在今天看見明天
熱門: 美股 行事曆 年金 00891 房地產
投資理財
保險稅制
產業時事
職場生活
今周大耳朵 Podcast
富足今周起
幸福熟齡
ESG永續台灣
專題報導
今選頻道
存股助理
今周學堂
訂購優惠
活動報名

搶下太空產業門票 跨入兆元商機  鴻海天地通吃 晉升衛星製造整合

搶下太空產業門票  跨入兆元商機  鴻海天地通吃  晉升衛星製造整合
2023年11月12日凌晨,珍珠號在美國加州范登堡太空軍基地、搭乘SpaceX獵鷹九號運 載火箭升空,讓鴻海拿下跨入太空產業的門票。

張如嫻

科技

取自鴻海網站

1474期

2025-03-19 14:05

對鴻海而言,進入太空看似遙遠,但絕不是無法達成的白日夢。

深信衛星是繼電動車、AI伺服器後下一個成長引擎,歷經三年多學習、試錯,他們終於拿到門票。

二○二三年十一月十二日凌晨,中央大學太空科學與工程學系教授趙吉光與研究團隊,徹夜未眠地守候著台灣第一枚民間自製低軌衛星「珍珠號」,在美國加州范登堡太空軍基地的發射任務。

 

發射時間,是台灣凌晨二點四十九分,看見運載著珍珠號的SpaceX獵鷹九號火箭順利升空、完成軌道部署,研究室內近百名師生爆出一陣歡呼,劃破了寧靜的校園。

 

投資學界計畫  首枚民間自製衛星

 

那個周末夜,與趙吉光研究團隊攜手打造珍珠號的鴻海集團董事長劉揚偉及計畫成員,待在各自住處,卻同樣全程緊盯一萬公里外的范登堡太空軍基地,見證鴻海跨入太空產業的關鍵時刻。

 

回到熊本官員的台灣行,這一趟,檢驗的不只是半導體環保資優生台積電。10月4日,調查報告出爐,名稱頗長,《關於台灣地區半導體相關企業集中的環境影響現場調查》,換言之,這是「地下水之城」、「日本環境首都」所在地的官員、學者,對台灣各家半導體業者環保能耐的一次完整檢驗。

 

報告顯示正面訊息,「即使採用(比台灣)更嚴格的日本標準,大多數項目都能達標。」貫穿文內、不時被熊本官員提及的這個關鍵句,宣布了台灣半導體業者「順利過關」;而在通過嚴格考驗的背後,更代表國內半導體廠對環保的重視,以及背後一群為護國群山解決問題的環保尖兵,儼然已是台灣半導體產業競爭力的重要一環。

 

一切,從這趟終極考驗的第一關開始看起:水。

 

簡單一個水質檢驗,熊本縣官員就分成多個區塊進行觀察,包括竹科、中科兩地科學園區的廢水處理廠排水處、周邊地下水、鄰近河川等;而後兩者還依據與排水口的距離進行不同檢測。「大多數項目都在日本的排水標準範圍內,且許多重金屬的檢測值低於檢測(最小)極限值。」不管在哪裡驗,報告都會提到這一句。當然不同區域仍有部分項目略微超標,對此,報告表示「證明與科學園區無關」、「台積電的熊本廠將會符合標準」。

 

台灣半導體重鎮廢水處理廠水質調查

▲點擊圖片放大

 

 

台積成產業環保意識提升關鍵

廢水處理技術與半導體同步演進

 

對於這份受到肯定的成績,長期耕耘國內工業、半導體用水過濾領域超過30年的旭然國際,感觸頗深。「早期,工廠可能都是直接排放廢水,後來慢慢地工廠陸續搬到工業區裡,開始受到工業區規範,排放廢水到工業區的地下汙水處之前,必須先處理到一個程度⋯⋯。」旭然總經理何宜瑾表示。

 

論及整體半導體產業對環保態度更明顯的分界時間點,多數業者直言,「大概是台積電生意愈做愈大的時候,又或是鴻海開始接蘋果訂單的時候。」畢竟,國際指標客戶會檢驗工廠是否符合法規,沒有達標就會要求改善,層層影響下,業者的環保意識也隨之快速提升。

 

當半導體廠對於「水」的環保意識提升,對提供解方的環保業者來說,就必須迎接一連串的高難度挑戰。以廢水處理來看,專攻化學廢液回收的信紘科技董事長簡士堡就表示,隨著半導體製程演進,廢棄物的種類以及量體不僅會同步增加,處理難度也會更形複雜,「有機溶劑的清運費用,近年來每年上漲達3至5%。」他說。

 

簡士堡解釋難度提升的原因,「半導體製程的奈米數字不斷縮小,代表必須清洗晶圓上體積更小的汙染物,」因此也會有新的清洗藥劑開發、清洗流程也會增加;再者,為了達到更快的傳輸速率,新材料也持續導入晶圓製造,「這些新的藥劑、流程,以及材料,都會造成廢棄物的種類以及數量增加,而加劇廢棄物處理的挑戰。」

 

廢液的種類、數量增加,本身已讓處理過程更加複雜,「那些新的化學品,又是愈來愈難搞定。」何宜瑾表示,不同化學品的廢液,必須找到符合化學相容性的管路材質,而每一次的半導體製程突破,就會用到愈來愈多的稀有元素,「你可以想像,化學元素表裡面常見的元素愈來愈少,罕見的元素卻在半導體製程上愈來愈多,處理門檻大幅提升。」

 

業者描述的挑戰情境,其實可以在晶片製程從十奈米轉進七奈米的影響,略窺其中奧妙。

 

2017年5月,全球半導體設備大廠美商應用材料宣布,為了達到更佳的導電性與減少功耗,將在個位數奈米(也就是小於十奈米)製程上,導入「鈷」這項材料。新材料登場,果然立刻引發新的環保需求,以台積電為例,在公司2018年的永續報告書中就表示:「因應製程變更、改以金屬鈷為新一代導線材料,(公司)新增高濃度含鈷廢水及研磨含鈷廢水分流處理系統⋯⋯。」

 

隔年,台積電內部一份《論先進製程廢水全鈷回收》的研究報告更寫到,「晶圓製程演進造成鈷用量增加,急需新廠務技術減少廢棄物清運。」報告點出,包括電鍍製程與清洗製程,都會產生新的含鈷廢液。文中並提及,到了2019年8月,「台積電新竹廠區已建置全鈷回收系統⋯⋯。減廢費用與鈷販售效益,預估投資報酬率(ROI)約○.六年(編按:應指投資回收年限)。」

 

廢水分流多達38種  水資源不浪費

台積敢承諾熊本用水回收率75%

 

雖然這份報告包含了投資報酬率的預估,但半導體化學設備供應商、也跨入化學廢液回收領域多年的朋億總經理馬蔚表示,其實,如今半導體客戶對於環保設備的投報率、投資回收期這些事已經不太在意,「五年前跟多數客戶提到『回收』,對方會看投報率;現在,客戶都願意把投資年限拉長,因為要把碳稅這些新的成本等加進去。」

 

客戶不在意投資報酬率,但對協助半導體廠搞定環保難題的業者來說,隨著挑戰愈趨複雜,看到的卻是滿滿商機。

 

馬蔚舉例,「以前的工業廢水,可能簡單分成五到六種排放,但現在為了環保或是回收,可能要分成數十種類別,使管線數量大增,材質也要更好。」他進一步解釋,以前可能好幾種廢水混在一起,濃度中和後,對於管線材質要求沒有那麼高;但現在細分成數十種後,有些強酸或強鹼的濃度非常高,自然需要相對應材質的管線,都使成本上升。

 

再以台積電的廢水管線為例,公司曾在企業社會責任報告書提到,早期,廢水分類「只有酸鹼中和系統及混凝沉降系統」;到了一一年的社會責任報告書中則揭露:「台積公司採取嚴格的前端廢水分類分流策略⋯⋯,目前廠房內之分流管最多高達二十幾種。」再過十多年後,台積電2022年永續報告書中寫的,是已「建立38種分流系統」!

 

分流愈多,代表設備業者商機愈大,也代表半導體能擠出更多可以再利用的回收水,進一步減少浪費水資源。事實上,在「地下水之城」日本熊本縣,台積電就做出了挑戰極度高標的回收水承諾。

 

台積電對本刊表示,目前,「台積公司訂定2030年台灣廠區再生水替代率,達60%以上之目標⋯⋯。」公司指出,現階段各晶圓廠布建的用水回收處理設施,已做到「一滴水可循環使用3.5次」的成果。但,這些承諾與成果,在台積電將於熊本縣啟用的JASM(中文全稱為「日本先進半導體製造」公司)新廠身上,還要再往上跳。

 

台積電指出,位於日本熊本的JASM,「將『因地制宜』落實對環境的承諾。」因地制宜的承諾是什麼?要在把地下水當成命脈的熊本縣設廠,台積電強調,JASM預計將有超過30種不同廢液處理程序,目前規畫之廠區用水回收率,為75%以上!」

 

不只是水,這回熊本縣官員檢驗台灣半導體廠周邊環境的另一個重頭戲,是空氣品質。

 

進軍日本「地下水之城」 台積電提出高標準環保承諾

 

能排除98%以上揮發性有機化合物

熊本調查小組讚台積排放氣體表現

 

2020年,美國哈佛大學研究員古普塔(Udit Gupta)發表一份論文,「根據英特爾、超微、蘋果、臉書、谷歌、華為、微軟和台積電的《永續報告書》,我們發現,硬體製造過程是碳排放主因。」對半導體業者來說,論文報告的下一句結論更是警訊:「晶片製造,又占了資通訊硬體碳排放的大部分。」

 

這份報告的結論,顯然也成為日本「環境首都」所在地熊本縣必須緊盯半導體空汙的原因。不過在國內環保業者的觀察中,相對於水汙染,台灣半導體廠對於碳排放、空汙問題,必然更早開始、也已經更有力度地進行改善。

 

自1991年就為台積電服務、目前客戶包含多家半導體廠的廢氣處理業者華懋科技表示,早在90年代,國內相關法規還不算完整之前,具領導地位的指標性半導體大廠已提早行動,設法解決半導體廠的揮發性有機化合物氣體。

 

當時,半導體業者的壓力或許來自於國外品牌大客戶,現在,蘋果電腦已承諾2030年達到碳中和,供應鏈的壓力更大,而來自法令的框架也持續加壓,「環保署有規定,廠房環保設備如果出問題,工廠在24小時內就必須停工。」華懋董事長鄭石治表示,在半導體產線上,一旦停工,就可能是數億元的損失。

 

也因此,熊本縣這趟來台的調查結果不算令人意外:「監測結果顯示,符合台灣的環境基準⋯⋯。且大多數調查項目也都在日本的環境基準範圍內。」報告指出,雖然懸浮微粒(PM 2.5)、光化學氧化劑(O3)和非甲烷碳氫化合物(NMHC),略微高出日本的環境基準,「但確認不是由科學園區造成⋯⋯。主要受到來自大陸的汙染物質流入,以及位於台中市、世界第6大的燃煤火力發電廠影響。」

 

在日方的報告中提到,台積電廠區目前的排放氣體,「已能排除九八%以上的揮發性有機化合物。」這個數字,台積電對本刊有了更精準的補充,「至2022年,揮發性有機氣體的削減率,已達98.9%!」此外台積電表示,同時間的鹼性氣體及細懸浮微粒削減率,也已分別達到90%與91%。

 

「台積電熊本廠有確實遵守日本相關法規,在各項環境標準上,都是符合日本標準的,這點沒有問題!」熊本縣環境政策課代表宮原薰這麼說。事實上,不只關注台積電與台積電的熊本新廠,她也是這次製作「台灣半導體環保過關」報告的負責人:「這此我們走訪的科學園區,也都有確實遵守台灣的環境法規。」一句話,等於對園區內的半導體廠環保表現按了個讚。

 

除了廢水與空氣,廢棄物也能再生。例如以往科技大廠不時傳出銅汙泥棄置事件,但衛司特公司透過電解回收系統,將電子業高濃度含銅廢水轉化為金屬銅管,回收出含銅純度大於99%的固態金屬銅。業界人士透露,台積電2018年曾在企業社會責任專區上傳影片「硫酸銅廢液的變身之旅」,內容便是示範如何以衛司特的設備,將廢硫酸銅轉製為再生銅管。

 

有了「液中求銅」術後,不僅去除環境汙染的風險、省下清運費用,更將這些原本大家厭惡的廢棄物變成具高附加價值的金屬。衛司特董事長林世民分析,要花的只有電費而已,以回收一噸銅來說,3至5度電約12元,但1公斤銅能賣240元,可從無到有另外創造出95%的價值。

 

不可小看! 市場點名的資本市場半導體環保小尖兵

 

台灣半導體業練出堅強環保供應鏈

高客戶黏著度反映客製化、寡占特性

 

通過嚴格考驗,某種程度,也代表台灣半導體產業練出的環保供應鏈具一定實力。今年7月,證交所在股票分類中新增四項產業類別,「綠能環保」類股是其中一項。事實上,由於半導體產業的環保需求標準嚴苛,而台灣又是半導體重鎮,因此,確實已經培養出許多值得注意的環保尖兵,而不少以往市場並不熟悉的小公司,也紛紛邁進資本市場。

 

實際探究這些公司,可以發現它們其實動輒都已成立2、30年,且各有專精,甚至形成寡占性產業,並且,在必須客製化量身打造之下,因此客戶黏著度也普遍居高。

 

根據環境部最新調查,國內整體汙染防治支出近兩年大幅躍升,從2020年的1778億元,隔年就跳升到約1924億元,增幅8%以上。環保商機方興未艾,而一場來自日本的考驗,也讓國人看見了台灣環保供應鏈的真實力。

延伸閱讀
從放沖天炮到造火箭…台灣能成就太空夢?火箭阿伯吳宗信:做「有準備的失敗」打敗不可能
從放沖天炮到造火箭…台灣能成就太空夢?火箭阿伯吳宗信:做「有準備的失敗」打敗不可能

2025-02-14

鴻海代工事業從PC、手機到電動車 如今放眼十年後要代工做低軌衛星?其實在10月鴻海科技日已現端倪
鴻海代工事業從PC、手機到電動車 如今放眼十年後要代工做低軌衛星?其實在10月鴻海科技日已現端倪

2024-12-24

台灣製硬體明年可望隨NASA任務上月球!從AI、伺服器到太空 這家竹科大廠要如何吃到人工智慧浪潮下的商機?
台灣製硬體明年可望隨NASA任務上月球!從AI、伺服器到太空 這家竹科大廠要如何吃到人工智慧浪潮下的商機?

2024-09-24

低軌衛星成就台灣風華 ——兼論電子銅箔廠金居
低軌衛星成就台灣風華 ——兼論電子銅箔廠金居

2024-07-17

台灣大未來》道路科技執法、震災低軌衛星...落實永續城市,中華電信總座林昭陽拚了:追上AI腳步,要用跳的
台灣大未來》道路科技執法、震災低軌衛星...落實永續城市,中華電信總座林昭陽拚了:追上AI腳步,要用跳的

2024-06-27