- 電子信息產業盡管總體上是一個低碳產業
- 但也存在一些高耗能行業，例如多晶硅提純等
- 電子信息產品也是民生消費的主要耗能器具
- 電子信息產業仍需要承擔節能減排的歷史責任
- 當前我國電子材料生產中高耗能行業每年能耗總量約為260億千瓦時
節能減排是我國的基本國策之一，黨的十七大就把“建設生態文明，基本形成節約能源資源和保護生態環境的產業結構、增長方式、消費模式”確立為我國全面建設小康社會的新要求。
2009年9月，胡錦濤主席在紐約聯合國氣候變化峰會上向世界通報：“中國已經制定和實施了《應對氣候變化國家方案》，明確提出2005年-2010年降低單位國內生產總值能耗和主要污染物排放、提高森林覆蓋率和可再生能源比重等有約束力的國家指標。”去年12月，在哥本哈根聯合國氣候變化大會領導人會議上，國務院總理溫家寶進一步向世界承諾：“到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。”
從國家層面看，主要耗能領域有工業、交通、能源和民生消費，國家節能減排的重任必然會落實到相關部門。電子信息產業盡管總體上是一個低碳產業，但也存在一些高耗能行業，例如多晶硅提純、電子玻璃熔煉等，同時電子信息產品也是民生消費的主要耗能器具。在落實節能減排任務之前，我們有必要對電子信息產業的耗能排碳形勢和節能減排方向有一基本的考量。
電子信息產業主要耗能領域
電子信息產業耗能有兩大領域：一是生產耗能，這是直接耗能領域；二是產品耗能，這是經由消費產生的間接耗能領域。電子信息產業耗能有兩種類型：一是耗能點少但單點耗能量大，例如生產耗能；二是單點耗能量少但耗能點多，例如產品耗能。
間接耗能型的主要耗能產品有電視機和計算機。據估算，當前我國電視機保有量約有4億臺，計算機約有1億臺。電視機耗能與顯示技術和屏幕尺寸有關，但一般都大于100瓦，我們按平均功耗100瓦、日開機4小時估算，全國電視機年耗電約600億千瓦時。筆記本電腦功耗在100瓦至200瓦之間，臺式機功耗在200瓦至300瓦之間。我們按筆記本電腦保有量0.1億臺、每臺功耗100瓦、日開機4小時；臺式機保有量0.9億臺、每臺功耗200瓦、日開機4小時估算，全國計算機年耗電約280億千瓦時。
直接耗能型可細分成電子信息網絡、電子整機、電子元器件和電子材料四大領域：
首先，電子信息網絡運行針對電子信息產品的消費層面，其耗能應視為間接耗能。
其次，電子整機生產分為板卡組裝和整機總裝兩個工藝階段，板卡組裝是整機生產的耗能點，元器件與印制板焊接是主要耗能工序。波峰焊機的電功率在100-101千瓦數量級，再流焊機的電功率在101千瓦數量級。整機總裝主要是人工插裝、氣動螺裝、烙鐵焊裝以及工件自動輸送和整機調試，耗能不大。
再次，電子元器件生產是功能、結構零件的加工和組裝過程，加工和組裝除使用力學方法，還使用其他物理、化學、電化學的方法。因各類元器件的原理、材料、結構和功能差異很大而形成各具特色的專用工藝，在各專用工藝中有一些高耗能的共性技術，例如鍍膜和改性等。
最后，電子材料是電子信息產業中的耗能大戶，需要重點分析，其主要耗能點如下：
1.硅提純。硅提純是電子信息產業中的最大耗能點之一。
硅提純有多種方法，當前國內主流工藝是三氯氫硅還原法，也叫改良西門子法,工藝原理包括氧化反應、還原反應。其中，還原工序是最大的耗能點，還原時不僅需要將幾十根硅棒加熱至1050攝氏度-1100攝氏度，而且還只有1/3的三氯氫硅能還原成硅，剩下2/3的三氯氫硅要再送回還原爐，需要再消耗兩倍能源才能全部還原。平均下來，我國硅提純的單位產量能耗為每千克350千瓦時。
2.單晶生長。電子信息產業使用的單晶材料很多，用量最大的是半導體單晶和壓電單晶。半導體單晶有元素單晶(如單晶硅)和化合物單晶(如砷化稼單晶)兩類，采用提拉法或區熔法制備。硅單晶的生長需要1400攝氏度的高溫，砷化稼單晶的生長需要1200攝氏度的高溫。單晶爐的電功率一般都在100千瓦以上，區熔爐的電功率也在10千瓦左右。平均下來，我國單晶生長的單位產量能耗為每千克300千瓦時。
壓電晶體是化合物單晶，其中最重要的是俗稱水晶的石英晶體。生產人造水晶采用水熱溫差法，設備為高壓釜。平均下來，我國水晶生長的單位產量能耗為每千克75千瓦時。
3.多晶硅鑄錠。當前，我國光伏產業所使用的硅基片有單晶片也有多晶片，多晶片生產需要將高純硅料熔鑄成一個200千克-500千克的硅錠，然后再切割成片。鑄錠爐爐溫高達1500攝氏度以上，加熱功率為100千瓦。平均下來，我國多晶硅鑄錠的單位產量能耗為每千克45千瓦時。
4.陶瓷燒結。陶瓷材料有功能材料和結構材料兩大類，常用的功能材料有磁性材料、電介質材料和壓電材料，結構材料有各類基片和零件。陶瓷燒結生產技術大同小異，可統稱為陶瓷工藝。主要耗能點是燒結，能源種類主要是電能。
鐵氧體是磁性材料，俗稱黑瓷，燒成溫度一般在1200攝氏度-1400攝氏度之間，燒結窯功率一般在10千瓦-100千瓦數量級，燒結時間一般為數小時至數十小時。平均下來，我國鐵氧體燒結的單位產量能耗為每千克35千瓦時。
電子陶瓷俗稱白瓷，有電介質、壓電等功能材料和基片等結構材料，燒成溫度一般在1200攝氏度-1600攝氏度之間，燒結爐電功率一般在100千瓦數量級，燒結時間一般為數小時至數十小時。由于電子陶瓷的種類很多，因此單位產量能耗差別較大。平均下來，我國電子陶瓷燒結的單位產量能耗為每千克55千瓦時。
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5.鋁電極箔賦能。盡管片式元器件發展很快，但大電容元件目前還難以片式化，所以鋁電解電容器的用量很大，電極箔是其關鍵材料。電極箔是對光鋁箔的一側表面先行腐蝕，使其表面坑坑洼洼以增大其表面積，然后用電化學方法對腐蝕面改性，生成電介質層，后一過程叫賦能。上述過程需要在容器中連續作業，不僅需要加熱電化學反應液，還有腐蝕、賦能需要的高電壓和大電流的電能以及鋁箔自動傳送的電能，單臺設備電功率在100千瓦數量級。平均下來，我國鋁電極箔賦能的單位產量能耗為每千克200千瓦時。
6.光纖。光纖生產有兩個耗能點：一是采用氣相沉積法生產預制棒，使用氫氧做熱源，溫度高達1500攝氏度-1900攝氏度，每臺設備需要數小時才能生產1根預制棒。二是拉制光纖，預制棒在2000攝氏度高溫的拉絲爐中熔化拉絲，經涂敷后在固化爐中烘干。平均下來，我國光纖預制、拉絲的單位產量能耗為每千克0.6千瓦時。
7.電子玻璃。電子玻璃是平板顯示器件的結構零件，生產中主要耗能點是原料熔化，熔化池爐采用柴油或重油火焰加熱，溫度高達1500攝氏度。因池爐內玻璃溶液的容量很大，點火后要不停頓地連續生產，因此能耗極高。
電子信息產業耗能及碳排放情況
電子信息產業使用能源種類較多，除電能外，還有化石能及水、氣等二次能源。為便于分類，可采用實物計量單位，考核指標可采用單位產量能耗。為便于匯總，應按國家相關標準折算成標準煤。當前國家有關部門規定1千瓦時電量折合0.429千克標準煤。能源消耗與碳排量可簡單折算為：消耗1千克標準煤等于排放0.68千克二氧化碳，消耗1千瓦時電等于排放0.272千克二氧化碳。
為探尋我國電子信息產業耗能排碳情況，我們把高耗能點產品產量按業內對當前產量估算的最小值計算，累加數據后得到當前我國電子材料生產中高耗能行業每年能耗總量約為260億千瓦時。
實際上，僅估算高耗能行業的能耗是片面的。觀察全產業，101千瓦-102千瓦數量級的高耗能設備并不多，更多設備的能耗在10-1千瓦-100千瓦之間，例如各類金切機床的電動機、高溫箱的電熱絲和控制、測量儀器的電路板卡等。
一般來說，擁有數千萬元固定資產的電子企業，其供電在1000千瓦數量級；擁有數百萬元固定資產的企業，其供電在100千瓦數量級。為簡化計，我們按年開工252天、每天8小時估算，當企業平均供電300千瓦、全國注冊3萬家時，年耗電約180億千瓦時；當企業數增加到4萬家時，年耗電約240億千瓦時。當企業平均供電500千瓦、全國注冊企業3萬家時，年耗電約300億千瓦時；當企業數增加到4萬家時，年耗電約400億千瓦時。由以上數據可見，我國電子信息產業生產耗能不會超過700億千瓦時，折合標準煤3000億噸以下、二氧化碳排量低于7500萬噸或碳排量低于2000萬噸。
我們再看電子產品耗能排碳情況，僅我國電視、電腦年耗電就達880億千瓦時，若加上辦公、網絡、通信、娛樂和其他行業使用的嵌入或獨立的電子產品，年總耗能至少達1000億千瓦時，折合標準煤4300萬噸以上、二氧化碳排量達11000萬噸或碳排量達2900萬噸以上。
節能減排重抓四項措施
2005年，全國單位GDP能耗為每萬元1.22噸標準煤，單位工業增加值能耗為每萬元2.59噸標準煤。按我國政府的承諾，2020年全國單位GDP能耗下降到每萬元0.67噸標準煤，單位工業增加值能耗下降到每萬元1.42噸標準煤。我國電子信息產業能耗情況如何呢？2008年全產業營業收入6.3萬億元，工業增加值1.49萬億元，若按耗能3000萬噸標準煤估算，單位營業收入能耗為每萬元0.05噸標準煤，單位工業增加值能耗為每萬元0.2噸標準煤。可見，盡管存在八九個高耗能行業，但全產業總體上是一個超低碳產業，遠遠低于我國政府的承諾指標。不過，電子信息產品也是億萬家庭中的主要耗能器具，所以電子信息產業仍需要承擔節能減排的歷史責任。具體可歸納出4項節能減排措施：
一是推行綠色設計。
首先，審查產品標準，對現行產品標準進行節能會審，按技術可行方案形成綠色標準體系，以引導技術開發方向；其次，支持節能新材料、新器件、新電路的開發，支持在整機設計中集成的各種軟、硬件節能新技術。
二是開發綠色制造。支持節能新工藝開發，支持對現有高耗能工序的節能技術改造。
三是支持環保技術。支持對生產中燃油、燃氣產生二氧化碳的回收處理及環保新技術開發。
四是支持節能降耗。支持對電能消耗實施信息化管理，支持對高耗能原材料的節約利用。
