Європа наразі масово стимулює розвиток напівпровідникової промисловості. Однак субсидії повинні бути пов’язані зі сталим виробництвом.
Що спільного між дванадцятьма мільйонами європейських домогосподарств, європейською хімічною промисловістю та німецьким сільським господарством? Правильно, високі викиди парникових газів. За останні п’ять років усі три сектори викинули понад 50 мільйонів тонн парникових газів – не разом, зауважте, а кожен окремо. Очевидно, що ці викиди різко загострюють кліматичну кризу, і це вже багато років є предметом публічних і політичних дебатів.
Однак набагато менш відомо, що до них незабаром може приєднатися забруднювач клімату подібного калібру: європейська напівпровідникова промисловість, розширення якої масово просувається ЄС та деякими країнами-членами. З її енергоємними процесами, екологічно шкідливими хімікатами та високим споживанням води вона загрожує стати справжньою перешкодою на шляху Європи до зеленого майбутнього. Хороша новина полягає в тому, що навіть у галузі виробництва мікросхем можна послідовно поєднувати технологічний прогрес із захистом довкілля та клімату. Однак, щоб досягти успіху, ми повинні діяти негайно і далекоглядно – і дуже уважно придивитися до особливостей напівпровідникового виробництва.
Минуло більше чотирьох років відтоді, як Тьєррі Бретон, тодішній комісар ЄС з питань внутрішнього ринку, вперше публічно наголосив на стратегічній важливості напівпровідників на виставці Hannover Messe і оголосив про масштабні інвестиції в європейське виробництво напівпровідників. З того часу багато чого відбулося. Зокрема, мета, викладена в Європейському законі про мікросхеми, щоб до 2030 року щонайменше 20 відсотків світового виробництва напівпровідників відбувалося в Європі, застрягла в головах людей і є предметом суперечливих дебатів на кожній символічній церемонії закладання фундаменту.
Не бракує обґрунтувань, чому така масова експансія є необхідною. З одного боку, часто звучать такі модні слова, як посилення технологічної конкурентоспроможності та економічної безпеки в геополітично динамічні часи. Також часто говорять про те, що напівпровідникові технології є ключем до так званого “зеленого переходу”, але фінансування тут обмежується переважно невеликими науково-дослідницькими проектами.
Розширення виробництва напівпровідників стане на заваді європейській кліматичній нейтральності через високі викиди в атмосферу.
Все це може бути правдою, але один з найважливіших аспектів напрочуд мало обговорюється: Розширення виробництва напівпровідників стане на заваді європейській кліматичній нейтральності через високі викиди, якщо ми не візьмемо курс на екологічно чисте виробництво вже зараз. Чим довше цю проблему ігноруватимуть на політичному рівні, тим більшою вона стане, тим більше, що її неможливо вирішити за одну ніч.
В глибині душі бракує європейської напівпровідникової стратегії з реалістичними цілями, яка з самого початку послідовно враховувала б екологічну та кліматичну політику. Європі не вдасться стати першим кліматично нейтральним континентом і зміцнити технологічну конкурентоспроможність, якщо обидва ці напрямки – так званий подвійний перехід – не розглядати разом. Стратегія, яка фокусується на обох напрямках, не тільки не зашкодить технологічній конкурентоспроможності, але в кращому випадку навіть дасть Європі перевагу в розташуванні.
Але як цього можна досягти? Давайте спочатку розглянемо особливості виробничого процесу. Напівпровідники крихітні, технічно дуже складні і використовуються по-різному, залежно від їхньої функції в нашому цифровому світі – сучасний процесор у смартфоні має мало спільного з силовим напівпровідником, який використовується для зарядки електромобіля. Як базова технологія, від них залежить виживання численних галузей; водночас мікросхеми є рушієм технологічного прогресу.
Сильні сторони європейської напівпровідникової екосистеми настільки ж складні та різноманітні. У багатьох випадках європейські компанії є лідерами ринку або навіть займають монопольне становище на ринках постачальників, наприклад, у сферах машинобудування та виробничого обладнання, а також хімічних речовин. Коли йдеться про зменшення використання води чи енергії або розробку альтернативних хімічних речовин, які мають менший екологічний слід, потенціал є відповідно великим.
Європа могла б стати лідером у впровадженні більш екологічних технологій виробництва і таким чином вбити двох зайців одним пострілом.
Європа могла б стати лідером у впровадженні більш екологічних виробничих технологій і таким чином вбити двох зайців: скоротити викиди в європейському виробництві і, як наслідок, створити глобальну конкурентну перевагу в довгостроковій перспективі. Нічого з цього не станеться за одну ніч. Альтернативи вічним хімікатам і фторованим газам з’являться через десятиліття, якщо ми не почнемо діяти зараз. Це вимагатиме значно більших інвестицій у дослідження та розробки, а також у відповідну інфраструктуру.
Європейські компанії також є лідерами ринку в галузі сенсорних технологій, автомобільних мікросхем та силових напівпровідників, якщо назвати лише кілька прикладів. На тлі американсько-китайського технологічного суперництва та буму штучного інтелекту останнім часом багато говорять про “надсучасні” та “ультрасучасні” мікросхеми з найменшою шириною структури, які роблять нові покоління смартфонів чи серверів, наприклад, більш потужними. Однак у більшості випадків саме ці чіпи не є піонерами “зелених” змін.
Натомість незамінними є напівпровідники з більшою структурною шириною, які характеризуються не стільки обчислювальною потужністю, скільки широким спектром фізичних властивостей. Одним із прикладів є силові напівпровідники на основі нітриду галію (GaN), які використовуються замість кремнію в інверторах для фотоелектричних систем або зарядної інфраструктури для електромобілів, серед іншого. Незважаючи на високі бар’єри для входу на ринок, китайські компанії продовжують надолужувати згаяне в цих сферах.
Для того, щоб Європа залишалася конкурентоспроможною в цій галузі в довгостроковій перспективі і надалі розширювала свої лідируючі позиції, їй потрібна підвищена політична увага і цільові інвестиції, які виходять за рамки невеликих науково-дослідних і дослідно-конструкторських проектів. Нещодавній випадок з бельгійською компанією BelGaN показує, що такої уваги досі не вистачало: хоча ця молода компанія могла б зробити важливий внесок в електромобільність і енергетичний перехід завдяки своїй технології GaN, на початку серпня вона була змушена подати заяву про банкрутство.
Конкурентоспроможність та екологічна стійкість не є взаємовиключними.
Друга складова Закону ЄС про мікросхеми, субсидування виробництва напівпровідників, якого раніше не існувало в Європі, є найважливішим рушієм розширення виробництва мікросхем, причому окремі будівельні проекти підтримуються десятками мільярдів – багато пряників, мало батогів. Тут є раніше невикористана можливість пов’язати ці високі субсидії з мінімальними вимогами, щоб зобов’язати компанії виробляти якомога стійкіше. Такий підхід може, наприклад, включати постійне розширення використання місцевих відновлюваних джерел енергії. Можна також передбачити, що високе споживання води компенсується фіксованою часткою повторного використання води. Можна також передбачити, що певна частка інвестицій має бути спрямована на дослідження та розробку більш екологічно чистих напівпровідників.
Навіть якщо це звучить як банальність, вирішення проблеми сталого розвитку у виробництві мікросхем вимагає цілісного підходу, що враховує аспекти економічної та національної безпеки, геополітичні та економічні залежності, мету конкурентоспроможності та захист довкілля і клімату в рівній мірі. Тільки так можна розробити політичні ініціативи, які не суперечитимуть деяким цілям. Одним із прикладів є програма Green CHIPS штату Нью-Йорк, яка пов’язує державне фінансування з дотриманням соціально-екологічних стандартів та просуванням сталого виробництва. З іншого боку, в Європі розширення виробництва напівпровідників суперечить планам заборони вічних хімікатів, таких як PFAS. Цей брак координації можна було б подолати, не лише розширюючи внутрішні знання, а й ділячись ними з іншими.
В умовах численних міжнародних криз політичні заходи останніх років часто носили реактивний характер і були однобічно зосереджені на економічній безпеці. В окремих випадках це можна було зрозуміти, але це призвело до того, що кліматичні та екологічні проблеми в секторі виробництва мікросхем масово ігнорувалися. Настав час це змінити. Передбачливість потрібна вже зараз. Довгострокова стратегія в галузі напівпровідників, яка спирається на “зелені” сильні сторони Європи і створює чіткі рамкові умови для більш сталого виробництва, може знизити витрати на “зелений” перехід і позиціонувати Європу як піонера в галузі технологій і захисту клімату. Конкурентоспроможність та екологічна стійкість не є взаємовиключними поняттями, але для того, щоб поєднати їх, курс необхідно визначити вже зараз.
Автор: Джулія Гесс – проектний менеджер з питань технологій та геополітики в аналітичному центрі “Інтерфейс”. Вона зосереджена на стратегічному значенні напівпровідників та аналізі глобальних, взаємозалежних ланцюгів доданої вартості.
Джерело: IPG–Journal, ЄС