最佳性價比平衡點,協助客戶同時提升競爭力和獲利能力。”
FPGA:將革ASIC的命進行到底
在2011年底的時候,某測試領導廠商創始人談到對2012年的電子市場最大的期待時,唯一提到的產品就是集成ARM核的FPGA,這足以讓我們感受到整個產業對FPGA產品的足夠關注,在最近幾年的半導體市場中,你很難找到一個產品種類像FPGA那樣蓬勃的發展,借助自身獨特的技術優勢,對傳統ASIC發起了極大的挑戰。
靈活化的設計與個性化的需求,這是每個電子設計者與消費者共同的需求,在與ASIC 競爭的時候,FPGA 特有的靈活性、可升級能力所帶來的成本效益(沒有NRE或昂貴的重制費用)以及差異化的生產力和更快的產品上市時間,是最明顯的優勢。
2013年,FPGA無疑將繼續展現其獨特的魅力,當幾家FPGA企業紛紛計劃將FPGA+ARM的全新技術結構付諸實現之際,FPGA產業又將迎來全新的一次革命。作為緊跟制程的幾個半導體產品之一,高性能高密度的FPGA在2013年將全面向20nm工藝進軍,FPGA在工藝上的領先,帶給客戶的是突破性的領先技術,可以在五大領域帶給客戶重價值: 性能更高、功耗更低、成本更少、集成度更高,生產力大幅提升。而在低密度和低成本的FPGA市場,將更加強調針對性,靈活性與易用性,直接對ASIC形成強有力的挑戰。
從28nm開始,賽靈思已經從可編程邏輯公司成功轉向所有可編程(All Programmable)公司。All Programmable器件采用“全面”的可編程技術,超越了可編程硬件范疇進而包含軟件,超越數字進而包含模擬混合信號 (AMS),超越單芯片實現了多芯片的 3D IC。20nm時代,賽靈思全球高級副總裁兼亞太區執行總裁湯立人介紹其產品組合將繼續沿著下面三大類方向繼續加強:
(1)All Programmable FPGA:具有傳統的可編程邏輯和可編程模擬、DSP、收發器和其他功能。
(2)All Programmable SoC:將完整處理器系統集成到單個FPGA架構上,硬件、軟件和I/O均可編程的器件。
(3)All Programmable 3D IC:利用3D堆疊硅片技術擴大集成度,克服傳統FPGA壁壘如高速收發器,內存等功能障礙。
20nm All Programmable 產品系列專門滿足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高帶寬的系統而精心打造。其目標應用分別是:
(1)智能Nx100G - 400G有線網絡;
(2)智能自適應天線、認知無線電技術、基帶和回程設備的LTE高級無線基站;
(3)高吞吐量、低功耗的數據中心存儲、智能網絡和高度集成的低時延應用加速;
(4)圖像/視頻處理以及面向新一代顯示、專業攝像機、工廠自動化、高級汽車駕駛員輔助和監視系統的嵌入式視覺;
(5)面向幾乎所有可以想象到的應用的尖端連接技術。
萊迪思作為在低密度和超低密度FPGA市場的領導企業,更專注于提供符合成本效益的設計解決方案。萊迪思系統開發部副總裁Suresh Menon很自信的表示,低成本FPGA將繼續向更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸方向發展。此外,低成本FPGA將通過更高的集成度和新功能帶來更多的價值。因此,這些低成本FPGA將打開新的FPGA市場和應用,并刺激行業的發展。他還介紹FPGA正越來越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的領域和市場,如消費電子/移動、安防/監控系統和數碼攝像/顯示器等。
在這個細分市場中,萊迪思通過各種方式幫助客戶控制開發成本,首先緊密關注客戶的需求并且開發具有競爭力的產品,這些產品專為滿足客戶特定需求而設計,并幫助他們迅速將產品推向市場。此外,我們還通過開發基于通用構建模塊的多功能產品平臺,適用于多種新產品的開發,從而進一步降低開發成本。
移動信息處理:最具活力的技術演進
據IDC最新預測, 2012年僅中國智能手機市場的出貨量就將接近3億臺,年增長率將達44.0%。受智能手機在未來兩年高速增長的影響,2013年中國智能終端市場的出貨量將接近3.9億臺,年增長率達33.1%。在移動信息處理終端市場,幾乎主要的半導體企業都參與到這場慘烈的競爭中。
為提供更好的用戶體驗,移動應用處理器在控制功耗前提下性能繼續提升,多核是不可避免的趨勢。ARM移動產品經理王俊超認為,未來兩年以Cortex-A15/A7大小核產品滿足高端智能機高性能低功耗需求,中低端也將由Cortex-A5演進到Cortex-A7,四核及雙核Cortex-A7將滿足中低端智能機的需求,使得用戶可以獲得2011年高端手機的用戶體驗。采用多核應用處理器能夠有效提高移動設備處理能力。為平衡高性能與低功耗,選擇合適的架構非常重要,高端應用處理器采用A15/A7大小核架構能夠有效滿足高端設備高性能和低功耗的需求,中低端可采用小核如Cortex-A7低功耗處理器,達到接近Cortex-A9處理能力,功耗低于A9一半。
在具體應用ARM多核理念的芯片廠商看來,核的作用是不同的,有些核強調高性能,有些核則強調低功耗。因此,不應該單一把核的數量作為考量手機整體應用能力的標準。Marvell移動通信事業部產品市場總監吳慧雄介紹,目前的趨勢是采用大小核的架構來構成4核,比如采用2個高性能的核(如A15)加上兩個低功耗的核(如A5、A7)組合的方式,這樣可以根據具體應用需求的不同,將切換到不同模式。如工作量較小的時候,可以切換到低功耗模式,如多個應用并行訪問的時候,則可切換到高性能模式。
吳慧雄特別指出,多核模式,對軟件的優化和運行效率提出了很大挑戰,因此,對整個軟件生態系統的開發,所有手機軟件的開發都提出了更高要求。也就是說,如何使軟件與硬件的快速發展匹配,是一個很棘手也很重要的問題。這是整個手機軟件生態系統需要加強的工作,任重道遠。
總體概括起來,整個手機處理平臺的趨勢是向低成本、高集成度、高處理能力的方向發展。
趨勢一: 芯片集成度將不斷提高。手機處理芯片的一些數字部分功能將被陸續集成到基帶處理芯片中,例如一些外設應用技術,如WiFi、藍牙等將融合到主處理芯片中。
趨勢二: 整個芯片的處理能力將大幅度提升。由于信息處理量越來越高,因此對芯片平臺的處理能力將提出更高要求。
趨勢三: 對多媒體需求的處理能力將會增強。具體表現為對視音頻處理能力要求更高:對視頻編解碼,對高級音頻處理技術,如多聲道,干擾消除需求等。
趨勢四: 對LTE Modem的需求更加迫切。這是因為,LTE已經在世界各地廣泛部署,明年在中國也將面臨大面積的商用,因此對相應Modem的需求更加強烈。
圖形處理器是移動處理平臺中,完整用戶體驗中非常重要的部分,在滿足目前UI及游戲需求的圖形處理基礎上,需要在功耗受限的情況下滿足用戶對支持更復雜的UI,應用及游戲體驗的需求,GPU計算將有效利用GPU處理能力更高效地支持人臉識別,游戲機級別的游戲及AR等應用。王俊超表示,圖形處理能力已成為應用處理器中越來越重要的指標,至少將成為與CPU處理能力同等重要的指標。面向高端智能機在滿足UI及游戲所需圖形處理需求基礎上還將支持GPU計算,以更高效地支持人臉識別姿態識別等應用提供更好的交互體驗,API標準方面需要支持Rendscript Compute, OpenCL, DirectX11等標準。
吳慧雄還提及,Marvell正在推動移動技術、智能家庭和云技術的融合,這將使消費者創建、使用和分享信息的方式發生根本性的變化,這種Marvell倡導的新的互聯生活方式,也將是未來幾年中最重要的消費趨勢之一。
半導體工藝的2013:3D全面入侵
當Intel在2011年底將工藝演進到22nm之前,很多人依然對3D的半導體制造工藝保持著觀望的態度,認為這離實際應用還有一段日子。也許是Intel為了在45nm率先引入HKMG之后,再次讓自己的工藝演進吸引眼球并繼續引領技術發展,所以FINFET這種完全3D的半導體工藝被“提前”實現量產。
2013年,我們從各家搜集到的消息是,FINFET并不會在代工廠里實現大規模量產,但是2014年是各代工廠決戰3D的年份。另一個原因是,2014年,幾大代工廠憋著一口氣,希望在這個年份從工藝上縮短于Intel的差距。促成幾大代工廠要追趕制程的重要原因是,在三大緊跟制程的應用中,CPU的市場基本接近飽和,而另外兩個主要的驅動力——便攜移動處理器和FPGA則都是代工廠最重要的客戶群之一,先進的制程可以為其產品提供足夠的競爭優勢,他們也可以忍受相對較高的制造成本和略低的良率。而為了應對2014的3D革命,設計公司們必須在2013年全面掌握這種新的3D制造工藝能為自己的產品帶來多大好處,并且做好自己設計轉移制程的準備。
臺積電(TSMC)中國區業務發展副總經理羅鎮球介紹,該公司在開放創新平臺(Open Innovation Platform, OIP)架構下,支持20nm技術的設計生態環境已經準備就緒,20SoC工藝預計2012年底進入試產,而延續20SoC工藝的將是采用3D鰭形場效晶體管(FinFET)架構的16nm工藝,預計2013年11月推出,TSMC也在著手開發10nmFinFET工藝,預計2015年底推出。隨著行動電子產品成為市場主流,集成電路的尺寸朝更微小化發展,TSMC相信采用20nm及16nmFinFET先進技術能夠滿足客戶對高效能、低耗電及更小產品尺寸的市場需求。20nmSoC工藝將采用第二代的HKMG技術,而更先進的16nm工藝則將采用FinFET技術;在微影技術方面,20SoC與16nmFinFET工藝皆將采用雙重曝影技術,有別于28nm采用的193nm浸潤式曝光顯影技術。另外,在性能方面,相較于28nm工藝,20SoC工藝在相同漏電基礎上速度增快15-20%,而在相同速度基礎上功耗減低20%-25%;相較于20SoC工藝,16nmFinFET工藝速度快2 5 %,功耗亦再降低25%-30%,廣泛支持下一代平板計算機、智能手機、桌面計算機以及各類消費性便攜移動電子產品的應用。
羅鎮球認為全新的半導體制造技術將朝更先進、更細微的技術前進,而創新的FinFET技術是繼續將摩爾定律往前推進的主要動力之一。相較于目前的平面式(planar)晶體管設計,FinFET技術將導電通路設計于兩側,形成可控制電流流動的閘極環繞的3D鰭型架構,能夠大幅改善速度與功率,并且在較低的電壓下運作,將漏電減到最低,進而延長移動便攜應用產品的電池使用壽命,這些優勢克服了二維SoC技術進一步微縮時所遭遇的關鍵障礙。
在過去十年以來,整個半導體產業面臨著一個重大的挑戰,就是市場不斷需求更高的效能,同時要求更低的功耗。GLOBALFOUNDRIES(GF)全球銷售和市場營銷執行副總裁Michael Noonen過去與客戶的交流中可以看到,客戶需要代工廠推出更先進的制程技術來滿足市場的需求,應對耗電部分越來越嚴苛的挑戰。GF計劃在2014年量產14XM這種14nm基于最新的FinFET架構的工藝,XM代表eXtreme Mobility的意思,希望該解決方案能夠幫助客戶提升更快速的產品上市時間,同時能夠達到降低功耗的目標,在成本跟效能上都能夠更具競爭力。不只是這樣一個技術能夠讓大家感到驚喜,而且GF能夠以更快的速度把這個技術帶到市場上。過去,每一次新技術的顯著提升大概都要花兩年時間,但是在XM這個部分GF能夠加快它的速度,在一年之前就達到這樣一個成績。
在14XM應用上面,Michael Noonen特別指出在功耗上面的優勢。如圖2紅色部分是20nm技術的表現,藍色部分則是14XM。無論是在耗電或者是在性能上面,都能夠有非常優異的表現。客戶可以按照不同的設計目標設計更高性能,或者是提升某個性能,而控制密度降低,延長電池壽命這樣一個應用來達到他們的需求。未來客戶所需要的不只是個備份而已,他們希望能夠有一個完整的解決方案,換言之,他們希望能夠有一個非常完善的SoC平臺來滿足他們。除了剛剛提到的能夠有一個完整的SoC提供之外,此次在14XM上面GF也能夠提供Mobile上面一個平臺來滿足客戶的需求。另外,14XM這樣一個技術也能夠符合SoC解決方案的需求,同時也能夠更針對封裝技術,這邊可以看到3D的封裝,都能夠搭配XM的應用。
3D打印:掀起下一次工業革命浪潮
2 0 1 2年,X P R I Z E C E O Dr.Diamandis在談及未來電子及工業創新時,重點提到了3D打印技術。在今年的意法半導體傳感器設計大賽中,獲得最高獎的西電代表隊的作品外形也是用3D打印技術制作出來的。
對于用戶來說,3D打印已經不再是一個陌生或者僅限于科研領域的技術和產品,現在3D打印已經逐漸開始普及到各個企業、辦公室和設計工作室。客戶端角度來講,3D打印對他的應用不外乎四個方面:第一概念模型;第二是叫裝配或者叫原型;第三功能性測試;第四是直接制造。
Stratasys亞太及日本地區總經理特別介紹了3D打印的一些原理,3D打印的流程和普通打印沒什么區別,從打印原理上只是在打印機的維度上增加了一個Z軸方向,打印的時候材料通過程序控制,以非常精細的距離差而實現一層層堆積起來,最終形成實際設計的真實體現,從而實現了立體的效果;從打印實際操作上,只需要將現有的3D設計進行簡單的轉換就可以直接打印出來。
你可以把3D打印看成對鑄造模具的一種有效替代,畢竟對于電子設計工程師來說,在設計模具的過程中采用3D打印,可以快速且成本極低地將自己的設計變成實物,從而降低很多設計成本,從另一個角度來說,對許多消費電子產品的細微設計而言,能夠達到16微米精度的3D打印技術,能夠非常完美的將每一個你設計出的細節完整的呈現出來。而更主要的一點是,未來的消費電子將是個性化的時代,你是否希望你自己的手機有個獨一無二的造型,是否希望在電腦外殼銘刻著自己公司或者個人的LOGO,這些,3D打印可以讓你的消費電子產品真正的個性起來。
可以說,3D打印機的市場已經興起,未來的發展年復合增長率預計可以達到40%左右,對電子產業從業者來說,3D打印機不僅是自己工作的好助手,更可能是新的創業機遇,而惟一需要注意的是,目前3D打印機的核心競爭力是打印材料,而非打印機本身,新合并的Stratasys公司的產品已經可以支持123種不同材料進行3D打印。
模擬:高利潤源自堅守與專注
2012年,模擬半導體總算多年媳婦熬成婆,之所以這么說,是因為2011年底NASDAQ的一條消息表明,2011年最會賺錢的公司是專注模擬與電源市場的Linear公司,而由此引發的深度關注是,整個高性能模擬行業的利潤率比半導體的整體利潤率高2-3倍。
當然,高利潤的背后,也意味著模擬半導體市場必然有其值得高利潤之處,比如更專注于工業與多元化市場,比如研發對設計人員的要求更高,需要更貼近客戶的實際設計需求等。可以說,模擬相比于數字,更講究慢工出細活,拼的是企業的技術積累和對市場把握的準確,而并不只是反應速度。
就高性能模擬技術方面,短期內主要技術趨勢存在于:1.高集成度;2.小型化; 3.低功耗;4.更高精度和穩定性。ADI華中區銷售經理張靖看到,目前半導體工藝不斷創新,現在65nm 技術在高速模數混合器件上的應用已經十分成熟。同時45nm,32nm,22nm,15nm工藝也取得了突破性進展。這為模擬器件小型化,降低功耗和成本提供了條件。但是高性能模擬產品不是線寬越窄越穩定,還要兼顧器件的穩定性,抗干擾性以及精度。半導體電路的非理想導致的失調(offset),非線型,漂移是高性能模擬技術一直不斷追求以力圖減少的。
其實高性能模擬技術的發展是與客戶個性化器件需求的趨勢相統一,協調的。半導體業界不僅在半導體工藝,精度,穩定性上尋求更高的突破,還不斷在ASSP和SOC 等集成度更高的領域發展以滿足客戶日益增多的個性化需求。同時,在模數混合器件的發展也是高性能模擬產品發展的一個趨勢。這種ASSP 或SOC產品不是簡單的多芯片混合封裝,而是在同一硅片上集成多種標準電路的產品。
ADI華中區銷售經理張靖還介紹,為滿足客戶定制化需求,減小開發難度,高集成度也是未來1-2年各家廠商努力的方向。這種集成不是簡單的多裸片連接技術,而是單硅片的半導體技術,融合了多種標準電路以及其連接電路,補償電路等。中長期,多種材料技術的融合是一個方向,例如,光電技術,生物技術,傳感器技術與半導體技術的融合集成會給半導體帶來更光明的未來。
Intersil公司中國/香港總經理陳宇對未來高性能模擬市場的看法是產品會更集成化,外形會更小化。如何使用最少的成本的條件下,達到最優的效果;如何在芯片成本不增加的條件下,完善高清效果;如何在保證客戶時間的條件下,縮短產品開發周期?等等,這些都會是模擬技術的發展趨勢,高性能更會是趨勢。之前我們提到過Intersil的SLOC解決方案,我認為這個SLOC生態系統也會是未來高性能模擬技術的發展趨勢,互惠互利,技術分享也會是未來的趨勢。
高性能模擬技術的發展必然會導致客戶的需求增長,而客戶需求增長對于高性能模擬企業來說,是一件好事。客戶需求增加必然會面臨個性化,給客戶建議,滿足客戶的條件的同時,又能夠縮短產品的開發周期,這個也就是建立模擬的生態系統的好處,模擬生態系統將是未來模擬市場一個重要的趨勢。客戶個性化期間需求增加,對于模擬廠商而言是一個機遇,我們可以了解市場需求動向,同時還可以完善自己的產品。
安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄針對高性能模擬技術的發展與客戶日益增多的個性化器件需求之間的平衡問題表示,如何平衡要視乎應用,也許要在可行性及成本之間進行折衷取舍。例如消費市場對成本非常敏感,同時其應用批量也非常大,故適合針對消費市場開發專用標準產品(ASSP)來滿足個性化器件的需求。另一方面,高性能通常意味著低批量應用,適合于能夠承受高成本但數量有限的制造商的應用。
電源管理:提升能效將是不斷追求
電源,是每個電子設備中必不可少的一部分,電源管理技術會慢慢成為重要趨勢,所有應用都離不開電源管理,未來電源管理系統會更智能更綠色更高效。創新就成為未來電源管理應對市場的必然因素,而這里的創新不僅僅是指產品技術的創新,封裝、材料、集成化以及布線排版都要有創新。而在綠色節能理念的倡導下,電源技術對提升能效的追求將是永不停息的。2013年,可能白金牌電源的標準將逐漸成為主流,而鈦金牌電源的要求也會逐漸被各家廠商所重視,成為未來的發展趨勢。
隨著創新型高能效應用的需求不斷推進,電源管理已經成被各公司快速提入日程,現在更深入工程師的思維,并且占據重要位置。對于多種類型的終端設計,在功率級和功率密度方面的要求都將不斷提高,因為現在都要求系統可以實現更多功能。
幾年前,數字電源管理一直還只是一項小的技術,但我們相信,現在它已經進入了一個被快速采用的階段。在未來十年,對于高能效產品的關注將有望推動數字電源管理應用的擴展,主要應用包括DC-DC轉換器、AC-DC轉換器、照明系統和逆變器。
要提升電源系統的轉換能效,不僅要提升電源在典型負載到滿載范圍內的能效、改善功率因數,還要提升輕載范圍下的能效,并降低待機(空載)能耗。安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄舉例,當今的電源設計人員不僅要提供更高的滿載及典型負載工作能效,也要優化電源在輕載條件下的能效,從而在完整負載范圍內均能提供優異的高能效性能。談及未來電源管理系統,鄭兆雄介紹,一方面,可以采用創新的電源架構來優化電源在完整負載范圍內的能效。另一方面,可以細致分析電源各個可能的功率損耗來源,采取針對性的措施來減小功率損耗,進而提升能效,并配合減小尺寸及提升功率密度。
凌力爾特公司電源產品產品市場總監Tony Armstrong直接指出,任何系統中的功耗問題都必須以兩種方式應對,首先,在整個負載電流范圍內,最大限度地提高轉換效率,其次,在所有工作模式時,降低從 DC/DC 轉換器吸取的靜態電流。因此,為了在降低系統功耗中發揮積極作用,電源轉換和管理 IC 必須提高效率,即功率損失更低,在輕負載和休眠模式時,有非常低的功耗水平。應對未來的能效挑戰,Linear將繼續開發和推出更多具備更低靜態電流的產品。
NXP大中華區資深產品行銷經理張錫亮認為,智能電源日漸盛行,并為數字控制系統和數字通信帶來諸多機會,包括無線和有線方式。由于系統可以準確知道所需電量并要求供應相應電量,因此智能電源可以節省更多用電。它還帶來了組合發展機遇,例如在電源線上進行數據通信。對發電廠而言,更容易獲知電源負載(或需求),從而更易于準備充足的電量。而對于個人和家庭而言,有更多的電源可供智能分配,如太陽能、風力發電和發電廠供電。
ADI電源管理部門市場工程師張潔萍眼中,綠色、環保、節能一直是這幾年電源管理系統技術創新的重點。隨著綠色技術在各行業的不斷滲透,新的行業標準也在推動產品升級。照明、電信、智能電網、智能家電等領域同樣具有巨大的增長空間,也是電源廠商重點關注的方向。節能主要體現在
電源產品本身的節能和整體機房節能,而“綠色”主要體現在提高整機效率、減少對電網的干擾以及節省空間、節約成本等方面。另外,模塊化電源、網絡化電源等也是目前的關注焦點。模塊化電源,除了能提高電源供應的可靠性,企業自身還可根據用電負載選配模塊。因此,廠商們如果想要在激烈的市場競爭中保持甚至提高市場占有率,持續技術和產品創新是重中之重。
功率器件:提升能效的踐行者
電源管理技術供應商已不僅僅局限在電源技術本身,同時更多地關注系統信號鏈的把握和系統的應用。在器件設計角度來看,通過器件帶有的特性提升整體工作效率。比如,電源器件通過檢測系統的工作狀態,如動態調節輸出電壓來達到效率優化的目的。從工藝角度來看,功率器件工藝的改進是提高效率的關鍵。
富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威則談到了新技術對提升能效的意義,比如采用基于硅基板的氮化鎵(GaN)功率器件是提升電源效率的新技術,這些器件可廣泛用于電源增值應用,對實現低碳社會做出重大貢獻。與傳統硅基功率器件相比,基于GaN的功率器件具有導通電阻低和能夠進行高頻操作等特性。而這些特性恰恰有利于提高電源單元轉換效率,并使電源單元更加緊湊。富士通半導體計劃在硅基板上進行GaN功率器件的商業化,從而可以通過硅晶圓直徑的增加,來實現低成本生產。
富士通半導體自2011年起開始向特定電源相關合作伙伴提供GaN功率器件樣品,并對之進行優化,以便應用在電源單元中。最近,富士通半導體開始與富士通研究所 (Fujitsu Laboratories Limited) 合作進行技術開發,包括開發工藝技術來增加硅基板上的高質量GaN晶體數量;開發器件技術,如優化電極的設計,來控制開關期間導通電阻的上升;以及設計電源單元電路布局來支持基于GaN的器件的高速開關。這些技術開發結果使富士通半導體在使用GaN功率器件的功率因數校正電路中成功實現了高于傳統硅器件性能的轉換效率。
對GaN同樣寄予厚望的是國際整流器公司亞太區銷售副總裁潘大偉,他表示,由于設計者和技術人員已接近所能實現的芯片的外形極限,因此想要實現性能的進一步提高將變得異常復雜,實現成本也變得很高。在一些情況下,為了在浪費很少能源的情況下提高系統的功率密度,同時降低系統尺寸、復雜性和成本,那么就需要利用新技術來構建元件,或者在一些情況下,需要采用新材料。在IR公司GaN功率器件技術平臺上,我們可以看到一個很恰當的示例,這也意味著高效功率設計新時代的到來。IR公司采用GaN功率技術的GaNpowIR?平臺與采用先進硅技術的平臺相比,能夠把重要的專用應用的優值系數(FOM) 提高達十倍。基本上,采用GaN的電源器件將最終用于與采用硅功率芯片相同的大部分應用,以及一些潛在的目前還不可采用硅芯片的新應用。電源轉換應用目前GaN功率器件的電源轉換應用目標包括AC-DC轉換器、DC-DC轉換器、電機驅動器、D類音頻和照明系統。
而由于歐美政策上的變化,英特矽爾陳宇認為,消費類電子的小功率器件并不被太看好,而大功率器件卻有著不小的潛力,但整體來講,電源IC以及MOSFET還會有比較好的發展空間,而我們都知道功率半導體應用范圍正從傳統的工業控制領域4C領域(計算機、通信、消費類電子產品和汽車電子)擴展到國民經濟與國防建設的各個方面。這種重要性決定了功率半導體在未來的變化,SiC等材料的關注度、器件集成化、器件搭載技術、封裝創新度等都是未來值得關注的地方。
安森美的鄭兆雄對功率器件的看法是,全球能耗大幅增加、能源價格不斷上升以及預計對經濟及環境的不利影響,也持續推動針對更高性能功率分立元器件的需求。這些高性能功率半導體器件須提供更高能效,幫助降低損耗,并提供更高可靠性。例如,安森美半導體推出NGTB15N120、NGBT20N120及NGBT25N120等新系列的場截止型(Field Stop) 絕緣門雙極結晶體管(IGBT),應用于高性能電源轉換方案,適合多種要求嚴格的應用,包括電磁爐、電飯煲及其它廚房小家電應用。
新能源應用:綠色是不懈的追求
雖然新能源應用在經歷了前幾年的火爆之后,看似最近有所降溫,不過,只要人們對節能與綠色環保的追求不變,各種新能源應用依然會逐漸被重視,并取代傳統能源的部分市場,成為人們生活中必不可少的一部分。
綠色工程解決方案的市場持續快速增長,這是由于大家對環境的關注,廠商需要符合最新推出的法律法規,并且從商業角度,確保能源成本和能源供應的安全性。基于以上種種考慮,新電源管理方法的巨大商機存在于各個環節,包括從汽車到家電,從照明到可再生能源的各個領域。
凌力爾特專注于其倡導的能量收集產品,以專門服務于這一新市場。在我們周圍有豐富的環境能源,傳統的能量收集方法一直是使用太陽能電池板和風力發電機。不過,由于有了新的能量收集方法,我們現在可以用多種環境能源產生電能。此外,重要的不是電路的能量轉換效率,而是可用來給電路供電的“平均收集”能量的多少。例如: 熱電發生器將熱能轉換成電力、壓電組件轉換機械振動能、光伏組件用于轉換陽光 (或任何光子源)、而電流組件則可從濕氣實現能量轉換。這使得有可能給遠程傳感器供電,或給電容器、薄膜電池等存儲器件充電,以便在沒有電源的偏僻地點,也能給微處理器或發送器供電。這為我們的能量收集產品帶來了商機,這些產品可用于未來可能出現的各種解決方案。
替代能源帶來商機的一個絕佳例子是太陽能供電的電子設備市場。隨著企業不斷尋求降低能耗的方式,這個市場也在持續增長。例如,我們可以看一下智能電表。智能電表用在智能電網中,可由環境能源供電,以降低工作能耗費用。一種可行和充足的能源是太陽能。不過,因為太陽能變化大、不是穩定可靠的,所以幾乎所有由太陽能供電的設備都配備了可再充電電池。因此,一個重要的目標是,設法得到盡可能多的太陽能,以快速給電池充電,并保持電池的充電狀態,這樣在沒有太陽能可用時,就可將電池用作能源。
節能環保的新能源是中國十二五規劃產業升級的重點。中國風電機組裝機容量近年迅速增長,太陽能光伏發電成長空間巨大,逆變器供不應求。新能源的主要市場是新型能源在能源系統暨電力系統中的應用,它存在于電力系統的發、輸、配、用四大環節中,這也是智能電網概念中的一個重要部分。新型能源發電包括了太陽能光伏發電與風能發電,這是區別于目前大量使用中的化石原料發電的補充,是可再生的、清潔的能源。這也是新能源技術關心的重點,也是主要市場,亦是現階段的投資重點。目前,國家大力提倡快速發展風力發電,以及太陽能光伏發電,這些變化我可以從有關部門的一些數據中看到。其中主要涉及的技術包括了大功率風力發電機組的設計與組裝技術、發電機控制技術、大功率變流技術、光伏系統的MPPT控制、光伏逆變技術和并網技術等。
ADI技術業務經理張松剛介紹,在新能源的建設中所面臨的關鍵問題有很多,其中提高光伏逆變效率、降低光伏逆變系統的成本、新能源并網接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側管理及智能計量技術等應該是業界比較關注的關鍵點。在2013年,與智能電網相關的微網建設,包括了怎樣考慮新能源介入、能源存儲、電動汽車充電樁等應用都會帶來相應的新技術。這其中光伏逆變系統、電池充放電管理技術、新型電池、充電樁能量合理分配技術及配套產品等都會促進新能源市場的良性發展。對于半導體產品來說,表現為怎樣提高系統效率、降低總的系統成本、快速推向市場等,主要的機會將體現在電能計量產品的多樣化、可提供高性能ADC及支持高載頻PWM輸出的MCU、高頻率的門極驅動產品、高性能的隔離電壓電流檢測、高效率及數字化電源技術等。
汽車電子:一半是智能安全 一半是清潔環保
對于汽車電子來說,市場的要求一直存在,并且很簡單:一個方向是要車輛駕駛更智能化更安全更舒適,并且娛樂和信息功能要逐漸完善,而另一個方向則是要堅持走新能源和混合動力汽車方向,逐漸替代現有的汽油動力或者盡可能減少碳的排放量。
在汽車電子領域,富士通半導體亞太區市場副總裁鄭國威最關注純電動汽車,同國家政策一樣,把“三橫”(電池、電機、電控)作為富士通研局的核心。在電池方面,我們提供最新的BMS解決方案和預測并提高電池使用壽命的LEV控制器算法。在電機方面,富士通主要是提供高集成度的MB91580 MCU,而且從車廠的角度來說,該MCU可以做到一并整合BMS管理和DC-DC轉換模塊的系統能力,大大節省整車的控制系統成本。在電控方面,重點推薦的是最新低成本MB91520系列MCU,在總線方面,該系列已經先期集成了一路FlexRay,3路CAN和7路LIN總線。同時目前比較熱門的ADAS(先進駕駛輔助系統)也是未來的一個發展趨勢,富士通的ADAS技術主要涉及透過攝像頭和傳感器的結合,實現圖像識別輔助和接近目標檢測,應用的領域主要有360度三維立體全景輔助、可視停車輔助、駕駛盲區監控、安全開車門以及車行駛方向周圍的障礙物和行人的識別。
ADI公司亞洲區行業市場總監周文勝認為電池技術是新能源汽車的重要驅動力。目前,新能源汽車中的電池對新能源汽車的發展帶來很大的挑戰。如何改善電池的充電時間、使用壽命、減輕電池的重量,增加電池的續航能力、降低成本、保證使用安全等等問題,都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問題。在中國,經過幾年的快速發展,消費者對汽車已逐漸轉向對安全等更高層次的需求。這些高需求也使得汽車安全系統越來越向智能化的方向發展。代表一種重要的市場新趨勢,ADAS作為ABS(防抱死制動系統),安全氣囊,和穩定控制系統之后的技術革新,其普及步伐不斷加快。基于視覺的高級駕駛員輔助系統(ADAS) 的核心,是通過視覺或者雷達技術檢測車輛周圍的環境信息,經DSP處理,然后采取相應的預警或干預措施,可以從多方面大大提高行車安全性。通過安裝后視/前視/側視攝像頭和視覺處理ECU,可以實現多種功能來幫助駕駛員提前防范風險。
英飛凌科技(中國)有限公司總裁兼執行董事賴群鑫相信汽車電子市場依然充滿著機會,是值得繼續關注的產業,英飛凌的關注點依然是高能效、移動性和安全性三個方面。在產品和市場策略上,利用豐富的系統應用經驗,使產品能為客戶帶來最大價值以增強其市場競爭力;借助傳統動力、車身、舒適、安全及新能源的產品線以此推動汽車產業向高效、減排及安全舒適方向快速發展。傳感器會在汽車電子的各項應用中占越來越多的比例。排放法規更加嚴格,摩托車繼續從化油器升級為電噴系統;國人更加關注汽車的安全,電子系統裝車率提高;法規成為技術進步的主要推動力。
安森美半導體電源市場全球銷售及營銷高級總監鄭兆雄先生對汽車電子也非常看好。以汽車應用為例,全球各地的政府機構正在推動相關提案及法規,迫使汽車OEM設法減少燃油消耗及廢氣(二氧化碳、NOx等)排放。因此,一個重要趨勢就是新世代的混合動力及電動汽車在加快發展。如果從半導體的視角比較標準內燃發動機汽車與混合動力汽車的動力系統,可以估計出兩者的半導體成分之比為1:5,也就是說,混合動力汽車動力系統的半導體成分相較于標準內燃發動機動力系統提升到5倍。
測試:自動化與靈活測試逐漸成為主流
兼容更多最新技術是推動測試測量領域不斷向前發展的永恒驅動力。包括半導體技術,總線技術,處理器技術等在內的最新商業現成可用技術無疑將會進一步拓展測試測量的應用領域。以PXI技術發展為例,經過十五年的發展,PXI技術已經日趨成熟,但這并不妨礙PXI技術將與時俱進地兼容更多新的技術。基于最新的技術,PXI平臺的應用范圍進一步拓寬,比如利用高帶寬的中頻儀器進行通信系統測試,高速數字協議接口,高速圖像采集等等。可以期待,隨著商業PC總線的進一步發展,PXI平臺還將繼續利用這些商業現成可用技術,幫助更多領域的工程師和科研人員,確保他們測試測量與控制應用的成功。
具體到整個無線通信測試行業,我們可以看到一些明顯的趨勢:首先,測試的自動化程度越來越高,對射頻測試的速度要求也越來越嚴苛。其次,很多新興的產品會在同一個設備上集成多種無線通信標準,以蘋果公司的iphone 5為例,它同時集成了GSM、EDGE、CDMA2000、WLAN以及用于4G通信的LTE等模式,在方便用戶的同時,也給相關設備的研發和測試帶來了巨大的挑戰。再次,各種新的無線通信標準的不斷涌入也同樣使人感到束手無策,每個公司和組織都在根據自己特定應用的需求來制定和優化不同的標準和協議,這就使得大量的新標準如雨后春筍般出現,而每個標準的生命周期卻被縮短,如圖所示。通常射頻設備的購買周期是5至7年,但新標準與新技術的推出周期卻縮短至每兩年一輪,這給測試廠商帶來巨大壓力。
軟件定義的射頻測試系統架構是應對諸多射頻測試挑戰的一個思路。如今,射頻應用變得越來越為復雜,工程師們正面臨增強功能性且不增加測量次數與成本的兩難。盡管在測試測量算法、總線速度和CPU速度上的提高減少了測試次數,在射頻測量系統中運用基于FPGA的硬件可以帶來從低延時待測設備的控制到減少CPU負載等諸多好處:
使用交互式待測設備控制方法,提高測試系統的整合度;
使用硬件測量減少測試時間,提高測試可靠性;
通過閉環反饋快速達到最理想的測試條件;
通過用戶自定義觸發來處理特定的數據。
篇8
根據“十二五”國家863計劃總體安排,按照《國家高技術研究發展計劃(863計劃)管理實施細則(試行)》的相關要求,2010年9月7日,科技部高新司在北京組織召開了“十二五”國家863計劃新材料領域“高效半導體照明關鍵材料技術研發”重大項目實施方案可行性論證會。該項目根據我國半導體照明技術發展現狀,對半導體照明上中游產業發展的核心關鍵共性技術,從前沿技術研究、產業化關鍵技術等方面進行了具體部署,確定了大尺寸硅襯底白光LED制備技術、150 lm/W白光LED技術研究、高可靠低成本白光LED產業化關鍵技術、白光OLED照明關鍵技術等重點研究任務。項目著眼于提升我國半導體照明產業的國際核心競爭力和自主創新能力,體現了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和國家節能減排戰略要求,符合國家重點支持方向,對實現我國照明節能、調整傳統照明產業結構及培育戰略性新興產業具有重要意義。
除了從技術、產業發展的角度考慮外,本次項目還將在實施過程中探索體制機制上的創新。863項目將根據不同的任務采取多樣化的組織方式,充分發揮半導體照明產業技術創新戰略聯盟的作用,加強產學研的實質性合作,保證項目的順利實施。支撐計劃項目則將以半導體照明產業技術技術創新戰略聯盟為組織單位,著力探索企業參與建設的開放式共性技術創新平臺的運行機制和共享模式,建立以企業為主體、市場化、多元化投融資和促進成果轉化的有效機制。
國務院確定戰略新興產業 LED照明位列其中
9月8日,國務院召開常務會議,審議并原則通過了《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,確定戰略性新興產業將成為我國國民經濟的先導產業和支柱產業。現階段,節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車七個產業將被重點培育,加快推進。《決定》提出,對七大產業加大財稅金融等政策扶持力度,引導和鼓勵社會資金投入,并設立戰略性新興產業發展專項資金。此次通過的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,明確將節能環保產業列入重點培育對象。該產業主要分為六大類,包括半導體照明以及節能電力電子設備、低碳減排類公司(CDM)、電廠脫硫、節能建材行業、污水處理及固體垃圾處理。
S田等離子等開發出使用PTA的薄膜型UV面光源
S田等離子與神戶大學、兵庫縣立工業技術中心以及日本YUMEX共同開發出了采用S田等離子開發的顯示器“PTA”(Plasma Tube Array)的薄膜型紫外線(UV)面光源,目標是實際應用于紫外線治療等醫療及產業用途。此次開發的面光源,面向醫療用途可發出治療效果出色的311nm波長紫外線,發光波長的帶寬僅為1.5nm,適合用于醫療領域,發光強度約為2mW/cm2。醫療用途UV光源多數為使用汞(Hg)燈的光源,從環境負荷角度考慮,需要采用無汞的替代光源,此次的面光源就是無汞光源。
康佳掘金LED電視“平民”化
一直以“智能電視”為主打的康佳開始在硬件上發力,近期一口氣推出30多種新款LED電視。康佳負責人表示,隨著價格的下降以及消費者認知的深化,LED電視全民普及時機已經成熟。康佳看重LED電視市場,是建立在LED電視快速普及基礎之上的。奧維咨詢調研數據顯示,截至8月份,今年LED電視新增了171款新品,占上市型號的39%,目前LED電視的整體市場占比已經接近25%。業內人士指出,隨著傳統液晶電視的利潤不斷被攤薄,LED電視成為國產品牌的“掘金點”,康佳等國產品牌正通過激進策略,大力推廣LED電視。奧維咨詢數據顯示,康佳LED背光液晶電視市場份額從6月初的7.1%上升至8月底的13.0%,市場排名也從第六升至行業前三。
多家廠商跟進iPad 觸摸屏行業應用爆發
在蘋果公司iPad銷售火爆的帶動下,包括惠普、東芝、華碩、摩托羅拉、三星等幾乎全球所有消費電子廠商都在積極推出自己的平板電腦產品,盡管操作系統有明顯差異,但是各廠商大多采用了類似蘋果公司的電容式觸摸屏。分析人士指出,國內的萊寶高科、長信科技、方興科技等上市公司有望從中明顯受益。
EDWARDS在中國贏得平板顯示器廠整體尾氣處理系統最大訂單
全球領先的真空和尾氣處理設備和服務供應商Edwards宣布,該公司在中國贏得迄今為止最大的銷售訂單。該訂單來自先進平板顯示器制造商,價值為1,200萬英鎊(1,900萬美元),為整個制造廠提供定制式整體尾氣處理解決方案。系統將用于等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)和干式刻蝕制造工藝以處理工藝尾氣及廢液。
提前布局 三星加大AMOLED屏研發投資
三星日前表示,將會在AMOLED的研發中加大人力物力的投入力度,并將投資21億美元用于興建AMOLED制造工廠,新工廠位于韓國首都首爾的南部。AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩陣有機發光二極體面板,相比傳統液晶面板具有反應速度較快、對比度更高、視角較廣等特點。目前AMOLED顯示屏最大的問題是良品率過低,如果未來AMOLED的良品率能夠達到跟TFT LCD一樣的水平,那取代TFT LCD絕對是指日可待。三星預計使用AMOLED面板的顯示產品在2015年前將會增加到現在的35倍之多,年產值將達到70億美元,三星現在的部分手機已經在使用AMOLED面板,從長遠來看AMOLED市場將非常光明。
LG展示3D OLED電視 偏光濾光片方式也能實現精細畫質
LG電子在“IFA2010”(9月3~8日,德國柏林)上展出了31英寸3D OLED電視,引人注目之處是采用了被認為是“Xpol”方式的偏光濾光片。更令人感到驚訝的是,盡管采用了偏光濾光片方式,畫質卻非常精細。以Xpol方式在每條線上施加右偏振光和左偏振光,通過偏光眼鏡觀看。即分別在左右兩側透過光線的方式,但這樣勢必造成垂直分辨率下降。不過,這款有機電視不會產生這種感覺,畫面給人以非常有張力的有機EL獨有的感覺。難道是OLED特有的高對比度彌補了偏光方式所帶來的垂直分辨率下降嗎?如果是這樣的話,真希望3D電視通過偏光濾光片方式實現實用化。
東芝將于10月裸眼式3D電視
東芝將于2010年10月無需專用眼鏡、可裸眼觀看3D影像的液晶電視。這一消息是在9月3日于德國柏林開始舉行的消費類產品相關展會“IFA2010”之前,在東芝9月2日舉辦的新聞會上公布的。雖然有關3D電視的指標等詳細內容沒有公開,但東芝表示,此次的裸眼3D電視應該是畫面尺寸較小的產品。在新聞會結束以后,該公司執行高級常務董事兼Visual Products公司社長的大角正明回答日本記者的提問時稱,“將持續追求3D影像技術。從液晶面板及周邊技術等方面來看,投放畫面尺寸較大的裸眼式3D電視還比較困難”。預計該產品將會在10月5日起舉辦的消費類產品相關展會“CEATEC”上。
京東方6代線在合肥投產
總投資175億人民幣的京東方合肥TFT-LCD 6代線9月3日試產,并將于10月起正式量產。由于大陸之前并沒有自產的大尺寸液晶屏幕,大量依靠進口,因此該項目除了標志大陸結束32英寸以上中大尺寸液晶屏幕無自產的時代外,也開啟了與臺商面板業競爭的新局面。根據統計顯示,大陸雖然是一個液晶顯示屏消費大國,自給率卻不足10%,其中,32英寸以上大尺寸液晶顯示屏全部依賴進口。因此京東方合肥6代線的投產具有重大意義,未來京東方的產品將以37英寸以下的電視和計算機液晶屏幕為主。正式量產后,年產量將超過1,500萬片,營收可達120億。
面板過剩 友達奇美轉產OLED、電子紙
臺灣媒體報道,業界消息稱,為了緩解中小尺寸面板供貨過剩的局面,友達、奇美和中華映管都紛紛將其部分中小面板生產轉移到了OLED、電子紙和觸摸面板的生產上。友達已經將其3.5代低溫多晶硅生產線用于AMOLED面板的生產,三季度末完成過度,今年年底開始試產。另一面板大廠奇美則將其4.5代線用于觸摸面板的生產,并正在向元太出貨TFT后端面板(backend panel)用于電子紙的生產。而中華映管近期表示,他們將位于北臺灣的4.5代線70%的生產用于觸摸傳感器和投射電容式觸摸面板。
安徽擴大FPD基地 多家配套廠商進駐
安徽省正在努力成為中國平板顯示器生產基地,并在5~10年內建立國際聲譽。為此,該省通過了中國(合肥)平板顯示器工業基地總體規劃書,為這個項目劃撥了64.5平方公里的地皮,第一階段占地21平米公里。安徽正在完善省會合肥的新站開發試驗區,安徽省經濟和信息化委員會副主任曹曉武表示,基礎設施建設工作實際上已經開始,到年底,總體投資估計將超過103億美元,而2009年是41億美元以上,總體面積將從去年的200萬m2擴大到430萬m2。下游FPD和電視以及8代玻璃基板項目也將擴大規模,并在今年建成試驗區的產業鏈。迄今為止,許多大型電視供應商已表露對合肥的興趣。
北京京東方科技集團股份有限公司的第六代液晶屏生產線項目已于2009年落戶新站開發試驗區。安徽鑫昊等離子顯示器件有限公司也在此建立了工廠,使得合肥成為中國首家同時擁有液晶和等離子生產線的城市。合肥彩虹玻璃有限公司的高代玻璃基板廠等大型工廠都進駐了試驗區。合肥樂凱工業園也在該區之內。受此吸引,10多家上下游廠商都在試驗區建立了工廠,他們將主要生產背光、光導板、化學制品、液體、工業凈水、SMT和自動化設備。其中不乏世界500強企業,如日本住友化學和法國液空(Air Liquide)。為了進一步推動產業建設,安徽省今年將主辦中國(合肥)平板顯示產業國際研討會,此舉旨在吸引國內外FPD企業,并鼓勵他們來合肥投資。
光阻油墨技術卡住了液晶產業
“目前絕大多數液晶顯示器所用的顏料國內都能生產,但由于不掌握分散技術而無法用在液晶顯示器上。”針對我國液晶產業用光阻油墨巨大的市場缺口,在國際染顏料工業發展論壇上專家發出呼吁,科研單位應重視光阻油墨生產技術的研發,如果不盡快采取有效措施,液晶產業長期受制于人的局面將難以改變。天津大學周春隆教授指出,目前國內不僅不具備光阻油墨的生產技術,科研機構在這一領域也鮮有研究突破。
當前,應用于液晶顯示器中的顏料均為高檔顏料,其應用基本流程為:高檔顏料-光阻油墨-CF-液晶面板,即首先將高檔顏料加工成光阻油墨,然后將光阻油墨印刷到玻璃面板上制成決定顯示器圖像質量的CF,CF再與其它部件構成液晶顯示器。“分散技術是制約顏料應用于液晶顯示器的關鍵,”日本DIC公司顏料事業部部長若林均說,“由于分散技術要求很高,新的廠家很難進入到這一市場,目前中國還沒有生產光阻油墨的廠家,只有少數組裝彩色濾光片和液晶面板的廠家。”在國內還沒有掌握顏料生產光阻油墨技術的情況下,發達國家已開始研發新的替代技術。若林均介紹,光阻油墨眼下主要采用有機顏料生產,預計從2011年開始,新的技術將有望用染料生產光阻油墨。
京東方收購臺灣美齊交割完成
凱基證券表示,北京京東方科技集團收購臺灣美齊科技股份有限公司旗下計算機顯示器、電視機組裝相關業務及資產,已于8月31日完成交割作業,京東方以約4,300萬美元買下大同集團旗下美齊公司(2442-TW)在臺研發與銷售資產,以及在大陸蘇州的生產工廠。這項由凱基證券促成的首樁陸資收購案,也是開放陸資來臺投資以來,收購金額最大的單一個案。
美能源部部長來杭州考察LED 尋找新能源合作可能
9月18日,美國能源部部長的特別代表馬克?金斯伯格先生率代表團來到杭州,在沒有驚動政府高層和媒體的一天時間里,旋風般參觀了杭州多家LED企業,尋求新能源合作的可能性。 “杭州有完整的半導體照明產業鏈,而且企業占領市場的速度很快,發展迅速,在新能源發展利用上,給我留下了深刻印象。”馬克先生表示。數據顯示,中國LED產業正進入快速上升通道,增長速度尤為驚人,2010年整個LED照明產業有望突破1,500億元的產值。
德豪潤達公告稱獲揚州財政補貼
德豪潤達公告稱,全資子公司揚州德豪潤達光電有限公司近日收到江蘇揚州邗江經濟開發區管理委員會《關于給予揚州德豪潤達光電有限公司科技三項費用補貼的批復》,該文件中稱:根據揚州市政府加快培育高新技術新興產業集群目標要求,為促進揚州市LED光電產業鏈發展,經研究決定,給予 “科技三項”費用補貼資金人民幣25,745,832元。本次揚州市政府給予公司的“科技三項”費用補貼,是基于公司在揚州當地的LED外延片、LED芯片等LED光電產業鏈上的重大項目投資,用以支持公司在技術研發、中間試驗等環節的投入及發展。2010年9月16日,揚州德豪潤達光電有限公司已收到上述補貼款的一部分人民幣12,968,136元。根據會計準則的規定,本次收到的補貼人民幣12,968,136元將于收到時計入當期損益,因此會對公司2010年度的盈利產生重大正面影響。
GE宣布9月底關閉美國最后一間白熾燈泡工廠
美國照明大廠GE日前宣布,9月底將關閉美國最后一間生產普通白熾燈燈泡的工廠,標志著GE退出了白熾燈的生產。關閉白熾燈工廠主要是因為美國在2007年通過的一項節能政策,規定到2014年將禁止普通白熾燈生產,取而代之的則是節能省電的緊湊型螢光燈。美國的節能燈目前主要依賴進口中國。GE也曾考慮了將這間白熾燈工廠轉型生產節能燈,但由于自行生產節能燈成本要比中國進口的高出50%。因此,不得已將該工廠關閉。
中國LED企業投資“上游化”日趨明顯
日前,中國多家LED企業計劃投資LED上游產業,部分企業已進入實施階段。同方股份有限公司高層透露,未來三年在LED光電產業的投資規模將高達30億元人民幣,主要集中在芯片領域,力爭成為全國最大、全球前三的芯片供應商。三安光電于2010年1月擲120億人民幣建立了LED基地,士蘭微擬定向增發募資不超過6億元,用于高亮度LED芯片生產線項目的擴產及補充流動資金。業內人士介紹,目前,中國LED企業數量達到3,000~4,000家,稍有規模的知名企業有50余家,他們不僅投資“上游化”日趨明顯,其發展“品牌”意識也日漸覺醒。LED芯片實現中國化,成本將降低30%。不僅中國民用LED照明會進入大規模的普及階段,中國LED企業受制于美國、日本和德國等專利的情況也將大為改觀。
晶電強調:LED晶粒明年續缺
LED磊晶廠晶電開發出新式樣的芯片,可使TV背光模塊成本大幅下降30%至40%,將帶動明年LED TV的滲透率倍增。晶電強調:“明年的LED晶粒還是不夠”,晶電已開始出貨給LED TV的新機種。晶電成功開發出新式樣的LED芯片,亮度更高、效率更好,可使LED TV使用的顆數下降,讓背光模塊廠的成本下降,也讓即將上市的LED TV新機種有降價空間,有助剌激消費者購買意愿。晶電在芯片上的突破,LED業界預估,明年LED應用在TV的背光源會從今年的20%至少倍增到40%以上。
廣東500萬盞LED路燈改造項目 中小企業不寄予中標希望
廣東計劃投資250億元人民幣,用3~5年的時間,將廣東各地傳統路燈,置換成約500萬盞LED節能路燈。知情之人透漏,該筆工程款項將有基金來承擔,基金的收益來源于節省下的電費。合同管理模式是發達國家普遍推行的運用市場手段促進節能減排的服務機制,該項工程將全部以合同能源管理的模式完成。該模式采用先使用后付款,對產品的質量要求比較嚴格,學術機構以及檢測機構都會共同把關,同時,在產品使用過程中需要企業提供一系列后續的維護服務。廣東采用這樣嚴格的合同能源管理模式,鑒于產品質量和成本的壓力,一些中小企業對中標信心不大。
照明巨頭謹慎對待LED產業 或等待并購時機
據了解,目前深圳、惠州、佛山匯聚了國內絕大部分LED企業。據最新的行業報告顯示,深圳聚集了900多家LED企業,約占全國總數的70%。惠州市LED企業也有近80家,且惠州頗受大企業的青睞,美國科銳、歐司朗等全球四大LED制造企業先后落戶惠州。在這股熱潮中,雷士照明卻顯得異常冷靜。在惠州的雷士石勇軍表示,LED有它的節能效應和市場效應,但目前已經被過度放大了。目前雷士也在做LED產品,但并還沒有大規模的去進行產品生產和市場推廣。據了解,不僅僅是雷士,很多的傳統照明巨頭如歐普等,在LED照明產品的生產和推廣上都僅僅是試探性的,態度相當謹慎。
三菱電機在日本上市全球最大OLED顯示器
日廠三菱電機于2010年9月21日開賣全球首款采用OLED作為發光元件的大尺寸顯示器“Aurora Vision OLED”,并展示出尺寸達155英寸的OLED顯示器范例照片。該標準款OLED模組厚度僅99mm、亮度為1,200cd/m2、明暗對比約為LED的2倍,且因可依需求組合成各種形狀尺寸,故除了狹窄的走道之外,也可安裝于弧狀的柱子及具角度的壁面,其價格將視所需的尺寸大小而定。目前市售的OLED電視以LG電子推出的15英寸產品為最大,該公司計劃在2010年推出20英寸以上的OLED面板,并于2011年、2012年分別推出30英寸、40英寸以上的OLED面板。
側入式LED背光技術將為主流 直下式LED背光技術或將消失
LED背光技術在電視上的應用愈加廣泛,各電視廠商也都在提升自家LED背光機型的出貨比例。目前LED背光技術一般分為直下式(Direct LED)和側入式(Edge LED),關于這兩種技術的優劣也一直爭論不休。在IFA 2010柏林電子展上,松下高管認為直下式LED背光技術應用性不強,將在兩年內消失,側入式LED背光電視和等離子將是未來的主流。松下技術營銷部門經理Wagenseil表示:“我們認為直下式LED背光電視將不會擁有任何市場,這主要是因為它的價格實在太高。”Wagenseil解釋說:“和側入式相比,直下式背光技術需要更多的發光二極管,而且現在的LED供應面臨重大缺口,所以我不認為直下式LED有多大前途。側入式LED背光雖然更加節能、更纖薄,但是在畫質上和等離子相比會差一些。”但是如今的電視市場上,LG和飛利浦等廠商還在推出直下式LED背光電視。Wagenseil稱,更多的電視廠商都在放棄直下式LED背光技術,側入式將會是未來市場的主流。
江蘇揚州大力發展LED 市委書記率團赴臺招商引資
近日,揚州市委書記率團到臺灣招商,為了吸引臺灣企業投資揚州,還舉行了“呼應ECFA――揚州(臺北)商機說明會”,并簽訂了ECFA。臺灣企業界很多重量級人物都參加了本次會議,包括永豐金控董事長、元太董事長劉思誠、大同/華映董事長林蔚山、大同集團執行副總經理林郭文艷、合晶董事長焦平海、真明麗集團董事長樊邦揚、璨圓光電董事長簡奉任、東貝董事長吳慶輝、艾笛森董事鄭森j等。揚州希望臺企能在揚州近來發展的三新(新能源、新光源、新材料)、一網(智能電網)、一書(電子書)等幾項主力產業進行投資。目前臺商在揚州投資的主要企業,包括元太旗下川奇光電、璨圓光電、藍寶光電、真明麗光電、華夏光電、艾笛森光電、帝豪電子、峻茂光電、乾照光電等等。在LED產業,臺商璨圓光電、東貝、瑞軒合資成立的璨揚光電、真明麗、乾照光電已在揚州建立。
觀點:LED照明預計2012年可望普遍
晶電總經理周俊銘表示,繼液晶電視之后,LED第三波照明需求即將來臨,但目前仍需要政府政策補貼,以及價格下降的支持,才能達到更高的普及率。光寶科執行長滕光中分析,目前LED照明還試水溫階段,預計在2012年將進一步成為普遍的照明產品。
LG、三星3D LED電視亮相歐洲最大消費性電子展
三星電子、LG電子雙雙在于柏林舉辦的歐洲最大消費性電子展“IFA Berlin”中展示最新款薄型3D LED電視。LG展出采用納米照明技術的3D LED超薄型電視,厚度僅達8.8mm,約較先前機種薄了1/3,同時也是全球厚度最薄的電視機之一。據悉,該款超薄型電視預定在2010年9月發售,銷售量目標為300萬臺。三星則展出了全球最大的家用65英寸Full HD 3D LED電視(售價為5,999.99美元),同時還將展示一系列3D藍光DVD播放機、一款3D家庭劇院系統以及家用3D電影投影機。
國內首個LED專利聯盟成立 抱團應對貿易壁壘
飽受專利壁壘之苦的中國LED企業正在尋求脫離苦海的辦法。8月30日,國內首個LED專利技術產業聯盟在深圳宣布成立,數百家深圳LED企業審議并通過聯盟章程及2010年聯盟工作計劃報告,在打破LED專利壁壘的道路上,我國企業又邁出了一大步。此次LED專利聯盟由深圳市政府相關部門推動,聯盟成立后,將充分發揮政府、行業、管理部門、行業組織的作用,在技術、專利面前爭取更多話語權,以促進LED產業的發展。據了解,此次LED專利聯盟將采用專利池的方法,把許多專利權人的專利整合在一起,并能交叉授權,相互許可,最終以抱團的方式共同把推動LED技術研發和專利申請,規避專利壁壘對行業造成的不利影響。部分業內專家對LED專利聯盟寄予厚望,他們希望通過專利池在維護國內市場份額的同時,能夠幫助企業將產品更多打入國際市場。有業內專家認為,在規避LED專利壁壘的道路上,專利聯盟成立只是起點,后面的路還很長。
彩虹藍光百億LED項目合肥正式開工
總投資100億元的“合肥彩虹藍光LED”項目8月30日在合肥市新站綜合開發試驗區正式開工。這是繼京東方液晶顯示六代線、八代線,日立等離子顯示器等重大項目后,落戶合肥新站綜合開發試驗區的又一龍頭項目,合肥市致力打造的中國平板顯示基地規模日漸壯大。據了解,此次開工的“合肥彩虹藍光LED項目”主要包括全色系高亮度LED外延片和芯片,總用地面積516畝,計劃用三年時間分兩期建設共200條MOCVD(45片以上機)及配套芯片生產線。其中一期投資20.25億元,占地300畝,投入50條生產線。項目全部建成后,將實現年產外延1,020萬片、年產芯片2,000億顆,年產值115億元,將成為中國最大的LED產業基地。
乾照光電5.51億投資紅黃光LED芯片
乾照光電決定將募資項目“其他與主營業務相關的營運資金”8.22億元資金中的5.51億元,用于投資“主營業務擴大產能的項目”,項目建成后將達到年產360億粒AlGaInP高亮度紅黃光LED芯片的生產能力。乾照光電表示,隨著市場需求的迅速擴大,紅黃光LED芯片目前已出現劇烈的供不應求的狀態,目前缺口已達50%以上。各LED生產商均積極擴大生產規模,公司要想保持行業龍頭的地位,必須擴產而且要走在前面。未來競爭難以避免,成本的降低將是一個主要因素,降低成本的一個重要方法即規模生產,加之政府補貼具有時效性,因此擴大產能非常緊迫和必要。乾照新建項目位于揚州經濟開發區,占地40畝,固定資產投資3.91億元,無形資產投資440萬元,流動資金1.56億元。項目主要設備為16臺四元MOCVD外延爐和相應芯片生產設備。項目達產年銷售額為6.91億元,首個達產年銷售收入5.91億元、所得稅后利潤1.75億元,計劃在2011年12月前正式投產。
美國發明石墨泡沫散熱片延長LED壽命
近日,美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的研究人員已經成功利用一種石墨泡沫材料,用于解決高亮度LED因運作高溫環境而壽命減短的問題,并將該石墨泡沫技術獨家授權給由該實驗室獨立而出的公司――LED North America。ORNL表示,將LED運作溫度降℃,就能讓其使用壽命延長一倍。如此各地方政府就能夠將現有的水銀路燈換成LED燈,以節省高達數百萬美元的電費,又不需負擔LED燈可能過熱的技術不成熟風險。據悉,石墨泡沫類似發泡塑膠,重量輕且多孔,密度為25%,這使得該種材料很容易制作成散熱片。未來,LED North America打算利用低溫運作的石墨泡沫散熱片,提供新一代的路燈、車庫燈解決方案。
臺灣政策加碼換裝70萬盞LED路燈
臺灣能源局日前指出,全臺70萬盞交通號燈將于2011年10月前全面換裝成LED燈,正評估耗資新臺幣220億元,并將擴及全臺80萬盞水銀路燈換成LED燈,整體評估案將在2011年完成。根據能源局統計,目前全臺約有157萬盞傳統路燈,最大宗就是水銀路燈,一共有80萬盞,其余則是螢光燈、高壓納燈等。能源局認為,水銀燈最耗能,若能全數更換成LED燈,每盞路燈的省電率可高達50%。
士蘭微公告稱購買MOCVD將獲得補貼
士蘭微近日公告稱,根據杭州市政府的相關會議精神,杭州市將對杭州士蘭微電子股份有限公司購買MOCVD設備按照設備采購價格的40%給予資助,財政資助扶持公司購買MOCVD設備的總量暫定為30臺(按實際購買數量予以資助),從2010年11月份起開始實施。MOCVD是用于生產LED的主要設備,而為了鼓勵企業發展LED產業,不少中國地方政府對于企業引進MOCVD都有財政補貼政策。30臺MOCVD的引進將大幅提高士蘭微LED的產能,根據其近期公布的2010年半年報,公司報告期內的凈利潤實現了602.48%的高增長,其中LED出貨量增加成為主要推動力。
傳冠捷與晶電合建LED廠雙方均未持否認態度
全球液晶制造龍頭廠冠捷近來陸續強化與臺廠策略聯盟,鞏固供應鏈,繼與友達攜手合作后,近來市場傳出,冠捷為掌控LED晶粒來源,可能將與LED晶粒廠龍頭晶電合作,雙方可望在大陸增設上游MOCVD磊晶廠房。據指出,冠捷2011年預計大尺寸面板需求量將高達1.5億片,隨著LED背光滲透率提高,必須確保晶粒來源的穩定供應,市場揣測,晶電可望擴充現有的廈門廠房設備,以導入MOCVD機臺產能。對此傳聞,晶電及冠捷雙方官方發言體系均未持否認態度。
冠捷集團總裁宣建生日前回臺時表示,除了友達、奇美電子等面板大廠外,將加強與臺廠合作布局,并特別點名晶電,引發市場關注。由于冠捷與億光、晶電三巨頭已在2010年6月宣布,將斥資新臺幣8億元,在大陸福州設置LED下游封裝廠,目前冠捷LED布局獨缺上游晶粒產能,市場盛傳,冠捷可望與晶電合設上游磊晶廠房。對此傳聞,晶電表示,若是冠捷對于LED背光需求量足以滿足一個廠區的運作,將不排除雙方合作的可能,冠捷相關人士則低調表示,不清楚這個案子目前的發展,也不便表示意見。雙方并未否認的態度,也似乎加強了此傳言的可能。目前晶電在大陸的布局陸續展開,包括與光寶科在大陸常州設置上游磊晶廠,預計2011年第2季投產,作為大陸背光及照明應用,初期將導入10臺以內MOCVD機臺,未來可望視需求擴充至30臺。此外,晶電也曾斥資800萬美元(約新臺幣2.6億元),投資聯電集團主導的冠銓(山東)光電,并取得50%股權,不過晶電對冠銓營運涉入不深。
彩電市場趕新潮 LED液晶3D電視降價爭上位
傳統的彩電市場也不會錯過時尚的快車。LED、3D電視這些代表最新彩電科技的產品放在如今,價格早已不再高不可攀。如果想讓自己的彩電不要落伍,那就不要錯過十一這個更新換代的好機會。記者了解到,這個“十一”長假,永樂聯合國內外15大知名彩電品牌簽署50億采購大單,啟動彩電降價風暴,這不僅保證了節慶期間彩電的供貨流暢,同時,將彩電價格大幅下調30%以上。
篇9
學術界明確提出“低碳經濟”的概念,最早可以追溯到1998年(Ann P. Kinzig and Daniel M. Kammen 1998)。[1] 但國際社會首次以官方文件的形式提出“低碳經濟”的是英國的《能源白皮書》。在這個官方文件中,低碳經濟首先從經濟學原理的角度被定義為“通過盡可能少的自然資源消耗和盡可能輕的環境污染,獲得更盡可能多經濟產出”。當然,作為國家戰略文件,《能源白皮書》更看重的是“低碳經濟是英國追求更高生活標準和更好生活質量的手段,也是英國在經濟全球化中保持競爭優勢,為其發展、應用和輸出先進技術創造機會的途徑”,同時為了解決英國居高不下的失業率,英國政府希望“通過發展低碳經濟為英國創造新的商機和更多的就業機會”。按照《能源白皮書》的設想,到2050年英國將在1990年的基礎上,將溫室氣體排放量降低60%,“從根本上把英國變成一個低碳經濟的國家”。[2]
前世界銀行首席經濟學家斯特恩和他的團隊在低碳經濟的研究上做出了世人公認的貢獻,著名的《斯特恩報告》從經濟學的角度研究了氣候變化對未來世界經濟發展的影響。他們認為,氣候變化為經濟學的發展提出了重大的挑戰,因為氣候變化是迄今為止人類社會面臨的范圍最廣,規模最大的市場失靈現象。該報告給出的忠告是:如果人類社會不盡快采取行動控制溫室氣體排放,整個世界的GDP將遭受5%-10%的損失,其中窮國的損失會更大(Stern,2007)。[3]斯特恩團隊給出的研究報告還描繪了整個世界碳排放問題的路線圖。按照這個路線圖,要使大氣的溫室氣體濃度在50年后不超過550ppm,所有的國家,無論發達還是不發達,必須一起做出努力,令全球的溫室氣體排放在2023年之內達到拐點,從這個拐點之后全球的碳排放應該以每年1%-3%的速率下降。只有如此,全球的碳排放規模才能在2050年之內實現比現在的水平降低約25%的目標。斯特恩報告給出的政策含義就是,各國必須立即采取行動,盡早向低碳經濟轉型。
經濟學作為一門人文科學,為什么會關注碳排放問題呢?在這個問題上,諾德豪斯教授做出了自己的貢獻。他認為“任何國家減少溫室氣體排放的政策都必須借助經濟系統才能發揮作用,而氣候的變化也會反過來對經濟系統發揮反作用,例如,極端天氣會影響糧食的產量”。諾德豪斯1982年發表在《美國經濟評論》上的文章雖然不長,但卻被西方經濟學界認為是開創了“氣候變化經濟學”的權威著作。在他的論文中,溫室氣體排放的特征、世界范圍內減排的國際合作、減排中政府的角色等問題都有所論述。諾德豪斯的重要貢獻是將經濟系統和生態系統整合在了一個模型中,即人類的經濟活動產生碳排放,碳排放使得生態系統發生變化,生態系統的變化再反過來影響人類的經濟活動。目前學術界廣為推崇的研究氣候變化的主要工具,即“氣候變化綜合評估模型”(IAM)就是在他在1982年《美國經濟評論》上的論文基礎上發展而來的。
考慮到低碳經濟模式存在的前提并不是讓人類社會倒退,事實上沒有哪個國家會犧牲現有的福利換取碳排放的降低。那么在保持經濟增長的同時,二氧化碳排放能否不斷降低就成為人們關注的重點。在這里,具有重大影響的是“脫鉤理論”。這一理論認為,“只要政策有效,一國經濟完全可以實現經濟增長與碳排放下降并存”(Sturluson,2002)。[4] 堅持脫鉤理論的學者試圖建立起一系列有效的脫鉤指標,借助這些指標檢驗一國氣候變化政策的有效性,并努力發現可能造成“脫鉤的因素,用以指導一國政府制定脫鉤政策的依據”。考慮到動力、壓力等因素,Tapio(2005)[5] 設計了一套指標體系用于反映經濟增長與環境壓力的關系,他認為當一國的碳排放增長率與GDP增長率呈現出不平行的現象時,該國便發生了脫鉤現象。本世紀初,OECD國家通過研究經濟增長和環境壓力之間的關系,力求發現究竟哪些國家可以做到經濟增長與碳排放下降同時并存。他們的研究發現,“環境與經濟脫鉤的現象普遍存在于工業發達國家之中,并保持著進一步脫鉤的可能”。所以聯合國經合組織得出結論:“在經濟發達的國家,環境保護與經濟發展已經實現了雙贏,以往彼此間的沖突己經得到有效的控制,而且在這些國家脫鉤的積極效應還在擴大。他們的研究作出的展望是,隨著經濟的發展,OECD國家以往存在的環境與經濟的沖突,完全可以得到有效地解決”(OECD,2002)。[6]
碳排放具有典型的外部溢出效應。按照科斯的理論,只要產權的界定是清晰的,通過碳排放權的交易人類社會是可以消除碳排放過程中出現的負面外部溢出效應的。目前國際上最大的碳排放權交易項目就是想通過《京都議定書》中明晰的排放權(即產權),在國與國之間進行的碳排放交易。在《京都議定書》發揮作用的過程中,各國的初始排放權的分配是一個極為敏感的問題。原因很簡單,一國排放權的大小直接影響著其國民福利水平的變化。特別是對資本存量尚不充足,人文發展水平不高的國家,碳排放權的減少就意味著發展速度的降低。因此,碳排放權分配的研究,特別是如何界定初始排放權的基數才能做到既有公平性,也有可操作性的研究吸引了大量的學者。根據文獻的梳理,我們發現這一研究領域的學者對“公平分配排放權”的主張可分為三大類,分別是:“繼承祖父制”,“歷史責任制”,和“天賦人權制”。第一種觀點主張維持目前排放規模的現狀,排放多的國家繼續享有較多的排放權,原因是他們的經濟總量大,需要更大規模的能源消耗。顯然,這種觀點會受到發展中國家的反對。因為發展中國家的經濟總量通常小于發達國家,如果按照這種既得利益的原則,發展中國家喪失的就是發展的機會,顯然是不公平的。事實上,由于各國經濟存在著差異,即便是在發達國家之間,對“繼承祖父制”的主張也存在著重大爭議。按照“歷史責任制”的主張,以往過多的碳排放是由發達國家造成的,發達國家應該為此承擔歷史責任,從而應該得到較少的排放權,并且應該向發展中國家提供技術和資金上的支持,以幫助發展中國家減少溫室氣體排放。“天賦人權制”說的是排放權應該按人口分配,其理論依據就是“人人享有同等環境與發展的權利”。上述三種觀點可謂針鋒相對。在激烈的爭論中,有的學者提出了基于以上三原則的折中方案,“即碳排放權的分配原則既要考慮到人口規模的因素,也要顧及到現有排放規模和已有的經濟總量”(Smith,Swisher,1993)。[7]
如果說減少碳排放的目的只是顧忌資源的稀缺性(主要是能源的短缺),那么問題還算簡單。重要的是,當人們還在為能源的短缺困擾時,同樣是基于碳排放引發的污染問題也出現了,即二氧化碳在大氣層中的累積所形成的溫室效應,能夠導致氣候發生變化,進而給人類的生存帶來更大的災難。或許正是因為碳排放問題與環境保護高度相關,因此在研究低碳經濟問題時,國外的研究文獻經常會提及環境庫茲涅茲曲線(Environmental Kuznets Curve )。20世紀50年代在收入分配研究領域出現了轟動整個經濟學界的一個假說,即庫茲涅茨倒U型曲線。1955年美國經濟學家庫茲涅茲(Simon Kuznets)從發展經濟學的角度研究效率與公平之間關系的時候提出了一個假說,在他的《經濟增長與收入不平等》論文中,他提出了一個讓后來的學者爭論不休的話題,即“即收入不均現象會隨著經濟增長先升后降,呈現倒U型曲線關系”(Kuznets,1955)。[8]后來的環境經濟學家利用這一假說,直接演繹出了環境庫茲涅茲曲線,即環境的污染程度與一國經濟發展的水平成反比。當一個國家處在較低的經濟發展水平時,例如早期的農業社會,由于能源消耗,特別是化石能源的消耗規模不大,故環境污染的程度較輕,但是隨著工業化的加速,大量的化石能源被使用,重化工行業的發展,自然環境的凈化能力逐漸下降,環境惡化程度會伴隨著工業的發展不斷加劇。“但是,一國工業化程度達到一定水平后,會出現一個拐點。在這個拐點上隨著人均收入的進一步增加,環境污染的程度會逐漸下降,并最終得到有效治理”。(Panayoton,1993)。[9]對這個倒U型曲線假說,一些學者給出的解釋是,“收入的增加導致了人們對環境要求的提高,同時收入的增加也會導致產業和消費結構的變化,即重化工產業的比重會明顯下降,這些均會引起污染的降低和碳排放的減少”(Selden,1994)[10]。
庫茲涅茲曲線理論假說提出后,吸引了很多學者進行實證研究,但結論卻是多樣化的,有的研究支持了這一假說,也有大量的文獻對這一假說提出了挑戰。Huang(2008)[11]分析了21個發達國家的溫室氣體排放與人均收入的關系,發現只有7個國家符合庫茲涅茲假說。從國際分工的角度出發,有學者認為,即便存在污染與收入間的庫茲涅茲關系,那在很大程度也是國際貿易導致的污染產業分配效應。發達國家環境的改善是以低等收入國家環境的惡化為代價的。一旦國際間產業轉移完畢,即便發展中國家在收入提高后,也無法像發達國家那樣從其他國家進口污染密集型產品。因此庫茲涅茨曲線 實際上是一個政治經濟學過程( Deacon, 2005) [12]。
鑒于低碳經濟的提出源自發達的工業化國家,因此我國學術界對我國是否應該發展和倡導低碳經濟有過激烈的爭論。例如,有的學者從政治經濟學的角度出發,認為低碳經濟只是西方國家的一種惡意炒作,炒作的目的在于挽救他們逐漸失去的競爭優勢。他們給出的證據是:發達國家希望從“碳關稅”和“碳減排”入手,在經濟全球化過程中設立“綠色貿易壁壘”。有的學者甚至指出,西方國家推崇低碳經濟的目的在于“借助氣候問題扼殺發展中國家生存空間,繼續通過國際貿易盤剝發展中國家,持續地維持兩極世界的格局”(勾紅洋2010)。[13] “發達國家在出口技術和設備的同時,一定會制定一套全球最為嚴格的低碳標準,要想達標,你必須購買它們的技術和設備。今后碳排放標準極有可能成為新的綠色貿易壁壘。發達國家竭力推動節能減排,背后隱藏的“小算盤”不容忽視。哥本哈根談論環境問題,表面是為了保護環境,而背后的實質實際上是在爭奪經濟發展和對外貿易的主導權”(郎咸平,2010)[14]。
當然,國內更多的學者對我國發展低碳經濟還是持肯定態度的。關于中國發展低碳經濟的意義和必要性,多數學者主張,低碳經濟是21世紀人類社會最本質的變革,將比以往的工業革命意義更為重大(馮之浚)[15]。還有的學者從宏觀、中觀和微觀三個層次論證了低碳經濟的發展模式,認為應該將低碳戰略上升為基本國策,把實現低碳發展作為實現我國和平發展的一次重要契機(付允、馬永歡,2008)。[16] 從長遠的角度看,減少溫室氣體排放符合我國當前和長遠利益(孟德凱,2007)。[17]作為一個負責任的大國,發展低碳經濟是實現我國和平崛起和可持續發展的必然選擇(宋德勇,2009)。[18]與發達國家相比,我國發展低碳經濟有著自己的優勢,例如減排空間大,減排成本低等(金樂琴,2009)。[19]
對于什么是低碳經濟的內涵,國內不同學科的學者有著各自的解釋,即便同在經濟學界,人們的理解也不盡相同。但多數學者還是認同低碳經濟是一種發展模式,是一場涉及生產方式、生活方式的革命。即“低碳經濟指的是通過建立低能耗、低排放的經濟模式,達到社會經濟可持續發展,低碳經濟的實質就是提高能源效率和能源技術創新”(張坤民,2008)。[20] 隨著研究的深入,一些學者強調了從動態的角度界定低碳經濟。他們指出,低碳經濟與人類社會的發展階段密不可分。“在農業社會,煤炭和石油等化石能源消費的規模很小,盡管社會總產出的規模不大,但可以忽略不計的碳排放使得碳生產率很高,即能源強度極低,可這不是人們理想的低碳經濟狀態。傳統的工業化階段,大規模能源的消耗,碳排放強度急劇升高,當然更不是人類社會追求的低碳經濟模式。只有到了以知識密集型為特征的后工業化階段,整個產業結構中服務業的比重超過第二產業(工業),人文發展水平、碳生產率都非常高,才進入低碳經濟的形態”(潘家華、鄭艷,2008)。[21]
考慮到低碳經濟追求的是通過提高資源效率,以盡可能少的資源消耗獲得盡可能多的經濟產出,我國有的學者將低碳經濟歸納為“以更多的經濟產出為目標函數,以最小的二氧化碳排放為約束條件的一種新型經濟形態”(程恩富,王朝科,2010)[22],并且將這一經濟形態與傳統的“以更多的經濟產出為目標函數,以私人成本最小化為約束條件”的高碳經濟形態相對立。在究竟什么是低碳經濟的問題上,何建坤(2009)[23]給出了自己的觀點:“低碳經濟是繼農業革命、工業革命、信息革命之后發展模式的又一次巨大變革,它要求用盡量少的能源消費和二氧化碳排放,來保證經濟社會的持續發展。從這個角度來講,低碳經濟的本質要求是提高碳的生產力,每單位二氧化碳的排放要產生更多的GDP。當然,分母究竟是否用GDP還可以繼續討論,但用盡可能少的能源提供盡可能多的產品和服務這一思路是符合經濟學基本教義的。因此,從資源稀缺的角度看,與其說低碳經濟追求的是碳排放的減少,還不如說它追求的是資源的節約。
我國的學者也從資源短缺的角度介入了低碳經濟的研究,有的研究文獻甚至得出了比斯特恩報告更為令人擔憂的結論。例如有學者稱,如果我國不采取嚴厲的溫室氣體減排措施,到2050年我國能源需求總量將達到67億噸標準煤,溫室氣體排放將達到122億噸,環境污染和生態破壞帶來的經濟損失會相當于GDP的7%-20%,如果不能改變現有的高碳經濟模式,最終將導致GDP總量積累為零,甚至整個經濟體出現崩潰(陳劍鋒,2010)[24]。當然,這種危言聳聽的結論并沒有得到主流學派的認同。
國內學術界大量的學者參與了“碳排放權分配機制”問題的研究,針對發達國家的立場,我國的學者更看重碳排放權與人的生存權之間的關系。在他們給出的解決方案中均加進了人口數量的參數。例如,有的學者提出了“碳排放權不能只按GDP界定,應該根據人口指標決定一國的碳排放數量”,“至少也應該按人口和GDP綜合指標來分配碳排放權”,有的學者提出,“從公平與效率綜合考慮,碳排放權的分配首先應該顧及的是人人都應有的體面的生存權,其次才是在保證體面生存的前提下追求碳排放效率。因此,世界范圍內的排放權分配應該采用人均碳排放量和GDP碳排放強度(單位GDP碳排放量)的加權平均”。在這里,主張加權平均的學者首先看重的是“以人均碳排放量為基準”,然后在此基礎上兼顧GDP碳排放強度。(陳文穎、吳宗鑫,1998)。[25] 有的學者基于人際公平的角度,通過對發達國家人均碳排放與經濟發展之間的關系的回顧,首先計算了這些發達國家人均累積碳排放在世界溫室氣體排放史上的“貢獻”,然后按照既定的發展軌跡預測了這些國家在未來排放總量中可能占有的比重。在這個基礎上提出了溫室氣體減排責任的分擔必須遵循一個基本原則,這就是碳排放機制的設定必須綜合考慮“各國的歷史責任、現階段的經濟規模和未來的發展需求”。也就是說,歷史責任要求發達國家率先減排,已經實現了工業化的事實要求發達國家深度減排,未來的發展需求要求發達國家協助發展中國家減排。因為發展中國家仍然處于工業化進程之中,隨著工業化進程的加速,碳排放量的絕對增加是不可避免的,所以,給予發展中國家一定規模的碳排放符合其生存與發展的需求。為了在發展中國家工業化提速中盡可能少的排放溫室氣體,發達國家有義務,也有必要協助發展中國家通過技術進步減少溫室氣體排放(潘家華,2009)。[26]
國內學術界在我國發展低碳經濟的動力機制方面也做了較多的研究。走低碳經濟之路的最終動力究竟是來自外部,還是內部?這是一個目前尚未充分討論的問題。碳排放的外部溢出效應使人們更多地強調外部壓力對碳排放實體的作用,而忽視了對排放者本身的研究。蔡等人的研究對此給出了一個重要的結論:即國際社會對我國碳排放的關注,并由此產生的壓力是有目共睹的。然而,如果驅動中國低碳戰略的動力主要是來自國外的壓力,地方政府的節能壓力主要來自中央政府,那么中國實現節能減排的目標就會遇到巨大的困難。換句話說,如果中國經濟發展自身沒有內在的要求,節能減排就會遇到嚴重的激勵問題(蔡、都陽、王美艷 2008)[27]。在這里,我們進一步引申他們的結論,即如果企業的節能減排的壓力主要來政府,那么同樣也會遇到嚴重的激勵問題。來自國家環境保護部的一份研究報告利用“重點企業的監控資料”,構建了企業節能減排的五種驅動力量模型,分析了現階段影響企業節能減排意愿的相關因素。該報告得出的結論是,現階段我國企業更多的還是依靠外部的強制力進行節能減排,而并非來自企業的內在要求(但智鋼等,2010)。[28]
二、低碳經濟在發達經濟體中的實踐與發展
眾所周知,首先提出氣候問題會威脅人類生存,進而倡導低碳經濟的國家來自已經完成了工業化和城市化進程的歐洲。雖然在那里最初倡導低碳經濟的力量來自民間組織,但在選票的壓力下民間的訴求逐漸演變為政府的行為。當然,作為民間組織,它們提出低碳經濟的概念主要是出于減緩氣候變暖的考慮,而作為政府行為,它們除了迎合選民的意愿外,最初還是更多地是希望借助低碳經濟的理念提高能源利用效率、開發可再生能源保護它們的能源安全。當然,政府在低碳經濟上的行動客觀上是有利于減少溫室氣體排放的。
無論是民間的倡導,還是政府的推動,低碳經濟的興起之所以始于歐洲,而不是其它地區,絕不是偶然的。歐洲是地球上地勢最低的洲,它在海拔200米以下的平原占其總面積的60%,整個歐洲的平均高度也只有海拔340米。歐洲的氣候溫和,絕大部分為海洋性氣候,因此,和其他洲相比,它對氣候的變化更為敏感。根據政府間氣候變化委員會(IPCC)第四次評估報告估計:“氣候變化會擴大歐洲在自然資源上的地區差異,增大歐洲大陸出現洪水的風險,至于歐洲海岸帶洪水的發生機率會變得更加顯著。氣候變化會加重歐洲地區的海水侵蝕,整個山區將面臨著冰川退縮的威脅,大范圍的物種消失(在高排放的情景下,某些地區的物種將減少60%);在歐洲南部,氣候變化會使生態環境脆弱的地區條件更加惡劣,淡水會減少,水力發電的潛力降低,農作物的產量會普遍降低;同時,氣候的變化也會加大人們健康的風險”(IPPC,2007)。[29]
歐盟2007年通過了歐盟戰略能源技術計劃,該計劃的主要內容是大幅削減溫室氣體排放量。2008年12月,歐洲議會又通過了歐盟能源氣候一攬子計劃。這個計劃包括:歐盟成員國配套措施的決定、碳捕捉和儲存的法律框架、歐盟碳排放交易機制修正案等內容。這個一攬子計劃最具實質性的內容就是,“到2020年歐盟要在總體上將溫室氣體的排放量在1990年的基礎上降低20%”。換句話說,也就是在能源消耗上將煤、石油、天然氣等化石能源的消費量減少20%。根據歐盟委員會2010年給出的低碳路線圖顯示,40年后歐盟要實現減排25%,溫室氣體的排放要在1990年的基礎上減少80%。為發展低碳經濟,今后的40年,歐盟平均每年需要增加2700億歐元的投資,這相當于其成員國GDP的1.5%。
歐盟成為低碳經濟的倡導者和先行者除了其特有的地理特征外,還與它的能源稟賦密切相關。西歐各國的能源分布很不平衡。德國與英國的煤炭資源較為豐富,而法國和意大利則相對貧乏。至于石油和天然氣資源,整個西歐的儲量都嚴重不足。《BP世界能源統計》顯示,到2009年歐盟探明的石油、天然氣和煤炭的儲量分別為8億噸、2.42萬億立方米和295.7億噸。它們分別占全球已探明儲量的0.5%、1.3%和3.6%。按照2009年的化石能源產量計算,歐盟的石油開采的剩余期還不到9年,天然氣開采的形勢也不樂觀,剩余的時間也只有14年,煤炭曾經是歐洲的主要礦產資源,但經過300多年的開采,所剩儲量已經不多(BP,2010)。[30] 在以煤為主要能源的時代,西歐的能源尚能自給,但上個世紀50年代后,石油取代煤炭成為主要能源后,西歐就成為世界上最大的能源進口地區。來自北非和中東的廉價石油曾經是該地區經濟高速增長重要原因之一,但隨著上個世紀70年代第一次石油危機的到來,西歐的能源安全問題就變得越來越突出,特別是第二次石油危機,給西歐的經濟發展帶來了嚴重的沖擊。[31]2007年歐盟的能源對外依存度已經達到50%。如果按照目前的能源強度,到2030年歐洲能源對外依存度將達到65%,其中石油的對外依存度將高達93%[32]。
隨著能源安全的問題日趨嚴峻,大多數歐洲國家開始考慮可再生能源的利用問題。顯然,可再生能源的開發和使用不僅能夠緩解其能源安全的難題,而且與其應對氣候問題的目標是重合的。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的報告指出:“降低溫室氣體排放,應對氣候變化的關鍵在于減少化石燃料的燃燒。歐盟的能源結構中80%來自化石能源,而歐盟溫室氣體排放中又有80%來自能源的使用”(歐盟氣候委員會,2009)。[33]因此,對歐盟來說,發展低碳經濟可以在降低其能源的對外依存度的同時,進一步實現應對氣候變化的遠期目標。
歐盟發展低碳經濟方面,英國的作用是不可低估的。英國政府頒布《氣候變化法案》是世界上第一個以溫室氣體減排為目標的法律文本。其實,英國發展低碳經濟的舉措早在上個世紀80年代撒切爾夫人對能源行業實施調整時就開始了。鑒于北海油田的發現和煤炭企業的效率低下,1988年撒切爾夫人決定關閉大量煤礦。從那以后,英國的煤炭產量從8400萬噸減少到目前的1700萬噸。撒切爾夫人還對大型國有能源壟斷企業進行了私有化改造,提高了這些企業的能源利用效率,對降低溫室氣體排放量的貢獻率為40%。[34]
英國是一個風力資源豐富的國家,它的第一個海上風力發電站在本世紀的第一年結束時得到政府批準建設,短短不到9年的時間,英國已成為世界海上風力發電站最多、總裝機容量最大的國家,風力的利用使英國的能源結構得到明顯改觀。據統計,來自陸地和海上的風力發電站所提供的電量足夠滿足英國150萬個家庭使用(2010年英國的人口總數為6200萬)。其中,海上風力發電量占總發電量的20%。目前還有5所在建發電站,到2009年末英國的海上裝機容量已經增加到了80億瓦。據英國風能協會的一份報告顯示:“到2015年英國計劃再增加250億瓦的海上風能發電設備,到2020年,英國風力發電總量預計將達330億瓦。如果英國的計劃得以實現,那么它在2015年后建成的海上風力發電能力就是全球市場的一半。為了到2020年實現歐盟所定下的再生能源目標,英國政府計劃將陸上風電場的發電量增加到目前的六倍”。
為了實現能源白皮書的目標,2006年英國更新了《氣候變化規劃》,制定了詳細的減排措施,其中包括:與世界銀行合作進行可再生能源的投資;與汽車制造商合作提高燃油效率;建立一個2000萬英鎊的基金,通過清潔能源投資框架(Clean energy investment framework)支持有關能效提高、可再生能源和適應氣候變化的項目;采用提供信息和氣候變化稅的手段促進工業提高能源效率;為低收入家庭提供能源效率措施的“暖風宜居”計劃;對25萬個家庭安裝隔熱層提供補貼等12項措施。2007年英國了修訂的《能源白皮書》。新的白皮書將采取以下4項措施確保降低溫室氣體排放:擴大能源效率承諾計劃,制定2008年至2011年的減排目標;對大型商業機構制定強制性的減排目標;加強能源監測,促進企業和個人的節能信息傳播,以及能源法案必須包括與上一年的分季度能源對照表。
2008年,英國政府通過了《氣候變化法案2008》,該計劃要求英國到2020年降低34%的溫室氣體排放,而保證這一目標實現的具體途徑是:首先是創造120萬個綠色就業崗位;其次是實現超過150萬個家庭可以自我利用可再生能源;再次是實現40%的電力來自可再生能源,汽油進口量減少50%;最后是對700萬戶家庭進行節能改造和減少汽車的二氧化碳排放量。截止到2009年,英國已經降低了21%的溫室氣體排放。目前,英國已經形成了以政府推動為主導,以市場激勵為基礎,以微觀部門為主體的互動減排體系。已有的事實表明,英國在低碳技術的研發和推廣,制度創新的執行等方面走在了世界的前列。正如布萊爾在《能源白皮書》中表述的那樣,對英國政府來說,低碳經濟包含著深遠的戰略意義。“低碳經濟是英國追求更高生活標準和更好生活質量的手段,也是英國在經濟全球化中保持競爭優勢,為其發展、應用和輸出先進技術創造機會的途徑”。此外,低碳經濟也是英國政府擺脫經濟衰退的一劑良藥。為扭轉居高不下的失業局面,英國政府希望“通過發展低碳經為英國創造新的商機和更多的就業機會”。目前低碳產業已經成了英國經濟新的增長點。如果說歐盟是低碳經濟的領導者,那么英國在歐盟發展低碳經濟中就是“領頭羊”(何毅亭等,2010)。[35]
以技術創新引領低碳經濟是德國的基本特征。二戰結束后,德國的國力被極大地削弱。但僅僅過了2年該國的工業就憑著雄厚的底蘊在馬歇爾經濟計劃的支持下重新崛起。到上個世紀60年代,距戰后不到20年,德國已經成為世界第三大經濟體。但工業化成功的同時,德國的國民也為此付出了沉重的環境代價。該國空氣、水土和森林資源受到了嚴重的污染,萊茵河一度成為魚類的墳墓,大型工業區里呼吸道疾病蔓延。隨著工業化對環境的破壞愈來愈嚴重,人們開始走上街頭,要求政府給予環境有效的保護(綠黨時代)。德國政府順應民眾的要求,制定了嚴格的排放標準,最終取得了明顯的效果。
德國是綠色運動的發源地。從上個世紀80年代開始,德國各黨派就在降低溫室氣體排放問題上達成一致。1984年德國議會了《地球大氣層保護》的報告,呼吁進行實質性減排。[36]為了應對氣候的變化,2000年德國制定了《國家氣候保護計劃》,并于2002年批準了《京都議定書》。按照《京都議定書》中的規定,德國必須在2008-2012年間大幅度降低溫室氣體排放,即在1990年的水平上減少21%的排放。這遠遠超出了英國的努力(英國政府這一期間的承諾是降低8%)。發展可再生能源和提高能源使用效率是德國能源政策的基本內容。為發展可再生能源,德國制定了《可再生能源法案》(Renewable Energy Sources Act, EEG)。法案的目標是到“2020年將可再生能源的比重提高到20%以上”。德國還制定了《可再生能源發電并網法》、《熱電聯產法》和《可再生能源供暖法》。這些法案對可再生能源的利用和發展起到了明顯的促進作用。(徐漢國、楊國安,2010)[37]
截止到2010年12月德國太陽能發電累計裝機容量達到2860萬千瓦,2010年德國太陽能發電峰值占電力消費平均比重達15%左右,在太陽能裝機密集地區比重則達到30%左右。德國政府設定的2020年太陽能發電裝機目標為5200萬千瓦至7000萬千瓦,到那時太陽能發電峰值占電力消費比重將接近50%。
為了提高能源利用效率,德國目前正嘗試著與企業簽訂協議,將企業是否得到稅收優惠與企業是否實現現代化能源管理捆綁在一起。特別是考慮到中小企業能源效率提高的困難性,德國政府與復興信貸銀行建立了節能專項基金。該基金的使命是為中小企業采取節能改造提供資金。通過《熱電聯產法》的實施,政府對熱電聯產產生的電能給予財政補貼。例如,2005年以前更新的熱電聯產設備產生的電能每千瓦/小時可獲得1.65歐分的政府補貼。德國政府計劃每年提供2億歐元用于地方基礎設施改造,以挖掘公共設施的節能潛力;每年提供7億歐元用于現有民用建筑的節能改造(邢繼俊等,2010)。[38]
德國工業技術領先世界是舉世公認的。通過技術創新降低碳排放是德國在低碳經濟領域領先他國的基本特征。例如,德國的汽車工業以技術精湛、質量可靠、舒適豪華著稱。讓汽車擺脫,至少是減輕對石油的依賴,一直是德國政府追逐的目標。目前德國正依靠在可再生能源開發中的技術優勢,大力發展新能源汽車。奔馳在不犧牲環境的前提下,擁有豪華、舒適和安全的品牌屬性;通過零排放之路,奧迪E1全新的電動汽車就是一個有力的證據。目前在所有的汽車中,德國新開發的E級Coupe轎車的風阻系數只有0.24,這在全球汽車工業中處于絕對領先地位。在未來5到7年,德國制造的柴油發動機可以降低30%的油耗,而汽油發動機可以降低25%。
法國缺乏石油、天然氣和煤炭,但鈾礦資源豐富。法國在核電技術上擁有優勢,除了在諾曼底正在建設的一座核電站外,法國現在已經擁有核電站58座。法國的能源生產與消費以核電為主,因此,它的一次能源碳排放較低,該國人均溫室氣體排放量比歐盟的平均水平低21%。法國統計及經濟研究所(INSEE)公布的一份報告顯示,由于法國大力發展核電,并使核電在國家能源中的比重較高,與其他發達國家相比,法國的溫室氣體排放較低。法國人口占世界人口的1%,GDP占全球的3%,碳排放量占全球的1.3%。在法國人看來,盡管他們人均碳排放量高于全球平均水平,但是卻低于大多數發達國家。法國電力產能的90%依賴于低碳技術,其中,75-78%來自核電,11-13%來自水電。
盡管法國在歐盟中的溫室氣體排放是較低的,但這并沒有影響它在推動全球應對氣候變化進程中的積極態度。1989年,正是在它與荷蘭和西班牙的倡導下,才第一次在海牙召開了有80個國家參加的關于全球氣候變化的國際會議。[39]2000年1月,法國政府的《國家應對氣候變化計劃:2000-2020》包括2項主要措施:按照嚴格標準對能源排放征稅;通過發展可再生能源降低溫室氣體排放,建立供暖和隔熱層建筑規范減少能源消耗。2002年,法國批準了《京都議定書》,按照京都議定書的要求,法國要在2008-2012年間將溫室氣體排放的水平降低到1990年的水平。為了超額完成目標,法國政府制定了《氣候計劃2004》。該計劃承諾投入9000萬歐元以期每年減少7200噸二氧化碳的排放。9000萬歐元的支出主要用于降低交通運輸部門溫室氣體排放,增加生物燃料的使用,鼓勵購買更加節能的電器和房屋,鼓勵空調可持續的使用,增加用于交通和建筑部門節能項目的研究經費。
目前法國政府已經承諾的發展低碳經濟的目標主要有以下6個:2008-2012年, 把溫室氣體排放水平降低到1990年的水平;2008-2016年至少節省能源9%;到2015年降低能源強度5%;到2020年降低能源消費20%;到2020年,交通運輸部門降低溫室氣體排放20%;到2020年可再生能源的比例達到23%。2007年,法國政府重新定義了它的環境政策,提出在未來的4年內投資10億歐元用于清潔能源的研發,并征收生態稅以減少溫室氣體排放。
按照歐盟2008年減少溫室氣體排放的一攬子方案,意大利需要在2020年內將二氧化碳排放量降低13%,使用可再生能源的比例要從2005年的5.2%增加到17%。這對意大利來說是非常艱巨的任務。意大利80%以上的能源需要進口,在歐盟重量級的經濟體中,該國能源的對外依存度是最高的。意大利本國只產出少量的石油和天然氣,絕大多數依靠從俄羅斯、北非等國家進口。2009年,該國進口石油總額為241.28億歐元,進口天然氣為172.32億歐元,合計占其進口總額的14%。各類能源的進口量為1.49億噸油當量,其中固體能源94%依賴進口,天然氣的88.6%、石油的93.1%依賴進口。
在歐洲之外,日本也是低碳經濟積極的倡導者和實踐者。日本是個能源極度貧乏的國家,95%的能源供應依賴進口。上個世紀60年代,日本因環境污染導致的公害在發達國家中是最為突出的。公害問題引起的民怨導致政府頒布了很多法規,加上上個世紀70年代的石油危機使得對石油高度依賴的日本企業有了迫切節約能源和經濟轉型的動力。上個世紀90年代,日本經歷了嚴重的金融危機,銀行接連倒閉。正是在這個大背景下,日本政府提出了“循環經濟”、“環境立國”和低碳經濟的國策。1995年日本出臺了《科學技術基本法》,其主要意圖在于以金融危機為契機,通過技術進步和低碳發展,占領未來世界經濟發展的制高點。2008年5月日本環境省向國會提交的一份《面向2050日本低碳社會情境》研究計劃。該計劃設定了日本在發展低碳經濟和溫室氣體排放領域中的長期目標。按照這一目標日本的溫室氣體排放量在2050年要比2008年降低60%到80%。隨著低碳經濟戰略的實施,從上世紀70年代到本世紀初,在短短的30年期間,日本的單位GDP能源強度下降了37%。自1973年以來,日本的工業產量增長了3倍,但生產部門的能源消耗卻實現了零增長。
過去長期對低碳經濟理念持排斥態度的美國也開始發生轉變。作為世界上碳排放量最多的國家,美國此前一直認為實行低碳經濟模式會阻礙美國經濟的發展,因為美國的碳排放總量不僅是世界之最,而且它的人均排放量也遠超出世界平均水平。美國政客們在碳排放問題上的敏感程度超出了大多數國家的預料,早在《京都議定書》談判之前,美國參議院就提前采取行動,以95票對零票通過了“伯德?哈格爾決議”,這項決議的意圖在于阻止美國政府在任何情況下,接受發達國家與發展中國家區別對待的減少碳排放條約。即便是在大多數發達國家已經意識到“區別對待”的原則是必須的情況下,美國國會還是堅持認為“區別對待”的碳減排一定會對美國經濟產生嚴重的危害。在參議院之后,美國政府也給出了反對“區別對待”的理由,他們認為如果按照《京都議定書》的減排路線圖,美國將損失掉490萬個就業崗位,由此帶給美國經濟的直接損失是4000億美元。基于這個判斷,小布什政府單方面退出了《京都議定書》。然而在奧巴馬政府上臺之后,為應對世界性的經濟危機,2009年美國政府提出的《美國復蘇與再投資法案》再次將低碳經濟政策取向放在了明顯的位置。為提供綠色的就業崗位,為確保美國產業的國際競爭力,為出口低碳技術和應對氣候變化,美國政府決定投資7870億美元用于支持美國經濟在上述四個方面有所作為。《美國復蘇與再投資法案》的出臺可以看做是美國改變了最初恐懼低碳經濟的態度,開始轉向追求低碳經濟的標志。
三、國外低碳經濟發展對中國的戰略啟示
在人類的發展史上,特別是工業革命以后的數百年,人們一直認為自然資源的供給是無窮的。因此,通過資源的超長投入來獲得更高的產出,獲得更高的生活水平和積累更多的財富是大多數國家經濟發展的基本路徑。人們將在這種觀念指導下的經濟模式稱之為“高碳經濟模式”。
在高碳經濟模式下,一國經濟要發展的主要問題是盡可能地獲取資源。例如,早期的列強通常都是一些工業技術發達,但資源相對貧乏的國家,正是為了攫取更多的資源以支持它們的“高碳經濟模式”,老牌的列強到處發動戰爭,搶占殖民地。二戰以后,早期的殖民體系土崩瓦解,殖民地和半殖民地國家紛紛宣布獨立。這就使得依靠傳統高碳發展模式的國家,例如英國、法國等遇到了巨大的挑戰。然而,這并沒有對資本主義發達國家高碳生產模式造成根本性沖擊。戰后形成的資本主義體系超越了以往的殖民主義格局,建立在高度發達技術基礎上的現代資本主義國家不再主要依靠炮艦來攫取維持高碳發展模式的資源,而是通過一個更具全球性的,由國家構成的世界市場體系,即通過國際貿易來獲得他們需要的資源。上個世紀40年代后期出現的“關稅及貿易總協定”(General Agreement on Tariffs and Trade)就是世界市場體系形成的標志性事件。通過不斷擴大的國際貿易規模,發達國家依仗科學技術的比較優勢,長時期在國際分工中占有高端地位,發展中國家提供的廉價石油、煤炭、礦石及其他戰略資源繼續維持著發達國家的“高碳經濟模式”。導致發達國家反思“高碳經濟模式”,并采取行動轉變經濟增長方式的直接原因是不斷發生的能源危機。從1973年到目前,石油價格從每桶3.011美元升至100美元以上,不斷高企的能源價格嚴重地打擊了發達國家的經濟增速。今天,我們應認真反思一下發達國家工業化和城市化的經驗教訓,這對我國的可持續發展是有益的。
自中國改革開放以來,特別是本世紀最初的10年,我們抓住了經濟全球化的歷史機遇,中國的經濟發展取得了舉世矚目的成就。我國一些發達的省份在人均GDP上已經與發達國家相差無幾。然而,在獲得這一成就的同時,我們也付出了相當的代價。首先,我們陷入了資源全面短缺的局面。中國作為全球最大的加工廠,擔負著全球相當一部分人口,特別是發達國家居民的工業品供應。[40] 近年來,國際大宗商品的價格持續攀升,“中國買什么,什么就漲價,賣什么,什么就跌價”,這已經是不爭的事實。2005年我國成為全球最大的銅、鎳和鋅的消耗國,中國的企業買走了世界鐵礦石的一半,世界鐵礦石的價格翻了一番;中國已經成為世界第二大石油進口國,作為一個產煤大國,中國從2009年開始成為煤炭凈進口國,盡管進口量只占世界煤炭貿易的12%,但已經對國際煤炭價格產生了重大影響。摩根大通的一份報告曾設想,如果沒有中國和印度,國際煤炭的價格會跌去一半。總之,我們的工業原材料消耗增長相對于世界其他地方的增長要快得多。美國地球政策研究所的一份報告宣稱:“如果每個中國人都像美國人那樣生活,到2031年中國人將擁有11億輛汽車,而今天全球只有7.95億輛汽車,中國公路和停車場的數量將會達到天文數字!如果其能源消耗量趕上美國,那他們的日產油量必須達到9900萬桶!而現在全球石油的日產量才只有7900萬桶。煤也一樣,中國現在煤炭的消耗量已經超過美國,照此速度,2031年中國煤的需求量可能會明顯高于現在全球的煤炭供應量!到那時,僅中國一個國家排出的二氧化碳就相當于世界其他國家排出量的總和,如果中國的人均肉類消耗量也像美國人一樣,那么全球五分之一的肉產量將被中國人吃掉”。
事實上,自工業革命以來,技術上的路徑依賴就將人類社會綁定在了化石能源基礎之上。我國目前的工業化模式,基本上是在復制西方發達國家“高碳模式”的老路。但是,作為一個最大的發展中國家,如果我們模仿發達國家的老路,用高碳模式發展經濟,我們會遇到不可逾越的障礙。更主要的是,本世紀以來中國的高碳發展模式與以往發達國家高碳模式有著一個重要的區別,這就是以往發達國家高碳發展主要用于了本國資本和財富的積累,而我國的高碳模式卻未能有效地積累國內的財富。作為世界的一個加工廠,中國優質價廉的產品間接地補貼了發達國家國民的福利。與那些經濟總量無足輕重的小國家不同的是,作為一個龐大的經濟體,我國的生產方式會對整個世界經濟的運行產生較大的影響。例如,當我們以大規模消耗的方式推動經濟的運行時,世界大宗商品的市場一定會出現較為明顯的波動。發達國家的國民已經擁有了雄厚的物質財富,國家的資本存量也已經足夠大,而我們的國民遠沒有享受到同等的資源,我們的國家還面臨著艱巨的工業化和城市化的過程。歐美國家用了200年左右的時間完成了其工業化進程,而中國在不到50年的時間就走到了工業化的中期。為此,我們付出了沉重的資源代價。實踐表明,繼續維持大規模消耗的生產方式已經失去了可持續性,我國必須審時度勢尋求新的增長方式,走出一條具有中國特色的民富國強之路,即低碳之路。低碳之路既可以幫助我國突破增長的極限,也有助于優化人類的生存環境,從而提升我國的國際地位。
在我國無論是學術界還是決策層,中國作為一個負責任的大國,實施低碳經濟戰略已經成為主流的觀點。但是,在我國究竟如何發展低碳經濟,政府應該采取什么樣的產業政策?這是我們必須認真討論的問題。
發達國家的經驗對我國具有一定的借鑒意義,但簡單地照搬他國的經驗肯定會犯教條主義的錯誤。一國發展低碳經濟離不開其具體的國情,同樣是走低碳之路,但國與國之間所處經濟發展階段的不同,國與國之間資源稟賦的差異都會導致特定國家的低碳戰略具有自身的特色。因此,從方法論的角度看,當我們努力尋找適合本國國情的低碳發展模式時,一定要具體問題具體分析。盡管低碳經濟作為一種生產方式有著超越國界的共同特征,但這種共同的特征只有借助具體的實踐才能得以實現。那么我國的低碳之路究竟有哪些特點呢?依據這些特點,我們又應該走什么樣的低碳之路呢?
低碳經濟的國別特征主要來自兩個方面,即一國特定的資源稟賦和經濟發展所處的階段。例如,與發達國家相比,我國的能源結構中煤炭占有的比重要高得多。根據常識我們知道,煤炭燃燒所釋放的二氧化碳要比石油和天然氣高得多。據測算,一噸煤炭燃燒會釋放4噸二氧化碳,較石油和天然氣多出35%和75%。1978年我國能源消費中煤炭占據了70.3%,30多年后,2012年這一比例不僅沒有降低,反而提高了3.2個百分點。長期以來煤炭始終是我國的主體能源,而且今后的很長時期內也不會發生實質性改變。
此外,一國經濟所處的發展階段不同,所具有的碳排放特征也就不同。例如發達國家在完成了工業化和城市化進程后,資本存量已經滿足了社會經濟持續發展的基本需求,產業結構逐步轉向輕型化,因此碳排放的絕對量就會持續下降。毫無疑問,隨著碳排放量的絕對下將,發達國家的生態環境會不斷得到改善,其國民的生存條件也會不斷優化。在這種情況下,發達國家通常的做法是將高排放的產業向發展中國家轉移,然后再通過國際貿易一方面繼續從發展中國家進口必須的高能耗產品,用于其本國居民的消費,另一方面通過國際貿易將自己的低碳技術向發展中國家出口,這是發達國家的低碳經戰略。發達國家低碳經濟戰略的基本特征是追求“碳排放數量”的持續降低。而我國的情況正好相反,由于工業化和城市化的任務還未完成,高能耗的重化工產業還是我國必須擁有的產業。所以對我國來說,如果也是一味追求“碳排放數量”的降低,就會陷入發展的誤區。因為碳排放數量的多少與一國特定發展階段的產業結構直接相關。
在這里我們給出兩個基本概念,即“碳排放質量”和“碳排放數量”。在發展低碳經濟的過程中,如何協調“碳排放質量”和“碳排放數量”之間的關系是問題的關鍵。對發展中國家來說,特別是像我國這樣的巨大經濟體,低碳經濟戰略的基本特征應該是追求“碳排放的質量”的提高,而不是“碳排放數量”的降低。在碳排放問題上,究竟是關注它的“數量”還是“質量”是個原則性問題。一些發達國家在這個原則問題前就犯了常識性的錯誤,它們希望發展中國家和它們一道也追求“碳排放數量”的降低顯然是不現實的,遭到發展中國家的抵制當然也在情理之中。就我國的國情來看,無論是從發展階段來看,還是站在資源稟賦的角度,我們都與發達國家沒有可比性。如果我們不認清這一點,盲目地順應發達國家的思路,一味地追求“碳排放數量”的減少就會掉入“碳數量陷阱”。
提出關注碳排放的“質量”,而不是它的“數量”在我國發展低碳經濟過程中具有深遠的理論和實踐意義。例如,如果不顧我國的發展階段,在產業結構的調整上一味地效仿發達國家的做法,盲目地削減高排放產業就會嚴重地阻礙我國經濟的發展。今后一段時期,我國還將有大量的人口從農村轉移到城鎮,由此產生的城市基礎設施建設,其規模是可以想象的。大規模的建設一定會對重化工產業提出巨大的需求。與那些經濟總量無足輕重的小國不同,我國的經濟總量如此之大,很難想象將我們的重化工產業移出國門,由其他國家通過國際貿易向我們提供那些高耗能的產品。一國經濟的發展具有階段性,這個階段性會強制地體現在一國的在產業結構上。因此不切實際地進行產業結構調整并非明智之舉。我國的產業門類齊全,又處在工業化和城市化加速階段,產業結構的調整一定要尊重經濟發展階段的客觀要求,切不可只為追求碳排放量的減少而不切實際地調整產業結構。所以,在發展低碳經濟過程中,我們更應該看重的是“碳排放的質量”,而不是它的數量。
當我們說產業結構的調整必須尊重一國經濟發展階段的要求時,還有一層更深刻的經濟學含義,這就是防止一國經濟因產業空心化引發的衰退。在這方面,老牌的資本主義強國給我們提供了有益的教訓。19世紀中期大英帝國之所以能成為日不落的經濟強國,與它門類齊全的產業結構是密不可分的。作為“世界工廠”的大英帝國從世界各地攫取資源,再向全世界提供制成品。當時大英帝國之所以能成為世界的金融中心,成為世界經濟的引擎,正是得益于它當時的“世界工廠”地位。然而,從上個世紀初,應該開始了產業轉移過程,以致到20世紀中期英國在本土的投資遠低于海外的規模。最終英國的制造業強國地位被美國和德國取代,隨著制造業的萎縮,它的世界金融中心的地位也讓位于日本。與英國所走的彎路一樣,歐洲的大部分國家也在上個世紀中期也開始了產業轉移過程,大量的產業資本流向發展中國家,由此帶來的是制造業的萎縮和應對周期波動能力的下降。歐洲的債務危機表面上看,是由一些偶發因素導致的,但從本質上看還是“產業空心化”的結果。世界經濟發展的歷史表明,保持一個完整的產業體系是一國技術進步的物質基礎,技術創新、科技進步絕非只依靠現代化的實驗室就能夠實現。
作為一個大國,對經濟全球化的把握是需要戰略眼光的。一些小國的確可以通過國家貿易得到自己所需的戰略物資,并借助自己的比較優勢游弋于大國經濟之間,而且這些國家常常會為生活的舒適度高于他國感到自豪。但是,這絕不是大國經濟效仿的模式。作為負責任的大國,我們要把老牌列強英國的教訓引以為戒。在這方面發展中大國有必要借鑒一下美國的經驗。同為工業強國,美國并沒有簡單地將“夕陽產業”轉移出國外。在美國人看來,沒有夕陽的產業,進入夕陽的只能是企業。對一些傳統的產業,美國更注重于通過技術進步將其升級換代。在發達的工業化國家里,美國抗擊經濟周期波動的能力較強與此不無關系。
從“碳足跡”的角度看,地球是一個整體,發達國家將重化工業、勞動密集型產業移出國外,并不代表它們已經不需要這些產業所提供的產品了。例如歐盟為開發可再生能源電力需要大量的太陽能發電與風力發電設備,而這些設備的制造均來自重化工產業,因此它們只能依靠從發展中國家進口。既然這些重化工產業的產品還是人類社會必須的,我們就不能將其看做是“高碳產品”而加以限制。西方發達國家如果還想通過國際貿易得到這些產品和勞務,就應該盡可能幫助發展中國家通過技術進步降低生產這些產品的碳排放,而不是一邊享用著這些產品,一邊指手畫腳埋怨發展中國家排放了了過多的二氧化碳。作為發展中國家,只要我們能夠通過技術進步,不斷降低生產這些產品的能源消耗,就沒有必要顧忌發達國家的壓力,不切實際地迎合發達國家的胃口去調整自己的產業結構。保持一個完整的產業結構體系,是我們的立國之本、是維護國家經濟安全的戰略之舉,也是我們技術進步與科技發展的物質基礎。
(厲克奧博,中國社會科學院經濟研究所博士;王紅領,中國社會科學院經濟研究所研究員)
注釋:
[1] Ann P. Kinzig and Daniel M. Kammen, "National trajectories of carbon emissions: analysis of proposals to foster the transition to low carbon economies", Global Environmental Change, Vol8, No.3, 1998: 183- 208.
[2] DTI(Department of Trade and Industry), Energy White Paper: Our Energy Future-Create a Low Carbon Economy. London: TSO, 2003.
[3] Stern Nicolars , Stern Review on the Economics of Climate Change, Cambridge University Press, 2007.
[4] Sturluson J T, Economic Instrument for decoupling Environmental Pressure from Economic Growth[M]. Project Description,August 13,2002.
[5] Tapio P. Towards a theory of decoupling:Degrees of decoupling in the EU and the Case of road traffic in Finland between 1970 and 2001[J].Journal of Transport Policy,2005,(12):137-151.
[6] OECD.Indicators to Measure Decoupling of Environmental Pressure from Economic Growth[R].Summary Report,OECD 2002.
[7] Smith K.P.,Swisher J., D.R Ahuja. Who pays(to solve the problem and how much)? Economic and North-South Politics in the Climate Change Convention .London:United Nations University Press,1993.
[8] Kuznets,S. Economic growth and income inequality, American Economic Review, 1955,45 (1) : 1 - 28.
[9] Panayotou, T. (1993) “Empirical tests and policy analysis of environmental degradation at different stages of economic development”, World Employment Program Research Working Paper WEP2-22/WP 238
[10] Selden T M, Song D. Environment quality and development: is there a Kuznets curve for air pollution emissions[J].Journal of Environmental Economics and Management,1994,27(1):162-168.
[11] Huang " GHG emission ,GDP growth and the Kyoto Protocol: are visit of environmental Kuznets curve hypothesis”, Energy Policy,2008,36:239一247.
[12] Deacon, Robert T. and Catherine S. Norman, 2004, Is the Environmental Kuznets Curve an Empirical Regularity?
http: econ.ucsb.edu/papers/pwp22-03.pdf
[13] 勾紅洋:《低碳陰謀:中國與歐美的生死之戰》,山西經濟出版社,2010年版。
[14] http:///tzxwang@126/blog/static/37095994201022010225914
[15] 馮之浚等:《低碳經濟的若干思考》,《中國軟科學》,2009年第12期。
[16] 付允、馬永歡:《低碳經濟的發展模式研究》,《中國人口、資源與環境》,2008,18,PI4一20。
[17] 孟德凱:《關于我國低碳經濟發展的若干思考》,《 綜合管理》,2007年第9期,125-126。
[18] 宋德勇:《我國發展低碳經濟的政策工具創新》,《華中科技大學學報》2009,23(3):85-91。
[19] 金樂琴:《中國如何理智應對低碳經濟的潮流》,《經濟學家》,2009年第3期,100-101。
[20] 張坤民:《低碳世界中的中國:地位、挑戰與戰略》,《中國人口?資源與環境》,2008,18(3),1-7。
[21] 潘家華、鄭艷:《碳排放與發展權益》,《世界環境》2008年第5期。
[22] 程恩富,王朝科:《低碳經濟的政治經濟學思考》,《海派經濟學》,2010卷第31輯。
[23] 何建坤:發展低碳經濟,關鍵在于低碳技術創新 《綠葉》, 2009年第1期。
[24] 陳劍鋒:《低碳經濟:經濟社會發展方式的全新變革》,《求是》,2010年,第2期,54-55。
[25] 陳文穎,吳宗鑫:《碳排放權分配與碳排放權交易》,《清華大學學報(自然科學版)》,1998,38(12):15-18.
[26] 潘家華,鄭燕:《基于人際公平的碳排放概念及其理論含義》,《世界經濟與政治》,2009年第10期。
[27] 蔡、都陽、王美艷:《經濟發展方式轉變與節能減排能在動力》,《經濟研究》2008年第6期。
[28] 但智鋼、段寧、于秀玲、尹潔、白艷英、宋丹娜 :《重點企業監控資料》, 《環境科學研究》2010年第2期。
[29] 政府間氣候變化專門委員會(IPCC),2007:《氣候變化2007:綜合報告》,政府間氣候變化專門委員會第四次
評估報告第一、第二和第三工作組的報告,Pachauri R.K & Reisinger. 第11頁。
[30] BP Statistical Review of World Energy, June 2010.
[31] 于開祥、洪文達等主編:《歐洲共同體-體制、政策、趨勢》,復旦大學出版社1989年版,第224頁。
[32] Commission of the European Communities, "An energy policy for Europe", Brussels, 10/1/2007
[33] Commission of the European Communities, "Investing in development of low carbon technologies (SET-Plan)",
Brussele,7/10/2009
[34] 安東尼,吉登斯著,曹榮湘譯:《氣候變化的政治》,社會科學文獻出版社2009年版,第91-92頁。
[35] 何毅亭、陶良虎編:《中國低碳經濟:面向未來的綠色產業革命》,研究出版社2010年版,第57頁。
[36] http//www: Protection of the Earth's atmosphere Low Carbon World/data/country/United Kingdom/232
[37] 徐漢國、楊國安著:《綠色轉身-中國低碳發展》,中國電力出版社2010年版,第52-56頁。
[38] 邢繼俊、黃棟、趙剛編:《低碳經濟報告》,電子工業出版社2010年版,第55頁。