簡介

　　二十多年來,，科學(xué)家和氣候?qū)W家一直在發(fā)出警示，提醒人們關(guān)注全球變暖的影響及其與溫室氣體（GHG）排放之間的聯(lián)系,。但如今,，全球社會的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)向具體的行動(dòng)，以及如何解決氣候變化的根本原因和相關(guān)影響,。半導(dǎo)體是現(xiàn)代設(shè)備,、電動(dòng)汽車（EV）、智能手機(jī),、機(jī)器人等產(chǎn)品的大腦中樞。通過定制創(chuàng)新和自適應(yīng)邊緣智能,，半導(dǎo)體或可抓住解決可持續(xù)發(fā)展危機(jī)的關(guān)鍵,。

　　氣候變暖（且愈演愈烈）的成因

　　自工業(yè)革命伊始,，能源的可及性為社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長提供了支撐，由于內(nèi)燃機(jī),、蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)等技術(shù)的興起,，全世界都依賴于經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的集中化能源生產(chǎn)。過去兩百年間,，這些能源是通過燃燒碳?xì)浠衔飦硖峁┑?。雖然這種方式帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)增長，但背后的代價(jià)也十分高昂,。自1820年以來，溫室氣體排放量增長了686倍¹,，導(dǎo)致全球平均變暖約1.1°C²,，同時(shí)引發(fā)了一系列重大的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會后果,。比如,，2015-2019年間，因氣候危機(jī)需要糧食援助的人口多達(dá)1.66億³,，2000-2019年間,，因?yàn)?zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)3萬億美元⁴。

　　如果目前的趨勢保持不變,，到2050年,，全世界需要消耗兩倍于當(dāng)前水平的能源，才能推動(dòng)全球發(fā)展按預(yù)計(jì)軌跡前進(jìn),。若不改變我們的能源來源和整體能效戰(zhàn)略,，到2050年，我們目前的排放軌跡預(yù)計(jì)將導(dǎo)致氣溫升高1.9°C至2.9°C（與工業(yè)化前水平相比）,。專家表示,，相關(guān)后果還可能導(dǎo)致全球33%的人口流離失所⁵，全球GDP減少11%至18%⁶,，每年因氣候造成的災(zāi)害損失高達(dá)23萬億美元⁷,。

　　電氣化與能源效率

　　全社會正在想方設(shè)法解決全球貧困等緊迫問題，因此,，能源對于普及電力和營養(yǎng)食品等基本服務(wù)至關(guān)重要,。然而，為了避免氣候變化產(chǎn)生惡劣影響,，全世界需要在2050年之前實(shí)現(xiàn)凈零排放,，并將全球升溫幅度限制在1.5°C以內(nèi)。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵在于能源增長和快速脫碳,。

　　圖1. 我們需要立即行動(dòng)起來,，將排放量減少81%,。

　　要實(shí)現(xiàn)能源增長和快速脫碳，需要大范圍用可再生能源取代化石燃料（即從目前到2050年,，可再生能源需求增長9倍）,，并大幅提高全球能源效率（即從目前到2050年，能源效率提高2倍）⁸

　　ADI汽車與能源,、通信和航空航天事業(yè)部高級副總裁Greg Henderson表示：“通過可再生能源推動(dòng)終端應(yīng)用的電氣化,，可以淘汰產(chǎn)生溫室氣體的技術(shù)，進(jìn)而給清潔能源轉(zhuǎn)型之路帶來前所未有的機(jī)會,。主要的例子包括逐步用電動(dòng)汽車取代內(nèi)燃機(jī)汽車,，目前已經(jīng)在如火如荼地進(jìn)行中。隨著越來越多的產(chǎn)品采用電力驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),，更廣泛的發(fā)電,、配電和存儲系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)開始發(fā)揮作用?？傮w而言,，我們需要一個(gè)適應(yīng)性強(qiáng)且安全高效的能源系統(tǒng)?！?/p>

　　ADI工業(yè)和多市場事業(yè)部高級副總裁Martin Cotter表示：“在為可再生能源重新設(shè)計(jì)能源網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),，必須重點(diǎn)關(guān)注提高所有應(yīng)用的能效。從總排放量的角度來說,，全球約50%的能源消耗來自工業(yè)部門⁹,。通過部署數(shù)字互聯(lián)工廠技術(shù)，我們可以加強(qiáng)對現(xiàn)有老舊工廠內(nèi)工業(yè)運(yùn)營的控制,，并在此過程中提高生產(chǎn)力,，讓整個(gè)價(jià)值鏈?zhǔn)芤妫?shí)現(xiàn)競爭差異化,。投資可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和提高盈利能力并不矛盾：通過投資提升工業(yè)效率,，我們有可能在減少能源使用的同時(shí)提高競爭力。世界既需要新工廠,，也需要升級改造的工廠,，而能夠靈活調(diào)整的互聯(lián)數(shù)字工廠可以節(jié)約能源，從而減少排放,?！?/p>

　　實(shí)現(xiàn)電氣化和提升效率

　　圖2. 低排放資產(chǎn)支出，即將迎來巨幅增長,。⁸

　　據(jù)麥肯錫估計(jì),，從現(xiàn)在到2035年，每年用于支持低排放資產(chǎn)轉(zhuǎn)型的實(shí)物資產(chǎn)支出將增加4.5萬億美元,，這些年的累計(jì)支出將達(dá)到78.4萬億美元⁸,。在ADI服務(wù)的終端市場中,，我們預(yù)計(jì)將有大量全球投資涌入，用于工業(yè)效率提升,、建筑升級改造,，以及為EV部署和EV基礎(chǔ)設(shè)施、綠色發(fā)電以及電網(wǎng)現(xiàn)代化提供持續(xù)支持,。

　　由于監(jiān)管力度加大,、私有和公共部門的投入加大、私有部門投資增加,、碳市場日趨成熟,，以及太陽能電池板等終端應(yīng)用的總擁有成本下降等各種長期趨勢的共同作用，ADI對這方面資本支出增加的規(guī)模和可能性充滿信心,。

　　如果這些低排放資產(chǎn)得到大規(guī)模采用,，結(jié)果會如何？

　　根據(jù)對低排放資產(chǎn)支出的預(yù)期,，我們設(shè)想了一下更環(huán)保的解決方案得到全面采用和規(guī)模化后的情景,。要將全球溫室氣體排放量從目前每年的510億噸（或51 Gt）減少至凈零,，光靠一種解決方案是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

　　ADI技術(shù)副總裁兼公司院士Tony Montalvo表示：“我們向自己發(fā)起了挑戰(zhàn),，試圖搞清楚,，如果這些終端應(yīng)用得到全面采用和規(guī)模化,，像ADI這樣的解決方案所能實(shí)現(xiàn)的脫碳程度,。結(jié)果表明，大約可以實(shí)現(xiàn)一半,。我們設(shè)法將ADI的整個(gè)解決方案組合的支持影響力聯(lián)系起來,，重點(diǎn)關(guān)注那些將ADI技術(shù)作為關(guān)鍵推動(dòng)因素的終端應(yīng)用?！?/p>

　　圖3. 消除和減少排放的機(jī)會,。

　　對于一定程度上由ADI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的終端應(yīng)用，如果得到全面采用和規(guī)?；?，約可消除或減少一半的排放量¹⁰。

　　我們的評估得出了兩類主要的終端解決方案,，一類是取代產(chǎn)生溫室氣體的傳統(tǒng)終端技術(shù),，一類是提高技術(shù)的能效。取代技術(shù)的例子包括電動(dòng)汽車,、能源轉(zhuǎn)型以及可再生能源供電的電解器,。提高能效的終端產(chǎn)品示例包括工業(yè)電機(jī),、5G無線通信和互聯(lián)HVAC系統(tǒng)。

　　我們認(rèn)識到ADI技術(shù)本身并不是終端產(chǎn)品,。然而,，許多情況下，它們在終端應(yīng)用中是不可或缺的,。例如電動(dòng)汽車需要依賴于鋰離子電池,，如果沒有電池管理技術(shù)不斷評估每個(gè)電池單元的健康狀況、平衡電池包內(nèi)的電池單元并確保電池不會充電不足或過度充電,，那么電動(dòng)汽車將無從談起,。因此，作為ADI領(lǐng)跑市場的一項(xiàng)技術(shù),，電池管理是促成電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,。如果設(shè)想一個(gè)已經(jīng)完全采用電動(dòng)汽車的世界，我們認(rèn)為電池管理硬件與算法進(jìn)步的重要性,，將與電池化學(xué)以及高效,、低成本且可靠的傳動(dòng)系統(tǒng)等其他技術(shù)方面的進(jìn)步并駕齊驅(qū)。

　　再比如,，ADI解決方案還可通過部署采用ADI精密控制技術(shù)的變頻驅(qū)動(dòng)器,，并與負(fù)載或速度不斷變化的電機(jī)系統(tǒng)結(jié)合使用，來幫助減少二氧化碳排放,。ADI技術(shù)可精細(xì)調(diào)節(jié)電機(jī)速度和扭矩以匹配受控制的負(fù)載,。這樣可以使電機(jī)的容量與手頭的任務(wù)相匹配，從而節(jié)省能源,。如果將所有電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器配對,，全球排放量有望減少10%。

　　對于一定程度上由ADI技術(shù)實(shí)現(xiàn)的終端應(yīng)用（如電動(dòng)汽車或變頻驅(qū)動(dòng)器）,，如果得到全面規(guī)?；筒捎茫鐣梢詫?shí)現(xiàn)約26Gt的溫室氣體減排10,。受到這一啟示的鼓舞,，我們期待利用ADI在終端市場的獨(dú)特優(yōu)勢地位為多個(gè)行業(yè)的脫碳助一臂之力。

　　立即行動(dòng),，刻不容緩

　　2000年至2014年北極夏季月份海冰和太陽能吸收的變化,。藍(lán)色表示海冰減少的地方，紅色表示太陽輻射吸收增加的地方,。

　　現(xiàn)實(shí)情況是,，氣候變化的證據(jù)隨處可見--北極海冰正以每十年近13%的速度融化¹¹，海洋氧氣流失對熱帶珊瑚礁產(chǎn)生影響¹²,，二氧化碳水平上升,，全球各地區(qū)的生物多樣性降低¹³,。要想在2050年之前顯著降低溫室氣體排放，我們必須采用正確的技術(shù),、部署合理的基礎(chǔ)設(shè)施并積極投入其中,。這其中存在著尚未開發(fā)的巨大潛力，而且未來幾年對于大規(guī)模開發(fā)現(xiàn)有解決方案和投資突破性創(chuàng)新技術(shù)至關(guān)重要,。我們熱切期待與廣大客戶合作,，共同實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減排。

　　參考資料

　　¹ Hannah Ritchie,、Max Roser和Pablo Rosado （2020）--“CO? and Greenhouse Gas Emissions（二氧化碳和溫室氣體排放）”,。

　　² NASA地球觀測站--“World of Change: Global Temperatures（變化的世界：全球溫度）”。

　　³ Patrick Galey,、Marlowe Hood和Kelly MacNamara （2021）--“UN draft climate report: Impacts on people（聯(lián)合國氣候報(bào)告草案：對人類的影響）”,。

　　⁴ Gabriel Gordon-Harper （2020）--“UNDRR Report Calls for Improved Governance to Address 'Systemic Risk‘”（UNDRR報(bào)告呼吁改善治理以應(yīng)對“系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)”）。

　　⁵ Harry Gray Calvo和Gayle Markovitz （2022）--“Global Public Braces for 'Severe' Effects of Climate Change by 2032, New Survey Finds”（新調(diào)查發(fā)現(xiàn),，到2032年全球公共部門將面臨氣候變化的“嚴(yán)重”影響）,。

　　⁶ Swiss Re （2021）--“World economy set to lose up to 18% GDP from climate change if no action taken, reveals Swiss Re Institute's stress-test analysis”（瑞士再保險(xiǎn)研究所的壓力測試分析顯示，如果不采取行動(dòng),，世界經(jīng)濟(jì)必將因氣候變化損失高達(dá)18%的GDP）,。

　　⁷ Tom Kompas、Van Ha Pham,、Tuong Nhu Che （2018）--“The Effects of Climate Change on GDP by Country and the Global Economic Gains From Complying With the Paris Climate Accord”（氣候變化對各國GDP的影響以及遵守《巴黎氣候協(xié)定》給全球經(jīng)濟(jì)帶來的收益）。

　　⁸ ADI分析所依據(jù)的數(shù)字出自 “The economic transformation: What would we change in the net-zero transition（經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型：我們將在凈零排放轉(zhuǎn)型中改變什么）”,。麥肯錫公司,。2022年1月24日。

　　⁹ Paul Waide和Conrad U. Brunner,?！癊nergy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems（節(jié)能政策賦予電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的良機(jī)）”。國際能源署,，2011年,。

　　¹⁰ ADI分析基于內(nèi)部計(jì)算，假設(shè)可持續(xù)發(fā)展終端應(yīng)用得到全面采用和規(guī)?；?。需要額外的研究來解釋終端產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。51GT的來源為比爾·蓋茨的《氣候經(jīng)濟(jì)與人類未來》（How to Avoid a Climate Disaster）一書,。

　　¹¹ 世界野生動(dòng)物基金會--“Six ways loss of Arctic ice impacts everyone（北極冰層消失影響人類的六種方式）”,。

　　¹² “Ocean Deoxygenation: A Driver Of Coral Reef Demise（海洋脫氧：珊瑚礁消亡的影響因素）”，Reefcause Conservation,，2021年9月25日,。

　　¹³ “Biodiversity - our strongest natural defense against climate change（生物多樣性--人類應(yīng)對氣候變化的最強(qiáng)自然防御手段）”,，聯(lián)合國，2022年,。

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