經常聽到關於永續發展的討論，但它到底是什麼？在《牛津英語詞典》中，永續發展的最新定義是「環境上可持續的特性；在避免自然資源長期耗盡的同時，可以維持或繼續運作某種過程或某家企業的程度。」這是一個複雜的概念，有三個方面值得談論。

首先是影響。以最簡單的方式來說，永續發展關乎子孫後代，關乎將為他們留下一個怎樣的世界。我們經常談論環境，好像其是一種獨立的事物，但環境如此重要的原因，在於我們全都離不開它，並且很難想像有比這更重要的影響。作為工程師，讓世界變得更美好正是我們研發技術的意義所在。

其次是範圍。當然，範圍是全球性的。我們可以改善在地環境，但要真正使世界變得更加美好，必須從全球角度去思考和行動；這表示可以超越國家邊界和政治的方式發展技術，但仍在社會價值結構內運作。作為工程師，希望技術能用於全球，這表示我們需要瞭解業務，而不僅僅是技術。

最後一個方面是平衡。永續發展表示在環境、社會公平和經濟之間達成平衡。我們生活在一個技術創造價值的世界中，但前提是人們可以使用技術。經濟上的現實是，消費者購買模式正在產生變化。

實際上，任何被視為「綠色」的產品相較於同等的「非綠色」產品可能都有一個溢價。食品就是一個例子，諸如Whole Foods公司正是從綠色食品的溢價中獲利。然而不止於此，永續性可以增加技術所創造的價值，汽車、半導體和軟體是下一個重要領域。

半導體和軟體比以往任何時候都重要

半導體在我們生活中的作用眾所皆知。COVID-19大流行使全球許多產業受到重創。現在，隨著全球日漸走出疫情，我們看到消費者需求急劇成長—從消費性電子到汽車等皆如此。供應緊張，成本上升，市場動盪。半導體產業迎來重大反彈，年同比成長26％，年收入現已超過6000億美元，相當於地球上每個人每年近100美元。

圖一 : 全球半導體市場規模：從1990年到2022年（單位為十億美元）（source：ADI）

如此明顯的成長是否表示市場即將下跌？目前還不清楚。但是，半導體市場歷經多個經濟週期，一直表現出很強的韌性。實際上，在過去的三十年中，半導體市場成長的平均複合年成長率超過8.5％。之所以有如此韌性，因為半導體對電氣化、經驗、自動化、通訊等領域的大趨勢，提供了日益強大且深刻的支援。

半導體產業規模很大，而晶片創造的價值則更大，估計達到數十萬億美元，其原因在於晶片的工作方式。半導體晶片測量我們周圍的世界，處理訊號，驅動雲端運算，並使軟體能夠在電腦、手機、汽車、工廠等環境中運作。簡言之，沒有晶片，我們現在所依賴的大部分技術將不復存在。在晶片上運作的軟體以及綠色溢價所帶來的額外價值，大幅加強技術的影響力。

先進技術的影響

當努力對永續發展產生積極影響時，首先需要瞭解如何衡量它。影響不僅僅是使用自己的技術去做什麼，而且包括客戶如何使用這些技術來影響環境。溫室氣體（GHG）排放是衡量影響的一種方法。實際上，運輸、建築物/製造業和電力占全球溫室氣體總排放的74％。

圖二 : 測算運用科技可減少的溫室氣體排放數量的模型（source：ADI）

我們開發一個模型來測算客戶能夠減少多少排放，如圖二所示。測算結果顯示，使用ADI技術的客戶至2025年可望每年減少2.5億噸的溫室氣體排放，到2030年可望減少近6億噸的溫室氣體排放。

至於6億噸是什麼概念呢？據估計，為了實現溫室氣體排放的「淨零」平衡，全球每年需要減排510億噸。當然，還有其他類型的技術也能產生影響，日後可以把這些技術增加進來。但首先，我們來深入研究電氣化。

半導體和電氣化的成長

電氣化是一個廣泛的概念，不僅包括所有類型的電動車（EV），而且包括任何有插頭的東西，其涵蓋了所有具有插頭的物品所連接的電網。從經濟角度看，汽車產業正迅速成為對電網影響最顯著的因素之一。

實際上，汽車產業正處於其歷史上最重要的變革階段。截至今日，所有主要OEM都宣佈要將投資從汽油發動機車輛轉向電動車輛。對於半導體和軟體公司來說，這是個好消息。

圖三 : 電動車的半導體含量是內燃機（汽油驅動）汽車的3倍。（source：ADI）

圖四 : 在接下來的5年，預計電動車將成長近8倍。（source：ADI）

現今汽車平均包含價值450美元的半導體組件。然而，電動車平均包含的半導體價值是上述價值的大約3倍。目前公路上的電動車數量為1600萬輛，在接下來的5年，預計此一數字將成長到1.25億以上。這表示可以預期，在未來5到10年，所有汽車半導體中的一半將用在電動車上。

不僅汽車中的硬體內容成長，軟體內容同樣大幅成長。到2030年，預計軟體將成為汽車產業最大的收入來源，甚至大於汽車銷售。如此結構性變化為科技公司創造半導體附加值提供了巨大機會。實際上，我們現在已經在獲取此種價值。例如ADI推出的無線BMS（wBMS）技術建立在從頭開發的完整平台上，不僅包括硬體，而且包括全新的無線協議堆疊；該系統支援無線更新，並實現了業界最高的安全評級。

從技術角度看，電池是電動車的賦能系統。電動車電池必須連接電網才能充電，其也可以用於儲能元件，以將能量放回電網中。消費者、收費公司和OEM如何償付此種能源的業務模式正在持續發展，也會看到生態系統將持續發生變化。

首先考慮電氣負載。1.25億輛電動車的最大負載約為10 TWh。這與全球總發電量的預期成長（從25,000到28,000 TWh）相較之下很小，但當電動車在基礎設施內部移動時，其負載在時間和空間上都有獨特的動態性。因此，不僅要求能夠處理總負載，還必須進行即時管理，從而向電網上的所有電氣裝置無縫且零中斷地輸送電力。

在充電電纜的電網端，ADI提供精密量測、控制和即時訊號處理技術。實際上，這些技術已被用於世界上複雜度非常高的二次變電站，透過為電網邊緣增加智慧確保可靠的電力輸送和電網管理。隨著新能源和新負載加入，電網越趨去中心化，雜訊越來越高，而我們預期此類設備將成為新的標準。

最後談談潔淨能源。儘管化石燃料將持續滿足全球能源需求的一部分，但未來的大部分成長將由潔淨能源實現。潔淨能源使用量的爬升正在全球範圍內發生，這不僅是由氣候協定推動的，而且是由經濟因素推動的。太陽能和風能要比石油便宜，相較於加油，電動車消費者更喜歡充電帶來的便利和省錢。

然而，潔淨能源的特點是間歇式運作，因此必須使用儲能系統進行管理，使其平穩進入電網。儘管儲能市場比電動車市場小得許多，但儲能系統的成長速度超過電動車生產的速度，並且依賴於針對特定使用場景定制的精密BMS。

加速進入未來

展望未來，我們看到半導體的減排影響為上游供應鏈帶來壓力，迫使其隨著時間推移而變得更加環保。實現真正的零碳物料供應對半導體而言十分困難。但是，佔先機者將能獲得溢價。現今的消費者願意為綠色產品支付更多費用，預計半導體也是如此。所以，這個目標值得追求。而我們什麼時候會看到零碳排放晶圓製造廠？或者零碳排放封裝？

ADI正在制定一項新的重大計畫，旨在實現永續的電池。我們與合作夥伴一起對電池生命週期開展研究，以便檢測異常，監控電池健康狀況，並評估電池離開車輛以後的梯次利用價值。

圖五 : BATTERY DATA INSIGHTS電池生命週期資料分析（source：ADI）

我們對地球的影響從未像目前這般重要。我們正處於讓世界變得更具永續發展能力的起步階段，而半導體驅動的電氣化，則是加速實現「淨零」未來的關鍵技術。

（本文作者Patrick Morgan為ADI汽車電氣化及永續能源部副總裁）