探访英飞凌无锡工厂 解读践行“碳中和”的低碳减排与智能化心法

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芯东西（公众号：aichip001）

作者 | 心缘

编辑 | 漠影

芯东西6月25日报道，在英飞凌无锡工厂，露天的停车棚顶上，一块块光伏太阳能电板整齐地排列着。这可不是为了给车子遮太阳，而是无锡工厂获取清洁能源的方式之一。

为降低碳排放、构建绿色工厂，英飞凌在2020年制定了“有约束力的减排目标”，成为第一家承诺实现“碳中和”的半导体企业。

近日，芯东西等媒体参观了英飞凌无锡工厂，并与英飞凌科技副总裁、英飞凌无锡制造、研发、测试技术和创新部负责人范永新进行交流。范永新分享了这一国际半导体巨头的无锡制造基地在绿色工厂、智能工厂和追求零缺陷方面的探索及思考，这些经验对于其他制造工厂来说同样具有借鉴的价值。

一、制定五大战略举措，2030年实现碳中和

在与赛普拉斯合并之后，英飞凌已成为全球十大半导体公司之一，也是汽车电子、电源管理和驱动系统、传感器系统、安全互联系统、无线combo、差异化存储等诸多领域的领导者。

根据第三方研究机构发布的数据显示，尤其是在汽车电子、功率半导体和安全IC领域，英飞凌所占据的市场份额，位居全球第一。

英飞凌的前道和后道工厂遍布全球。其中，做晶圆制造的前道工厂约占1/3，其余的是后道工厂，后道工厂有超过一半分布在亚太地区。

1995年成立的无锡工厂，是一家典型的“后道”工厂，主要做封装和测试。

目前，无锡工厂的员工数超过1300人，是英飞凌大中华区最大的制造基地，也是英飞凌全球最大的IGBT制造中心之一，主要生产分立器件、智能卡芯片、功率半导体等产品。

范永新说，英飞凌计划到2025年，将二氧化碳排放量较2019年减少70%，到2030年实现碳中和，并围绕此目标制定了碳中和五大战略举措。

此前，英飞凌历来有良好的节能减排记录。例如在生产过程中，英飞凌的资源利用效率远高于半导体行业的全球平均水平；在生产晶圆方面，英飞凌生产每平方厘米晶圆的耗电量比全球平均水平要低约47%，耗水量比全球平均水平低约29%，产生的废弃物比全球平均水平低约56%。

二、减少电力消耗，启用清洁能源

由于半导体制造恒温、恒湿、无尘的特殊环境要求，以及关键制造工艺的电力要求，英飞凌无锡的碳排放主要来源于电力消耗。

从基于世界能源研究所温室气体核算体系得出的2020年碳足迹分析来看，英飞凌无锡工厂因电力消耗所产生的碳排放占比达到了97%。其中相当大一部分电力消耗于动力设备、空调等等方面。

为了更好地建设绿色工厂，英飞凌无锡工厂主要聚焦覆盖产品周期的五大重点领域：低碳制造设计、提高能源效率、减少直接排放、资源循环利用、使用清洁能源。

无锡工厂的布局都是楼宇式的，所以相对可用的面积不多。其所有可用区域全部装了光伏发电系统。范永新透露，截至目前，工厂有28%的办公用电是由光伏驱动的，未来他们还会继续开发新的节能方式。

当前无锡工厂已经取得一些节能减排成果。比如早在2015年，该工厂就已经实现了碳达峰，2020年碳排放较2015年减少了27%。

该工厂还实现了100%循环利用包装材料、100%使用废热循环加热水处理系统、在可用区域100%安装光伏发电系统。

根据2021年中国船级社质量评估机构数据，英飞凌无锡工厂的绿色绩效处于半导体行业前5%。

三、用自家产品助力高效的能源链

应对气候变化和能源稀缺的挑战，英飞凌走得是双线并行路线，一方面减少自身碳排放量，另一方面用自家产品来助力高效的能源链，从发电、输配电、储能到能源的使用，为全产业链提供高能效解决方案。

在能源的生成和存储方面，英飞凌有EasyPACKTM1B/2B IGBT功率模块和SSO8功率器件，主要应用于太阳能发电、储能和快速充电等领域。

EasyPACKTM1B/2B模块效率更高、功率密度更大、尺寸更小且系统成本更低，助力实现灵活的电网设计，还能够提升将太阳能转换为电能的效率、改善电池用电效率、确保电网稳定。

在能源使用方面，英飞凌的IGBT功率模块以及分立器件产品，可以减少能源转换和分配构成中的损耗，让能源高效而广泛地应用于工业驱动、数据中心、汽车、智能楼宇等领域。

EasyPACKTM 1B/2B模块已经在英飞凌无锡工厂投入量产而且产能还在不断扩大当中。EasyPACK 1A/2A模块也已做好量产准备。

同时，英飞凌还正在引进用于电动汽车的HybridPACKTM双面冷却IGBT模块，该模块能将电池的直流电转换为驱动电机的交流电，并能将制动产生的交流电转换成为电池充电的直流电，并且当中的损耗很低，从而有助于提高电动车辆的续航里程。

英飞凌无锡工厂希望通过涵盖产品生命周期的减排战略和项目，与相关合作方共同创造可持续的生态价值。

四、建设智能工厂，落地工业物联网

工业互联网和智能工厂是英飞凌物联网战略的重要组成部分。同时，英飞凌也在研制工业4.0所需要的核心器件和领先的半导体解决方案。

英飞凌能够提供值得信赖的安全解决方案、高级感测能力、跨应用控制以及高效电源管理，这些对于实现工业4.0具有非常重要的作用。

此外，英飞凌把数字化覆盖生产、供应链和技术开发全流程，作为其实现工业4.0的一个目标。

自2013年起，英飞凌无锡通过自主研发的制造执行系统（MES），实现了制造的自动化和智能化，显著提升了运营绩效。

该系统能够对人、机、料、法、环等五大关键生产要素进行智能控制，利用无纸化、数据分析及智能决策系统，实现工厂自动化和智能化，降低成本，提升速度和质量。

例如，英飞凌无锡将生产周期缩短了50%；在没有额外投资新设备的情况下，生产效率提升了11%；实现了制造因素和产品工艺参数100%可追溯；自动化程度达到了80%；基于MES之上的系统，使得制程和人为错误降低了50%。

范永新透露道，无锡工厂当前还未完全自动化的更多是一些搬运过程，他们正着手做物料搬运的工作，会借助AGV（自动导引车）在MES系统的调度下，将产品自动从一站送到下一站。

除了IT设施、算法等方面，无锡工厂还有一个大的工厂集成团队，去更多地做一些工厂运行所用到的一些软件能力开发。

经过多年努力，英飞凌无锡也得到了行业跟社会的广泛认可，今年被评为“无锡市智能工厂”。

英飞凌一直秉持着“跟供应商、跟商业合作伙伴”合作的三角模型，与他们分享在“智能工厂、工业4.0”方面的管理思路、运用方法与实践经验，同时也向他们去学习，互相取长补短。

范永新还谈及英飞凌无锡的工业4.0蓝图。

提到“工业4.0”，其实就是要万物互联，而联网则涉及安全性的问题。

尤其对于英飞凌这样的高科技企业而言，知识产权是非常重要的。如何防止甚至减少联网之后的风险？这是必须严格把关的事项。

对此，英飞凌无锡采用了一套安全解决方案，实现安全的身份认证、物品识别、权限控制及通讯连接。在此过程中，能满足安全需求的智能卡芯片恰恰是无锡工厂主营的产品之一，这些芯片已经被广泛应用于支付、娱乐、政府身份识别、个人识别、物品识别、通讯联系等众多场景。

五、每生产10亿个器件，缺陷器件数不到3个

从产品的角度来讲，英飞凌用品质领导地位实现了差异化竞争，承诺从功能、可靠性、交期、产量和成本等方面，实现零缺陷。

“零缺陷”首先是汽车电子提出的，不过，无锡工厂并未区别对待消费电子、工业等其他非汽车电子用户，而是以同样的最高标准做所有生产。

英飞凌通过了许多质量标准认证，包括ISO9001、IATF16949、AS9100、IEC17025、ISO26262等各种国际标准认证，从而保证了在符合体系的要求下全面稳定运行。

经由多年努力，截至去年，英飞凌每生产10亿个器件，出现缺陷器件的数量不到3个，这树立了全球半导体的质量标杆。

要知道，在好多行业，缺陷率还是以“每百万只多少个缺陷”来衡量。

此外，无锡工厂也采用了许多先进技术来避免出现缺陷。比如以前需要几十位员工来检查半导体后道封装中的“塌线”情况，但几年前，无锡工厂开始用智能自动识别系统，大大节省人力，同时更高效地保证产品质量。

在设备方面，英飞凌不断升级改造，淘汰老旧设备，引入最先进的全自动设备，保障产品质量。

在团队的共同努力下，无锡工厂打造了“卓越质量3-2-1”管理模式。一个核心、两个支柱、三个基石，持续稳定始终是其运营工厂的指导思想。

在坚持“零缺陷”的努力下，2020年4月份英飞凌无锡获得了“2019年度无锡市市长质量奖”，这是当时唯一一家、也是无锡市历史上第一家外资企业获此殊荣。

结语：长远收益将大于成本

“气侯变化”是一项全球性的挑战，需要整个社会所有的利益相关方采取一致行动，共同应对。英飞凌把“让生活更加便利、安全和环保”作为使命，落实到了企业日常的运营当中。

总体来看，英飞凌无锡一方面致力于构建绿色工厂，以创新的半导体产品推动可持续发展，并作出碳中和承诺，持续减少自身碳排放；另一方面自主开发工业互联网技术，推动智能工厂建设，并持续追求零缺陷。

范永新认为，尽管这些举措会带来初期成本投入的提高，但通过技术、设计等方面的升级，从长远来看，收益将大过成本。

他还分享了英飞凌及时意识到缺芯问题，为此将2021财年总投资额从早前规划的14亿欧元增至16亿欧元，并将位于奥地利菲拉赫的300mm晶圆厂开工日期提前至本财年第四季度。菲拉赫工厂全面投入运营后，每年生产的功率半导体将能够满足2500万辆电动汽车的传动系统的需求。