综合能源管理解决方案范文
时间:2023-10-27 17:32:42
导语:如何才能写好一篇综合能源管理解决方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
公司已通过ISO 9001:2000质量管理体系认证,获得国家高新技术企业和软件企业等多项权威认定。公司以信息技术推动生产技术进步为宗旨,为用户提供信息化建设整体解决方案。经过多年的沉淀,公司拥有一流的技术研发平台,现拥有自主知识产权的Core-RDB实时数据库平台、Core-MES平台,科威制造执行系统、能源管理系统解决方案、物资集中(远程)计量系统解决方案、Lims系统等十几个产品均达到国内领先水平,用户遍布全国。公司在坚持自主开发的同时,还与美国微软、韩国POSDATA、美国ICL等制造业信息化国际巨头合作,在行业内具备了国际竞争力。
视拓科技是一家集制造业信息化规划、设计、实施和技术服务于一体的综合性IT企业。视拓科技立足自主研发,经过多年的积累,已经形成一系列具有自主知识产权的软件产品,尤其是MES系统、EMS系统极具市场竞争力。
视拓科技在制造业信息化解决方案方面已经具备极强的综合实力,既有基于ERP的一体化的MES系统、EMS系统解决方案,也有针对没有实施ERP企业的整体解决方案。公司自主研发的实时数据库平台能够与底层自动化系统无缝集成,实现了真正意义上管控一体。
另外,视拓科技在物资远程集中计量系统、实验室系统、物流管理系统、组态软件等方面也有成熟的解决方案,为客户带来了相当丰厚的管理和经济效益,得到客户单位的一致好评。
视拓科技非常注重对先进的管理理念的积累和提升,重视与国际一流公司加强横向合作,不仅仅是技术上与国际接轨,更重要的是不断学习国际一流企业先进的管理理念。先进的管理理念是视拓科技系统解决方案的灵魂,也是视拓科技提供信息化咨询和提供技术服务的关键。
视拓科技为许多大型制造业企业成功地提供了各种信息化解决方案,为企业的精益生产、节能环保生产作出了自己的贡献。近期典型项目有:
(1)株洲冶炼集团EMS系统的建立,实现了对所有能源介质数据的自动采集和管理,对关键能源管理设备实现远程管控。系统提供丰富的能源调度和应用管理功能,支持企业节能降耗。
(2)湖北新冶钢通过物资集中计量系统项目建立了一体化的物资集中计量管控中心,对物流进行了流程梳理和优化,改变了原有分散的计量模式,实现了现场无人值守、全面集中计量。
(3)中盐株化污水处理解决方案。视拓科技SCADA系统负责对污水处理的监视控制和数据采集,对分布在各个恶劣环境下的实时参数采集和参数控制由视拓科技RTU过程控制器来完成。
2009年度
中国行业信息化突出贡献企业奖
■用户反馈
视拓科技具备雄厚的技术实力、丰富的项目实施经验。新余钢铁对视拓科技优秀的项目实施团队和良好的服务非常认同,并支持视拓科技长足进步和发展。
――新余钢铁有限公司
篇2
五年前,IBM敏锐地发觉“智慧”的发展趋势,并将智慧城市的概念带入中国。这一概念不仅符合中国的城市化发展趋势,也符合中国政府重视民生的政策,因而在中国得到迅速推广。
“智慧”的“自转”与“公转”向人们阐述了技术发展的必然趋势,即人人都会成为“智慧”的推动者。现实也很乐观,国内ICT领域的多数企业,甚至传统家电企业都在为智慧城市添砖加瓦,推动部分新概念的落地:智慧园区、智慧社区、智慧家庭,不一而足。
放眼全球,智慧城市的广泛建设带来很多先进经验,而众多的国际企业成为传递经验的践行者。IBM作为智慧城市的引领者自不必提,而来自日本的NEC也是中国智慧城市建设进程中的一个重要角色。
作为一家有百年历史的ICT企业,NEC是日本较早倡导智慧城市的企业之一。据NEC信息系统(中国)有限公司总经理中井汪杰介绍,NEC于1977年首次提出“C&C”(Computing&Communication)的伟大构想,预见了计算机与通信融合的大趋势,这也是NEC所倡导的“以物联网与云计算支撑智慧城市建设”的雏形。在日本,NEC参与了数量众多的智慧城市项目建设,积累了丰富的行业管理模式和系统构筑经验。作为文化相近的东方友邻,日本的智慧城市战略及实施经验对中国来说极具参考价值。
他山之石,可以攻玉
在日本,智慧城市和物联网的概念存在多年,日本制定了“e-Japan/u-Japan/i-Japan”等系列国家信息化战略来推进国家ICT建设,最终建成无缝的基础网络,并以此为基础制定了“电子政务”、“医疗保健”和“教育人才”三大发展战略,激活产业和地域的活性并培育新兴产业,从而体现以人为本,创造使国民安心和有活力的社会。
1. 个人信息管理
“i-Japan”战略有一个核心内容——“国民个人电子文件箱”,其目的是让国民管理自己的信息资料,通过互联网安全可靠地完成工资支付等各种手续,达成信息共通并对其进行综合管理,使国民享受一站式的电子政务服务。NEC的云计算共通核心服务系统、信息共享平台等已在日本的长崎市、横滨市、富士市等几十个城市和区域导入。
2. 数字医疗
目前东京的电子病历系统在各类医院已经得到普及。电子病历系统整合了各种临床信息系统和知识库,能提供病人的基本信息、住院信息和护理信息,为护士提供自动提醒,为医生的诊疗活动提供帮助。此外,医院还通过无线网络和移动设备实现了医生移动查房和护士床旁操作。
目前日本的医疗信息化建设基本实现了诊疗过程的数字化、无纸化和无胶片化。其中,NEC不仅参与日本各大医院电子病历系统的构筑,还发挥网络技术优势,推动医疗机构之间以及医院和社区之间的信息共享,促进区域医疗服务网的发展。
3.节能减排
日本在2007~2008年间迅速展开了对智能城市构成要素的可再生能源与电动汽车等一系列相关要素的试点实验,并于2010年正式开始建设包含各要素在内的综合智能社区。在官民联手建设智能社区联盟的同时,日本也在横滨市、北九州市、丰田市、京阪奈科学城这4个地方开始了试点实验。
NEC在2012年提出了强化收集及分析“大数据”的业务方针,并成立了专门针对能源的分析组。在何时何地,何种装置生产或消耗多少电力,这些信息正可谓大数据。NEC致力于将自己的数据分析技术充分应用于电力领域。
以上是日本智慧城市建设中关于政务、医疗和能源三个领域的概括。从关系民生的细小之处中不难看出,“以人为本”的智慧城市建设正是创建和谐社会的基础,而NEC正在将这些经验带到中国。
智慧“武器” 民生为本
NEC于三年前启动智慧城市战略,其核心思想是围绕民生的五大问题:安心安全、节能环保、交通物流、医疗养老以及教育,建立一种能够应对城市变化的机制,创造一个安心舒适的居民生活环境。据中井汪杰介绍,NEC致力于在城市的各项功能中,通过云计算和物联网,将人流、物流、信息流整合利用,实现城市的高效运营。
NEC(中国)从2012年起将智慧城市作为公司新业务发展的重中之重,立足中国国情,基于物联网应用,将日本先进的智慧解决方案引入中国并服务于中国日新月异的城市现代化建设。NEC积累了大量基于物联网的行业智慧解决方案,包括智能安防/生物识别、节能环保、智能交通/物流、智能医疗/养老、防灾应急等等,它们组成了NEC攻城拔寨的智慧“武器”。目前NEC在中国重点推进安防/应急、节能环保、养老、物流等方案。
智慧安防——人脸识别/指纹识别
NEC的图像识别技术、状态不变性分析等先进技术能够实现对图片、视频和指纹的智能分析,广泛应用于智慧安防领域。目前,NEC人脸识别及指纹识别技术已经应用在澳门海关和香港海关的通关认证中。在中国大陆,NEC与本地伙伴合作将其导入到国家司法考试的身份认证中。
2011年,NEC为安徽省建设完成的千万级指掌纹自动识别系统,是目前为止中国最大规模的指掌纹系统,平均30秒即可完成一枚现场指纹查询比对工作。新系统启动后不到一年的时间,查破案件数量大幅增长,是2001年以来安徽历年平均破案数量的10倍以上。目前,安徽全省共建设了NEC指纹自动识别系统终端系统2300多套。今后,该系统还可进行扩容,最大可存储5000万人捺印指纹数据,从而大大提高系统对跨省作案案件的查破能力。
此外, NEC还将人脸识别技术与独特的视像处理技术相结合,应用于流通行业,以发现内部人员和顾客的偷窃行为或者提前识别VIP客户,革新购买体验,增加营业额。
智慧养老
——老年公寓智慧管理系统
中国正走向老龄化社会,但养老的理念和实践都非常落后。NEC在日本有着多年提供医疗和养老院智慧解决方案的成功经验。从2011年开始,NEC与北京汇晨养老机构管理有限公司合作,开发出包括移动化服务管理、实时数据挖掘、基于云的数据分享、智能人员定位等特点的智能老年公寓管理解决方案。
智慧能源
——楼宇能源管理系统(BEMS)
建筑物八成以上的耗电来自空调或照明,NEC楼宇能源管理系统通过在建筑中安装大量的温湿度及影像传感器,对空调和照明进行能耗控制,实现对大型建筑的分布式能源管理。
此外,在清洁能源方面,NEC拥有世界领先的锂电池技术,目前已成功运用于新能源汽车中,日产的Leaf电动车采用NEC的锂电池曾创下单次充电续航185公里的记录。NEC高性能电池还可应用于家庭储能系统,从而解决由于太阳能、风能的不稳定性而产生的能源浪费问题,实现清洁能源的有效利用。
智慧物流——智能冷链管理系统
NEC的智慧物流解决方案包括:停车场智能管理系统、冷链管理系统、电动车Telematics系统、物流仓储管理系统、移动车牌识别系统等。目前,NEC已将日本先进的智能冷链管理系统引入中,并成功地用于医药流通领域。
民生一直是NEC智慧城市战略关注的重点,中井汪杰表示,在防灾应急、医疗养老和节能环保方面,NEC不只是建立一个物理的系统,更重要的是带来了一整套的经验,而这些经验只有通过长期的实践才能得来。以防灾应急为例,日本这个地震频繁的国家在震后应急通信方面积累了许多宝贵经验。中井汪杰举了个例子,在东京都厅联络灾情有专门的屋子,政府设立专门的接线员与各个区进行电话联络。政府对这些接线员有个特殊要求:必须住在步行五分钟可回到联络室的范围内。这是由于一旦发生严重的地震,现代化的交通中断,移动通信瘫痪,只有步行和固定电话是可靠的——这是只有NEC才能提供的经验。
把脉症结 实现智慧
中国的智慧城市事业已从前期“概念导入”进行到“规划和试点”阶段,截至目前,政府已经完成193个智慧城市试点规划。在中井汪杰看来,未来中国的智慧城市建设有两个重要趋势:一是“从方案规划到深化应用”,二是“从单纯信息化建设转向通过智慧城市建设来带动本地的产业升级”。同时他也看到,目前仍然存在信息孤岛的问题,这是中国智慧城市建设的一大障碍。他说:“各部门已经进行了多个信息化系统的建设,但系统间缺乏关联,且可能逻辑顺序混乱,信息化投入达不到最优化的统筹运作的效果。”而这个障碍最终还要依靠政府的力量去破除。
篇3
我国《节约能源法》对能源的定义是:“煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。世界能源委员会1979年提出节能的定义为:“采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施,来提高能源资源的利用效率。”我国《节约能源法》对节能的定义是:“加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。”节能的基本原则:坚持突出节能是科学发展的本质要求,坚持把节能放在首位的能源发展战略,坚持政府引导和市场运作机制,坚持全社会共同参与。节能的实质是科学用能,根本在于提高能源利用效率,在能源利用过程中减少损失。国际能源界已将节能看做是与煤炭、石油、天然气、电力同等重要的“第5能源”,因此节能意义重大。《节约能源法》第4条规定:“节约资源是我国的基本国策。国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。”节能是保障国家能源安全的重要手段;是应对全球气候变化、减少环境污染的有效途径;是推动低碳经济体系建立的重要抓手;是发展循环经济的基本前提;是增强用能单位竞争力、提高用能单位经济效益的重要措施。
2节能的途径
2.1管理节能
管理节能是指通过加强组织管理,利用各种手段来减少能源和原材料消耗,提高产品质量,以达到节能的目的。(1)实施节能目标责任制和政府节能考核评价制度。(2)加强节能标准体系建设。(3)建立建全能源统计制度,完善能源统计指标体系。(4)严格执行固定资产投资项目节能评估和审查制度。(5)严格执行落后产品、产能淘汰制度。(6)加大实施能效标识和节能产品认证管理力度。(7)控制室内空调温度。(8)加大对用能单位执行节能法律、法规和节能标准情况的监督检查。(9)加大对节能服务结构的支持力度。
2.2技术节能
(1)技术节能是指在生产或能源设备使用过程中,运用各种技术手段进行节能的活动。(2)加大对节能先进技术的资金投入与研发力度。(3)加快技术创新,示范与推广潜力大、应用广的重大节能技术。(4)加快节能技术在建筑领域和交通运输领域的推广和应用。(5)抓好高耗能行业的工艺节能。(6)搞好用能设备的节能。(7)输配电系统节能。(8)余热余压利用。(9)加强国际交流合作。
2.3结构节能
结构节能是指通过调整产业结构、工业结构、工艺结构、产品结构以及优化能源结构,严格控制能耗准入条件等方式来实现节能的活动。它是国家实施宏观经济调整的重要手段。我国《国民经济和社会发展第十二五规划纲要》提出了国内生产总值(GDP)年均增长7%的经济发展预期下的能源环境目标,即非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%,GDP能源消耗降低16%,单位国内生产总值CO2排放降低17%。这为我国2011~2015年的节能减排与污染物控制工作提出了明确的目标。为了实现这个目标我们节能工作还很艰巨,还需要各个部门,加强合作共同推进节能工作的有效进行。总之,节能是缓解我国能源供需矛盾和实现能源安全、环境友好和可持续发展的重要途径,是我国经济转型的有效手段,对我国可持续发展具有至关重要的战略意义。
3渭化的节能概况
我公司是大型氮肥生产企业,2011年节约标准煤8000t以上。2012年集团公司又严抓能源技术管理,专人负责专人管理,通过多项节能项目(冷却塔风机无电耗改造,S4余热余压综合利用等),促使本年度节能工作能够取得预期的效果。公司领导严格以科学发展观为指导,以节能、降耗、减污、增效为目的,以科技进步和产业升级为手段,以优化产品结构和强化内部管理为保障,加强企业节能降耗的组织领导,健全相关管理制度,明确节能降耗目标,落实目标责任,层层分解,逐级签订节能降耗目标责任书。加大技改措施力度,实施余热余压发电、冷凝液回收、废水回收以及节能技术服务体系建设,减少高能耗设施的使用,开展节能金点子征集活动,提高生产工艺优化制度和能源的高效利用制度。全员节能意识得到提高,广泛、深入、持久地开展节能降耗法律法规、方针政策宣传教育,不断提高企业全员能源忧患意识和节约意识,形成强大的宣传教育声势,树立企业节能降耗的典型,及时通报浪费能源的现象,组织技术管理岗位人员和关键操作岗位人员开展以节能降耗为主题的专项培训,通过形式多样的宣传教育培训,引导和鼓励企业员工积极参与和投身节能降耗工作,争创节能降耗标兵和示范企业。形成企业节能降耗的机制,把节能降耗的责任落实到人,使职工在自觉和不自觉中,已经把节能降耗变成一种自觉的行动。
4合同能源管理的内涵与意义
4.1合同能源管理的背景
20世纪70年代中期,能源危机时期,美国、加拿大等发达国家的公司和政府部们不得不探索新的有效的方式对它们的生产设备和办公处所进行节能改造,以降低能源价格上涨所造成的损失。合同能源管理就是在这一背景下出现的。
4.2合同能源管理的内涵
合同能源管理(EPC—EnergyPerformanceContracting)是一种基于市场运作的节能机制,是指节能服务公司和用能单位以契约形式约定节能项目节能目标,节能服务公司提供节能项目用能状况诊断、设计、融资、改造、施工、设备安装、调试、运行管理、节能量测量和验证等服务并保证节能量或节能率,用能单位保证以节能效益支付项目投资和合理利润的能源效率改进服务机制,其实质是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。基于这种机制运作、以赢利为直接目的的专业化“节能服务公司”(EMC—EnergyManagementCompany)是一种适合当前形势的商业运作模式,通过与客户签订节能服务合同,为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案,包括从能源审计、项目设计到工程实施、节能确认等一全套服务。目前,合同能源管理覆盖的行业很广泛,从基础设施建设到制造业,从石油化工行业到纺织业。
4.3合同能源管理的意义
被引入中国后10余年的时间里,合同能源管理已被证明是一项“多赢”的节能模式。首先,节能服务公司服务的客户不需要承担节能实施的资金、技术及以此带来的风险,并且可以更快的降低能源成本,获得实施节能后带来的收益,既减少了能源成本支出,又建立了良好的绿色企业形象,提升企业竞争力;其次,EMC从客户节能改造后获得的节能收益中收回投资和取回利润;另外,投资机构也可以从这一商业活动中得到投资回报。从宏观层面来分析,合同能源管理有助于用能企业专注自身主导产业的发展,也有助于公用事业节能减耗,减少财政支出,同时也带动了诸如融资租赁产业、金融服务业、节能设备制造业、信息咨询等相关产业的发展。总之,合同能源管理的推广,有利于促进投资,搞活内需,在建设节约型社会的进程中起着重要作用。我国现在处于经济快速发展和能源持续紧张的大环境下,基于市场运作、受利益最大化的驱使,节能服务企业会不断寻找客户实施节能项目。所以,合同能源管理这一商业模式在我国存在着广阔的节能市场。
5合同能源管理的类型
节能效益分享型,节能量保证型,能源费用托管型,节能设备租凭型以及基于上述4种基本类型,可以形成多种复合模式的合同能源管理项目。
5.1节能效益分享型
在项目期内用户和节能服务公司分享节能效益的合同类型。节能改造工程的投入,按照节能服务公司于用户的约定共同承担或由节能服务公司单独承担。项目建设施工完成后,经双方共同确认节能量,按合同约定比例分享节能效益。项目合同结束后,节能设备所有权无偿移交给用户,以后所产生的节能收益全归用户所有。
5.2节能量保证型
用户提供全部或部分项目资金,节能服务公司向用户提供节能服务并承诺保证项目节能量的合同类型。合同规定节能指标及检测和确认节能量(节能率)的方法,项目实施完毕,经双方确认达到承诺的节能量,用户一次性或分次向节能服务公司支付服务费用。如达不到承诺的节能量和节能效果,按照合同约定有节能服务公司承担相应的责任和损失。节能量保证型合同适用于实施周期短、能够快速支付节能效益的节能项目,合同中一般会约定固定的节能量价格。
5.3能源费用托管型
用户委托节能服务公司出资进行能源系统的节能技术改造和运行管理,并按照双方约定将该能源系统的能源费用交节能服务公司管理,系统节约的能源费用归节能服务公司的合同类型。项目合同结束后,节能服务公司改造的节能设备无偿移交给用户使用,以后所产生的节能效益全归用户。
5.4节能设备租赁型
融资公司投资购买节能服务公司的节能设备和服务,并租赁给用户使用,根据协议定期向用户收取租赁费用。节能服务公司负责对用户的能源系统进行节能技术改造,并在合同期内对节能量进行测量验证,担保节能效果。项目合同结束后,节能设备有融资公司无偿移交给用户使用,以后所产生的节能收益全归用户。
6我国合同能源管理发展现状与问题
我国于20世纪90年代末引进合同能源管理机制,通过示范、引导和推广,节能服务产业迅速发展,专业化的节能服务公司不断增多,服务范围已扩展到工业、建筑、交通、公共机构等多个领域。2009年,全国节能服务公司约502家,共实施节能项目4000多个,总投资280亿元,完成总产值580多亿,形成年节能能力13500kt标准煤。节能服务产业从业人员由2008年底的6.5万人增加到11.3万人,增幅达74%。但是在这些成就的背后,我们还应看到节能服务公司的发展过程中还面临着一些阻碍。
6.1意识不强
在国外,“合同能源管理”是在上个世纪70年代中期以后逐步发展起来的,尤其在北美和欧洲,现已形成庞大的节能产业。有资料显示,国外在开展合同能源管理后的项目平均节能可达到30%。相比之下,合同能源管理在我国起步晚,发展时间短,很多人都不理解这一新名词,有些企业节能意识薄弱,加上缺乏法律、政策等手段的约束,往往只从自身的短期经济利益来考虑,认为“节能”和“经济利润”不可共存。所以,虽然政府在努力建立合同能源管理项目优良的发展环境,但公众认识还需要一个过程。
6.2融资困难
这是节能服务公司面临的一个非常大的挑战。来自科技部的一份资料显示,我国的节能服务公司有92%面临融资困难。原因主要有:节能服务公司建立的年限短,规模小,如果从银行贷款,并没有固定的有形资产作为抵押,能做抵押的只有未来的收益,且银行等金融机构的信贷评估部门尚不熟悉合同能源管理业务,所以很难获得银行贷款;节能企业的投资收益回报时间也较长,一般要5年甚至更久。当企业流动现金不足时,很容易出现资金链断裂的情况。尽管事实证明大多数节能公司业绩优良,但实施项目初期的融资瓶颈很难让他们增强公司的影响力。这样节能服务公司就陷入了一个恶性循环:融不到资,就无法扩大公司规模、增强品牌影响力,当实力无法增强时,在融资上面临的问题就越难解决。
6.3发展不规范
合同能源管理模式被引入中国的时间并不长,还没有形成适合于我国国情的发展模式,所以还存在一些不规范之处:首先,市场诚信不足,合同能源管理项目风险较大,这方面缺乏法律保障。其次,规模较小,自有资产不足,实力差,难以适应当前推进节能工作的需要,另外,在经济不发达地区节能服务公司少,所以影响力也较小。
6.4标准不清晰
合同能源管理作为一种被看好的节能模式,在我国发展的过程中,行业技术标准却不明确,如技术专利的设立标准、节能设备的使用标准和节能效益的评估标准等。因为没有整合各方的需求来为这条产业链上的企业提供一种可共同遵守的技术标准,所以并不利于技术专利的共享、项目实施的资源分配,这也是合同能源管理发展进程中的一大阻碍。
7推进合同能源管理的建议
针对合同能源管理模式面对的问题,应从以节能服务企业为中心,与之相关的各产业来综合考虑,不断加强节能意识,完善节能服务模式。
7.1加强节能意识,构建节能服务平台体系
在能源紧张、节能减排日益重要的中国,首先需要加强的就是节能意识,尤其是重点用能企业、大型商务楼宇和公共机构这些高能耗单位,并鼓励他们逐渐认识和理解合同能源管理这一商业模式,选择合适的方案对企业进行节能改造。同时,政府应着力构建节能服务平台体系,充分发挥能源主管单位和节能服务产业委员会等这些中介组织的作用,利用网络、报纸等公共平台来宣传合同能源管理,让公众对这一机制有更深入的了解。
7.2发挥政府示范作用,把合同能源管理机制纳入政府采购合同
能源管理在我国是一种非常适合在政府采购中推广的节能机制。政府机构实施合同能源管理,可以减少公共财政的支出,减轻国家财政负担,提高能源效率。更重要的,这一模式的推广和实施有利于政府机构发挥带头示范作用,引导行业节能工作的开展。但在实施的过程中,因为它是一种新型的科技服务采购,同时包含了工程、货物、服务等内容,不同于一般的货物采购,所以还需要研究制定相应的规则制度来推动其发展。同时,采购过程中,还要注意实现采购机制和运营机制相结合(即把后期的运营成本也考虑在内)、解决零余额账户的问题(即财政划拨给预算单位的资金,在结算时如有结余,应全数返回国库,这在一定程度上会打击公共机构节能的积极性)。
7.3完善贷款制度,不断推出创新型金融产品
政府应拿出一部分用于支持节能减排的资金来支持金融创新,可以促进金融机构更好的为节能服务公司提供支持。设立专业化的节能项目担保基金和相应的运作机构,建立、完善以担保基金启动银行贷款的节能融资中介机制。各金融机构也要及时制定一些切实措施,推出创新型金融产品,对于其中可行的模式,要加以推广。例如,央行拟在银行、节能技术服务公司和节能业主企业3方中推广保理(保付)融资业务试点。由于保理业务基于服务合同中应收账款的债权转让,节能服务公司就可以将应收账款作为债权抵押给银行,进行债权抵押贷款,节能业主企业则向银行还款。项目完成后,银行再向节能服务公司放款。上海一所银行以合同能源管理企业实施服务合同的未来收益权作为还款来源,发放了合同能源管理项目贷款。贷款资金实行封闭使用,专款专用,通过对回笼资金的监管及第3方信用担保实施双重保障。该银行将这一信贷产品称为订单融资。其实,除了信贷产品,与合同能源管理关联的衍生品交易也可以考虑,比如碳排放权现货和期货。还可以以“碳券”的方式广泛募集节能资金,设立专门的“碳券基金”用作节能减排项目的投资和信贷担保基金,促进节能减排投资进入资本市场。
7.4促进规范发展,加快建立节能技术标准
针对节能服务企业规模小、实力差的问题,国家也出台了相关政策鼓励节能服务公司通过兼并、联合、重组等方式,实行规模化、品牌化、网络化经营,形成一批拥有知名品牌,具有较强竞争力的大型服务企业。鼓励大型重点用能单位利用自己的技术优势和管理经验,组建专业化节能服务公司,为本行业其他用能单位提供节能服务。另外,行业协会和相关机构应加紧制定相关行业技术标准,完善行业规范,为合同能源管理在我国的大力推广提供有效的技术依据和保障;另一方面,设立一批质量比较好的节能实验室或认证机构,对节能服务公司的技术水平、可信度(实力)进行评估,也对节能经济效益进行评估,提高企业信誉度,避免出现在节能服务公司、用能单位和投资机构之间互相不信任的情况,促进节能产业的持续健康发展。此外,节能服务企业还应通过系统持续性的培训、海外学习、技术交流等方式来加强从业人员的专业化水平,同时不断引入新设备和新技术,提高节能技术。
7.5推广合理机制,实现节能社会化
除了一些高能耗企业、公共机构是合同能源管理的主要对象外,普通住户家庭的节能也应被重点提出。因为老百姓购买或者更换节能产品的成本较高。所以,对节能服务企业来说,节能的群体效应也是很高的。可以以社区为单位,在不降低生活品质的前提下,在普通住户家庭中宣传节能的经济效益和社会效益,选择合理的方式进行节能改造,鼓励大家购买节能电器,提高能源使用效率,逐步实现节能的社会化。
篇4
关键词:电源半导体;能效等级;电源设计;节能
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.11.001
大家都在谈绿色低碳,谈节能减排,谈保护环境,在清洁能源与可再生能源价格依然居高不下,以及其应用总是受各种制约的前提下,最直接的实现节能降耗又不影响消费者用户体验的办法还是提升电源的能源转换效率。
从输电网络的交流电,到用电终端的各种直流驱动设备工作,随着消费电子产品逐渐取代工业产品成为能源消耗的主力,提升消费电子的能源转换效率,以此尽可能降低不必要的能源转换效率,是最直接有效,也是最简单的节能降耗的办法。
政府一向是推进电源效率要求的规则制定者,金牌电源由美国80PLUS政府机构定义和认证,只有达到该认正标准的才能在美国销售。其中金牌的标准要求PFC+PWM的效率>90%,银牌要求>88%,铜牌要>85%,而至少>80%才能算合格的电源。现在更新的电源标准已经出台,分别是>92%的白金牌电源和更为苛刻的>94%的钛金牌电源标准。
白金牌电源标准的要求具体包括:AC-DC 从PFC到DC输出转换效率达到92%;待机功耗低于0.15W;高的功率密度,小的体积(300W/立方英寸);以及高的可靠性,平均无故障工作时间〉5000小时。钛金牌电源具体要求是:AC-DC从PFC到DC输出转换效率达到94%; 待机功耗低于50mW, 即低于0.05W;更高的功率密度,更小的体积;更高的可靠性,平均无故障工作时间要达到一万小时。
从节约能源及环境保护的要求,必须设计、制造最高效率的开关电源变换器。对于AC-DC,其效率要达到金牌标准,就必须达到90%以上。对于DC-DC,其效率要达到金牌标准,就必须达到95%以上。而绿色电源的定义,空载功率损耗
新能效提出新挑战
对于白金和钛金牌系统,会有两个“较新”的要求:(1)在现有负载点(20%、50%和100%)下具有更高的效率标准;(2)新的10%负载点下最低工作效率要求。为了满足这些标准的要求,必需考虑电源控制技术以及半导体元件。
要获得更高的效率,便必需考虑结合LLC谐振半桥等谐振模式控制技术,以及次级端同步整流技术。在负载范围内不同控制技术的效率曲线也不相同。例如:双管反激式解决方案的平均效率高于LLC谐振半桥方案(后者在满负载条件下具有出色的效率)。更高的平均效率意味着在所有负载点下更容易满足最小值标准要求。此外,必需考虑使用超级结MOSFET等具有低导通阻抗的半导体元件来降低开关损耗。最后,仍然需要使用开关电源(SMPS)专有技术,最大限度地提高给定设计的效率。
面对越来越严格的能效等级,电源半导体产品面临着全新的技术需求挑战,未来几年,面对越来越严格的能效等级,新能源、照明、电信、智能电网、智能家电等市场都具有巨大的增长空间,智能化电源将会受到越来越多的青睐。另外,严格的能效等级也会促进电源管理产品向高效、节能、环保的方向发展。如何提高系统电源的效率是市场所关心的问题之一,注重满载效率的同时,轻载效率,静态功耗也成为设计人员的关注点。
安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄总结电源半导体产品的主体发展趋势体现在以下方面。
1 高能效:提高从满负载到待机(空载)等完整负载范围内的能效,且要提升散热性能。
2 减小尺寸及提升功率密度:利用优化的开关拓扑结构设计更小电源、提高集成度、降低物料单(BOM)元件数量及成本。
3 全球法规及能效标准更趋严格:要确保方案符合规范要求,配合功率因数校正(PFC)及待机能耗要求。
电源管理与功率半导体是改善能效中非常重要的两个部分。在日常生活中,功率半导体应用于从移动通信到航天电子的广泛电子应用之中。最普遍的功率应用是转换、管理和分配。这些应用的基本子系统包括ACDC、DC-DC和DC-AC,所有三种子系统的主要发展推动力量是采用性能更高的开关和控制电路。发展趋势是在系统加入更多的功率电子内容,以便提供各种功能如更便捷的显示(用于消费电子产品的LED显示)、通信(联网),以及系统监控和保护。为了迎合系统发展趋势,功率半导体供应商正在推出具有高能效水平、高集成度和多电源轨的器件。
在功率分立器件方面,MOSFET正在从平面技术转向Super Junction(电荷平衡)技术,以期改善导通状态电阻率(Rds(on))并实现快速开关。至于IGBT技术,则应用沟槽技术来减小片上横向隔离结构的尺寸,有助于减小芯片面积,同时保持性能。据报道,功率分立器件供应商几乎达到了基底材料,硅材料的极限。因而,新材料半导体器件预计将会替代传统的硅半导体器件。宽能带隙(WBG)半导体器件如SiC和GaN开关正在涌现,这些器件采用高成本效益的工艺技术来达到规模经济效益,从而保障大批量生产率。大规模推出WBG半导体的速度取决于市场的需求。市场对高效率、高密度和高温度应用器件的需求不断增长,推动功率半导体供应商以较预期更快的速度投入WBG半导体产品的竞争之中。
即便市场需要更高效的产品,功率半导体客户也仍然需要提升价值。例如,进一步改进大多数广泛使用的硅器件,比如IGBT需要降低Vceon的来减少功率损耗,缩小芯片面积来降低成本,以及利用创新的芯片贴装技术来扩大温度范围并提高可靠性,这些都是今天的市场所需要的。美高森美功率产品部门战略业务发展总监Keith Westrum介绍,他们和客户正在探索使用更高的工作频率来减少实物的尺寸和降低其产品的总体成本。
飞兆半导体中国区销售总监王剑介绍,功率管理IC用于多种消费产品和计算应用的各种功率转换和分配电路中,包括手机、汽车电子和工业等应用。近期,人们将功率管理IC嵌入在超便携设备、手机和膝上型电脑的智能功率管理IC中,这项集成是通过改进制造工艺和设计技术来实现的。功率管理IC的另一项功能是照明管理。最近推出的高效率白光LED为消费产品、计算产品和手机提供了新型照明单元,可以实现从简单的功率管理到调光、智能驱动、接口和保护功能的多种功能(如OTP、OVP、OCP、反向电池电流保护等)。
谈及挑战,国际整流器公司亚太区销售副总裁潘大伟看到,受气候变化、能源安全与成本、全球经济发展和人口增长等问题的影响,大众关心的焦点转移到了能效上。尤其是在家用电器市场内,新法规、标签计划和对更高性能的需求促使制造商利用永磁变速驱动器取代采用AC感应或者有刷DC电机的机电驱动系统。然而,电子控制单元的设计很复杂,并且涉及3个方面 - 数字、模拟和功率级。同时,设计者必须以较低的成本为大批量电器市场实现高性能。
注重系统级的电源设计
从市场角度来看,消费者期望更高的系统效率。这意味着对整机轻载和待机功耗的关注度越来越高,也更加注重系统级电源管理。Maxim战略市场应用经理Jon Day表示,在现有半导体技术基础上,芯片本身的效率仍在增长,但增幅较缓。而对效率的大幅提升需要依靠电源子系统的远端控制。使得用户可以针对整体的系统负载进行优化,设计出尺寸越来越小、效率越来越高的电源。
ADI公司电源管理部门市场工程师张洁萍补充了另外一些变化,电源管理技术供应商已不仅仅局限在电源技术本身,同时更多地关注系统信号链的把握和系统的应用。在系统的角度,通过器件带有的特性提升整体工作效率。比如,电源器件通过检测系统的工作状态,如动态的调节输出电压来达到效率优化的目的。另外,随着系统容量的不断扩充及空间的考量,电源的通道数有所增加,电源器件通过检测输出功率,调节输出通道的开通与关断来达到提升系统效率的目的。从工艺角度来看,功率器件工艺的改进是提高效率的关键。
电源产品制造商面临的两大挑战也许是:在产品寿命期内降低系统的总体拥有成本;就功耗而言使系统更经济,即提高工作效率以使系统更“绿色”。 凌力尔特电源产品部产品市场总监Tony Armstrong介绍,尽管电源管理对新式电子系统的可靠工作至关重要,但是在今天的系统中,稳压器也许是仍然存在的最后“盲点”之一,人们没有办法直接配置或监视关键电源系统工作参数。因此,电源设计师一直被迫使用一大堆混在在一起的排序器、微控制器和电压监察器,以设定基本稳压器的启动和安全功能。数字可编程 DC/DC 转换器已经上市很多年了,特别是具备 VID输出电压控制的 VRM 内核电源。不过,直接从稳压器监视工作状态信息的能力一直缺失,尤其是直接监视实时电流的能力。
使用标准串行数字总线 (例如I2C) 可与数字 DC/DC 转换器实现简单和高效率的通信,PMBus 等新出现的标准方便了组件互操作性的实现。重要的稳压器参数 (包括启动特性和定时、输出电压和电流限制、裕度调节规格、以及过压和欠压监控限制)都能以数字方式直接设定,而不用电阻器和耗费空间的排序及监视产品来设定。此外,诸如温度以及输入和输出电压及电流等关键工作参数可以得到常规监视,并用来优化系统性能和可靠性。
Tony Armstrong特别强调,系统设计师需要克服的一个重大障碍是,器件处于低功率或备用模式时的功耗,因为这时仍然从电池或电源插座吸取电流。因此,自上世纪 90 年代早期开始,凌力尔特一直生产同时具备高效率转换和低静态电流的电源管理 IC。通过采用新的设计方法,以在电源管理和转换 IC 中,在负载电流很大时实现高效率转换,我们可以应对这一挑战。同时,当这些 IC 置于备用或停机模式时,很多新的电源转换产品也具备了较低的静态电流,以便设计师能非常容易地发现合适的产品,以使其最终系统能更加环保。
便携电源设计挑战
便携产品本来就是对电源管理非常苛刻的行业,随着便携设备越来越普及,对便携设备的电源设计能效要求也越来越强烈,并成为电源设计的主战场。
便携式产品集成的功能越来越多,集功能娱乐于一体。对于便携电源产品,由于空间的限制,要求芯片级产品具有更小的体积,更高的集成度,更少的器件。这就意味着电源管理IC要应对电池使用时间、高集成性、可靠性、外形因子以及成本等方面的挑战。而目前,张洁萍认为便携式移动设备的电源管理系统还是存在一些技术上的难题,主要体现在:
1. 电源管理系统中最根本的问题:如何提高电源效率。
2. 平衡效率与尺寸:提高频率可以使用较小的电感,这样可以有效的减少PCB面积。但提高频率的同时,也会降低系统的效率,所以在工作频率和PCB面积间需要找到一个合理的平衡点。
3. RF和音频线路则要求电源管理系统具有更低的噪音和更高的隔离。
就便携式产品的设计而言,除了上面所列的存在很多系统设计师必须克服的关键问题。Tony Armstrong认为还有一个最重要的问题是怎样让热量从设备中散发出来,因为这类设备没有风扇用来实现冷却。因此,这类产品内部使用的电源转换 IC 必须是热效率非常高的,因为电源转换效率欠佳会产生热量。这种热量是在能量传递过程中于稳压器中损失的功率产生的。此外,在很多便携式设备内部,用于实现冷却的空气流动有限,散热器也受到限制,因为这类产品本身的尺寸和可用空间有限。这导致在小型、紧凑的外形中,装入的是密集排列的印刷电路板。因此,将热量排出产品的途径有限。这种热量就等于工作环境温度的上升,这又可能对产品的可靠性产生不利影响。
DC/DC 转换器的转换效率可以按照输出功率除以输入功率计算,或者换一种方式,按照负载功率除以输入功率计算。在电源转换过程中产生热量所导致的结果是,系统设计师必须仔细考虑应该使用什么类型的稳压器。因此,在很多制造商中出现的一种常见的趋势是,采用开关稳压器而不是更简单的线性低压差稳压器,因为开关稳压器可以更高的效率工作。
在几乎任何类型的电池供电便携式设备中都需要多个电压轨,这种情况非常常见。这些轨包括多个微处理器轨和大量特别功能电压轨。因此,对提供必要功率的电池需求已经极大地增加了。不过,电池的外形尺寸一直保持相对较小,而且功率密度仅实现了适度增加。结果,在几乎任何手持便携式设备中,电池运行时间和良好的热量管理都成为了非常重要的卖点。这导致需要非常紧凑和高效率的多输出同步降压型转换器。
同步降压型转换器与传统线性稳压器相比,已经在电池运行时间上有了极大改进。此外,这类转换器提供 96% 左右的效率,几乎无需任何散热器。因此,就电源转换 IC 而言,Tony Armstrong看到的一个日益增强的趋势是,提供多输出器件,例如 6 到 8 个通道,而且所有通道都是同步降压型转换器,以在很宽的电流范围内实现高效率转换,同时以高于2MHz 的开关频率工作,以保持尽可能小的外部组件尺寸和解决方案占板面积。
便携设备集成的功能越来越多,功耗也越来越高,而电池容量及技术的进展仍然缓慢。郑兆雄强调,便携设备设计人员必须适应这种结合许多功能的高集成度趋势,提供足够长的电池使用时间,同时配合消费者对纤薄外形的需求。为了应对这些挑战,可行策略是在选择集成多种功能的主芯片组,同时选用高集成度的电源管理集成电路 (PMIC),帮助简化设计,使控制电源所需的资源减至最少,并将外形因子保持在可控范围之内。虽然高集成度PMIC的应用日益增多,但随着便携产品功能不断增多,集成度相对较低的电源转换IC的需求也增加了,以此配合增加新功能。
新的竞争需求
电源半导体是个技术发展相对平稳的行业,新技术的出现并不多,但是在更高能效需求驱动下,如何帮助客户应用新技术更快更高效进行电源设计,就成为电源半导体厂商竞争的焦点。
绿色、环保、节能一直是这几年电源动力系统技术创新的重点。随着绿色技术在各行业的不断渗透,新的行业标准也在推动产品升级。照明、电信、智能电网、智能家电等领域同样具有巨大的增长空间,也是电源厂商重点关注的方向。节能主要体现在电源产品本身的节能和整体机房节能,而“绿色”主要体现在提高整机效率、减少对电网的干扰以及节省空间、节约成本等方面。另外,模块化电源、网络化电源等也是目前的关注焦点。模块化电源,除了能提高电源供应的可靠性,企业自身还可根据用电负载选配模块。因此,厂商们如果想要在激烈的市场竞争中保持甚至提高市场占有率,持续技术和产品创新是重中之重。
面对这个问题,郑兆雄认为,电源设计相关的新技术包括两方面,一方面,可以采用创新的电源架构来优化电源在完整负载范围内的能效;另一方面,可以细致分析电源各个可能的功率损耗来源,采取针对性的措施来减小功率损耗,进而提升能效,并配合减小尺寸及提升功率密度。例如,当今的电源设计人员不仅要提供更高的满载及典型负载工作能效,也要优化电源在轻载条件下的能效,从而在完整负载范围内均能提供优异的高能效性能。
王剑介绍,飞兆半导体的业务重点仍然是能效及移动连接性的主要应用和市场。一直是追求功率密度领导地位,Dual Cool新型功率专用封装技术,以满足电子产品设计对更高效热管理的不断攀升的严苛要求。该技术通过在封装顶部增加一个散热块,在垂直MOSFET裸片结构的漏极和源极形成一条直接散热路径。利用这种结构,除了到印制电路板的直接传导路径之外,还能利用一个散热系统在封装顶部实现额外的冷却。
最近,为了提升效率和控制性能,许多马达控制应用已经采用了逆变器解决方案。即便在家用电器领域,BLDC逆变器解决方案正在普及。不过,关键问题是如何提高这些解决方案的成本效益和可靠性,许多功率器件供应商针对这一市场推出分立器件或模块解决方案。制造商喜好使用模块解决方案,因为相比分立解决方案,模块解决方案具有数项优势。首先,模块方案有助于提高系统的可靠性和效率。许多成套设备开发人员在设计功率部件和栅极驱动电路时遇到了困难,因其布局周边是非常敏感的。而模块解决方案在设计中考虑了这些因素,以期减小杂散电阻/电感并优化开关特性,这可以通过优化硅晶片安排及缩短引线粘接长度来实现。
近年来,由于越来越需要高能效应用,所以电源管理迅速提到设计日程上来,成了工程师需要解决的首要问题。由于希望系统能够提供更多功能,所以多种终端设备的功率电平和电源密度要求在不断提高。这就要求电源管理解决方案能够以更小的解决方案尺寸提供更高的电和热效率,同时还要满足严格的法规要求和终端用户对更高能效的需求。潘大伟介绍,IR采取的战略包括构建更高效的功率半导体技术和产品与新封装解决方案,让用户无需提高成本即可提高应用效率。我们还提供用户轻松、快速评估和实现这些新电源管理技术所需的工具和工程支持。随着设计者和技术人员逐渐接近芯片的物理极限,进一步提升性能就变得越来越复杂,并且需要付出高昂的代价方可实现。某些情况下,为了提高系统的电源密度和减少能源浪费,同时缩小系统尺寸,降低复杂度和削减成本,需要新技术来构建元件,而其它情况下,则需要新材料。除了努力提高现有硅基电源器件的效率和集成度,IR还将重点开发GaN基解决方案。
目前在电源管理领域有很多热点技术,而新技术的一个典型例子是来自可替代能源领域。显然,任何专注于应对这一领域的电源管理产品都将有极大的增长潜力。
对环境能源进行非常少量的收集和管理,可以借用该能源能用来执行各种功能,以达到部分节能与提高能效的目的,例如监视大楼中的 HVAC系统,从而使能源利用效率更高。在我们周围存在着许许多多的环境能量,能量收集的传统方法一直是借助太阳能电池板和风力发电机。不过,新的收集手段允许我们利用各种各样的环境能量源来产生电能。此外,重要之处并非电路的能量转换效率,而是更多地在于可为其供电的“平均收集”能量值。例如:热电发生器可将热量转换为电力、压电元件可转换机械振动、光伏元件用于转换阳光 (或任何光子源)、而流电元件则可从湿气实现能量转换。这使得能够给远程传感器供电或对电能存储器件 (例如:电容器或薄膜电池) 进行充电,从而可为微处理器或发送器实施远程供电,而无需使用本地电源。Tony Armstrong认为,这反过来又为将凌力尔特的能量收集产品用作潜在的解决方案带来了机会。
可替代能源带来了很多机会,其中一个非常典型的例子是太阳能供电的电子设备市场。随着各公司不断寻求降低能耗的方式,该市场也在持续增长。例如智能电表,这类电表用在智能电网上,希望由环境能源供电,以降低工作所需的能源成本。一个可行和充足的能源是太阳能。不过,因为太阳能是易变和不可靠的,几乎所有太阳能供电的设备都具备可再充电电池。因此,一个重要的目标是,抽取尽可能多的太阳能以给这些电池快速充电,并保持它们的充电状态,以在没有太阳可用时将电池用作能源。
数字模拟的博弈
模拟电源和数字电源经过几年的博弈,目前进入相对平衡的一个阶段,比较而言数字电源和模拟电源各有优势。如数字电源更灵活,但在响应速度、成本及占位面积方面,相比模拟电源仍有不少差距。总的来看,模拟电源仍占据主导地位,特别是在不需要额外数字控制功能的应用中,模拟电源及电源管理芯片毫无疑问是首选。安森美的郑兆雄直言,领先的高性能、高能效电源方案供应商在模拟电源领域也不断创新,包括以创新的电源架构来配合提升电源能效,应对更加严格的能效要求,使模拟电源在未来仍有极广阔的发展空间。MAXIM的Jon Day则表示,目前对于数字和模拟控制方案的对比大多集中在性能方面,但应该看到模拟方案在成本上仍然有一定的优势。不过随着数字电路转向更小的尺寸,这种情况将会发生逆转。数字方案的主要优势在于远端控制的灵活性以及简洁的控制架构——无论在用户级还是系统管理级。
当然,作为新技术出现的数字电源,必然有其自身的优势才具有了挑战模拟电源的可能。以数据中心为例,如果数字电源设计正确,就可以降低数据中心能耗、加快产品上市、具备卓越的稳定性和瞬态响应、并在诸如网络设备中提高系统总体可靠性。网络设备的系统设计师需要提高系统的数据吞吐量和性能,并增加功能。同时,还有一种压力,就是降低系统总体功耗。数据中心面临的挑战是,通过重新安排工作流程,并将作业转移到未得到充分利用的服务器上以使其他服务器能停机,来降低总体功耗。为了满足这些要求,有必要知道最终用户设备的功耗。恰当设计的数字电源管理系统可向用户提供功耗数据,允许做出智能能源管理决策。
篇5
根据IPO咨询机构深圳市前瞻投资顾问有限公司(以下简称“前瞻投顾”)的不完全统计,截至今年5月8日,A股700余家首次公开募股(IPO)候审企业中,与“美丽中国”概念相关的企业有42家,主要集中于节能环保、旅游建设、清洁能源、园林绿化等领域。
在这支上市后备大军中,固体废弃物、废水处理企业有6家,均拟登陆创业板。其中,广西博世科环保、四川环能德美科技主营工业废水处理;山东国信环境系统、安徽国祯环保节能科技主营工业和城市节水、废水处理;昆明川金诺化工、北京中矿环保科技则主营固体废弃物的资源综合利用。
同时,旅游业作为一支生力军,在IPO后备军团中也颇为亮眼,浙旅控股、北部湾旅游、长白山旅游、珠海天沐温泉旅游投资集团、欢乐水魔方、安徽九华山旅游发展等6家旅游建设企业,纷纷向主板看齐。只是,从审核进度来看,6家企业中已有3家因未能及时递交IPO财务自查报告暂时“中止审查”。
由于“美丽中国”概念涉及的产业领域较为宽泛,所以IPO候审企业的地域分布也颇为分散。前瞻投顾统计发现,这42家候审企业分布在13个省市,其中,浙江7家,江苏、北京各有6家,山东有5家,广东有4家,安徽有3家。
从审核进度来看,北京中矿环保科技、康跃科技、中材节能、岭南园林是已经通过了发审会的,只待IPO重启,即可有机会率先登陆资本市场。另有7家企业因各种原因,暂时“中止审查”,除了上述所提的3家旅游业公司,还有北京泰宁科创雨水利用技术、上海唯赛勃环保科技,以及浙江滕头园林、光合园林。
值得关注的是,在IPO财务核查的压力下,宁波汇绿园林建设于今年4 月向证监会递交IPO申请,成为近期新进入IPO 候审队伍的园林企业,但该公司不在IPO 财务核查行动之列,无需提交自查报告。
环境保护:资金缺口大,拟上市企业资源多
前瞻投顾认为,环境保护行业面临着前期投入大、回报周期长、投资收益低等共性问题,同时,BOT(建设-经营-转让)和EMC(合同能源管理)等新兴商业模式又难以获得传统信贷认同。所以,资金是摆在环保企业面前的头等难题,而IPO,也成为企业首选的融资途径。
据不完全统计,截至目前,传统水务、污水处理和固废处理三大领域内的上市公司多达数十家,已经进入IPO申报流程的同类企业也有近20家。同时,前瞻投顾的企业监测数据库也显示,未来3-5年有上市计划的企业也有数十家,可见,一直以来困扰环保产业的融资难问题,仍未得到有效解决。
就短期来看,新股发行政策仍旧不明朗,包括最近的财务核查专项行动已经让十余家环保企业折戟IPO,除非企业资质非常好,对IPO胜券在握,否则,一味地将目标锁定在新股发行并不现实。企业可以根据自身的资质,选择更契合实际的融资方式,包括境外上市、发企业债、并购重组、上新三板再择机转板等。从长期来看,随着中国多层次资本市场的建立,中小企业的融资方式会更加多元化,操作方式也会更加便利。
美丽园林:受绿大地事件影响,上市渐趋理性
园林企业的账单周期跨度长达三至五年,存货要求也很高,加上苗木培育受季节性、区域性限制,市场价格波动较大,评估难度大,因而园林企业融资渠道十分狭窄,基本依赖自有资金和银行贷款,甚至连银行贷款的难度,也比其他行业的企业更大。
基于多年对创业板、主板过会、被否企业的跟踪研究,前瞻投顾认为,园林企业上市小高峰的来临,是产业发展的必然趋势。但是,绿大地造假上市的事件,引起了资本市场和舆论界的轩然大波,势必也会影响到发审委员和投资者对园林类拟上市军团的印象。
从目前候审企业的状态来看,5家候审企业中,岭南园林早已于2011年7月6日就通过了发审会,等候至今,仍旧未拿到发行批文。而浙江滕头园林、光合园林则因为IPO财务专项核查进入“中止审查”,前景堪忧。尽管官方对于他们IPO路遭遇坎坷的具体原因并无确切说法,但无论是企业自身存在硬伤,还是行业本身的财务核查难度确实太大,绿大地造假上市的阴霾,始终挥之不去。
此外,前瞻投顾以2013年4月19日的收盘价来计算4家已上市园林企业的市盈率和市值情况:东方园林的总市值263.62亿元,市盈率50.57倍;棕榈园林的总市值100.57亿,市盈率33.79倍;普邦园林市值90.92亿,市盈率41.61倍;铁汉生态市值97.52亿,市盈率45.17倍。
相比其他行业,园林行业的市盈率和市值都是偏高的,这说明资本市场还是十分看好这个行业的发展。因此,我们预计,短期内,园林行业的上市节奏,将因为绿大地事件和IPO财务核查行动而趋于缓和,趋于理性。但从长期来看,园林行业的上市前景仍旧是乐观的。
清洁能源:IPO及投资短期遇冷?未来有望破解全球能源困局
今年以来,以风电核能和光伏为代表的清洁能源行业,一季度遭遇资本“寒流”,7家拟上市企业进入终止审查名单,其中,河南裕华光伏新材料、宁夏日晶新能源装备在此前均已经通过了发审会,却在IPO财务核查行动中意外“中枪”,被迫暂时告别IPO。
同时,无锡尚德、江西赛维等行业巨头的没落,也给国内光伏行业带来了一系列“连锁反应”,不仅中环股份、隆基股份、京运通、亚玛顿、航天机电等一系列关联企业近4亿元的坏账浮出水面,连拟IPO公司也被监管机构视为业绩下滑重灾区,给予高度关注,PE/VC等机构投资者也对太阳能行业更加谨慎。
前瞻投顾认为,光伏产业属于新兴产业,各方面发展并不成熟,企业经验不足,激进冒失也在所难免。相对来说,风电类能源发展则较为平稳,其中,电池与储能技术颇为亮眼,不过根据多家上市公司的业绩报告,动力电池业务增速有明显的减缓趋势。
尽管如此,在整个行业景气度急剧下降的形势下,清洁能源企业资金周转困难的现状依然没有解决,而PE的谨慎为之,也让IPO成为众多清洁能源企业唯一的融资渠道。如今,广州鹏辉能源科技、惠生(南京)清洁能源、北京神雾环境能源科技集团、苏州中来光伏新材料等企业仍然在IPO候审中。
对此,前瞻投顾分析,尽管目前清洁能源行业整体形势不容乐观,但清洁能源是环境友好型能源,符合“美丽中国”的战略发展理念,具有环保、便利等优势,随着全球能源困局和环境污染的日益突出,清洁能源与资本市场的对接现状将得以改善。
旅游建设:圈钱质疑不断,顺应消费潮流是关键
此前,西安旅游、旅游、北京旅游、张家界、丽江旅游、桂林旅游、峨眉山、黄山旅游、三特索道、华侨城、九龙山等相继上市,A股旅游板块呈现百花齐放的姿态,但目前,旅游板块在A股上市公司中所占权重小,投资关注度也不足,缺乏大型蓝筹股,因此,A股旅游板块给了拟上市企业很多想象空间。从目前6家旅游建设企业排队候审,以及近期被曝收取门票谋求上市的凤凰古城,已然窥探出旅游业对资本市场的狂热。
前瞻投顾认为,尽管旅游业投资具有资金投入多、运转时间长、回报见效慢等特点,但在眼下资本泡沫渐趋破灭的市场环境下,赚快钱的机会已经越来越难,资本市场对于旅游业的态度也渐趋理性和宽容。
旅游业是建设“美丽中国”最有优势、最富潜力的美丽产业。市场参与者想要吃好旅游这块“大蛋糕”,顺应消费潮流,挖掘产业亮点是关键。企业要找到自己合适的方向与定位,并根据自己的综合能力,找到属于自己的发展空间,扮演合适的角色,才有可能得到消费者的认可,以及投资者的青睐。
纵观过往的旅游业融资上市个案,不难发现,真正的成功者,都是能准确把握旅游业发展脉搏,勇做市场拓荒先锋的人,包括开辟主题公园项目的中国港中旅集团、实现互联网和旅游业有效融合的纳斯达克上市公司携程旅行网等。旅游业跟其他产业融合发展的趋势仍将持续,包括现在已经做得比较成熟的旅游地产、农业旅游、文化旅游等,当然,市场需求是在不断变化的,很多消费空白,也还有待挖掘。
“美丽中国”相关概念拟上市、拟融资项目投资价值分析
截至2012年12月底,前瞻投顾累计为超过300家企业提供IPO辅导,其中已上市企业逾150家。下文是前瞻投顾从过往实际参与操作的IPO 项目或投融资项目中挑选出的几个颇具代表性的案例,希望通过项目投资价值的解读,呈现“美丽中国”相关概念背后的“美丽”商机。
项目名称:华东某旅游集团
项目卖点:旅游产业链的整合
解读:目前,我国大多数旅游企业经营的旅游业务都是旅游业产业链中的个别环节,如旅行社、景区资源开发、旅游餐饮酒店等,但随着市场竞争要素的演变,市场亟需一些产业整合力量,将各个环节的优势资源都串起来,形成一个统一整体参与竞争。而这个项目就开创了一种全新的商业竞争模式,基本囊括了旅游产业链的各个环节,包括旅行社、景区资源、旅游设施建设与维护等。
项目名称:广东某环保服务提供商
项目卖点:全方位系统解决生产型企业的环保问题
解读:中国经济增长方式从高能耗高污染转向低能耗低污染,要求传统制造业对其生产方式进行改造升级,包括生产工艺的改良,工业废弃物的有效处理等一系列问题。特别是一些污染大、改造难度大的传统制造企业,比如煤化工、纺织、医疗、造纸、石油等行业,尤为需要一种系统化、个性化的节能环保解决方案,包括环保咨询、研发、设计、设备生产、施工、运营等。这个领域市场潜力大,但进入门槛也相对较高,所需要的技术、资金、人才支撑也更大。
项目名称:浙江某园林企业
项目卖点: 高档别墅景观工程
解读:这个项目的特点在于,从地产园林中再度细分市场,深耕高档别墅住宅、高档酒店、私家庭院的景观工程。相对来说,这类项目的单价较高,利润率较大,在当下的市场竞争环境下,精耕细分也不失为一个可取的竞争方式。除此之外,该项目也在上游领域进行了有效补充,包括在浙江当地及山东等地建立苗木生产基地,储备大量的园林苗木,以配合高档别墅景观工程的施工需要,这不仅是有利于降低成本,也在一定程度上缓解了外部采购的风险和压力。
项目名称:广东某能源科技公司
项目卖点:完整的电池系列产品
篇6
电力是人民生活、经济进步不可或缺的必需品,美国作为世界第一大经济体,提供可靠的电力供应是维持社会稳定、保证经济社会平稳发展的必然要求。但随着通用网络与信息技术在电力系统中的使用,病毒、网络攻击给电力生产带来了信息安全风险,尤其美国部分落后地区电网基础设施陈旧,测控与保护系统缺少安全防护机制,一旦遭受信息安全攻击,不仅造成本地区的电力故障,还可能影响北美地区的电力供应。2003年美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电就是典型的连锁反应事故。随着美国智能电网建设的推进,更加开放与友好的电网让美国的电力供应面临更多威胁。2009年的美国黑帽大会上就有人演示验证了蠕虫可以在24h内感染智能电表,使1.5万户家庭电力供应陷入瘫痪[1]。针对基础设施信息安全的严峻形势,美国联邦政府下属多个机构都对电力系统的信息安全给予高度重视,投入资金进行相关的研究与标准制定工作,经过近10a的发展,美国政府相关部门在工业控制尤其是电力系统信息安全防护方面,先后经历了交流研究、立法规范、推行标准和当前的智能电网安全试点投资建设阶段,目前信息安全工作已经取得了一定的成果,的标准和指南被世界范围内电力行业信息安全相关工作人员参考和使用。
本文在对美国电力行业信息安全相关政府部门和标准组织的工作进行总结的基础上,对影响力比较大的法规、标准、及相关指导文件进行了解读,并分析了美国电力行业信息安全工作的特点。
1美国电力行业信息安全管理模式
1.1美国电力行业信息安全研究与管理组织结构
美国联邦政府对电力系统的信息安全工作极为关注,国会多项法案,赋予下属多个部门管理权利与相关职能。在电力企业与机构信息安全监管方面,遵循已有的电力企业监管方式,授权联邦一级的联邦能源管理委员会(FederalEnergyRegulatoryCommission,FERC)监管包括信息安全标准在内的电力可靠性标准的推行。在电力行业信息安全研究与指导方面,美国能源部(DepartmentofEnergy,DOE)下属多个能源实验室从事信息安全的研究,研发的信息安全防护措施与技术直接用于电力相关示范项目中。在信息安全标准化方面,商务部下属美国国家标准技术研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)致力于工业控制系统安全标准和智能电网信息安全标准的制定,形成了大量研究成果,为电力企业实施信息安全防护提供了指南。此外,美国国土安全部(DepartmentofHomelandSecurity,DHS)负责信息安全威胁分析与信息安全事件的应急响应,每年都组织包含电网等基础设施在内的大规模信息安全演练。
1.2国土安全部
美国国土安全部(DHS)是美国联邦政府的一个内阁部门,主要职责包括保护美国免受恐怖组织的攻击,同时在发生自然灾害时进行紧急响应。
DHS在2006年、2008年和2010年分别进行了3次网络风暴(cyberstorm)演习。网络风暴演习模拟美国关键基础设施遭受大规模网络攻击时,网络应急响应团体中各政府部分与相关企业联合应对的情况,旨在检测并加强政企合作的网络防灾和响应能力。
DHS还负责控制系统安全项目(controlsystemssecurityprogram,CSSP)的执行,通过联邦、州、地区政府部门和工业控制系统所有者、运营商和厂商的共同努力,降低关键基础设施面临的信息安全风险。项目下设工业控制系统联合工作组(industrialcontrolsystemsjointworkinggroup,CSJWG),为联邦机构内所有关键基础设施和重要能源部门(criticalinfrastructureandkeystructures,CIKR),以及工业控制系统私营企业提供交流的渠道,加速设计、开发和部署安全的工业控制系统,持续加强利益相关者在信息安全工作方面的合作。
1.1 能源部及相关单位
1.3.1美国能源部
美国能源部(DOE)是美国联邦政府的能源主管部门,主要负责制定和实施国家综合能源战略和政策。具体职责包括:收集、分析和研究能源信息,提出能源政策方案,制定能源发展与能源安全战略,研究开发安全、环保和有竞争力的能源新产品等。在推进电力安全防护工作方面,DOE在2003年就提出了《保护SCADA系统信息安全的21步》,还资助美国电力科学研究院(ElectricPowerResearchInstitute,EPRI)和多个能源实验室进行电力系统信息安全风险与防护技术的研究。
1.3.2美国联邦能源管理委员会
美国联邦能源管理委员会(FERC)是一个内设于美国能源部的独立监管机构,前身是成立于1920年的联邦电力委员会(FederalPowerCommission,FPC)。委员会的主要职责是负责依法制定联邦政府职权范围内的能源监管政策并实施监管,具体包括监管跨州的电力销售、批发电价、水电建设许可证、天然气定价和石油管道运输费。
《2005年能源政策法案》授权FERC监督主干电网强制可靠性标准的实施。2007年7月,FERC批准由北美电力可靠性组织(NorthAmericanElectricReliabilityCorporation,NERC)制定的《关键设施保护》(criticalinfrastructureprotection,CIP)标准为强制标准,要求各相关企业执行,旨在保护电网,预防由于薄弱的访问控制、软件漏洞或其他控制系统漏洞而导致的信息系统攻击事件的发生。1.3.3北美电力可靠性协会北美电力可靠性组织(NERC)是一个非营利性组织,其前身是1968年6月成立的国家电力可靠性委员会(NationalElectricReliabilityCouncil,NERC)。1965年发生美国东北部大停电之后,各电力企业为促进北美电力传输的可靠性、保证电网输电能力,联合成立了该委员会。1981年由于加拿大和墨西哥的加入,NERC改名为北美电力可靠性协会(NorthAmericanElectricReliabilityCouncil)。NERC的主要工作包括组织制定电力系统运行标准、监督和推进标准的执行、评估系统的能力和提供培训服务。NERC还对重大的电力系统故障进行调查和分析,以防类似事件的再次发生。NERC的成立极大地推动了电力系统可靠性理论的研究及其在工程实际中的应用,同时也带动了世界各国电力可靠性管理工作的开展。
《2005年美国能源政策法案》提出成立“电力可靠性组织”(electricreliabilityorganization,ERO),制定并推行强制可靠性标准。2006年,NERC被授予该职能。2007年,NERC正式更名为北美电力可靠性组织。NERC的一系列CIP标准,被FERC认证为强制标准,在美国50个州和加拿大部分省份强制执行。美国的电力公司一旦违反这些标准,将被处罚最高每天100万USD的罚金。
1.4美国电力行业信息安全标准研究与制定机构
1.4.1美国国家标准技术研究院
美国国家标准与技术研究院(NIST)是美国商务部下属非监管联邦机构,其前身是1901年成立的美国国家标准局(NationalBureauofStandards,NBS),1988年更名为美国国家标准与技术研究院。
NIST的职责是指导美国使用已有和新兴的信息技术来满足国家在社会、经济和政治等方面的要求。根据《2002年联邦信息安全管理法案》,NIST加强了信息安全标准、指南和相关技术的研究,完成了NISTSP800系列出版物。其中,NISTSP800-82《工业控制系统安全指南》和NISTSP800-53《联邦信息系统推荐安全措施》2份出版物与电力工业信息安全密切相关。
根据《2007年能源独立与安全法案》,NIST“主要负责协调开发一个包括协议和信息管理的模型标准框架,实现智能电网设备和系统的互操作性”。为了完成法案提出的要求,NIST制定了3阶段的工作计划,以快速建立一套最初的标准,并形成有效的工作流程,随着技术的革新持续对标准进行制订和实施。NIST为商业和其他智能电网利益相关者提供了一个开放的公共交流平台,通过该平台,相关人员可以对已有的标准进行识别,分析缺失的标准并提出亟需制定的标准。目前NIST已了NISTIR7628《智能电网信息安全指南》。
1.4.2国际自动化协会
国际自动化协会(InternationalSocietyofAutomation,ISA)成立于1945年,是一家全球性的非盈利组织。主要从事自动化行业技术标准化工作。除了制定标准,ISA还从事认证、培训、会议组织、技术刊物出版等工作。
ISA的前身是美国仪表协会,2000年随着研究范围的扩大,更名为美国仪器、系统和自动化协会,后在2008年又更名为国际自动化协会。ISA下属ISA99委员会从事包括电网调度系统在内的工业控制系统的信息安全标准化工作,目前正在制定ISA99《工业自动化与控制系统安全》标准系列。
2美国电力行业信息安全工作主要成果
2.1关键设施保护CIP标准
2.1.1CIP标准的制定过程介绍
目前在全美强制推广的CIP标准最初名称是NERC1300,2005年NERC对NERC1300进行了更新并更名为CIP,分为CIP002-009共8个部分草案。CIP编制的目标是保证电网的可靠运行,覆盖对象包括供电公司、发电厂、电网运营商等电力企业。2006年4月,在经过4个版本的讨论与修改后,CIP标准第1版,同时了符合性实施计划[1'实施截止日期根据企业的不同定在2009—2010年之间。
2007年7月20日,FERC针对NERCCIP标准了一份《公共制定规则通知》[11],将NERCCIP作为强制性标准进行推行,但对标准的8个部分提出了59项修改内容,要求CIP在2009年前进行修改。2008年末,CIP的修改进入了实质性阶段,在2009年9月末了CIP第2版,即CIP002-2至CIP009-2。但在标准的执行过程中,针对CIP执行效果不佳的问题,NERC对CIP标准要求进行了细化和调整,2011年1月了CIP第4版。
2.1.2CIP标准内容介绍
NERCCIP标准的核心部分是CIP-002至CIP-009,8个要求部分分别覆盖资产识别、安全管理、人员管理、访问控制、物理安全、系统安全、应急响应与灾难恢复,具体内容描述见表1。在提出要求的基础上,NERC制定了符合性实施计划,将标准的执行分为了资产评估、基本符合、符合和通过审计4个阶段,对不同的电力企业制定了不同的执行时间表和审计截止日期,电力企业在审计截止日期之前将CIP中要求的材料提交到NERC或州权威机构。
2.1.3CIP标准存在的问题
尽管CIP作为全美强制推行的第一个电力系统信息安全标准,已经在管理层面取得了重大突破,但是CIP在内容上仍存在很多不足。
首先,CIP-002《关键网络资产识别》中只要求电力企业自己选用风险评估方法识别重要的信息资产,而且倾向于防护基于通用网络技术的信息系统主机、终端,但对于继电保护装置、测控装置、变压器等重要的电力系统组件,CIP中却没有提到。电力企业可以根据自己的评估方法接受一定的信息安全风险,自主确定需要保护的资产。但是在实际操作中,很多电力企业都声称在进行了风险评估之后,没有需要保护的重要资产。比如在美国东南最大的一个区域,所有电力企业(包括核电在内),都认为他们的发电系统对电网的可靠性没有影响,系统满足#-1定律,单一故障并不影响整个系统的稳定性,所以这些系统不属于重要资产[12]。但是他们并没有考虑到安全故障同时发生的情况。试想如果多个电站控制系统中都被植入了木马,而且同时发作,出现的状况将不亚于2003年的东北大停电。2009年4月,NERC的副主席兼首席安全官向NERC提交了一封信,信中称70%的美国电厂都认为自己的系统不是NERC的关键系统,30%的输电资产也被所属电力公司认为是非关键资产,而由于CIP没有覆盖配电,所以100%配电系统都不属于关键资产[13]。FERC在《公共制定规则通知》中对CIP的宽松条款表示不满,要求NERC重新考虑修改事宜,经过多版更新,目前的CIP第4版中虽然对资产进行了更近一步的定义,但是发电厂的资产基线设定值高达1500MW,仍有很多的发电设备将在防护要求之外,而且标准依旧没有考虑配电设施。
其次,CIP标准中要求的安全机制都是适用于商用信息系统的防病毒、安全配置等通用措施,主要用于解决调度中心的服务器和工作站的安全问题,而不是防护电厂和变电站的现场设备的。但对于目前美国变电站和电厂中的大部分现场控制器和可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller,PLC)等众多计算机处理能力低、结构简单的设备,这些措施则无法实施。而且,随着智能电网的推行,底层设备的智能化而引入的信息安全风险也是CIP标准必须面对的问题。
再次,CIP标准没有考虑配电系统和电力市场交易系统。配电的监控系统也是连接在NERC的调度通信网上的,配电监控系统的安全同样影响电网的安全。开放接入实时信息系统(openaccesssame-timeinformationsystem,OASIS)作为市场交易系统的一种,就在CIP的管理范围之外,它们一边连着EMS/SCADA系统,另一边就连着互联网,对电网的安全构成极大威胁。
根据NERC2011年3月的标准符合度情况统计数据,从2010年起,各电力企业和机构的CIP不符合项以每月100个的速度增长,而且这些不符合项中超过一半都还没有整改。CIP标准本身的缺陷和推行不力问题,使得美国国内很多专家对CIP是否真的能够提升全美电力系统的信息安全水平产生了巨大质疑。
2.2 NISTSP800-53和NISTIR7628
2.2.1 NISTSP800-53介绍
在美国国会将NERCCIP提升为强制要求的过程中,信息安全界始终有呼声推举安全防护覆盖面更广的NISTSP800-53作为强制标准。
NISTSP800-53是为了支持《2002年联邦信息安全管理法案》而制定的,该法案要求所有联邦机构都开发、记录并实施信息系统安全项目。作为法案实施的一部分,NIST提出了“风险管理框架”,将法案相关的标准和指南进行整合,帮助各机构制定实施信息安全项目,在法案的要求下,所有的联邦机构都必须强制执行。NISTSP800-53是“风险管理框架”的基础,其中包含管理、操作和技术3类安全控制措施(图2),为机构实施信息安全项目提供了基本信息安全控制点。
2.2.2 NISTIR7628介绍
在美国政府将智能电网列入国家重点发展产业的同时,NIST为智能电网信息安全战略规划了一份报告NISTIR7628《智能电网信息安全指南》。作为国家层面智能电网信息安全防护战略规划与指南,NISTIR7628中提出了一个普适性的框架,电力企业可以根据该框架制定基于自身特征、风险与脆弱性的信息安全战略规划。而相关的电力设备厂商和管理部门也可以将该报告中的安全措施作为工作指南的基本素材。
NIST编制NISTIR7628的目的是对NISTSP1108《智能电网互操作标准框架与路线图》进行补充。NISTSP1108提出信息安全是需要优先解决的标准工作专题,NISTIR7628在此基础上,对智能电网的信息安全进行了深入的分析,提供了用于指导智能电网风险管理的相关内容。NISTIR7628的编制工作自2009年3月启动,经过了多轮公开讨论与修改,第3版最终在2010年8月。
NISTIR7628报告第3版全文分为3个分册。第1分册描述了用于识别高层安全要求的风险评估步骤,提出了智能电网概念模型和7个智能电网域、域中以及域间接口的逻辑接口架构,并将这些接口分为了22类,对每一类接口制定了高层安全要求。在第1分册的最后对智能电网系统与设备中的加密与密钥管理问题进行了讨论。第2分册主要对用户的隐私问题进行了讨论。报告中对智能电网中新技术、个人信息、社区信息、人们在居所中的行为、电动汽车的使用情况等信息涉及的隐私问题进行了分析。根据被普遍使用的隐私原则,建议电力企业对智能电网业务流程中的包含个人信息的数据流进行跟踪,将隐私风险降到最低,另外还建议电力企业对用户和相关人员进行智能电网隐私风险的培训,指导他们降低此类风险。第3分册是对前2册中提出高层安全要求的需求分析和其他相关资料的汇编。其中包含脆弱性分类方法和报告编制采用的“自下向上”的安全分析方法。此外,还包含了智能电网信息安全新技术研发专题,指明了保证高层可靠性与安全的技术方向。最后,对识别和梳理智能电网信息安全标准的过程进行了描述。
NISTIR7628最大的贡献之一是形成了智能电网的安全要求指南,这些安全要求的内容主要是出自NISTSP800-53附录I中工业控制系统的安全要求,是对NIST之前工业控制系统安全研究成果的继承。尽管这份报告内容翔实丰富,且对于实际防护具有指导意义,但与NISTSP800-53遭遇的尴尬境地一样,美国政府想在电力行业内推行NISTIR7628中的要求仍需要长时间的考量和多方利益的权衡。
2.3 ISA99和旧C62443的推进
除了政府层面从保卫国家基础设施安全的角度关注电力系统以及智能电网的安全防护外,安全厂商、监控系统与设备制造商也意识到了电力系统的安全产品与解决方案市场潜力巨大,在基于原有信息安全技术提供测控系统及设备附加安全服务的同时,厂商通过参与民间电力系统信息安全技术标准化工作来占领技术制高点,扩大影响力,提升自身竞争力。
ISA下属ISA99委员会从事工业控制系统的信息安全标准化工作,正在制定的标准系列ISA99《工业自动化与控制系统安全》未来将被IEC等同采用为IEC62443《工业通信网络一网络和系统安全》。
ISA99委员会在其工作计划中提到,未来《工业自动化与控制系统安全》系列标准包含有常识与术语、安全项目的建立与运行、系统的等级与要求和终端设备的技术要求等4部分内容,标准结构见图3。
在ISA99委员会进行标准制定的同时,ISA下属安全合规性委员会(ISAsecuritycomplianceinstitute,ISCI)成立了嵌入式设备安全保证(embeddeddevicesecurityassurance,EDSA)认证项目,提出了嵌入式设备安全功能要求、嵌入式设备开发要求和嵌入式设备网络协议健壮性要求等一系列嵌入式设备测评准则和流程文档,在一定程度上为嵌入式设备的厂商提供了设备安全功能指南。
设备与系统安全机制的标准化和对电力通信规约的安全改造标准化,可以从底层直接实现系统建设与更新过程中安全技术的产业化集成,对提高电力系统的安全风险抵御能力具有重要意义。ISA99委员会早在1997年就了工业控制与自动化信息安全技术的报告,是最早进行相关研究的组织之一,因此业界一直对由厂商和研究机构组成的ISA99委员会寄予巨大期望,希望该委员会制定的标准能够从本质上提高工业控制系统的信息安全技术防护能力。在欧洲和亚洲具有巨大影响力的IEC的加入,也为ISA99在全球的推广提供了有力的支持。但是由于工作量巨大,标准工作组内部组织不力,ISA99标准的编制工作进展缓慢,目前还没有成型的实质性成果。
3美国电力行业信息安全工作的特点
3.1 厂商掌握核心信息安全技术
由于美国信息技术发展起步较早,美国IT厂商掌握着大量信息安全的核心技术,而且信息安全的标准化工作都主要是美国有实力的厂商主导。以目前唯一的电力系统信息安全技术标准,电力规约通信安全标准IEC62351[2Q]为例,IEC62351-3《包含TCP/IP协议的安全规范》中使用的方法为“传输层安全协议”(transportlayersecurity,TLS)[21],TLS协议是Certicom公司1999年在Internet工程任务组(Internetengineeringtaskforce,IETF)提出的。另外,Cisco、Microsoft等国外公司都掌握大量通信信息安全核心技术。
除了掌握核心技术知识产权,大量美国厂商还引领着信息安全技术的发展方向。随着电力监控终端的处理能力的提高和一次设备的智能化,设备自身面临的安全风险逐渐增多,大量自动控制系统生产厂商都在致力于将信息安全功能作为设备的增值能力,意图从系统底层奠定智能电网信息安全的基础。全球嵌入式及移动应用软件制造商WindRiver于2011年2月宣布与全球最大的专业安全技术公司McAfee达成一项战略合作协议,针对各类非PC设备,尤其是嵌入式及移动设备,共同开发、营销专属的安全防护解决方案并提供相关支持。
3.2 国家层面电力安全项目扶持力度大
美国联邦政府安排多个部门从事电力系统信息安全的相关工作,并对工业控制系统安全研究、智能电网标准化和企业技术研发项目提供强大的资金支持。早在2004年,DHS就向11家小公司提供了10万USD基金进行包括入侵检测系统(intrusiondetectionsystems,IDS)和密码算法在内的SCADA系统安全相关研究。2005年,为支持研究机构从事SCADA系统安全研究,DHS和NIST共同出资850万USD作为由Sandia实验室领导的信息架构保护协会(instituteforinformationinfrastructureprotection,I3P)2a期的研究经费。2007年,DOE向5个项目提供了790万USD进行电网以及其他能源基础设施的安全设备集成与先进技术应用。2009年底奥巴马提出政府将拨款34亿USD带动美国智能电网建设,2010年美国能源部为10个智能电网信息安全项目提供了3040万USD作为资金支持。2009年底确定的智能电网示范项目中很多项目都不同程度地包含信息安全的工作,其中DOE提供850多万USD示范项目基金,采用波音公司的军用级别信息安全软件技术改进区域输电系统计划与运行软件。美国多个部门连续在财年预算中提供工业控制和电力系统信息安全的项目基金,鼓励企业和学术机构从事相关的研究和研发工作,当前美国在电力系统信息安全方面的国际领先地位与政府的大力扶持密不可分。
3.3 电力行业信息安全监管力度较弱
美国在电力行业市场化进程中,随着民间资本的流入,政府对电力企业的监管控制程度都不同程度地降低了。在信息安全工作方面,尽管多部门齐抓共管,但在实际工作中国家层面各政府部门并不能强制要求电力企业如何进行信息安全防护工作,主要措施还是提供信息安全防护标准、指南,并且通过推动标准、指南的产业化应用逐步实现电力企业安全防护能力的提升。虽然FERC在强制推行CIP标准,但CIP的强度与我国的《电力二次系统安全防护规定》及配套方案相比,在控制力度和技术措施细度方面存在巨大差距,即使贯彻实行,也难以达到防御集团式攻击的能力。而且,FERC的监管权利有限,只能被动等待电力企业上报自审结果,并不具备有力的强制性监管方式,即使电力企业对实际标准执行工作敷衍了事,FERC也无可奈何。
3.4 电力企业信息安全工作基础较差
在电力市场竞争中,大部分美国电力企业更关注经济效益。由于受到20世纪90年代电力改革的影响,部分州的电网运营商利润被挤压,高额负债无法偿还、设备无法更新、电网老化严重和数字化程度低等现状严重制约美国电网的发展。在这样的形势下,企业投资者不愿意也没有资金从事信息安全防护工作。虽然近几年国家加大了这方面的资金投入,但对于大量的电力企业来说,信息安全的经验积累和意识转变仍需要时间。
在IT基础设施方面,大部分美国电力企业不具备用于生产控制业务的专用网络,仍使用互联网实现生产控制系统的广域连接,使得控制系统暴露在互联网上,为电网的生产控制引入巨大的风险。而且,目前各公司对信息安全工作的理解和重视程度不同,设定的信息安全防护目标和实现的防护效果也差异很大,防护薄弱的节点必然会成为整个北美互连电网抵御信息安全攻击的“短板”。
篇7
半导体不相信预言,这也许会成为2013年半导体企业在走过这一年后的集体感悟,毕竟走过从2008年金融危机之后,半导体产业就一直在跌宕起伏中艰难前行。没有了之前几年为一个周期习惯性震荡,也没有了震荡后持续几年的快速增长,连指挥几十年的摩尔定律都已经看得到寿终正寝的那一刻了。面对这样的烟锁重楼,谁又愿意去被那些所谓的预言家雾里看花般的预测所指引,惟有靠自己去感悟市场与技术的脉搏,摸着石头过河希望自己能早点上岸。
半导体不相信预言,2011年,许多人预测行业悲观,结果行业增长3%左右,差强人意。2012年普遍预测行业微涨2%,结果全行业平均下跌了2%左右。这样的预言,分析咨询公司一定会继续每年甚至每季度坚持做下去,但是,半导体公司也必须明白一点,整个产业发展如何并不意味着自己的发展会如何,公司业绩受整体行业发展态势的影响会越来越小,更多的将会是具体某个公司是否能够适应自己所在市场的竞争,并且选择卓有成效的战略去争取自身更好地发展。换言之,如今的大环境下,半导体企业的命运,把握在自己手上,而不再受整个市场的发展所限制。
为何要这么说,看看某分析公司提供的2012年半导体公司20强榜单,除了6家增长之外,其他14家的销售额均有所下滑,但是这份榜单的诡异之处就在于,除了坑人的存储器行业集体下滑之外(三星除外),其他的领域你总是能发现有些企业增长有些企业下滑。这就说明,在每个领域,只要你做得足够好,一样可能逆势上扬;而如果你做得不够好,即使你身处最光明的产业,一样需要面对业绩下滑的命运。2013年的半导体市场,没有一个应用领域可以确保你只涨不跌,同样没有一个领域拒绝提供你壮大自己的机会,关键在于企业自己是否能够找准机遇,并且做好应对残酷的产业环境的准备。
半导体不相信预言,因为连续两年的产业发展情况让我们不得不去面对任何可能发生的产业形势变化。连续两年,很多企业面对的情况是,前半年订单表现非常出色,但是二季度末开始,整个市场需求明显下滑,最终的结果造成年底的整体表现琢磨不定。面对这样无法理解的产业形势,任何年初的预期需要不停的调整自己的预测,与其相信这些预测,不如相信自己的客户,相信自己的产品,相信自己的战略和努力。
不过,半导体已经发展成一个超过3000亿规模的庞大市场,而电子信息技术的持续演进依然会给半导体足够多的机遇和足够长的成长时间。据统计,2010年以后人类主要的经济增长驱动力中,绝大多数与电子信息技术有关,其中90%的增长受益于电子信息技术的创新,而现有创新的起源,还是要归结到那些跑在小小芯片里的电信号。我们惟一需要适应的一点是,半导体已经发展得足够成熟,这个市场不会再出现在几年时间内的两位数年复合增长率。作为一个已经成熟的正午产业,半导体会持续释放着其对整个信息化地球的影响力,并成为人们生活中最不起眼却又最不可或缺的产品。而这几年的持续震荡,并不仅仅是经济形势影响半导体的发展,更重要的是,半导体要适应从朝阳走到正午的一个转变,当这个产业增速不再如此迅猛,当摩尔定律看似走到了末路,当人们已经习惯了硬件不过是一种基础的工具,当半导体的利润不再高企……这些不适应造成的影响其实早就该发生,只是2008年的金融危机提前让这个时间点到来。也许,对半导体产业来说,现在这样的产业频繁震荡只是走上新的正常道路之前必不可少的阵痛和调整期,需要在这样的痛苦中洗却之前多年养成的一些坏习惯和旧思维,换个想法,重装上路。
细微的应用方面,我们依然能够看到一些注定在2013年会成为半导体增长的主要驱动力的技术与应用,首当其冲的就是智能手机与平板电脑为主的移动便携信息设备。十几年之前,你想不到刚刚成立的高通半导体业务可以这么快的超越他们视为最大竞争对手的TI,而现在这个超越已经不是仅仅在手机芯片业务部分,而是实现公司层面的超越,十几年之前,苹果还被认为是公司岌岌可危的垃圾股票,现在即使到了600美元还依然受热捧。在推动苹果成为全球市值第一的公司以及助力高通市值超过Intel之后,在2013年的移动信息处理大战中,再塑造出一两个里程碑式的事件,也不会是什么新闻了。惟一可以肯定的是,移动信息处理大战在2013年注定成为半导体市场最吸引眼球之处,并极有可能成为改变整个产业格局的推手。毕竟,在这场战役中下重注的,包括了前20强中的7家,以及可能再闯进来的AMD。而前20强中的绝大部分,这几年都会受益于智能手机的快速成长。
除去智能手机,还有很多市场在冉冉升起,或者即使传统已经很成熟的市场,一样是机遇与挑战并存,比如电源管理的能效要求,比如MCU的更新换代,比如新能源市场的浮尘,比如电动汽车的扑朔迷离。在今年的新年展望专题中,我们将继续邀请半导体的领导企业,与我们一起畅谈对各自专注领域2013年的发展预测,与之前不同的是,今年我们将分不同的技术领域进行综合性报道,请大家与我们一起,走进2013,脚踏实地去感受自己身边的半导体市场。
来自半导体企业的声音
2013年,摆在各个半导体企业面前的,将是一张没有标准答案的问卷,面对一个琢磨不定的半导体市场,每位应试者需要做的,就是立足自身的技术优势,抓住自己所在产业的发展机遇,给出自己认为最合适的答案,而评判的标准,也只有到明年这个时候才会看得出谁的发挥更出色。
声音之TI
无论市场前景如何,TI 正在超低功耗处理及信号调节、能源管理、云计算、安全与安防以及医疗等领域推进技术发展及产品创新。TI 始终致力于同客户、行业联盟以及大专院校密切合作,不断开发差异化产品,改进我们的工作、生活及娱乐方式,并满足当前及未来的需求。TI 一直致力于打造更智能、更安全、更环保、更健康以及更精彩的生活,谢兵从应用角度看,3G、物联网、LED显示与照明、汽车、太阳能利用、智能电网、电动汽车、下一代宽带、手持医疗设备、低功耗无线系统等都是很有发展潜力的应用领域。
2013年,TI仍会以模拟和嵌入式处理为重点展开业务。一方面,TI会在传统的工业、通信、消费电子、医疗电子等行业继续投入,另一方面,中国十二五规划的新兴产业确定了七大战略新兴产业,包括节能环保、新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等,在这些战略性新兴产业中,DSP、MCU以及模拟器件都有着广泛的应用前景。无论是技术还是产品,最重要的是TI始终坚持以客户需求为导向的创新,为客户提供完整的解决方案,帮助客户开发出各种终端应用以满足消费者的需要。为此,TI成立了Kilby实验室、太阳能实验室、LED实验室以及马达实验室,借此向客户提供全球一流的解决方案,帮助客户应对在中国及全球市场的挑战。
声音之英飞凌
回顾2012年,中国市场经济增速减缓。而展望2013年,传统行业市场的不确定性或许将继续,这确实是电子产业充满挑战的一年,其中的挑战主要包括:
成本的上升造成低附加值制造业的竞争力下降;
针对中国部分出口产品(例如太阳能电池板等)的反倾销和反补贴税措施;
部分行业分布零散,规划和管制力度不足,影响了本地产业的发展速度和规模;
缺乏技术人才和优质知识产权阻碍了创新实力,因此削弱了中国在高附加值产业的竞争力。
虽然面临这些挑战,但中国市场的规模及发展潜力仍为电子产业创造了巨大机会。作为业者,如果能找到适合的解决方案,利用市场的优势,规避薄弱环节,这些挑战也许会成为发展的机会。而要应对这些挑战,我们也可以从政策扶持、拉动内需、鼓励创新以及培养和储备人才等几个方面着手。
在2013年,市场的主要增长驱动将来自市场创新、技术创新和产品创新,另一方面来自于环保的需求及行业标准化和法规的实施。值得期待的产品和技术应用包括:
(1)32位多核车用微处理器,执行速度更快;
(2)汽车行业ISO26262体系的实施,使得车辆更安全;
(3)IGBT的产品市场细分及更广泛的应用启动
(4)更精细的半导体线宽和更大直径的晶圆工艺和技术,会使单个IC产品成本更低。
同时,我们认为如下市场将值得大家关注:移动互联,云计算,新能源 ,个性化消费类产品,电子支付和汽车电子。
声音之ADI
展望2013年,我们认为新能源、汽车电子以及消费类医疗这些细分市场值得密切关注。
新能源:在中国工业市场,尤其是新能源领域,包括能源运输、分配、储备方式等。节能环保的新能源是中国十二五规划产业升级的重点。中国风电机组装机容量近年迅速增长,太阳能光伏发电成长空间巨大,逆变器供不应求。在利用半导体技术来极大地改善电能传输和分配以及开发新的可再生能源(如风能和太阳能)方面,中国蕴藏着巨大的商机。根据行业内预测,到2020年,中国的电力需求将翻一番。这一增长意味着对各种新产品的需求也将增长,包括智能电表、电站更新换代、太阳能和风力发电厂与传输设备以及超高压输电线路。在新能源的建设中,所面临的关键问题有很多,其中提高光伏逆变效率、新能源并网接入、低电压穿越、大容量能量存储、特高压输电、需求侧管理及智能计量技术等应该是业界比较关注的关键点。
汽车电子:在汽车领域,越来越多的中国公司非常关注混合电动汽车和纯电动汽车。两三年前,电动汽车的发展还仅仅停留在测试阶段,而现在他们不仅追求安全标准和特色设置,还包括先进的驾驶辅助系统。
消费类医疗电子:国内消费类医疗市场潜力巨大,竞争对手越来越多。家用医疗监护设备在技术上的发展趋势概括起来就是“更便携、更安全、更低耗、更智能,以及更高诊断级的性能”。随着健康意识的普及以及家用医疗设备技术的不断革新和制造成本的不断降低,家用医疗设备,尤其是以预防监测为主的家用医疗设备将面向所有用户群,成为人们生活中的必需品。另外,随着医疗基础的不断成熟,诊断级的家庭医疗设备亦将得到快速发展。除了传统的个人医疗电子设备如血压计、血糖仪之外,其他新的技术和应用,例如针对个人和家庭应用的生命体征信号测量等,也将带动未来的便携式医疗电子设备市场的发展。我们预计未来个人监护与诊断以及运动状态监测等设备也会走入家庭和个人应用场合。我们有理由相信这些新兴的医疗电子应用的出现,不久的将来会给我们的生活带来深远的影响。
声音之富士通半导体
由于全球主要市场的经济减弱,富士通半导体亚太区市场副总裁郑国威对于2013的整体半导体市场发展持较谨慎态度,由于政策引导和市场环境所致,新能源、LED照明、物联网、4G、手持移动设备, 家电,汽车电子,智能电表和照相相关应用等会成为2013年的热点技术应用。他强调,富士通将持续保持“轻晶圆”的公司策略,减少对于不具竞争力产品的投资,加大投资和研发符合市场需求的有竞争力的产品。
在新能源汽车是2013年一个值得关注的应用,存在三大技术挑战:一需要设计一个更加高效的电池管理系统;二如何预测和提高电池系统的使用寿命问题;战三:在电机和电控的核心研发上,需要提高开发效率和提升安全规格。富士通半导体提供多种针对性解决方案,助力新能源汽车的快速平稳安全发展。
声音之安森美
从总体上讲,半导体产业正趋向成熟,其增长与全球GDP增长密切相关,整体长期年复合增长率(CAGR)将只有个位数,使竞争加剧及企业整合增多。由于全球经济放缓及商/OEM库存持续耗尽,2012年半导体销售收入预计将下降超过4%。预计2013年开始逐渐复苏.,估计增长率为1.5%。
安森美半导体的策略是积极推动高能效电子的创新。主要市场动力就来自汽车、通信及消费等领域。移动医疗和建筑物自动化等市场的增长前景也看好。另外,在计算机领域,Windows 8及超级本预计将刺激市场需求。
公司将继续与全球客户密切合作,开发及提供符合客户不断演变之需求的产品,从复杂的混合信号ASIC到标准产品构建模块及电源模块等,以构成完整的系统方案。
在通信市场,智能手机、平板电脑和4G网络部署推动增长。而在消费市场,世界各国更加注重提升消费类白家电产品以及电视产品的能效,如房间空调、洗衣机和电冰箱等消费类白家电将持续转向采用变速电机以提升能效,进而获取更大市场份额;同时,“智能”及“连接型”消费类设备将迎来更大发展。此外,向移动医疗过渡的趋势将推动医疗设备领域的增长,建筑物自动化领域的半导体成分也在快速增加进而推动市场增长。
声音之Intersil
2013年,就全球而言,主要推动力可能会是智能化和市场分层细化,这俩点会为市场的消费类电子增加更多效益,主要应用仍会是智能消费电子、安防、汽车电子等应用领域, Intersil公司中国/香港总经理陈宇作为模拟半导体厂商,在这几方面都有涉猎,会继续开发客户需求的产品,以创新迎接新的挑战。2013年Intersil仍会继续关注LED照明、汽车电子、智能消费电子、安防监控等领域应用,这些领域需要与其他客户进行不断的磨合协调沟通,才能做出非常优秀的解决方案或者产品,例如大家所熟知的SLOC产品解决方案,这个就是我们与合作伙伴共同努力打造的生态系统。
声音之ARM
整个嵌入式市场现在大家都在谈论物联网,包括智能电网,智能交通,智能家居,智慧农业等。对于终端设备或者终端节点而言,都离不开MCU的支持,包括与传感器的连接,系统的控制相应,与上层云计算的通讯连接等。ARM的MCU内核在开发过程中一直非常注意Energy Efficiency以及Easy of Use的设计理念,比如我们在2012年3月份推出的Cortex-M0+内核,在Cortex-M0的基础上针对这些需求全新设计了包括2级流水线,Micro Trace Bufer以及单指令周期的I/O总线,使用起来更加方便灵活,同时与传统的8/16位内核相比具备更高的能效表现。
UMC:制程的特性迁移比逻辑迁移重要
——因为中国IC设计业:20%要快,80%要深
中国IC市场有些特质:快、多、低、短。即比海外市场反应快得多;客户群多;要求低价/超低价;产品生命周期较短,例如海外有些市场要保证IC用十年。
因此,代工厂要专攻这些特点。联华电子(UMC)副总经理王国雍分析说,中国500多种本土IC设计中,真正需要先进制程(28和40nm)的不会超过两成,智能电表、智能卡等八成的大批量产品需要主流节点,但特性(speciality)要到位、每个节点挖掘得够深。像智能卡要eFlash,性价比合理。还有小型DDI(显示驱动IC)领域,有HVGA(162nm)、WVGA/ qHD(130/110nm)、HD/WXGA(80nm)、 Full HD(55nm),市场需要这四种产品同时存在,最佳性价比的制程节点也是不同的。
从代工厂角度来看,如果只是逻辑上跟着先进制程迁移也不容易赚到钱,还要注意特性的迁移。据悉,UMC现在的量产制程能力涵盖从0.5um到 28nm,同时14nm制程也已经在研发当中。 “UMC不是最先进入28nm量产的代工厂,也不是最低价格的。”王国雍说,“但是对性价比要求最严苛的中国和亚太地区却占UMC总营收的47%,高于一些国际著名代工厂。因为UMC能够帮助客户找到最佳性价比平衡点,协助客户同时提升竞争力和获利能力。”
FPGA:将革ASIC的命进行到底
在2011年底的时候,某测试领导厂商创始人谈到对2012年的电子市场最大的期待时,唯一提到的产品就是集成ARM核的FPGA,这足以让我们感受到整个产业对FPGA产品的足够关注,在最近几年的半导体市场中,你很难找到一个产品种类像FPGA那样蓬勃的发展,借助自身独特的技术优势,对传统ASIC发起了极大的挑战。
灵活化的设计与个性化的需求,这是每个电子设计者与消费者共同的需求,在与ASIC 竞争的时候,FPGA 特有的灵活性、可升级能力所带来的成本效益(没有NRE或昂贵的重制费用)以及差异化的生产力和更快的产品上市时间,是最明显的优势。
2013年,FPGA无疑将继续展现其独特的魅力,当几家FPGA企业纷纷计划将FPGA+ARM的全新技术结构付诸实现之际,FPGA产业又将迎来全新的一次革命。作为紧跟制程的几个半导体产品之一,高性能高密度的FPGA在2013年将全面向20nm工艺进军,FPGA在工艺上的领先,带给客户的是突破性的领先技术,可以在五大领域带给客户重价值: 性能更高、功耗更低、成本更少、集成度更高,生产力大幅提升。而在低密度和低成本的FPGA市场,将更加强调针对性,灵活性与易用性,直接对ASIC形成强有力的挑战。
从28nm开始,赛灵思已经从可编程逻辑公司成功转向所有可编程(All Programmable)公司。All Programmable器件采用“全面”的可编程技术,超越了可编程硬件范畴进而包含软件,超越数字进而包含模拟混合信号 (AMS),超越单芯片实现了多芯片的 3D IC。20nm时代,赛灵思全球高级副总裁兼亚太区执行总裁汤立人介绍其产品组合将继续沿着下面三大类方向继续加强:
(1)All Programmable FPGA:具有传统的可编程逻辑和可编程模拟、DSP、收发器和其他功能。
(2)All Programmable SoC:将完整处理器系统集成到单个FPGA架构上,硬件、软件和I/O均可编程的器件。
(3)All Programmable 3D IC:利用3D堆叠硅片技术扩大集成度,克服传统FPGA壁垒如高速收发器,内存等功能障碍。
20nm All Programmable 产品系列专门满足下一代的、更加“智能”、集成度更高、亟需更高带宽的系统而精心打造。其目标应用分别是:
(1)智能Nx100G - 400G有线网络;
(2)智能自适应天线、认知无线电技术、基带和回程设备的LTE高级无线基站;
(3)高吞吐量、低功耗的数据中心存储、智能网络和高度集成的低时延应用加速;
(4)图像/视频处理以及面向新一代显示、专业摄像机、工厂自动化、高级汽车驾驶员辅助和监视系统的嵌入式视觉;
(5)面向几乎所有可以想象到的应用的尖端连接技术。
莱迪思作为在低密度和超低密度FPGA市场的领导企业,更专注于提供符合成本效益的设计解决方案。莱迪思系统开发部副总裁Suresh Menon很自信的表示,低成本FPGA将继续向更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸方向发展。此外,低成本FPGA将通过更高的集成度和新功能带来更多的价值。因此,这些低成本FPGA将打开新的FPGA市场和应用,并刺激行业的发展。他还介绍FPGA正越来越多地用于以前使用ASIC和ASSP的一些新的领域和市场,如消费电子/移动、安防/监控系统和数码摄像/显示器等。
在这个细分市场中,莱迪思通过各种方式帮助客户控制开发成本,首先紧密关注客户的需求并且开发具有竞争力的产品,这些产品专为满足客户特定需求而设计,并帮助他们迅速将产品推向市场。此外,我们还通过开发基于通用构建模块的多功能产品平台,适用于多种新产品的开发,从而进一步降低开发成本。
移动信息处理:最具活力的技术演进
据IDC最新预测, 2012年仅中国智能手机市场的出货量就将接近3亿台,年增长率将达44.0%。受智能手机在未来两年高速增长的影响,2013年中国智能终端市场的出货量将接近3.9亿台,年增长率达33.1%。在移动信息处理终端市场,几乎主要的半导体企业都参与到这场惨烈的竞争中。
为提供更好的用户体验,移动应用处理器在控制功耗前提下性能继续提升,多核是不可避免的趋势。ARM移动产品经理王俊超认为,未来两年以Cortex-A15/A7大小核产品满足高端智能机高性能低功耗需求,中低端也将由Cortex-A5演进到Cortex-A7,四核及双核Cortex-A7将满足中低端智能机的需求,使得用户可以获得2011年高端手机的用户体验。采用多核应用处理器能够有效提高移动设备处理能力。为平衡高性能与低功耗,选择合适的架构非常重要,高端应用处理器采用A15/A7大小核架构能够有效满足高端设备高性能和低功耗的需求,中低端可采用小核如Cortex-A7低功耗处理器,达到接近Cortex-A9处理能力,功耗低于A9一半。
在具体应用ARM多核理念的芯片厂商看来,核的作用是不同的,有些核强调高性能,有些核则强调低功耗。因此,不应该单一把核的数量作为考量手机整体应用能力的标准。Marvell移动通信事业部产品市场总监吴慧雄介绍,目前的趋势是采用大小核的架构来构成4核,比如采用2个高性能的核(如A15)加上两个低功耗的核(如A5、A7)组合的方式,这样可以根据具体应用需求的不同,将切换到不同模式。如工作量较小的时候,可以切换到低功耗模式,如多个应用并行访问的时候,则可切换到高性能模式。
吴慧雄特别指出,多核模式,对软件的优化和运行效率提出了很大挑战,因此,对整个软件生态系统的开发,所有手机软件的开发都提出了更高要求。也就是说,如何使软件与硬件的快速发展匹配,是一个很棘手也很重要的问题。这是整个手机软件生态系统需要加强的工作,任重道远。
总体概括起来,整个手机处理平台的趋势是向低成本、高集成度、高处理能力的方向发展。
趋势一: 芯片集成度将不断提高。手机处理芯片的一些数字部分功能将被陆续集成到基带处理芯片中,例如一些外设应用技术,如WiFi、蓝牙等将融合到主处理芯片中。
趋势二: 整个芯片的处理能力将大幅度提升。由于信息处理量越来越高,因此对芯片平台的处理能力将提出更高要求。
趋势三: 对多媒体需求的处理能力将会增强。具体表现为对视音频处理能力要求更高:对视频编解码,对高级音频处理技术,如多声道,干扰消除需求等。
趋势四: 对LTE Modem的需求更加迫切。这是因为,LTE已经在世界各地广泛部署,明年在中国也将面临大面积的商用,因此对相应Modem的需求更加强烈。
图形处理器是移动处理平台中,完整用户体验中非常重要的部分,在满足目前UI及游戏需求的图形处理基础上,需要在功耗受限的情况下满足用户对支持更复杂的UI,应用及游戏体验的需求,GPU计算将有效利用GPU处理能力更高效地支持人脸识别,游戏机级别的游戏及AR等应用。王俊超表示,图形处理能力已成为应用处理器中越来越重要的指标,至少将成为与CPU处理能力同等重要的指标。面向高端智能机在满足UI及游戏所需图形处理需求基础上还将支持GPU计算,以更高效地支持人脸识别姿态识别等应用提供更好的交互体验,API标准方面需要支持Rendscript Compute, OpenCL, DirectX11等标准。
吴慧雄还提及,Marvell正在推动移动技术、智能家庭和云技术的融合,这将使消费者创建、使用和分享信息的方式发生根本性的变化,这种Marvell倡导的新的互联生活方式,也将是未来几年中最重要的消费趋势之一。
半导体工艺的2013:3D全面入侵
当Intel在2011年底将工艺演进到22nm之前,很多人依然对3D的半导体制造工艺保持着观望的态度,认为这离实际应用还有一段日子。也许是Intel为了在45nm率先引入HKMG之后,再次让自己的工艺演进吸引眼球并继续引领技术发展,所以FINFET这种完全3D的半导体工艺被“提前”实现量产。
2013年,我们从各家搜集到的消息是,FINFET并不会在代工厂里实现大规模量产,但是2014年是各代工厂决战3D的年份。另一个原因是,2014年,几大代工厂憋着一口气,希望在这个年份从工艺上缩短于Intel的差距。促成几大代工厂要追赶制程的重要原因是,在三大紧跟制程的应用中,CPU的市场基本接近饱和,而另外两个主要的驱动力——便携移动处理器和FPGA则都是代工厂最重要的客户群之一,先进的制程可以为其产品提供足够的竞争优势,他们也可以忍受相对较高的制造成本和略低的良率。而为了应对2014的3D革命,设计公司们必须在2013年全面掌握这种新的3D制造工艺能为自己的产品带来多大好处,并且做好自己设计转移制程的准备。
台积电(TSMC)中国区业务发展副总经理罗镇球介绍,该公司在开放创新平台(Open Innovation Platform, OIP)架构下,支持20nm技术的设计生态环境已经准备就绪,20SoC工艺预计2012年底进入试产,而延续20SoC工艺的将是采用3D鳍形场效晶体管(FinFET)架构的16nm工艺,预计2013年11月推出,TSMC也在着手开发10nmFinFET工艺,预计2015年底推出。随着行动电子产品成为市场主流,集成电路的尺寸朝更微小化发展,TSMC相信采用20nm及16nmFinFET先进技术能够满足客户对高效能、低耗电及更小产品尺寸的市场需求。20nmSoC工艺将采用第二代的HKMG技术,而更先进的16nm工艺则将采用FinFET技术;在微影技术方面,20SoC与16nmFinFET工艺皆将采用双重曝影技术,有别于28nm采用的193nm浸润式曝光显影技术。另外,在性能方面,相较于28nm工艺,20SoC工艺在相同漏电基础上速度增快15-20%,而在相同速度基础上功耗减低20%-25%;相较于20SoC工艺,16nmFinFET工艺速度快2 5 %,功耗亦再降低25%-30%,广泛支持下一代平板计算机、智能手机、桌面计算机以及各类消费性便携移动电子产品的应用。
罗镇球认为全新的半导体制造技术将朝更先进、更细微的技术前进,而创新的FinFET技术是继续将摩尔定律往前推进的主要动力之一。相较于目前的平面式(planar)晶体管设计,FinFET技术将导电通路设计于两侧,形成可控制电流流动的闸极环绕的3D鳍型架构,能够大幅改善速度与功率,并且在较低的电压下运作,将漏电减到最低,进而延长移动便携应用产品的电池使用寿命,这些优势克服了二维SoC技术进一步微缩时所遭遇的关键障碍。
在过去十年以来,整个半导体产业面临着一个重大的挑战,就是市场不断需求更高的效能,同时要求更低的功耗。GLOBALFOUNDRIES(GF)全球销售和市场营销执行副总裁Michael Noonen过去与客户的交流中可以看到,客户需要代工厂推出更先进的制程技术来满足市场的需求,应对耗电部分越来越严苛的挑战。GF计划在2014年量产14XM这种14nm基于最新的FinFET架构的工艺,XM代表eXtreme Mobility的意思,希望该解决方案能够帮助客户提升更快速的产品上市时间,同时能够达到降低功耗的目标,在成本跟效能上都能够更具竞争力。不只是这样一个技术能够让大家感到惊喜,而且GF能够以更快的速度把这个技术带到市场上。过去,每一次新技术的显著提升大概都要花两年时间,但是在XM这个部分GF能够加快它的速度,在一年之前就达到这样一个成绩。
在14XM应用上面,Michael Noonen特别指出在功耗上面的优势。如图2红色部分是20nm技术的表现,蓝色部分则是14XM。无论是在耗电或者是在性能上面,都能够有非常优异的表现。客户可以按照不同的设计目标设计更高性能,或者是提升某个性能,而控制密度降低,延长电池寿命这样一个应用来达到他们的需求。未来客户所需要的不只是个备份而已,他们希望能够有一个完整的解决方案,换言之,他们希望能够有一个非常完善的SoC平台来满足他们。除了刚刚提到的能够有一个完整的SoC提供之外,此次在14XM上面GF也能够提供Mobile上面一个平台来满足客户的需求。另外,14XM这样一个技术也能够符合SoC解决方案的需求,同时也能够更针对封装技术,这边可以看到3D的封装,都能够搭配XM的应用。
3D打印:掀起下一次工业革命浪潮
2 0 1 2年,X P R I Z E C E O Dr.Diamandis在谈及未来电子及工业创新时,重点提到了3D打印技术。在今年的意法半导体传感器设计大赛中,获得最高奖的西电代表队的作品外形也是用3D打印技术制作出来的。
对于用户来说,3D打印已经不再是一个陌生或者仅限于科研领域的技术和产品,现在3D打印已经逐渐开始普及到各个企业、办公室和设计工作室。客户端角度来讲,3D打印对他的应用不外乎四个方面:第一概念模型;第二是叫装配或者叫原型;第三功能性测试;第四是直接制造。
Stratasys亚太及日本地区总经理特别介绍了3D打印的一些原理,3D打印的流程和普通打印没什么区别,从打印原理上只是在打印机的维度上增加了一个Z轴方向,打印的时候材料通过程序控制,以非常精细的距离差而实现一层层堆积起来,最终形成实际设计的真实体现,从而实现了立体的效果;从打印实际操作上,只需要将现有的3D设计进行简单的转换就可以直接打印出来。
你可以把3D打印看成对铸造模具的一种有效替代,毕竟对于电子设计工程师来说,在设计模具的过程中采用3D打印,可以快速且成本极低地将自己的设计变成实物,从而降低很多设计成本,从另一个角度来说,对许多消费电子产品的细微设计而言,能够达到16微米精度的3D打印技术,能够非常完美的将每一个你设计出的细节完整的呈现出来。而更主要的一点是,未来的消费电子将是个性化的时代,你是否希望你自己的手机有个独一无二的造型,是否希望在电脑外壳铭刻着自己公司或者个人的LOGO,这些,3D打印可以让你的消费电子产品真正的个性起来。
可以说,3D打印机的市场已经兴起,未来的发展年复合增长率预计可以达到40%左右,对电子产业从业者来说,3D打印机不仅是自己工作的好助手,更可能是新的创业机遇,而惟一需要注意的是,目前3D打印机的核心竞争力是打印材料,而非打印机本身,新合并的Stratasys公司的产品已经可以支持123种不同材料进行3D打印。
模拟:高利润源自坚守与专注
2012年,模拟半导体总算多年媳妇熬成婆,之所以这么说,是因为2011年底NASDAQ的一条消息表明,2011年最会赚钱的公司是专注模拟与电源市场的Linear公司,而由此引发的深度关注是,整个高性能模拟行业的利润率比半导体的整体利润率高2-3倍。
当然,高利润的背后,也意味着模拟半导体市场必然有其值得高利润之处,比如更专注于工业与多元化市场,比如研发对设计人员的要求更高,需要更贴近客户的实际设计需求等。可以说,模拟相比于数字,更讲究慢工出细活,拼的是企业的技术积累和对市场把握的准确,而并不只是反应速度。
就高性能模拟技术方面,短期内主要技术趋势存在于:1.高集成度;2.小型化; 3.低功耗;4.更高精度和稳定性。ADI华中区销售经理张靖看到,目前半导体工艺不断创新,现在65nm 技术在高速模数混合器件上的应用已经十分成熟。同时45nm,32nm,22nm,15nm工艺也取得了突破性进展。这为模拟器件小型化,降低功耗和成本提供了条件。但是高性能模拟产品不是线宽越窄越稳定,还要兼顾器件的稳定性,抗干扰性以及精度。半导体电路的非理想导致的失调(offset),非线型,漂移是高性能模拟技术一直不断追求以力图减少的。
其实高性能模拟技术的发展是与客户个性化器件需求的趋势相统一,协调的。半导体业界不仅在半导体工艺,精度,稳定性上寻求更高的突破,还不断在ASSP和SOC 等集成度更高的领域发展以满足客户日益增多的个性化需求。同时,在模数混合器件的发展也是高性能模拟产品发展的一个趋势。这种ASSP 或SOC产品不是简单的多芯片混合封装,而是在同一硅片上集成多种标准电路的产品。
ADI华中区销售经理张靖还介绍,为满足客户定制化需求,减小开发难度,高集成度也是未来1-2年各家厂商努力的方向。这种集成不是简单的多裸片连接技术,而是单硅片的半导体技术,融合了多种标准电路以及其连接电路,补偿电路等。中长期,多种材料技术的融合是一个方向,例如,光电技术,生物技术,传感器技术与半导体技术的融合集成会给半导体带来更光明的未来。
Intersil公司中国/香港总经理陈宇对未来高性能模拟市场的看法是产品会更集成化,外形会更小化。如何使用最少的成本的条件下,达到最优的效果;如何在芯片成本不增加的条件下,完善高清效果;如何在保证客户时间的条件下,缩短产品开发周期?等等,这些都会是模拟技术的发展趋势,高性能更会是趋势。之前我们提到过Intersil的SLOC解决方案,我认为这个SLOC生态系统也会是未来高性能模拟技术的发展趋势,互惠互利,技术分享也会是未来的趋势。
高性能模拟技术的发展必然会导致客户的需求增长,而客户需求增长对于高性能模拟企业来说,是一件好事。客户需求增加必然会面临个性化,给客户建议,满足客户的条件的同时,又能够缩短产品的开发周期,这个也就是建立模拟的生态系统的好处,模拟生态系统将是未来模拟市场一个重要的趋势。客户个性化期间需求增加,对于模拟厂商而言是一个机遇,我们可以了解市场需求动向,同时还可以完善自己的产品。
安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄针对高性能模拟技术的发展与客户日益增多的个性化器件需求之间的平衡问题表示,如何平衡要视乎应用,也许要在可行性及成本之间进行折衷取舍。例如消费市场对成本非常敏感,同时其应用批量也非常大,故适合针对消费市场开发专用标准产品(ASSP)来满足个性化器件的需求。另一方面,高性能通常意味着低批量应用,适合于能够承受高成本但数量有限的制造商的应用。
电源管理:提升能效将是不断追求
电源,是每个电子设备中必不可少的一部分,电源管理技术会慢慢成为重要趋势,所有应用都离不开电源管理,未来电源管理系统会更智能更绿色更高效。创新就成为未来电源管理应对市场的必然因素,而这里的创新不仅仅是指产品技术的创新,封装、材料、集成化以及布线排版都要有创新。而在绿色节能理念的倡导下,电源技术对提升能效的追求将是永不停息的。2013年,可能白金牌电源的标准将逐渐成为主流,而钛金牌电源的要求也会逐渐被各家厂商所重视,成为未来的发展趋势。
随着创新型高能效应用的需求不断推进,电源管理已经成被各公司快速提入日程,现在更深入工程师的思维,并且占据重要位置。对于多种类型的终端设计,在功率级和功率密度方面的要求都将不断提高,因为现在都要求系统可以实现更多功能。
几年前,数字电源管理一直还只是一项小的技术,但我们相信,现在它已经进入了一个被快速采用的阶段。在未来十年,对于高能效产品的关注将有望推动数字电源管理应用的扩展,主要应用包括DC-DC转换器、AC-DC转换器、照明系统和逆变器。
要提升电源系统的转换能效,不仅要提升电源在典型负载到满载范围内的能效、改善功率因数,还要提升轻载范围下的能效,并降低待机(空载)能耗。安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄举例,当今的电源设计人员不仅要提供更高的满载及典型负载工作能效,也要优化电源在轻载条件下的能效,从而在完整负载范围内均能提供优异的高能效性能。谈及未来电源管理系统,郑兆雄介绍,一方面,可以采用创新的电源架构来优化电源在完整负载范围内的能效。另一方面,可以细致分析电源各个可能的功率损耗来源,采取针对性的措施来减小功率损耗,进而提升能效,并配合减小尺寸及提升功率密度。
凌力尔特公司电源产品产品市场总监Tony Armstrong直接指出,任何系统中的功耗问题都必须以两种方式应对,首先,在整个负载电流范围内,最大限度地提高转换效率,其次,在所有工作模式时,降低从 DC/DC 转换器吸取的静态电流。因此,为了在降低系统功耗中发挥积极作用,电源转换和管理 IC 必须提高效率,即功率损失更低,在轻负载和休眠模式时,有非常低的功耗水平。应对未来的能效挑战,Linear将继续开发和推出更多具备更低静态电流的产品。
NXP大中华区资深产品行销经理张锡亮认为,智能电源日渐盛行,并为数字控制系统和数字通信带来诸多机会,包括无线和有线方式。由于系统可以准确知道所需电量并要求供应相应电量,因此智能电源可以节省更多用电。它还带来了组合发展机遇,例如在电源线上进行数据通信。对发电厂而言,更容易获知电源负载(或需求),从而更易于准备充足的电量。而对于个人和家庭而言,有更多的电源可供智能分配,如太阳能、风力发电和发电厂供电。
ADI电源管理部门市场工程师张洁萍眼中,绿色、环保、节能一直是这几年电源管理系统技术创新的重点。随着绿色技术在各行业的不断渗透,新的行业标准也在推动产品升级。照明、电信、智能电网、智能家电等领域同样具有巨大的增长空间,也是电源厂商重点关注的方向。节能主要体现在
电源产品本身的节能和整体机房节能,而“绿色”主要体现在提高整机效率、减少对电网的干扰以及节省空间、节约成本等方面。另外,模块化电源、网络化电源等也是目前的关注焦点。模块化电源,除了能提高电源供应的可靠性,企业自身还可根据用电负载选配模块。因此,厂商们如果想要在激烈的市场竞争中保持甚至提高市场占有率,持续技术和产品创新是重中之重。
功率器件:提升能效的践行者
电源管理技术供应商已不仅仅局限在电源技术本身,同时更多地关注系统信号链的把握和系统的应用。在器件设计角度来看,通过器件带有的特性提升整体工作效率。比如,电源器件通过检测系统的工作状态,如动态调节输出电压来达到效率优化的目的。从工艺角度来看,功率器件工艺的改进是提高效率的关键。
富士通半导体亚太区市场副总裁郑国威则谈到了新技术对提升能效的意义,比如采用基于硅基板的氮化镓(GaN)功率器件是提升电源效率的新技术,这些器件可广泛用于电源增值应用,对实现低碳社会做出重大贡献。与传统硅基功率器件相比,基于GaN的功率器件具有导通电阻低和能够进行高频操作等特性。而这些特性恰恰有利于提高电源单元转换效率,并使电源单元更加紧凑。富士通半导体计划在硅基板上进行GaN功率器件的商业化,从而可以通过硅晶圆直径的增加,来实现低成本生产。
富士通半导体自2011年起开始向特定电源相关合作伙伴提供GaN功率器件样品,并对之进行优化,以便应用在电源单元中。最近,富士通半导体开始与富士通研究所 (Fujitsu Laboratories Limited) 合作进行技术开发,包括开发工艺技术来增加硅基板上的高质量GaN晶体数量;开发器件技术,如优化电极的设计,来控制开关期间导通电阻的上升;以及设计电源单元电路布局来支持基于GaN的器件的高速开关。这些技术开发结果使富士通半导体在使用GaN功率器件的功率因数校正电路中成功实现了高于传统硅器件性能的转换效率。
对GaN同样寄予厚望的是国际整流器公司亚太区销售副总裁潘大伟,他表示,由于设计者和技术人员已接近所能实现的芯片的外形极限,因此想要实现性能的进一步提高将变得异常复杂,实现成本也变得很高。在一些情况下,为了在浪费很少能源的情况下提高系统的功率密度,同时降低系统尺寸、复杂性和成本,那么就需要利用新技术来构建元件,或者在一些情况下,需要采用新材料。在IR公司GaN功率器件技术平台上,我们可以看到一个很恰当的示例,这也意味着高效功率设计新时代的到来。IR公司采用GaN功率技术的GaNpowIR?平台与采用先进硅技术的平台相比,能够把重要的专用应用的优值系数(FOM) 提高达十倍。基本上,采用GaN的电源器件将最终用于与采用硅功率芯片相同的大部分应用,以及一些潜在的目前还不可采用硅芯片的新应用。电源转换应用目前GaN功率器件的电源转换应用目标包括AC-DC转换器、DC-DC转换器、电机驱动器、D类音频和照明系统。
而由于欧美政策上的变化,英特矽尔陈宇认为,消费类电子的小功率器件并不被太看好,而大功率器件却有着不小的潜力,但整体来讲,电源IC以及MOSFET还会有比较好的发展空间,而我们都知道功率半导体应用范围正从传统的工业控制领域4C领域(计算机、通信、消费类电子产品和汽车电子)扩展到国民经济与国防建设的各个方面。这种重要性决定了功率半导体在未来的变化,SiC等材料的关注度、器件集成化、器件搭载技术、封装创新度等都是未来值得关注的地方。
安森美的郑兆雄对功率器件的看法是,全球能耗大幅增加、能源价格不断上升以及预计对经济及环境的不利影响,也持续推动针对更高性能功率分立元器件的需求。这些高性能功率半导体器件须提供更高能效,帮助降低损耗,并提供更高可靠性。例如,安森美半导体推出NGTB15N120、NGBT20N120及NGBT25N120等新系列的场截止型(Field Stop) 绝缘门双极结晶体管(IGBT),应用于高性能电源转换方案,适合多种要求严格的应用,包括电磁炉、电饭煲及其它厨房小家电应用。
新能源应用:绿色是不懈的追求
虽然新能源应用在经历了前几年的火爆之后,看似最近有所降温,不过,只要人们对节能与绿色环保的追求不变,各种新能源应用依然会逐渐被重视,并取代传统能源的部分市场,成为人们生活中必不可少的一部分。
绿色工程解决方案的市场持续快速增长,这是由于大家对环境的关注,厂商需要符合最新推出的法律法规,并且从商业角度,确保能源成本和能源供应的安全性。基于以上种种考虑,新电源管理方法的巨大商机存在于各个环节,包括从汽车到家电,从照明到可再生能源的各个领域。
凌力尔特专注于其倡导的能量收集产品,以专门服务于这一新市场。在我们周围有丰富的环境能源,传统的能量收集方法一直是使用太阳能电池板和风力发电机。不过,由于有了新的能量收集方法,我们现在可以用多种环境能源产生电能。此外,重要的不是电路的能量转换效率,而是可用来给电路供电的“平均收集”能量的多少。例如: 热电发生器将热能转换成电力、压电组件转换机械振动能、光伏组件用于转换阳光 (或任何光子源)、而电流组件则可从湿气实现能量转换。这使得有可能给远程传感器供电,或给电容器、薄膜电池等存储器件充电,以便在没有电源的偏僻地点,也能给微处理器或发送器供电。这为我们的能量收集产品带来了商机,这些产品可用于未来可能出现的各种解决方案。
替代能源带来商机的一个绝佳例子是太阳能供电的电子设备市场。随着企业不断寻求降低能耗的方式,这个市场也在持续增长。例如,我们可以看一下智能电表。智能电表用在智能电网中,可由环境能源供电,以降低工作能耗费用。一种可行和充足的能源是太阳能。不过,因为太阳能变化大、不是稳定可靠的,所以几乎所有由太阳能供电的设备都配备了可再充电电池。因此,一个重要的目标是,设法得到尽可能多的太阳能,以快速给电池充电,并保持电池的充电状态,这样在没有太阳能可用时,就可将电池用作能源。
节能环保的新能源是中国十二五规划产业升级的重点。中国风电机组装机容量近年迅速增长,太阳能光伏发电成长空间巨大,逆变器供不应求。新能源的主要市场是新型能源在能源系统暨电力系统中的应用,它存在于电力系统的发、输、配、用四大环节中,这也是智能电网概念中的一个重要部分。新型能源发电包括了太阳能光伏发电与风能发电,这是区别于目前大量使用中的化石原料发电的补充,是可再生的、清洁的能源。这也是新能源技术关心的重点,也是主要市场,亦是现阶段的投资重点。目前,国家大力提倡快速发展风力发电,以及太阳能光伏发电,这些变化我可以从有关部门的一些数据中看到。其中主要涉及的技术包括了大功率风力发电机组的设计与组装技术、发电机控制技术、大功率变流技术、光伏系统的MPPT控制、光伏逆变技术和并网技术等。
ADI技术业务经理张松刚介绍,在新能源的建设中所面临的关键问题有很多,其中提高光伏逆变效率、降低光伏逆变系统的成本、新能源并网接入、低电压穿越、大容量能量存储、特高压输电、需求侧管理及智能计量技术等应该是业界比较关注的关键点。在2013年,与智能电网相关的微网建设,包括了怎样考虑新能源介入、能源存储、电动汽车充电桩等应用都会带来相应的新技术。这其中光伏逆变系统、电池充放电管理技术、新型电池、充电桩能量合理分配技术及配套产品等都会促进新能源市场的良性发展。对于半导体产品来说,表现为怎样提高系统效率、降低总的系统成本、快速推向市场等,主要的机会将体现在电能计量产品的多样化、可提供高性能ADC及支持高载频PWM输出的MCU、高频率的门极驱动产品、高性能的隔离电压电流检测、高效率及数字化电源技术等。
汽车电子:一半是智能安全 一半是清洁环保
对于汽车电子来说,市场的要求一直存在,并且很简单:一个方向是要车辆驾驶更智能化更安全更舒适,并且娱乐和信息功能要逐渐完善,而另一个方向则是要坚持走新能源和混合动力汽车方向,逐渐替代现有的汽油动力或者尽可能减少碳的排放量。
在汽车电子领域,富士通半导体亚太区市场副总裁郑国威最关注纯电动汽车,同国家政策一样,把“三横”(电池、电机、电控)作为富士通研局的核心。在电池方面,我们提供最新的BMS解决方案和预测并提高电池使用寿命的LEV控制器算法。在电机方面,富士通主要是提供高集成度的MB91580 MCU,而且从车厂的角度来说,该MCU可以做到一并整合BMS管理和DC-DC转换模块的系统能力,大大节省整车的控制系统成本。在电控方面,重点推荐的是最新低成本MB91520系列MCU,在总线方面,该系列已经先期集成了一路FlexRay,3路CAN和7路LIN总线。同时目前比较热门的ADAS(先进驾驶辅助系统)也是未来的一个发展趋势,富士通的ADAS技术主要涉及透过摄像头和传感器的结合,实现图像识别辅助和接近目标检测,应用的领域主要有360度三维立体全景辅助、可视停车辅助、驾驶盲区监控、安全开车门以及车行驶方向周围的障碍物和行人的识别。
ADI公司亚洲区行业市场总监周文胜认为电池技术是新能源汽车的重要驱动力。目前,新能源汽车中的电池对新能源汽车的发展带来很大的挑战。如何改善电池的充电时间、使用寿命、减轻电池的重量,增加电池的续航能力、降低成本、保证使用安全等等问题,都是新能源汽车迫切需要而且必需要解决的问题。在中国,经过几年的快速发展,消费者对汽车已逐渐转向对安全等更高层次的需求。这些高需求也使得汽车安全系统越来越向智能化的方向发展。代表一种重要的市场新趋势,ADAS作为ABS(防抱死制动系统),安全气囊,和稳定控制系统之后的技术革新,其普及步伐不断加快。基于视觉的高级驾驶员辅助系统(ADAS) 的核心,是通过视觉或者雷达技术检测车辆周围的环境信息,经DSP处理,然后采取相应的预警或干预措施,可以从多方面大大提高行车安全性。通过安装后视/前视/侧视摄像头和视觉处理ECU,可以实现多种功能来帮助驾驶员提前防范风险。
英飞凌科技(中国)有限公司总裁兼执行董事赖群鑫相信汽车电子市场依然充满着机会,是值得继续关注的产业,英飞凌的关注点依然是高能效、移动性和安全性三个方面。在产品和市场策略上,利用丰富的系统应用经验,使产品能为客户带来最大价值以增强其市场竞争力;借助传统动力、车身、舒适、安全及新能源的产品线以此推动汽车产业向高效、减排及安全舒适方向快速发展。传感器会在汽车电子的各项应用中占越来越多的比例。排放法规更加严格,摩托车继续从化油器升级为电喷系统;国人更加关注汽车的安全,电子系统装车率提高;法规成为技术进步的主要推动力。
安森美半导体电源市场全球销售及营销高级总监郑兆雄先生对汽车电子也非常看好。以汽车应用为例,全球各地的政府机构正在推动相关提案及法规,迫使汽车OEM设法减少燃油消耗及废气(二氧化碳、NOx等)排放。因此,一个重要趋势就是新世代的混合动力及电动汽车在加快发展。如果从半导体的视角比较标准内燃发动机汽车与混合动力汽车的动力系统,可以估计出两者的半导体成分之比为1:5,也就是说,混合动力汽车动力系统的半导体成分相较于标准内燃发动机动力系统提升到5倍。
测试:自动化与灵活测试逐渐成为主流
兼容更多最新技术是推动测试测量领域不断向前发展的永恒驱动力。包括半导体技术,总线技术,处理器技术等在内的最新商业现成可用技术无疑将会进一步拓展测试测量的应用领域。以PXI技术发展为例,经过十五年的发展,PXI技术已经日趋成熟,但这并不妨碍PXI技术将与时俱进地兼容更多新的技术。基于最新的技术,PXI平台的应用范围进一步拓宽,比如利用高带宽的中频仪器进行通信系统测试,高速数字协议接口,高速图像采集等等。可以期待,随着商业PC总线的进一步发展,PXI平台还将继续利用这些商业现成可用技术,帮助更多领域的工程师和科研人员,确保他们测试测量与控制应用的成功。
具体到整个无线通信测试行业,我们可以看到一些明显的趋势:首先,测试的自动化程度越来越高,对射频测试的速度要求也越来越严苛。其次,很多新兴的产品会在同一个设备上集成多种无线通信标准,以苹果公司的iphone 5为例,它同时集成了GSM、EDGE、CDMA2000、WLAN以及用于4G通信的LTE等模式,在方便用户的同时,也给相关设备的研发和测试带来了巨大的挑战。再次,各种新的无线通信标准的不断涌入也同样使人感到束手无策,每个公司和组织都在根据自己特定应用的需求来制定和优化不同的标准和协议,这就使得大量的新标准如雨后春笋般出现,而每个标准的生命周期却被缩短,如图所示。通常射频设备的购买周期是5至7年,但新标准与新技术的推出周期却缩短至每两年一轮,这给测试厂商带来巨大压力。
软件定义的射频测试系统架构是应对诸多射频测试挑战的一个思路。如今,射频应用变得越来越为复杂,工程师们正面临增强功能性且不增加测量次数与成本的两难。尽管在测试测量算法、总线速度和CPU速度上的提高减少了测试次数,在射频测量系统中运用基于FPGA的硬件可以带来从低延时待测设备的控制到减少CPU负载等诸多好处:
使用交互式待测设备控制方法,提高测试系统的整合度;
使用硬件测量减少测试时间,提高测试可靠性;
通过闭环反馈快速达到最理想的测试条件;
通过用户自定义触发来处理特定的数据。
篇8
根据“十二五”国家863计划总体安排,按照《国家高技术研究发展计划(863计划)管理实施细则(试行)》的相关要求,2010年9月7日,科技部高新司在北京组织召开了“十二五”国家863计划新材料领域“高效半导体照明关键材料技术研发”重大项目实施方案可行性论证会。该项目根据我国半导体照明技术发展现状,对半导体照明上中游产业发展的核心关键共性技术,从前沿技术研究、产业化关键技术等方面进行了具体部署,确定了大尺寸硅衬底白光LED制备技术、150 lm/W白光LED技术研究、高可靠低成本白光LED产业化关键技术、白光OLED照明关键技术等重点研究任务。项目着眼于提升我国半导体照明产业的国际核心竞争力和自主创新能力,体现了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和国家节能减排战略要求,符合国家重点支持方向,对实现我国照明节能、调整传统照明产业结构及培育战略性新兴产业具有重要意义。
除了从技术、产业发展的角度考虑外,本次项目还将在实施过程中探索体制机制上的创新。863项目将根据不同的任务采取多样化的组织方式,充分发挥半导体照明产业技术创新战略联盟的作用,加强产学研的实质性合作,保证项目的顺利实施。支撑计划项目则将以半导体照明产业技术技术创新战略联盟为组织单位,着力探索企业参与建设的开放式共性技术创新平台的运行机制和共享模式,建立以企业为主体、市场化、多元化投融资和促进成果转化的有效机制。
国务院确定战略新兴产业 LED照明位列其中
9月8日,国务院召开常务会议,审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,确定战略性新兴产业将成为我国国民经济的先导产业和支柱产业。现阶段,节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业将被重点培育,加快推进。《决定》提出,对七大产业加大财税金融等政策扶持力度,引导和鼓励社会资金投入,并设立战略性新兴产业发展专项资金。此次通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确将节能环保产业列入重点培育对象。该产业主要分为六大类,包括半导体照明以及节能电力电子设备、低碳减排类公司(CDM)、电厂脱硫、节能建材行业、污水处理及固体垃圾处理。
S田等离子等开发出使用PTA的薄膜型UV面光源
S田等离子与神户大学、兵库县立工业技术中心以及日本YUMEX共同开发出了采用S田等离子开发的显示器“PTA”(Plasma Tube Array)的薄膜型紫外线(UV)面光源,目标是实际应用于紫外线治疗等医疗及产业用途。此次开发的面光源,面向医疗用途可发出治疗效果出色的311nm波长紫外线,发光波长的带宽仅为1.5nm,适合用于医疗领域,发光强度约为2mW/cm2。医疗用途UV光源多数为使用汞(Hg)灯的光源,从环境负荷角度考虑,需要采用无汞的替代光源,此次的面光源就是无汞光源。
康佳掘金LED电视“平民”化
一直以“智能电视”为主打的康佳开始在硬件上发力,近期一口气推出30多种新款LED电视。康佳负责人表示,随着价格的下降以及消费者认知的深化,LED电视全民普及时机已经成熟。康佳看重LED电视市场,是建立在LED电视快速普及基础之上的。奥维咨询调研数据显示,截至8月份,今年LED电视新增了171款新品,占上市型号的39%,目前LED电视的整体市场占比已经接近25%。业内人士指出,随着传统液晶电视的利润不断被摊薄,LED电视成为国产品牌的“掘金点”,康佳等国产品牌正通过激进策略,大力推广LED电视。奥维咨询数据显示,康佳LED背光液晶电视市场份额从6月初的7.1%上升至8月底的13.0%,市场排名也从第六升至行业前三。
多家厂商跟进iPad 触摸屏行业应用爆发
在苹果公司iPad销售火爆的带动下,包括惠普、东芝、华硕、摩托罗拉、三星等几乎全球所有消费电子厂商都在积极推出自己的平板电脑产品,尽管操作系统有明显差异,但是各厂商大多采用了类似苹果公司的电容式触摸屏。分析人士指出,国内的莱宝高科、长信科技、方兴科技等上市公司有望从中明显受益。
EDWARDS在中国赢得平板显示器厂整体尾气处理系统最大订单
全球领先的真空和尾气处理设备和服务供应商Edwards宣布,该公司在中国赢得迄今为止最大的销售订单。该订单来自先进平板显示器制造商,价值为1,200万英镑(1,900万美元),为整个制造厂提供定制式整体尾气处理解决方案。系统将用于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和干式刻蚀制造工艺以处理工艺尾气及废液。
提前布局 三星加大AMOLED屏研发投资
三星日前表示,将会在AMOLED的研发中加大人力物力的投入力度,并将投资21亿美元用于兴建AMOLED制造工厂,新工厂位于韩国首都首尔的南部。AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩阵有机发光二极体面板,相比传统液晶面板具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。目前AMOLED显示屏最大的问题是良品率过低,如果未来AMOLED的良品率能够达到跟TFT LCD一样的水平,那取代TFT LCD绝对是指日可待。三星预计使用AMOLED面板的显示产品在2015年前将会增加到现在的35倍之多,年产值将达到70亿美元,三星现在的部分手机已经在使用AMOLED面板,从长远来看AMOLED市场将非常光明。
LG展示3D OLED电视 偏光滤光片方式也能实现精细画质
LG电子在“IFA2010”(9月3~8日,德国柏林)上展出了31英寸3D OLED电视,引人注目之处是采用了被认为是“Xpol”方式的偏光滤光片。更令人感到惊讶的是,尽管采用了偏光滤光片方式,画质却非常精细。以Xpol方式在每条线上施加右偏振光和左偏振光,通过偏光眼镜观看。即分别在左右两侧透过光线的方式,但这样势必造成垂直分辨率下降。不过,这款有机电视不会产生这种感觉,画面给人以非常有张力的有机EL独有的感觉。难道是OLED特有的高对比度弥补了偏光方式所带来的垂直分辨率下降吗?如果是这样的话,真希望3D电视通过偏光滤光片方式实现实用化。
东芝将于10月裸眼式3D电视
东芝将于2010年10月无需专用眼镜、可裸眼观看3D影像的液晶电视。这一消息是在9月3日于德国柏林开始举行的消费类产品相关展会“IFA2010”之前,在东芝9月2日举办的新闻会上公布的。虽然有关3D电视的指标等详细内容没有公开,但东芝表示,此次的裸眼3D电视应该是画面尺寸较小的产品。在新闻会结束以后,该公司执行高级常务董事兼Visual Products公司社长的大角正明回答日本记者的提问时称,“将持续追求3D影像技术。从液晶面板及周边技术等方面来看,投放画面尺寸较大的裸眼式3D电视还比较困难”。预计该产品将会在10月5日起举办的消费类产品相关展会“CEATEC”上。
京东方6代线在合肥投产
总投资175亿人民币的京东方合肥TFT-LCD 6代线9月3日试产,并将于10月起正式量产。由于大陆之前并没有自产的大尺寸液晶屏幕,大量依靠进口,因此该项目除了标志大陆结束32英寸以上中大尺寸液晶屏幕无自产的时代外,也开启了与台商面板业竞争的新局面。根据统计显示,大陆虽然是一个液晶显示屏消费大国,自给率却不足10%,其中,32英寸以上大尺寸液晶显示屏全部依赖进口。因此京东方合肥6代线的投产具有重大意义,未来京东方的产品将以37英寸以下的电视和计算机液晶屏幕为主。正式量产后,年产量将超过1,500万片,营收可达120亿。
面板过剩 友达奇美转产OLED、电子纸
台湾媒体报道,业界消息称,为了缓解中小尺寸面板供货过剩的局面,友达、奇美和中华映管都纷纷将其部分中小面板生产转移到了OLED、电子纸和触摸面板的生产上。友达已经将其3.5代低温多晶硅生产线用于AMOLED面板的生产,三季度末完成过度,今年年底开始试产。另一面板大厂奇美则将其4.5代线用于触摸面板的生产,并正在向元太出货TFT后端面板(backend panel)用于电子纸的生产。而中华映管近期表示,他们将位于北台湾的4.5代线70%的生产用于触摸传感器和投射电容式触摸面板。
安徽扩大FPD基地 多家配套厂商进驻
安徽省正在努力成为中国平板显示器生产基地,并在5~10年内建立国际声誉。为此,该省通过了中国(合肥)平板显示器工业基地总体规划书,为这个项目划拨了64.5平方公里的地皮,第一阶段占地21平米公里。安徽正在完善省会合肥的新站开发试验区,安徽省经济和信息化委员会副主任曹晓武表示,基础设施建设工作实际上已经开始,到年底,总体投资估计将超过103亿美元,而2009年是41亿美元以上,总体面积将从去年的200万m2扩大到430万m2。下游FPD和电视以及8代玻璃基板项目也将扩大规模,并在今年建成试验区的产业链。迄今为止,许多大型电视供应商已表露对合肥的兴趣。
北京京东方科技集团股份有限公司的第六代液晶屏生产线项目已于2009年落户新站开发试验区。安徽鑫昊等离子显示器件有限公司也在此建立了工厂,使得合肥成为中国首家同时拥有液晶和等离子生产线的城市。合肥彩虹玻璃有限公司的高代玻璃基板厂等大型工厂都进驻了试验区。合肥乐凯工业园也在该区之内。受此吸引,10多家上下游厂商都在试验区建立了工厂,他们将主要生产背光、光导板、化学制品、液体、工业净水、SMT和自动化设备。其中不乏世界500强企业,如日本住友化学和法国液空(Air Liquide)。为了进一步推动产业建设,安徽省今年将主办中国(合肥)平板显示产业国际研讨会,此举旨在吸引国内外FPD企业,并鼓励他们来合肥投资。
光阻油墨技术卡住了液晶产业
“目前绝大多数液晶显示器所用的颜料国内都能生产,但由于不掌握分散技术而无法用在液晶显示器上。”针对我国液晶产业用光阻油墨巨大的市场缺口,在国际染颜料工业发展论坛上专家发出呼吁,科研单位应重视光阻油墨生产技术的研发,如果不尽快采取有效措施,液晶产业长期受制于人的局面将难以改变。天津大学周春隆教授指出,目前国内不仅不具备光阻油墨的生产技术,科研机构在这一领域也鲜有研究突破。
当前,应用于液晶显示器中的颜料均为高档颜料,其应用基本流程为:高档颜料-光阻油墨-CF-液晶面板,即首先将高档颜料加工成光阻油墨,然后将光阻油墨印刷到玻璃面板上制成决定显示器图像质量的CF,CF再与其它部件构成液晶显示器。“分散技术是制约颜料应用于液晶显示器的关键,”日本DIC公司颜料事业部部长若林均说,“由于分散技术要求很高,新的厂家很难进入到这一市场,目前中国还没有生产光阻油墨的厂家,只有少数组装彩色滤光片和液晶面板的厂家。”在国内还没有掌握颜料生产光阻油墨技术的情况下,发达国家已开始研发新的替代技术。若林均介绍,光阻油墨眼下主要采用有机颜料生产,预计从2011年开始,新的技术将有望用染料生产光阻油墨。
京东方收购台湾美齐交割完成
凯基证券表示,北京京东方科技集团收购台湾美齐科技股份有限公司旗下计算机显示器、电视机组装相关业务及资产,已于8月31日完成交割作业,京东方以约4,300万美元买下大同集团旗下美齐公司(2442-TW)在台研发与销售资产,以及在大陆苏州的生产工厂。这项由凯基证券促成的首桩陆资收购案,也是开放陆资来台投资以来,收购金额最大的单一个案。
美能源部部长来杭州考察LED 寻找新能源合作可能
9月18日,美国能源部部长的特别代表马克・金斯伯格先生率代表团来到杭州,在没有惊动政府高层和媒体的一天时间里,旋风般参观了杭州多家LED企业,寻求新能源合作的可能性。 “杭州有完整的半导体照明产业链,而且企业占领市场的速度很快,发展迅速,在新能源发展利用上,给我留下了深刻印象。”马克先生表示。数据显示,中国LED产业正进入快速上升通道,增长速度尤为惊人,2010年整个LED照明产业有望突破1,500亿元的产值。
德豪润达公告称获扬州财政补贴
德豪润达公告称,全资子公司扬州德豪润达光电有限公司近日收到江苏扬州邗江经济开发区管理委员会《关于给予扬州德豪润达光电有限公司科技三项费用补贴的批复》,该文件中称:根据扬州市政府加快培育高新技术新兴产业集群目标要求,为促进扬州市LED光电产业链发展,经研究决定,给予 “科技三项”费用补贴资金人民币25,745,832元。本次扬州市政府给予公司的“科技三项”费用补贴,是基于公司在扬州当地的LED外延片、LED芯片等LED光电产业链上的重大项目投资,用以支持公司在技术研发、中间试验等环节的投入及发展。2010年9月16日,扬州德豪润达光电有限公司已收到上述补贴款的一部分人民币12,968,136元。根据会计准则的规定,本次收到的补贴人民币12,968,136元将于收到时计入当期损益,因此会对公司2010年度的盈利产生重大正面影响。
GE宣布9月底关闭美国最后一间白炽灯泡工厂
美国照明大厂GE日前宣布,9月底将关闭美国最后一间生产普通白炽灯灯泡的工厂,标志着GE退出了白炽灯的生产。关闭白炽灯工厂主要是因为美国在2007年通过的一项节能政策,规定到2014年将禁止普通白炽灯生产,取而代之的则是节能省电的紧凑型萤光灯。美国的节能灯目前主要依赖进口中国。GE也曾考虑了将这间白炽灯工厂转型生产节能灯,但由于自行生产节能灯成本要比中国进口的高出50%。因此,不得已将该工厂关闭。
中国LED企业投资“上游化”日趋明显
日前,中国多家LED企业计划投资LED上游产业,部分企业已进入实施阶段。同方股份有限公司高层透露,未来三年在LED光电产业的投资规模将高达30亿元人民币,主要集中在芯片领域,力争成为全国最大、全球前三的芯片供应商。三安光电于2010年1月掷120亿人民币建立了LED基地,士兰微拟定向增发募资不超过6亿元,用于高亮度LED芯片生产线项目的扩产及补充流动资金。业内人士介绍,目前,中国LED企业数量达到3,000~4,000家,稍有规模的知名企业有50余家,他们不仅投资“上游化”日趋明显,其发展“品牌”意识也日渐觉醒。LED芯片实现中国化,成本将降低30%。不仅中国民用LED照明会进入大规模的普及阶段,中国LED企业受制于美国、日本和德国等专利的情况也将大为改观。
晶电强调:LED晶粒明年续缺
LED磊晶厂晶电开发出新式样的芯片,可使TV背光模块成本大幅下降30%至40%,将带动明年LED TV的渗透率倍增。晶电强调:“明年的LED晶粒还是不够”,晶电已开始出货给LED TV的新机种。晶电成功开发出新式样的LED芯片,亮度更高、效率更好,可使LED TV使用的颗数下降,让背光模块厂的成本下降,也让即将上市的LED TV新机种有降价空间,有助剌激消费者购买意愿。晶电在芯片上的突破,LED业界预估,明年LED应用在TV的背光源会从今年的20%至少倍增到40%以上。
广东500万盏LED路灯改造项目 中小企业不寄予中标希望
广东计划投资250亿元人民币,用3~5年的时间,将广东各地传统路灯,置换成约500万盏LED节能路灯。知情之人透漏,该笔工程款项将有基金来承担,基金的收益来源于节省下的电费。合同管理模式是发达国家普遍推行的运用市场手段促进节能减排的服务机制,该项工程将全部以合同能源管理的模式完成。该模式采用先使用后付款,对产品的质量要求比较严格,学术机构以及检测机构都会共同把关,同时,在产品使用过程中需要企业提供一系列后续的维护服务。广东采用这样严格的合同能源管理模式,鉴于产品质量和成本的压力,一些中小企业对中标信心不大。
照明巨头谨慎对待LED产业 或等待并购时机
据了解,目前深圳、惠州、佛山汇聚了国内绝大部分LED企业。据最新的行业报告显示,深圳聚集了900多家LED企业,约占全国总数的70%。惠州市LED企业也有近80家,且惠州颇受大企业的青睐,美国科锐、欧司朗等全球四大LED制造企业先后落户惠州。在这股热潮中,雷士照明却显得异常冷静。在惠州的雷士石勇军表示,LED有它的节能效应和市场效应,但目前已经被过度放大了。目前雷士也在做LED产品,但并还没有大规模的去进行产品生产和市场推广。据了解,不仅仅是雷士,很多的传统照明巨头如欧普等,在LED照明产品的生产和推广上都仅仅是试探性的,态度相当谨慎。
三菱电机在日本上市全球最大OLED显示器
日厂三菱电机于2010年9月21日开卖全球首款采用OLED作为发光元件的大尺寸显示器“Aurora Vision OLED”,并展示出尺寸达155英寸的OLED显示器范例照片。该标准款OLED模组厚度仅99mm、亮度为1,200cd/m2、明暗对比约为LED的2倍,且因可依需求组合成各种形状尺寸,故除了狭窄的走道之外,也可安装于弧状的柱子及具角度的壁面,其价格将视所需的尺寸大小而定。目前市售的OLED电视以LG电子推出的15英寸产品为最大,该公司计划在2010年推出20英寸以上的OLED面板,并于2011年、2012年分别推出30英寸、40英寸以上的OLED面板。
侧入式LED背光技术将为主流 直下式LED背光技术或将消失
LED背光技术在电视上的应用愈加广泛,各电视厂商也都在提升自家LED背光机型的出货比例。目前LED背光技术一般分为直下式(Direct LED)和侧入式(Edge LED),关于这两种技术的优劣也一直争论不休。在IFA 2010柏林电子展上,松下高管认为直下式LED背光技术应用性不强,将在两年内消失,侧入式LED背光电视和等离子将是未来的主流。松下技术营销部门经理Wagenseil表示:“我们认为直下式LED背光电视将不会拥有任何市场,这主要是因为它的价格实在太高。”Wagenseil解释说:“和侧入式相比,直下式背光技术需要更多的发光二极管,而且现在的LED供应面临重大缺口,所以我不认为直下式LED有多大前途。侧入式LED背光虽然更加节能、更纤薄,但是在画质上和等离子相比会差一些。”但是如今的电视市场上,LG和飞利浦等厂商还在推出直下式LED背光电视。Wagenseil称,更多的电视厂商都在放弃直下式LED背光技术,侧入式将会是未来市场的主流。
江苏扬州大力发展LED 市委书记率团赴台招商引资
近日,扬州市委书记率团到台湾招商,为了吸引台湾企业投资扬州,还举行了“呼应ECFA――扬州(台北)商机说明会”,并签订了ECFA。台湾企业界很多重量级人物都参加了本次会议,包括永丰金控董事长、元太董事长刘思诚、大同/华映董事长林蔚山、大同集团执行副总经理林郭文艳、合晶董事长焦平海、真明丽集团董事长樊邦扬、璨圆光电董事长简奉任、东贝董事长吴庆辉、艾笛森董事郑森j等。扬州希望台企能在扬州近来发展的三新(新能源、新光源、新材料)、一网(智能电网)、一书(电子书)等几项主力产业进行投资。目前台商在扬州投资的主要企业,包括元太旗下川奇光电、璨圆光电、蓝宝光电、真明丽光电、华夏光电、艾笛森光电、帝豪电子、峻茂光电、乾照光电等等。在LED产业,台商璨圆光电、东贝、瑞轩合资成立的璨扬光电、真明丽、乾照光电已在扬州建立。
观点:LED照明预计2012年可望普遍
晶电总经理周俊铭表示,继液晶电视之后,LED第三波照明需求即将来临,但目前仍需要政府政策补贴,以及价格下降的支持,才能达到更高的普及率。光宝科执行长滕光中分析,目前LED照明还试水温阶段,预计在2012年将进一步成为普遍的照明产品。
LG、三星3D LED电视亮相欧洲最大消费性电子展
三星电子、LG电子双双在于柏林举办的欧洲最大消费性电子展“IFA Berlin”中展示最新款薄型3D LED电视。LG展出采用纳米照明技术的3D LED超薄型电视,厚度仅达8.8mm,约较先前机种薄了1/3,同时也是全球厚度最薄的电视机之一。据悉,该款超薄型电视预定在2010年9月发售,销售量目标为300万台。三星则展出了全球最大的家用65英寸Full HD 3D LED电视(售价为5,999.99美元),同时还将展示一系列3D蓝光DVD播放机、一款3D家庭剧院系统以及家用3D电影投影机。
国内首个LED专利联盟成立 抱团应对贸易壁垒
饱受专利壁垒之苦的中国LED企业正在寻求脱离苦海的办法。8月30日,国内首个LED专利技术产业联盟在深圳宣布成立,数百家深圳LED企业审议并通过联盟章程及2010年联盟工作计划报告,在打破LED专利壁垒的道路上,我国企业又迈出了一大步。此次LED专利联盟由深圳市政府相关部门推动,联盟成立后,将充分发挥政府、行业、管理部门、行业组织的作用,在技术、专利面前争取更多话语权,以促进LED产业的发展。据了解,此次LED专利联盟将采用专利池的方法,把许多专利权人的专利整合在一起,并能交叉授权,相互许可,最终以抱团的方式共同把推动LED技术研发和专利申请,规避专利壁垒对行业造成的不利影响。部分业内专家对LED专利联盟寄予厚望,他们希望通过专利池在维护国内市场份额的同时,能够帮助企业将产品更多打入国际市场。有业内专家认为,在规避LED专利壁垒的道路上,专利联盟成立只是起点,后面的路还很长。
彩虹蓝光百亿LED项目合肥正式开工
总投资100亿元的“合肥彩虹蓝光LED”项目8月30日在合肥市新站综合开发试验区正式开工。这是继京东方液晶显示六代线、八代线,日立等离子显示器等重大项目后,落户合肥新站综合开发试验区的又一龙头项目,合肥市致力打造的中国平板显示基地规模日渐壮大。据了解,此次开工的“合肥彩虹蓝光LED项目”主要包括全色系高亮度LED外延片和芯片,总用地面积516亩,计划用三年时间分两期建设共200条MOCVD(45片以上机)及配套芯片生产线。其中一期投资20.25亿元,占地300亩,投入50条生产线。项目全部建成后,将实现年产外延1,020万片、年产芯片2,000亿颗,年产值115亿元,将成为中国最大的LED产业基地。
乾照光电5.51亿投资红黄光LED芯片
乾照光电决定将募资项目“其他与主营业务相关的营运资金”8.22亿元资金中的5.51亿元,用于投资“主营业务扩大产能的项目”,项目建成后将达到年产360亿粒AlGaInP高亮度红黄光LED芯片的生产能力。乾照光电表示,随着市场需求的迅速扩大,红黄光LED芯片目前已出现剧烈的供不应求的状态,目前缺口已达50%以上。各LED生产商均积极扩大生产规模,公司要想保持行业龙头的地位,必须扩产而且要走在前面。未来竞争难以避免,成本的降低将是一个主要因素,降低成本的一个重要方法即规模生产,加之政府补贴具有时效性,因此扩大产能非常紧迫和必要。乾照新建项目位于扬州经济开发区,占地40亩,固定资产投资3.91亿元,无形资产投资440万元,流动资金1.56亿元。项目主要设备为16台四元MOCVD外延炉和相应芯片生产设备。项目达产年销售额为6.91亿元,首个达产年销售收入5.91亿元、所得税后利润1.75亿元,计划在2011年12月前正式投产。
美国发明石墨泡沫散热片延长LED寿命
近日,美国橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员已经成功利用一种石墨泡沫材料,用于解决高亮度LED因运作高温环境而寿命减短的问题,并将该石墨泡沫技术独家授权给由该实验室独立而出的公司――LED North America。ORNL表示,将LED运作温度降℃,就能让其使用寿命延长一倍。如此各地方政府就能够将现有的水银路灯换成LED灯,以节省高达数百万美元的电费,又不需负担LED灯可能过热的技术不成熟风险。据悉,石墨泡沫类似发泡塑胶,重量轻且多孔,密度为25%,这使得该种材料很容易制作成散热片。未来,LED North America打算利用低温运作的石墨泡沫散热片,提供新一代的路灯、车库灯解决方案。
台湾政策加码换装70万盏LED路灯
台湾能源局日前指出,全台70万盏交通号灯将于2011年10月前全面换装成LED灯,正评估耗资新台币220亿元,并将扩及全台80万盏水银路灯换成LED灯,整体评估案将在2011年完成。根据能源局统计,目前全台约有157万盏传统路灯,最大宗就是水银路灯,一共有80万盏,其余则是萤光灯、高压纳灯等。能源局认为,水银灯最耗能,若能全数更换成LED灯,每盏路灯的省电率可高达50%。
士兰微公告称购买MOCVD将获得补贴
士兰微近日公告称,根据杭州市政府的相关会议精神,杭州市将对杭州士兰微电子股份有限公司购买MOCVD设备按照设备采购价格的40%给予资助,财政资助扶持公司购买MOCVD设备的总量暂定为30台(按实际购买数量予以资助),从2010年11月份起开始实施。MOCVD是用于生产LED的主要设备,而为了鼓励企业发展LED产业,不少中国地方政府对于企业引进MOCVD都有财政补贴政策。30台MOCVD的引进将大幅提高士兰微LED的产能,根据其近期公布的2010年半年报,公司报告期内的净利润实现了602.48%的高增长,其中LED出货量增加成为主要推动力。
传冠捷与晶电合建LED厂双方均未持否认态度
全球液晶制造龙头厂冠捷近来陆续强化与台厂策略联盟,巩固供应链,继与友达携手合作后,近来市场传出,冠捷为掌控LED晶粒来源,可能将与LED晶粒厂龙头晶电合作,双方可望在大陆增设上游MOCVD磊晶厂房。据指出,冠捷2011年预计大尺寸面板需求量将高达1.5亿片,随著LED背光渗透率提高,必须确保晶粒来源的稳定供应,市场揣测,晶电可望扩充现有的厦门厂房设备,以导入MOCVD机台产能。对此传闻,晶电及冠捷双方官方发言体系均未持否认态度。
冠捷集团总裁宣建生日前回台时表示,除了友达、奇美电子等面板大厂外,将加强与台厂合作布局,并特别点名晶电,引发市场关注。由于冠捷与亿光、晶电三巨头已在2010年6月宣布,将斥资新台币8亿元,在大陆福州设置LED下游封装厂,目前冠捷LED布局独缺上游晶粒产能,市场盛传,冠捷可望与晶电合设上游磊晶厂房。对此传闻,晶电表示,若是冠捷对于LED背光需求量足以满足一个厂区的运作,将不排除双方合作的可能,冠捷相关人士则低调表示,不清楚这个案子目前的发展,也不便表示意见。双方并未否认的态度,也似乎加强了此传言的可能。目前晶电在大陆的布局陆续展开,包括与光宝科在大陆常州设置上游磊晶厂,预计2011年第2季投产,作为大陆背光及照明应用,初期将导入10台以内MOCVD机台,未来可望视需求扩充至30台。此外,晶电也曾斥资800万美元(约新台币2.6亿元),投资联电集团主导的冠铨(山东)光电,并取得50%股权,不过晶电对冠铨营运涉入不深。
彩电市场赶新潮 LED液晶3D电视降价争上位
传统的彩电市场也不会错过时尚的快车。LED、3D电视这些代表最新彩电科技的产品放在如今,价格早已不再高不可攀。如果想让自己的彩电不要落伍,那就不要错过十一这个更新换代的好机会。记者了解到,这个“十一”长假,永乐联合国内外15大知名彩电品牌签署50亿采购大单,启动彩电降价风暴,这不仅保证了节庆期间彩电的供货流畅,同时,将彩电价格大幅下调30%以上。
篇9
学术界明确提出“低碳经济”的概念,最早可以追溯到1998年(Ann P. Kinzig and Daniel M. Kammen 1998)。[1] 但国际社会首次以官方文件的形式提出“低碳经济”的是英国的《能源白皮书》。在这个官方文件中,低碳经济首先从经济学原理的角度被定义为“通过尽可能少的自然资源消耗和尽可能轻的环境污染,获得更尽可能多经济产出”。当然,作为国家战略文件,《能源白皮书》更看重的是“低碳经济是英国追求更高生活标准和更好生活质量的手段,也是英国在经济全球化中保持竞争优势,为其发展、应用和输出先进技术创造机会的途径”,同时为了解决英国居高不下的失业率,英国政府希望“通过发展低碳经济为英国创造新的商机和更多的就业机会”。按照《能源白皮书》的设想,到2050年英国将在1990年的基础上,将温室气体排放量降低60%,“从根本上把英国变成一个低碳经济的国家”。[2]
前世界银行首席经济学家斯特恩和他的团队在低碳经济的研究上做出了世人公认的贡献,著名的《斯特恩报告》从经济学的角度研究了气候变化对未来世界经济发展的影响。他们认为,气候变化为经济学的发展提出了重大的挑战,因为气候变化是迄今为止人类社会面临的范围最广,规模最大的市场失灵现象。该报告给出的忠告是:如果人类社会不尽快采取行动控制温室气体排放,整个世界的GDP将遭受5%-10%的损失,其中穷国的损失会更大(Stern,2007)。[3]斯特恩团队给出的研究报告还描绘了整个世界碳排放问题的路线图。按照这个路线图,要使大气的温室气体浓度在50年后不超过550ppm,所有的国家,无论发达还是不发达,必须一起做出努力,令全球的温室气体排放在2023年之内达到拐点,从这个拐点之后全球的碳排放应该以每年1%-3%的速率下降。只有如此,全球的碳排放规模才能在2050年之内实现比现在的水平降低约25%的目标。斯特恩报告给出的政策含义就是,各国必须立即采取行动,尽早向低碳经济转型。
经济学作为一门人文科学,为什么会关注碳排放问题呢?在这个问题上,诺德豪斯教授做出了自己的贡献。他认为“任何国家减少温室气体排放的政策都必须借助经济系统才能发挥作用,而气候的变化也会反过来对经济系统发挥反作用,例如,极端天气会影响粮食的产量”。诺德豪斯1982年发表在《美国经济评论》上的文章虽然不长,但却被西方经济学界认为是开创了“气候变化经济学”的权威著作。在他的论文中,温室气体排放的特征、世界范围内减排的国际合作、减排中政府的角色等问题都有所论述。诺德豪斯的重要贡献是将经济系统和生态系统整合在了一个模型中,即人类的经济活动产生碳排放,碳排放使得生态系统发生变化,生态系统的变化再反过来影响人类的经济活动。目前学术界广为推崇的研究气候变化的主要工具,即“气候变化综合评估模型”(IAM)就是在他在1982年《美国经济评论》上的论文基础上发展而来的。
考虑到低碳经济模式存在的前提并不是让人类社会倒退,事实上没有哪个国家会牺牲现有的福利换取碳排放的降低。那么在保持经济增长的同时,二氧化碳排放能否不断降低就成为人们关注的重点。在这里,具有重大影响的是“脱钩理论”。这一理论认为,“只要政策有效,一国经济完全可以实现经济增长与碳排放下降并存”(Sturluson,2002)。[4] 坚持脱钩理论的学者试图建立起一系列有效的脱钩指标,借助这些指标检验一国气候变化政策的有效性,并努力发现可能造成“脱钩的因素,用以指导一国政府制定脱钩政策的依据”。考虑到动力、压力等因素,Tapio(2005)[5] 设计了一套指标体系用于反映经济增长与环境压力的关系,他认为当一国的碳排放增长率与GDP增长率呈现出不平行的现象时,该国便发生了脱钩现象。本世纪初,OECD国家通过研究经济增长和环境压力之间的关系,力求发现究竟哪些国家可以做到经济增长与碳排放下降同时并存。他们的研究发现,“环境与经济脱钩的现象普遍存在于工业发达国家之中,并保持着进一步脱钩的可能”。所以联合国经合组织得出结论:“在经济发达的国家,环境保护与经济发展已经实现了双赢,以往彼此间的冲突己经得到有效的控制,而且在这些国家脱钩的积极效应还在扩大。他们的研究作出的展望是,随着经济的发展,OECD国家以往存在的环境与经济的冲突,完全可以得到有效地解决”(OECD,2002)。[6]
碳排放具有典型的外部溢出效应。按照科斯的理论,只要产权的界定是清晰的,通过碳排放权的交易人类社会是可以消除碳排放过程中出现的负面外部溢出效应的。目前国际上最大的碳排放权交易项目就是想通过《京都议定书》中明晰的排放权(即产权),在国与国之间进行的碳排放交易。在《京都议定书》发挥作用的过程中,各国的初始排放权的分配是一个极为敏感的问题。原因很简单,一国排放权的大小直接影响着其国民福利水平的变化。特别是对资本存量尚不充足,人文发展水平不高的国家,碳排放权的减少就意味着发展速度的降低。因此,碳排放权分配的研究,特别是如何界定初始排放权的基数才能做到既有公平性,也有可操作性的研究吸引了大量的学者。根据文献的梳理,我们发现这一研究领域的学者对“公平分配排放权”的主张可分为三大类,分别是:“继承祖父制”,“历史责任制”,和“天赋人权制”。第一种观点主张维持目前排放规模的现状,排放多的国家继续享有较多的排放权,原因是他们的经济总量大,需要更大规模的能源消耗。显然,这种观点会受到发展中国家的反对。因为发展中国家的经济总量通常小于发达国家,如果按照这种既得利益的原则,发展中国家丧失的就是发展的机会,显然是不公平的。事实上,由于各国经济存在着差异,即便是在发达国家之间,对“继承祖父制”的主张也存在着重大争议。按照“历史责任制”的主张,以往过多的碳排放是由发达国家造成的,发达国家应该为此承担历史责任,从而应该得到较少的排放权,并且应该向发展中国家提供技术和资金上的支持,以帮助发展中国家减少温室气体排放。“天赋人权制”说的是排放权应该按人口分配,其理论依据就是“人人享有同等环境与发展的权利”。上述三种观点可谓针锋相对。在激烈的争论中,有的学者提出了基于以上三原则的折中方案,“即碳排放权的分配原则既要考虑到人口规模的因素,也要顾及到现有排放规模和已有的经济总量”(Smith,Swisher,1993)。[7]
如果说减少碳排放的目的只是顾忌资源的稀缺性(主要是能源的短缺),那么问题还算简单。重要的是,当人们还在为能源的短缺困扰时,同样是基于碳排放引发的污染问题也出现了,即二氧化碳在大气层中的累积所形成的温室效应,能够导致气候发生变化,进而给人类的生存带来更大的灾难。或许正是因为碳排放问题与环境保护高度相关,因此在研究低碳经济问题时,国外的研究文献经常会提及环境库兹涅兹曲线(Environmental Kuznets Curve )。20世纪50年代在收入分配研究领域出现了轰动整个经济学界的一个假说,即库兹涅茨倒U型曲线。1955年美国经济学家库兹涅兹(Simon Kuznets)从发展经济学的角度研究效率与公平之间关系的时候提出了一个假说,在他的《经济增长与收入不平等》论文中,他提出了一个让后来的学者争论不休的话题,即“即收入不均现象会随着经济增长先升后降,呈现倒U型曲线关系”(Kuznets,1955)。[8]后来的环境经济学家利用这一假说,直接演绎出了环境库兹涅兹曲线,即环境的污染程度与一国经济发展的水平成反比。当一个国家处在较低的经济发展水平时,例如早期的农业社会,由于能源消耗,特别是化石能源的消耗规模不大,故环境污染的程度较轻,但是随着工业化的加速,大量的化石能源被使用,重化工行业的发展,自然环境的净化能力逐渐下降,环境恶化程度会伴随着工业的发展不断加剧。“但是,一国工业化程度达到一定水平后,会出现一个拐点。在这个拐点上随着人均收入的进一步增加,环境污染的程度会逐渐下降,并最终得到有效治理”。(Panayoton,1993)。[9]对这个倒U型曲线假说,一些学者给出的解释是,“收入的增加导致了人们对环境要求的提高,同时收入的增加也会导致产业和消费结构的变化,即重化工产业的比重会明显下降,这些均会引起污染的降低和碳排放的减少”(Selden,1994)[10]。
库兹涅兹曲线理论假说提出后,吸引了很多学者进行实证研究,但结论却是多样化的,有的研究支持了这一假说,也有大量的文献对这一假说提出了挑战。Huang(2008)[11]分析了21个发达国家的温室气体排放与人均收入的关系,发现只有7个国家符合库兹涅兹假说。从国际分工的角度出发,有学者认为,即便存在污染与收入间的库兹涅兹关系,那在很大程度也是国际贸易导致的污染产业分配效应。发达国家环境的改善是以低等收入国家环境的恶化为代价的。一旦国际间产业转移完毕,即便发展中国家在收入提高后,也无法像发达国家那样从其他国家进口污染密集型产品。因此库兹涅茨曲线 实际上是一个政治经济学过程( Deacon, 2005) [12]。
鉴于低碳经济的提出源自发达的工业化国家,因此我国学术界对我国是否应该发展和倡导低碳经济有过激烈的争论。例如,有的学者从政治经济学的角度出发,认为低碳经济只是西方国家的一种恶意炒作,炒作的目的在于挽救他们逐渐失去的竞争优势。他们给出的证据是:发达国家希望从“碳关税”和“碳减排”入手,在经济全球化过程中设立“绿色贸易壁垒”。有的学者甚至指出,西方国家推崇低碳经济的目的在于“借助气候问题扼杀发展中国家生存空间,继续通过国际贸易盘剥发展中国家,持续地维持两极世界的格局”(勾红洋2010)。[13] “发达国家在出口技术和设备的同时,一定会制定一套全球最为严格的低碳标准,要想达标,你必须购买它们的技术和设备。今后碳排放标准极有可能成为新的绿色贸易壁垒。发达国家竭力推动节能减排,背后隐藏的“小算盘”不容忽视。哥本哈根谈论环境问题,表面是为了保护环境,而背后的实质实际上是在争夺经济发展和对外贸易的主导权”(郎咸平,2010)[14]。
当然,国内更多的学者对我国发展低碳经济还是持肯定态度的。关于中国发展低碳经济的意义和必要性,多数学者主张,低碳经济是21世纪人类社会最本质的变革,将比以往的工业革命意义更为重大(冯之浚)[15]。还有的学者从宏观、中观和微观三个层次论证了低碳经济的发展模式,认为应该将低碳战略上升为基本国策,把实现低碳发展作为实现我国和平发展的一次重要契机(付允、马永欢,2008)。[16] 从长远的角度看,减少温室气体排放符合我国当前和长远利益(孟德凯,2007)。[17]作为一个负责任的大国,发展低碳经济是实现我国和平崛起和可持续发展的必然选择(宋德勇,2009)。[18]与发达国家相比,我国发展低碳经济有着自己的优势,例如减排空间大,减排成本低等(金乐琴,2009)。[19]
对于什么是低碳经济的内涵,国内不同学科的学者有着各自的解释,即便同在经济学界,人们的理解也不尽相同。但多数学者还是认同低碳经济是一种发展模式,是一场涉及生产方式、生活方式的革命。即“低碳经济指的是通过建立低能耗、低排放的经济模式,达到社会经济可持续发展,低碳经济的实质就是提高能源效率和能源技术创新”(张坤民,2008)。[20] 随着研究的深入,一些学者强调了从动态的角度界定低碳经济。他们指出,低碳经济与人类社会的发展阶段密不可分。“在农业社会,煤炭和石油等化石能源消费的规模很小,尽管社会总产出的规模不大,但可以忽略不计的碳排放使得碳生产率很高,即能源强度极低,可这不是人们理想的低碳经济状态。传统的工业化阶段,大规模能源的消耗,碳排放强度急剧升高,当然更不是人类社会追求的低碳经济模式。只有到了以知识密集型为特征的后工业化阶段,整个产业结构中服务业的比重超过第二产业(工业),人文发展水平、碳生产率都非常高,才进入低碳经济的形态”(潘家华、郑艳,2008)。[21]
考虑到低碳经济追求的是通过提高资源效率,以尽可能少的资源消耗获得尽可能多的经济产出,我国有的学者将低碳经济归纳为“以更多的经济产出为目标函数,以最小的二氧化碳排放为约束条件的一种新型经济形态”(程恩富,王朝科,2010)[22],并且将这一经济形态与传统的“以更多的经济产出为目标函数,以私人成本最小化为约束条件”的高碳经济形态相对立。在究竟什么是低碳经济的问题上,何建坤(2009)[23]给出了自己的观点:“低碳经济是继农业革命、工业革命、信息革命之后发展模式的又一次巨大变革,它要求用尽量少的能源消费和二氧化碳排放,来保证经济社会的持续发展。从这个角度来讲,低碳经济的本质要求是提高碳的生产力,每单位二氧化碳的排放要产生更多的GDP。当然,分母究竟是否用GDP还可以继续讨论,但用尽可能少的能源提供尽可能多的产品和服务这一思路是符合经济学基本教义的。因此,从资源稀缺的角度看,与其说低碳经济追求的是碳排放的减少,还不如说它追求的是资源的节约。
我国的学者也从资源短缺的角度介入了低碳经济的研究,有的研究文献甚至得出了比斯特恩报告更为令人担忧的结论。例如有学者称,如果我国不采取严厉的温室气体减排措施,到2050年我国能源需求总量将达到67亿吨标准煤,温室气体排放将达到122亿吨,环境污染和生态破坏带来的经济损失会相当于GDP的7%-20%,如果不能改变现有的高碳经济模式,最终将导致GDP总量积累为零,甚至整个经济体出现崩溃(陈剑锋,2010)[24]。当然,这种危言耸听的结论并没有得到主流学派的认同。
国内学术界大量的学者参与了“碳排放权分配机制”问题的研究,针对发达国家的立场,我国的学者更看重碳排放权与人的生存权之间的关系。在他们给出的解决方案中均加进了人口数量的参数。例如,有的学者提出了“碳排放权不能只按GDP界定,应该根据人口指标决定一国的碳排放数量”,“至少也应该按人口和GDP综合指标来分配碳排放权”,有的学者提出,“从公平与效率综合考虑,碳排放权的分配首先应该顾及的是人人都应有的体面的生存权,其次才是在保证体面生存的前提下追求碳排放效率。因此,世界范围内的排放权分配应该采用人均碳排放量和GDP碳排放强度(单位GDP碳排放量)的加权平均”。在这里,主张加权平均的学者首先看重的是“以人均碳排放量为基准”,然后在此基础上兼顾GDP碳排放强度。(陈文颖、吴宗鑫,1998)。[25] 有的学者基于人际公平的角度,通过对发达国家人均碳排放与经济发展之间的关系的回顾,首先计算了这些发达国家人均累积碳排放在世界温室气体排放史上的“贡献”,然后按照既定的发展轨迹预测了这些国家在未来排放总量中可能占有的比重。在这个基础上提出了温室气体减排责任的分担必须遵循一个基本原则,这就是碳排放机制的设定必须综合考虑“各国的历史责任、现阶段的经济规模和未来的发展需求”。也就是说,历史责任要求发达国家率先减排,已经实现了工业化的事实要求发达国家深度减排,未来的发展需求要求发达国家协助发展中国家减排。因为发展中国家仍然处于工业化进程之中,随着工业化进程的加速,碳排放量的绝对增加是不可避免的,所以,给予发展中国家一定规模的碳排放符合其生存与发展的需求。为了在发展中国家工业化提速中尽可能少的排放温室气体,发达国家有义务,也有必要协助发展中国家通过技术进步减少温室气体排放(潘家华,2009)。[26]
国内学术界在我国发展低碳经济的动力机制方面也做了较多的研究。走低碳经济之路的最终动力究竟是来自外部,还是内部?这是一个目前尚未充分讨论的问题。碳排放的外部溢出效应使人们更多地强调外部压力对碳排放实体的作用,而忽视了对排放者本身的研究。蔡等人的研究对此给出了一个重要的结论:即国际社会对我国碳排放的关注,并由此产生的压力是有目共睹的。然而,如果驱动中国低碳战略的动力主要是来自国外的压力,地方政府的节能压力主要来自中央政府,那么中国实现节能减排的目标就会遇到巨大的困难。换句话说,如果中国经济发展自身没有内在的要求,节能减排就会遇到严重的激励问题(蔡、都阳、王美艳 2008)[27]。在这里,我们进一步引申他们的结论,即如果企业的节能减排的压力主要来政府,那么同样也会遇到严重的激励问题。来自国家环境保护部的一份研究报告利用“重点企业的监控资料”,构建了企业节能减排的五种驱动力量模型,分析了现阶段影响企业节能减排意愿的相关因素。该报告得出的结论是,现阶段我国企业更多的还是依靠外部的强制力进行节能减排,而并非来自企业的内在要求(但智钢等,2010)。[28]
二、低碳经济在发达经济体中的实践与发展
众所周知,首先提出气候问题会威胁人类生存,进而倡导低碳经济的国家来自已经完成了工业化和城市化进程的欧洲。虽然在那里最初倡导低碳经济的力量来自民间组织,但在选票的压力下民间的诉求逐渐演变为政府的行为。当然,作为民间组织,它们提出低碳经济的概念主要是出于减缓气候变暖的考虑,而作为政府行为,它们除了迎合选民的意愿外,最初还是更多地是希望借助低碳经济的理念提高能源利用效率、开发可再生能源保护它们的能源安全。当然,政府在低碳经济上的行动客观上是有利于减少温室气体排放的。
无论是民间的倡导,还是政府的推动,低碳经济的兴起之所以始于欧洲,而不是其它地区,绝不是偶然的。欧洲是地球上地势最低的洲,它在海拔200米以下的平原占其总面积的60%,整个欧洲的平均高度也只有海拔340米。欧洲的气候温和,绝大部分为海洋性气候,因此,和其他洲相比,它对气候的变化更为敏感。根据政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告估计:“气候变化会扩大欧洲在自然资源上的地区差异,增大欧洲大陆出现洪水的风险,至于欧洲海岸带洪水的发生机率会变得更加显著。气候变化会加重欧洲地区的海水侵蚀,整个山区将面临着冰川退缩的威胁,大范围的物种消失(在高排放的情景下,某些地区的物种将减少60%);在欧洲南部,气候变化会使生态环境脆弱的地区条件更加恶劣,淡水会减少,水力发电的潜力降低,农作物的产量会普遍降低;同时,气候的变化也会加大人们健康的风险”(IPPC,2007)。[29]
欧盟2007年通过了欧盟战略能源技术计划,该计划的主要内容是大幅削减温室气体排放量。2008年12月,欧洲议会又通过了欧盟能源气候一揽子计划。这个计划包括:欧盟成员国配套措施的决定、碳捕捉和储存的法律框架、欧盟碳排放交易机制修正案等内容。这个一揽子计划最具实质性的内容就是,“到2020年欧盟要在总体上将温室气体的排放量在1990年的基础上降低20%”。换句话说,也就是在能源消耗上将煤、石油、天然气等化石能源的消费量减少20%。根据欧盟委员会2010年给出的低碳路线图显示,40年后欧盟要实现减排25%,温室气体的排放要在1990年的基础上减少80%。为发展低碳经济,今后的40年,欧盟平均每年需要增加2700亿欧元的投资,这相当于其成员国GDP的1.5%。
欧盟成为低碳经济的倡导者和先行者除了其特有的地理特征外,还与它的能源禀赋密切相关。西欧各国的能源分布很不平衡。德国与英国的煤炭资源较为丰富,而法国和意大利则相对贫乏。至于石油和天然气资源,整个西欧的储量都严重不足。《BP世界能源统计》显示,到2009年欧盟探明的石油、天然气和煤炭的储量分别为8亿吨、2.42万亿立方米和295.7亿吨。它们分别占全球已探明储量的0.5%、1.3%和3.6%。按照2009年的化石能源产量计算,欧盟的石油开采的剩余期还不到9年,天然气开采的形势也不乐观,剩余的时间也只有14年,煤炭曾经是欧洲的主要矿产资源,但经过300多年的开采,所剩储量已经不多(BP,2010)。[30] 在以煤为主要能源的时代,西欧的能源尚能自给,但上个世纪50年代后,石油取代煤炭成为主要能源后,西欧就成为世界上最大的能源进口地区。来自北非和中东的廉价石油曾经是该地区经济高速增长重要原因之一,但随着上个世纪70年代第一次石油危机的到来,西欧的能源安全问题就变得越来越突出,特别是第二次石油危机,给西欧的经济发展带来了严重的冲击。[31]2007年欧盟的能源对外依存度已经达到50%。如果按照目前的能源强度,到2030年欧洲能源对外依存度将达到65%,其中石油的对外依存度将高达93%[32]。
随着能源安全的问题日趋严峻,大多数欧洲国家开始考虑可再生能源的利用问题。显然,可再生能源的开发和使用不仅能够缓解其能源安全的难题,而且与其应对气候问题的目标是重合的。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告指出:“降低温室气体排放,应对气候变化的关键在于减少化石燃料的燃烧。欧盟的能源结构中80%来自化石能源,而欧盟温室气体排放中又有80%来自能源的使用”(欧盟气候委员会,2009)。[33]因此,对欧盟来说,发展低碳经济可以在降低其能源的对外依存度的同时,进一步实现应对气候变化的远期目标。
欧盟发展低碳经济方面,英国的作用是不可低估的。英国政府颁布《气候变化法案》是世界上第一个以温室气体减排为目标的法律文本。其实,英国发展低碳经济的举措早在上个世纪80年代撒切尔夫人对能源行业实施调整时就开始了。鉴于北海油田的发现和煤炭企业的效率低下,1988年撒切尔夫人决定关闭大量煤矿。从那以后,英国的煤炭产量从8400万吨减少到目前的1700万吨。撒切尔夫人还对大型国有能源垄断企业进行了私有化改造,提高了这些企业的能源利用效率,对降低温室气体排放量的贡献率为40%。[34]
英国是一个风力资源丰富的国家,它的第一个海上风力发电站在本世纪的第一年结束时得到政府批准建设,短短不到9年的时间,英国已成为世界海上风力发电站最多、总装机容量最大的国家,风力的利用使英国的能源结构得到明显改观。据统计,来自陆地和海上的风力发电站所提供的电量足够满足英国150万个家庭使用(2010年英国的人口总数为6200万)。其中,海上风力发电量占总发电量的20%。目前还有5所在建发电站,到2009年末英国的海上装机容量已经增加到了80亿瓦。据英国风能协会的一份报告显示:“到2015年英国计划再增加250亿瓦的海上风能发电设备,到2020年,英国风力发电总量预计将达330亿瓦。如果英国的计划得以实现,那么它在2015年后建成的海上风力发电能力就是全球市场的一半。为了到2020年实现欧盟所定下的再生能源目标,英国政府计划将陆上风电场的发电量增加到目前的六倍”。
为了实现能源白皮书的目标,2006年英国更新了《气候变化规划》,制定了详细的减排措施,其中包括:与世界银行合作进行可再生能源的投资;与汽车制造商合作提高燃油效率;建立一个2000万英镑的基金,通过清洁能源投资框架(Clean energy investment framework)支持有关能效提高、可再生能源和适应气候变化的项目;采用提供信息和气候变化税的手段促进工业提高能源效率;为低收入家庭提供能源效率措施的“暖风宜居”计划;对25万个家庭安装隔热层提供补贴等12项措施。2007年英国了修订的《能源白皮书》。新的白皮书将采取以下4项措施确保降低温室气体排放:扩大能源效率承诺计划,制定2008年至2011年的减排目标;对大型商业机构制定强制性的减排目标;加强能源监测,促进企业和个人的节能信息传播,以及能源法案必须包括与上一年的分季度能源对照表。
2008年,英国政府通过了《气候变化法案2008》,该计划要求英国到2020年降低34%的温室气体排放,而保证这一目标实现的具体途径是:首先是创造120万个绿色就业岗位;其次是实现超过150万个家庭可以自我利用可再生能源;再次是实现40%的电力来自可再生能源,汽油进口量减少50%;最后是对700万户家庭进行节能改造和减少汽车的二氧化碳排放量。截止到2009年,英国已经降低了21%的温室气体排放。目前,英国已经形成了以政府推动为主导,以市场激励为基础,以微观部门为主体的互动减排体系。已有的事实表明,英国在低碳技术的研发和推广,制度创新的执行等方面走在了世界的前列。正如布莱尔在《能源白皮书》中表述的那样,对英国政府来说,低碳经济包含着深远的战略意义。“低碳经济是英国追求更高生活标准和更好生活质量的手段,也是英国在经济全球化中保持竞争优势,为其发展、应用和输出先进技术创造机会的途径”。此外,低碳经济也是英国政府摆脱经济衰退的一剂良药。为扭转居高不下的失业局面,英国政府希望“通过发展低碳经为英国创造新的商机和更多的就业机会”。目前低碳产业已经成了英国经济新的增长点。如果说欧盟是低碳经济的领导者,那么英国在欧盟发展低碳经济中就是“领头羊”(何毅亭等,2010)。[35]
以技术创新引领低碳经济是德国的基本特征。二战结束后,德国的国力被极大地削弱。但仅仅过了2年该国的工业就凭着雄厚的底蕴在马歇尔经济计划的支持下重新崛起。到上个世纪60年代,距战后不到20年,德国已经成为世界第三大经济体。但工业化成功的同时,德国的国民也为此付出了沉重的环境代价。该国空气、水土和森林资源受到了严重的污染,莱茵河一度成为鱼类的坟墓,大型工业区里呼吸道疾病蔓延。随着工业化对环境的破坏愈来愈严重,人们开始走上街头,要求政府给予环境有效的保护(绿党时代)。德国政府顺应民众的要求,制定了严格的排放标准,最终取得了明显的效果。
德国是绿色运动的发源地。从上个世纪80年代开始,德国各党派就在降低温室气体排放问题上达成一致。1984年德国议会了《地球大气层保护》的报告,呼吁进行实质性减排。[36]为了应对气候的变化,2000年德国制定了《国家气候保护计划》,并于2002年批准了《京都议定书》。按照《京都议定书》中的规定,德国必须在2008-2012年间大幅度降低温室气体排放,即在1990年的水平上减少21%的排放。这远远超出了英国的努力(英国政府这一期间的承诺是降低8%)。发展可再生能源和提高能源使用效率是德国能源政策的基本内容。为发展可再生能源,德国制定了《可再生能源法案》(Renewable Energy Sources Act, EEG)。法案的目标是到“2020年将可再生能源的比重提高到20%以上”。德国还制定了《可再生能源发电并网法》、《热电联产法》和《可再生能源供暖法》。这些法案对可再生能源的利用和发展起到了明显的促进作用。(徐汉国、杨国安,2010)[37]
截止到2010年12月德国太阳能发电累计装机容量达到2860万千瓦,2010年德国太阳能发电峰值占电力消费平均比重达15%左右,在太阳能装机密集地区比重则达到30%左右。德国政府设定的2020年太阳能发电装机目标为5200万千瓦至7000万千瓦,到那时太阳能发电峰值占电力消费比重将接近50%。
为了提高能源利用效率,德国目前正尝试着与企业签订协议,将企业是否得到税收优惠与企业是否实现现代化能源管理捆绑在一起。特别是考虑到中小企业能源效率提高的困难性,德国政府与复兴信贷银行建立了节能专项基金。该基金的使命是为中小企业采取节能改造提供资金。通过《热电联产法》的实施,政府对热电联产产生的电能给予财政补贴。例如,2005年以前更新的热电联产设备产生的电能每千瓦/小时可获得1.65欧分的政府补贴。德国政府计划每年提供2亿欧元用于地方基础设施改造,以挖掘公共设施的节能潜力;每年提供7亿欧元用于现有民用建筑的节能改造(邢继俊等,2010)。[38]
德国工业技术领先世界是举世公认的。通过技术创新降低碳排放是德国在低碳经济领域领先他国的基本特征。例如,德国的汽车工业以技术精湛、质量可靠、舒适豪华著称。让汽车摆脱,至少是减轻对石油的依赖,一直是德国政府追逐的目标。目前德国正依靠在可再生能源开发中的技术优势,大力发展新能源汽车。奔驰在不牺牲环境的前提下,拥有豪华、舒适和安全的品牌属性;通过零排放之路,奥迪E1全新的电动汽车就是一个有力的证据。目前在所有的汽车中,德国新开发的E级Coupe轿车的风阻系数只有0.24,这在全球汽车工业中处于绝对领先地位。在未来5到7年,德国制造的柴油发动机可以降低30%的油耗,而汽油发动机可以降低25%。
法国缺乏石油、天然气和煤炭,但铀矿资源丰富。法国在核电技术上拥有优势,除了在诺曼底正在建设的一座核电站外,法国现在已经拥有核电站58座。法国的能源生产与消费以核电为主,因此,它的一次能源碳排放较低,该国人均温室气体排放量比欧盟的平均水平低21%。法国统计及经济研究所(INSEE)公布的一份报告显示,由于法国大力发展核电,并使核电在国家能源中的比重较高,与其他发达国家相比,法国的温室气体排放较低。法国人口占世界人口的1%,GDP占全球的3%,碳排放量占全球的1.3%。在法国人看来,尽管他们人均碳排放量高于全球平均水平,但是却低于大多数发达国家。法国电力产能的90%依赖于低碳技术,其中,75-78%来自核电,11-13%来自水电。
尽管法国在欧盟中的温室气体排放是较低的,但这并没有影响它在推动全球应对气候变化进程中的积极态度。1989年,正是在它与荷兰和西班牙的倡导下,才第一次在海牙召开了有80个国家参加的关于全球气候变化的国际会议。[39]2000年1月,法国政府的《国家应对气候变化计划:2000-2020》包括2项主要措施:按照严格标准对能源排放征税;通过发展可再生能源降低温室气体排放,建立供暖和隔热层建筑规范减少能源消耗。2002年,法国批准了《京都议定书》,按照京都议定书的要求,法国要在2008-2012年间将温室气体排放的水平降低到1990年的水平。为了超额完成目标,法国政府制定了《气候计划2004》。该计划承诺投入9000万欧元以期每年减少7200吨二氧化碳的排放。9000万欧元的支出主要用于降低交通运输部门温室气体排放,增加生物燃料的使用,鼓励购买更加节能的电器和房屋,鼓励空调可持续的使用,增加用于交通和建筑部门节能项目的研究经费。
目前法国政府已经承诺的发展低碳经济的目标主要有以下6个:2008-2012年, 把温室气体排放水平降低到1990年的水平;2008-2016年至少节省能源9%;到2015年降低能源强度5%;到2020年降低能源消费20%;到2020年,交通运输部门降低温室气体排放20%;到2020年可再生能源的比例达到23%。2007年,法国政府重新定义了它的环境政策,提出在未来的4年内投资10亿欧元用于清洁能源的研发,并征收生态税以减少温室气体排放。
按照欧盟2008年减少温室气体排放的一揽子方案,意大利需要在2020年内将二氧化碳排放量降低13%,使用可再生能源的比例要从2005年的5.2%增加到17%。这对意大利来说是非常艰巨的任务。意大利80%以上的能源需要进口,在欧盟重量级的经济体中,该国能源的对外依存度是最高的。意大利本国只产出少量的石油和天然气,绝大多数依靠从俄罗斯、北非等国家进口。2009年,该国进口石油总额为241.28亿欧元,进口天然气为172.32亿欧元,合计占其进口总额的14%。各类能源的进口量为1.49亿吨油当量,其中固体能源94%依赖进口,天然气的88.6%、石油的93.1%依赖进口。
在欧洲之外,日本也是低碳经济积极的倡导者和实践者。日本是个能源极度贫乏的国家,95%的能源供应依赖进口。上个世纪60年代,日本因环境污染导致的公害在发达国家中是最为突出的。公害问题引起的民怨导致政府颁布了很多法规,加上上个世纪70年代的石油危机使得对石油高度依赖的日本企业有了迫切节约能源和经济转型的动力。上个世纪90年代,日本经历了严重的金融危机,银行接连倒闭。正是在这个大背景下,日本政府提出了“循环经济”、“环境立国”和低碳经济的国策。1995年日本出台了《科学技术基本法》,其主要意图在于以金融危机为契机,通过技术进步和低碳发展,占领未来世界经济发展的制高点。2008年5月日本环境省向国会提交的一份《面向2050日本低碳社会情境》研究计划。该计划设定了日本在发展低碳经济和温室气体排放领域中的长期目标。按照这一目标日本的温室气体排放量在2050年要比2008年降低60%到80%。随着低碳经济战略的实施,从上世纪70年代到本世纪初,在短短的30年期间,日本的单位GDP能源强度下降了37%。自1973年以来,日本的工业产量增长了3倍,但生产部门的能源消耗却实现了零增长。
过去长期对低碳经济理念持排斥态度的美国也开始发生转变。作为世界上碳排放量最多的国家,美国此前一直认为实行低碳经济模式会阻碍美国经济的发展,因为美国的碳排放总量不仅是世界之最,而且它的人均排放量也远超出世界平均水平。美国政客们在碳排放问题上的敏感程度超出了大多数国家的预料,早在《京都议定书》谈判之前,美国参议院就提前采取行动,以95票对零票通过了“伯德・哈格尔决议”,这项决议的意图在于阻止美国政府在任何情况下,接受发达国家与发展中国家区别对待的减少碳排放条约。即便是在大多数发达国家已经意识到“区别对待”的原则是必须的情况下,美国国会还是坚持认为“区别对待”的碳减排一定会对美国经济产生严重的危害。在参议院之后,美国政府也给出了反对“区别对待”的理由,他们认为如果按照《京都议定书》的减排路线图,美国将损失掉490万个就业岗位,由此带给美国经济的直接损失是4000亿美元。基于这个判断,小布什政府单方面退出了《京都议定书》。然而在奥巴马政府上台之后,为应对世界性的经济危机,2009年美国政府提出的《美国复苏与再投资法案》再次将低碳经济政策取向放在了明显的位置。为提供绿色的就业岗位,为确保美国产业的国际竞争力,为出口低碳技术和应对气候变化,美国政府决定投资7870亿美元用于支持美国经济在上述四个方面有所作为。《美国复苏与再投资法案》的出台可以看做是美国改变了最初恐惧低碳经济的态度,开始转向追求低碳经济的标志。
三、国外低碳经济发展对中国的战略启示
在人类的发展史上,特别是工业革命以后的数百年,人们一直认为自然资源的供给是无穷的。因此,通过资源的超长投入来获得更高的产出,获得更高的生活水平和积累更多的财富是大多数国家经济发展的基本路径。人们将在这种观念指导下的经济模式称之为“高碳经济模式”。
在高碳经济模式下,一国经济要发展的主要问题是尽可能地获取资源。例如,早期的列强通常都是一些工业技术发达,但资源相对贫乏的国家,正是为了攫取更多的资源以支持它们的“高碳经济模式”,老牌的列强到处发动战争,抢占殖民地。二战以后,早期的殖民体系土崩瓦解,殖民地和半殖民地国家纷纷宣布独立。这就使得依靠传统高碳发展模式的国家,例如英国、法国等遇到了巨大的挑战。然而,这并没有对资本主义发达国家高碳生产模式造成根本性冲击。战后形成的资本主义体系超越了以往的殖民主义格局,建立在高度发达技术基础上的现代资本主义国家不再主要依靠炮舰来攫取维持高碳发展模式的资源,而是通过一个更具全球性的,由国家构成的世界市场体系,即通过国际贸易来获得他们需要的资源。上个世纪40年代后期出现的“关税及贸易总协定”(General Agreement on Tariffs and Trade)就是世界市场体系形成的标志性事件。通过不断扩大的国际贸易规模,发达国家依仗科学技术的比较优势,长时期在国际分工中占有高端地位,发展中国家提供的廉价石油、煤炭、矿石及其他战略资源继续维持着发达国家的“高碳经济模式”。导致发达国家反思“高碳经济模式”,并采取行动转变经济增长方式的直接原因是不断发生的能源危机。从1973年到目前,石油价格从每桶3.011美元升至100美元以上,不断高企的能源价格严重地打击了发达国家的经济增速。今天,我们应认真反思一下发达国家工业化和城市化的经验教训,这对我国的可持续发展是有益的。
自中国改革开放以来,特别是本世纪最初的10年,我们抓住了经济全球化的历史机遇,中国的经济发展取得了举世瞩目的成就。我国一些发达的省份在人均GDP上已经与发达国家相差无几。然而,在获得这一成就的同时,我们也付出了相当的代价。首先,我们陷入了资源全面短缺的局面。中国作为全球最大的加工厂,担负着全球相当一部分人口,特别是发达国家居民的工业品供应。[40] 近年来,国际大宗商品的价格持续攀升,“中国买什么,什么就涨价,卖什么,什么就跌价”,这已经是不争的事实。2005年我国成为全球最大的铜、镍和锌的消耗国,中国的企业买走了世界铁矿石的一半,世界铁矿石的价格翻了一番;中国已经成为世界第二大石油进口国,作为一个产煤大国,中国从2009年开始成为煤炭净进口国,尽管进口量只占世界煤炭贸易的12%,但已经对国际煤炭价格产生了重大影响。摩根大通的一份报告曾设想,如果没有中国和印度,国际煤炭的价格会跌去一半。总之,我们的工业原材料消耗增长相对于世界其他地方的增长要快得多。美国地球政策研究所的一份报告宣称:“如果每个中国人都像美国人那样生活,到2031年中国人将拥有11亿辆汽车,而今天全球只有7.95亿辆汽车,中国公路和停车场的数量将会达到天文数字!如果其能源消耗量赶上美国,那他们的日产油量必须达到9900万桶!而现在全球石油的日产量才只有7900万桶。煤也一样,中国现在煤炭的消耗量已经超过美国,照此速度,2031年中国煤的需求量可能会明显高于现在全球的煤炭供应量!到那时,仅中国一个国家排出的二氧化碳就相当于世界其他国家排出量的总和,如果中国的人均肉类消耗量也像美国人一样,那么全球五分之一的肉产量将被中国人吃掉”。
事实上,自工业革命以来,技术上的路径依赖就将人类社会绑定在了化石能源基础之上。我国目前的工业化模式,基本上是在复制西方发达国家“高碳模式”的老路。但是,作为一个最大的发展中国家,如果我们模仿发达国家的老路,用高碳模式发展经济,我们会遇到不可逾越的障碍。更主要的是,本世纪以来中国的高碳发展模式与以往发达国家高碳模式有着一个重要的区别,这就是以往发达国家高碳发展主要用于了本国资本和财富的积累,而我国的高碳模式却未能有效地积累国内的财富。作为世界的一个加工厂,中国优质价廉的产品间接地补贴了发达国家国民的福利。与那些经济总量无足轻重的小国家不同的是,作为一个庞大的经济体,我国的生产方式会对整个世界经济的运行产生较大的影响。例如,当我们以大规模消耗的方式推动经济的运行时,世界大宗商品的市场一定会出现较为明显的波动。发达国家的国民已经拥有了雄厚的物质财富,国家的资本存量也已经足够大,而我们的国民远没有享受到同等的资源,我们的国家还面临着艰巨的工业化和城市化的过程。欧美国家用了200年左右的时间完成了其工业化进程,而中国在不到50年的时间就走到了工业化的中期。为此,我们付出了沉重的资源代价。实践表明,继续维持大规模消耗的生产方式已经失去了可持续性,我国必须审时度势寻求新的增长方式,走出一条具有中国特色的民富国强之路,即低碳之路。低碳之路既可以帮助我国突破增长的极限,也有助于优化人类的生存环境,从而提升我国的国际地位。
在我国无论是学术界还是决策层,中国作为一个负责任的大国,实施低碳经济战略已经成为主流的观点。但是,在我国究竟如何发展低碳经济,政府应该采取什么样的产业政策?这是我们必须认真讨论的问题。
发达国家的经验对我国具有一定的借鉴意义,但简单地照搬他国的经验肯定会犯教条主义的错误。一国发展低碳经济离不开其具体的国情,同样是走低碳之路,但国与国之间所处经济发展阶段的不同,国与国之间资源禀赋的差异都会导致特定国家的低碳战略具有自身的特色。因此,从方法论的角度看,当我们努力寻找适合本国国情的低碳发展模式时,一定要具体问题具体分析。尽管低碳经济作为一种生产方式有着超越国界的共同特征,但这种共同的特征只有借助具体的实践才能得以实现。那么我国的低碳之路究竟有哪些特点呢?依据这些特点,我们又应该走什么样的低碳之路呢?
低碳经济的国别特征主要来自两个方面,即一国特定的资源禀赋和经济发展所处的阶段。例如,与发达国家相比,我国的能源结构中煤炭占有的比重要高得多。根据常识我们知道,煤炭燃烧所释放的二氧化碳要比石油和天然气高得多。据测算,一吨煤炭燃烧会释放4吨二氧化碳,较石油和天然气多出35%和75%。1978年我国能源消费中煤炭占据了70.3%,30多年后,2012年这一比例不仅没有降低,反而提高了3.2个百分点。长期以来煤炭始终是我国的主体能源,而且今后的很长时期内也不会发生实质性改变。
此外,一国经济所处的发展阶段不同,所具有的碳排放特征也就不同。例如发达国家在完成了工业化和城市化进程后,资本存量已经满足了社会经济持续发展的基本需求,产业结构逐步转向轻型化,因此碳排放的绝对量就会持续下降。毫无疑问,随着碳排放量的绝对下将,发达国家的生态环境会不断得到改善,其国民的生存条件也会不断优化。在这种情况下,发达国家通常的做法是将高排放的产业向发展中国家转移,然后再通过国际贸易一方面继续从发展中国家进口必须的高能耗产品,用于其本国居民的消费,另一方面通过国际贸易将自己的低碳技术向发展中国家出口,这是发达国家的低碳经战略。发达国家低碳经济战略的基本特征是追求“碳排放数量”的持续降低。而我国的情况正好相反,由于工业化和城市化的任务还未完成,高能耗的重化工产业还是我国必须拥有的产业。所以对我国来说,如果也是一味追求“碳排放数量”的降低,就会陷入发展的误区。因为碳排放数量的多少与一国特定发展阶段的产业结构直接相关。
在这里我们给出两个基本概念,即“碳排放质量”和“碳排放数量”。在发展低碳经济的过程中,如何协调“碳排放质量”和“碳排放数量”之间的关系是问题的关键。对发展中国家来说,特别是像我国这样的巨大经济体,低碳经济战略的基本特征应该是追求“碳排放的质量”的提高,而不是“碳排放数量”的降低。在碳排放问题上,究竟是关注它的“数量”还是“质量”是个原则性问题。一些发达国家在这个原则问题前就犯了常识性的错误,它们希望发展中国家和它们一道也追求“碳排放数量”的降低显然是不现实的,遭到发展中国家的抵制当然也在情理之中。就我国的国情来看,无论是从发展阶段来看,还是站在资源禀赋的角度,我们都与发达国家没有可比性。如果我们不认清这一点,盲目地顺应发达国家的思路,一味地追求“碳排放数量”的减少就会掉入“碳数量陷阱”。
提出关注碳排放的“质量”,而不是它的“数量”在我国发展低碳经济过程中具有深远的理论和实践意义。例如,如果不顾我国的发展阶段,在产业结构的调整上一味地效仿发达国家的做法,盲目地削减高排放产业就会严重地阻碍我国经济的发展。今后一段时期,我国还将有大量的人口从农村转移到城镇,由此产生的城市基础设施建设,其规模是可以想象的。大规模的建设一定会对重化工产业提出巨大的需求。与那些经济总量无足轻重的小国不同,我国的经济总量如此之大,很难想象将我们的重化工产业移出国门,由其他国家通过国际贸易向我们提供那些高耗能的产品。一国经济的发展具有阶段性,这个阶段性会强制地体现在一国的在产业结构上。因此不切实际地进行产业结构调整并非明智之举。我国的产业门类齐全,又处在工业化和城市化加速阶段,产业结构的调整一定要尊重经济发展阶段的客观要求,切不可只为追求碳排放量的减少而不切实际地调整产业结构。所以,在发展低碳经济过程中,我们更应该看重的是“碳排放的质量”,而不是它的数量。
当我们说产业结构的调整必须尊重一国经济发展阶段的要求时,还有一层更深刻的经济学含义,这就是防止一国经济因产业空心化引发的衰退。在这方面,老牌的资本主义强国给我们提供了有益的教训。19世纪中期大英帝国之所以能成为日不落的经济强国,与它门类齐全的产业结构是密不可分的。作为“世界工厂”的大英帝国从世界各地攫取资源,再向全世界提供制成品。当时大英帝国之所以能成为世界的金融中心,成为世界经济的引擎,正是得益于它当时的“世界工厂”地位。然而,从上个世纪初,应该开始了产业转移过程,以致到20世纪中期英国在本土的投资远低于海外的规模。最终英国的制造业强国地位被美国和德国取代,随着制造业的萎缩,它的世界金融中心的地位也让位于日本。与英国所走的弯路一样,欧洲的大部分国家也在上个世纪中期也开始了产业转移过程,大量的产业资本流向发展中国家,由此带来的是制造业的萎缩和应对周期波动能力的下降。欧洲的债务危机表面上看,是由一些偶发因素导致的,但从本质上看还是“产业空心化”的结果。世界经济发展的历史表明,保持一个完整的产业体系是一国技术进步的物质基础,技术创新、科技进步绝非只依靠现代化的实验室就能够实现。
作为一个大国,对经济全球化的把握是需要战略眼光的。一些小国的确可以通过国家贸易得到自己所需的战略物资,并借助自己的比较优势游弋于大国经济之间,而且这些国家常常会为生活的舒适度高于他国感到自豪。但是,这绝不是大国经济效仿的模式。作为负责任的大国,我们要把老牌列强英国的教训引以为戒。在这方面发展中大国有必要借鉴一下美国的经验。同为工业强国,美国并没有简单地将“夕阳产业”转移出国外。在美国人看来,没有夕阳的产业,进入夕阳的只能是企业。对一些传统的产业,美国更注重于通过技术进步将其升级换代。在发达的工业化国家里,美国抗击经济周期波动的能力较强与此不无关系。
从“碳足迹”的角度看,地球是一个整体,发达国家将重化工业、劳动密集型产业移出国外,并不代表它们已经不需要这些产业所提供的产品了。例如欧盟为开发可再生能源电力需要大量的太阳能发电与风力发电设备,而这些设备的制造均来自重化工产业,因此它们只能依靠从发展中国家进口。既然这些重化工产业的产品还是人类社会必须的,我们就不能将其看做是“高碳产品”而加以限制。西方发达国家如果还想通过国际贸易得到这些产品和劳务,就应该尽可能帮助发展中国家通过技术进步降低生产这些产品的碳排放,而不是一边享用着这些产品,一边指手画脚埋怨发展中国家排放了了过多的二氧化碳。作为发展中国家,只要我们能够通过技术进步,不断降低生产这些产品的能源消耗,就没有必要顾忌发达国家的压力,不切实际地迎合发达国家的胃口去调整自己的产业结构。保持一个完整的产业结构体系,是我们的立国之本、是维护国家经济安全的战略之举,也是我们技术进步与科技发展的物质基础。
(厉克奥博,中国社会科学院经济研究所博士;王红领,中国社会科学院经济研究所研究员)
注释:
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[25] 陈文颖,吴宗鑫:《碳排放权分配与碳排放权交易》,《清华大学学报(自然科学版)》,1998,38(12):15-18.
[26] 潘家华,郑燕:《基于人际公平的碳排放概念及其理论含义》,《世界经济与政治》,2009年第10期。
[27] 蔡、都阳、王美艳:《经济发展方式转变与节能减排能在动力》,《经济研究》2008年第6期。
[28] 但智钢、段宁、于秀玲、尹洁、白艳英、宋丹娜 :《重点企业监控资料》, 《环境科学研究》2010年第2期。
[29] 政府间气候变化专门委员会(IPCC),2007:《气候变化2007:综合报告》,政府间气候变化专门委员会第四次
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[30] BP Statistical Review of World Energy, June 2010.
[31] 于开祥、洪文达等主编:《欧洲共同体-体制、政策、趋势》,复旦大学出版社1989年版,第224页。
[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)",
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[34] 安东尼,吉登斯著,曹荣湘译:《气候变化的政治》,社会科学文献出版社2009年版,第91-92页。
[35] 何毅亭、陶良虎编:《中国低碳经济:面向未来的绿色产业革命》,研究出版社2010年版,第57页。
[36] http//www: Protection of the Earth's atmosphere Low Carbon World/data/country/United Kingdom/232
[37] 徐汉国、杨国安著:《绿色转身-中国低碳发展》,中国电力出版社2010年版,第52-56页。
[38] 邢继俊、黄栋、赵刚编:《低碳经济报告》,电子工业出版社2010年版,第55页。