ISO 19694-72024 固定源排放-能源密集型工业中温室气体排放的测定-第7部分半导体和显示器工业标准立项发展报告

固定源排放——能源密集型工业中温室气体排放的测定——第7部分：半导体和显示器工业标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:StationarySourceEmissions—DeterminationofGreenhouseGasEmissionsinEnergy-IntensiveIndustries—Part7:SemiconductorandDisplayIndustries摘要随着全球气候治理进程的加速推进，半导体和显示器工业作为能源密集型产业中的高增长领域，其温室气体排放的精准量化已成为国际碳管理体系的重点关注对象。ISO19694-7:2024《固定源排放——能源密集型工业中温室气体排放的测定——第7部分：半导体和显示器工业》由国际标准化组织（ISO）于2024年2月9日正式发布，是ISO19694系列标准的重要组成部分。本报告系统分析了该标准的立项背景、技术框架、核心内容及其应用价值，梳理了标准制定的组织基础与工作流程，并对其在统一全球半导体和显示器行业温室气体核算方法、支撑碳边境调节机制（CBAM）实施、推动行业低碳转型等方面的关键作用进行了深入探讨。报告指出，该标准的发布填补了半导体和显示器领域温室气体排放测定国际标准的技术空白，其基于工艺单元的核算边界划分和融合直接测量与排放因子法的双层测定模型，为行业提供了兼具科学性和可操作性的技术范式。展望未来，随着各国碳核算制度的逐步趋同和半导体产业的持续扩张，ISO19694-7将在全球碳治理格局中发挥日益重要的作用。关键词：固定源排放；温室气体测定；半导体工业；显示器工业；ISO19694-7；能源密集型产业；碳核算Keywords:Stationarysourceemissions;Greenhousegasdetermination;Semiconductorindustry;Displayindustry;ISO19694-7;Energy-intensiveindustries;Carbonaccounting一、引言1.1研究背景全球气候变化的严峻挑战已促使国际社会形成广泛的减排共识。2023年12月，《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）首次达成“转型脱离化石燃料”的全球共识，标志着国际气候治理进入新的历史阶段。在此背景下，准确、可靠、可比较的温室气体排放数据成为各国制定减排政策、企业实施碳管理、市场开展碳交易的基础性技术支撑。半导体和显示器工业是当今信息技术产业的核心基础，也是全球增长最为迅速的工业部门之一。据世界半导体贸易统计组织（WSTS）数据，2023年全球半导体市场规模约为5,200亿美元，预计2030年将突破1万亿美元。与此同时，该行业的温室气体排放问题日益引起国际关注：一方面，半导体制造过程中使用的全氟化合物（PFCs）、氢氟碳化物（HFCs）、六氟化硫（SF₆）和氮氟化物（NF₃）等特种气体具有极高的全球增温潜势（GWP），部分气体的GWP值可达CO₂的数万倍；另一方面，半导体和显示器制造工艺高度复杂，涉及数百道工序，不同工艺环节的排放特征差异显著，给排放的准确测定带来了独特的技术挑战。1.2标准立项的行业需求在ISO19694-7发布之前，半导体和显示器工业的温室气体排放测定缺乏统一的国际标准。尽管《IPCC国家温室气体清单指南》提供了通用性的排放估算方法，但其针对半导体制造特殊工艺的适用性明显不足。不同国家和地区的监管要求与核算规则存在显著差异，企业依据各异的方法学进行排放报告，导致数据缺乏可比性，严重制约了国际碳市场的互联互通和跨境碳监管的有效实施。具体而言，行业对标准化排放测定方法的需求体现在以下几个维度：第一，半导体和显示器生产过程中使用的含氟温室气体种类繁多、排放路径复杂（包括工艺排气、设备泄漏、尾气处理装置去除等），需要建立系统的分类测定框架；第二，不同国家和地区的监管要求与核算规则存在差异，企业向不同辖区的监管机构报告排放数据时需要适用多套规则体系，核算成本高且容易产生不一致；第三，随着欧盟碳边境调节机制（CBAM）的逐步实施，半导体和显示器产品在国际贸易中面临日益严格的碳排放信息披露要求。在此背景下，制定专门针对半导体和显示器工业的温室气体排放测定国际标准，已成为全球产业界的普遍呼声和国际标准化的紧迫任务。1.3ISO19694系列标准概述ISO19694系列标准是国际标准化组织（ISO）下设的技术委员会ISO/TC146（空气质量技术委员会）SC1（固定源排放分技术委员会）主导制定的关于能源密集型工业温室气体排放测定的系列标准。该系列标准按照工业部门进行划分，旨在为不同行业提供统一、协调的温室气体排放测定方法。系列标准结构如下：-ISO19694-1:2021——一般性框架与导则-ISO19694-2:2022——钢铁工业-ISO19694-3:2023——铝工业-ISO19694-4:2023——镁工业-ISO19694-5:2023——钛工业-ISO19694-6:2023——铁合金工业-ISO19694-7:2024——半导体和显示器工业（本报告分析对象）ISO19694-7:2024作为该系列的最新组成部分，由ISO/TC146/SC1/WG17（第17工作组）负责制定，其发布填补了系列标准在电子制造领域的空白，标志着ISO19694系列在覆盖主要能源密集型工业部门方面取得了重要进展。二、标准主要内容2.1标准基本信息ISO19694-7:2024《固定源排放——能源密集型工业中温室气体排放的测定——第7部分：半导体和显示器工业》于2024年2月9日由国际标准化组织正式发布，标准状态为现行有效。该标准属于固定源排放限值分类下的技术标准，由ISO/TC146/SC1（固定源排放分技术委员会）归口管理。标准正文以英语呈现，采用电子版加密PDF格式发行。2.2适用范围与边界ISO19694-7:2024规定了半导体和显示器工业固定源温室气体排放的测定原则、方法和程序。标准的适用范围涵盖但不限于以下生产活动：-半导体晶圆制造（包括前端工序中的薄膜沉积、刻蚀、清洗等工艺环节）；-半导体封装与测试；-平板显示器（含液晶显示器LCD、有机发光二极管OLED等）制造；-太阳能电池片及组件生产（当采用半导体工艺路线时）。在排放源界定方面，标准将温室气体排放分为直接排放与间接排放两大类别，并根据半导体和显示器工业的工艺特征进行了精细化分类。标准所涵盖的温室气体种类主要包括：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、六氟化硫（SF₆）、三氟化氮（NF₃）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs，如CF₄、C₂F₆、C₃F₈等）以及其他含氟温室气体（如三氟化氯ClF₃、六氟化钨WF₆等）。其中，针对含氟温室气体的测定方法设计是标准的突出技术亮点——由于此类气体的GWP值极高，即便少量排放也会对企业的碳足迹产生重大影响，因此标准对其排放量化给予了重点技术关注。标准明确适用于固定源排放的测定，即为半导体和显示器生产设施中通过工艺排气管路、废气处理系统排放口等固定排放点向大气释放的温室气体。2.3技术框架与核心方法ISO19694-7:2024的核心技术框架建立在“基于工艺单元的排放核算模型”之上。标准要求企业首先将生产设施划分为若干工艺单元（processunits），每个工艺单元包含一组具有相似排放特征的生产设备和相关辅助系统，然后针对每个工艺单元分别量化其温室气体排放量，最终加总得到设施层面的总排放量。这一自下而上的核算结构能够有效应对半导体和显示器制造工艺环节多、排放源分散的技术挑战，同时还为排放数据的溯源和核查提供了清晰的核算路径。在排放量化方法上，标准提供了两种层次的测定方法：方法A——直接测量法：通过在排放点安装连续排放监测系统（CEMS）或采用定期采样分析的方式，直接测定排放气流中的温室气体浓度和流量，进而计算排放量。直接测量法具有数据精度高的优点，但对监测设备和实验室分析能力要求较高，适用于重点排放源或法规强制要求实施在线监测的情形。方法B——排放因子法：通过统计活动数据（如气体使用量、晶圆加工面积、设备运行时长等）并乘以相应的排放因子来计算排放量。这一方法又细分为两类：-*基于气体消耗量的计算方法*：根据含氟气体的采购量、库存变化量和废弃物处理量进行质量平衡核算，适用于含氟温室气体的排放估算。其中，标准引入了“气体消耗量扣除去除量”的净排放核算思路，即在核算中扣除尾气处理装置（如洗涤塔、燃烧室、等离子破坏装置等）所去除的排放量，从而客观反映经过末端治理后的实际排放水平。标准对尾气处理装置去除效率的验证要求作出了规定，要求企业通过定期检测或连续监测获取去除率数据，以支持净排放核算的准确性。-*基于工艺活动水平的计算方法*：利用各工艺单元的生产活动数据（如刻蚀工序的电极使用量、CVD工序的晶圆处理片数等）乘以工艺基准排放因子进行估算。标准特别指出，两种方法并非相互排斥，企业可根据数据可得性和成本效益原则，对不同排放源分别选用适宜的测定方法，且鼓励在可行条件下采用直接测量法对排放因子法进行验证和校准。这种“分层组合”的方法学设计既保证了排放数据的可靠性，又兼顾了不同规模和类型企业的实施能力。除了排放量化方法外，标准还设置了系统性的质量控制与质量保证（QA/QC）要求，包括对测量仪器的定期校准、排放因子的不确定性评估、数据的记录与存档管理等方面提出了明确的技术指标。标准在附录中给出了排放测定报告的内容框架和格式规范，为企业编制标准化排放报告提供了模板参考。三、标准发布机构及主要参与单位3.1国际标准化组织（ISO）及其技术委员会ISO19694-7:2024由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）发布。ISO成立于1947年，总部位于瑞士日内瓦，是全球最大的自愿性国际标准制定组织，拥有来自170多个国家的国家标准化机构成员，其制定的国际标准涵盖除电工电子领域（该领域由国际电工委员会IEC负责）以外的几乎所有技术领域。截至2024年底，ISO已发布超过25,000项国际标准，这些标准在全球范围内被广泛采用，深刻影响着产品安全、环境保护、质量管理和技术创新等各个层面。ISO19694-7:2024的具体制定工作由ISO/TC146“空气质量”技术委员会下设的SC1“固定源排放”分技术委员会承担。TC146成立于1969年，是ISO中负责空气质量领域标准化的专业技术委员会，其工作范围涵盖环境空气、室内空气、固定源排放和排放监测等多个方面。SC1“固定源排放”分技术委员会的工作则聚焦于固定污染源向大气排放的污染物和温室气体的测定方法与技术要求，秘书处由德国标准化协会（DIN）承担。在ISO/TC146/SC1的组织架构下，第17工作组（WG17）专门负责ISO19694系列标准中关于能源密集型工业温室气体排放测定各部分的起草工作。WG17汇集了来自各成员国的行业专家、标准化技术专家、环境监测机构和学术研究人员，通过多轮工作组会议和技术讨论逐步完善标准草案，最终提交ISO中央秘书处进行成员国投票表决。3.2主要参与单位——德国标准化协会（DIN）德国标准化协会（DeutschesInstitutfürNormung,DIN）作为ISO/TC146/SC1秘书处的承担单位，在ISO19694-7:2024的制定过程中发挥了重要的组织协调作用。DIN成立于1917年，是德国国家标准化机构，注册为非营利性组织，代表德国参与国际和欧洲标准化事务。DIN目前管理着约30,000项国家标准和标准草案，同时承担约80个ISO技术委员会和分技术委员会的秘书处工作，是欧洲乃至全球标准化领域最活跃的机构之一。四、标准的发展历程4.1立项阶段ISO19694-7标准项目的立项可以追溯至ISO/TC146/SC1在2018年前后的工作规划。彼时，ISO19694系列的前几部分（钢铁、铝等行业标准）正处于制定或刚发布阶段，系列标准在全球范围内获得了积极反响。然而，半导体和显示器行业作为温室气体排放的重要来源，尚未被纳入系列标准的覆盖范围，而该行业的产业规模及排放总量仍在快速增长。在此背景下，SC1在分析行业需求和现有标准缺口的基础上，提出了将半导体和显示器工业纳入ISO19694系列的立法建议。立项建议书经SC1内部讨论完善后，提交ISO中央秘书处进行新工作项目（NewWorkItemProposal,NWIP）投票，并获得成员国多数赞成通过。随后，SC1成立WG17工作组，正式启动ISO19694-7的起草工作。4.2起草与审议阶段在标准起草阶段，WG17工作组召集了来自各成员国的专家，经过多轮会议讨论和草案多轮迭代修改，逐步形成了标准的技术框架和核心方法内容。起草过程中，专家们重点研讨和解决了若干关键技术问题：一是半导体制造工艺中含氟温室气体排放源的系统识别与分类方法；二是复杂工艺条件下排放因子的确定与验证手段；三是直接测量法在含氟气体监测中的适用性及技术限制；四是不同测试方法之间的可比性和不确定性控制。标准草案在WG17内部达成一致后，依次进入委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）阶段。各阶段均需经过ISO成员国为期数月的投票程序，收到的技术意见由WG17逐条处理并形成处理意见报告。2023年下半年，ISO19694-7进入FDIS阶段，最终投票获得通过。2024年2月9日，ISO中央秘书处正式发布ISO19694-7:2024，标准编入ISO标准目录，成为全球半导体和显示器工业温室气体排放测定的权威国际标准。五、标准发布的意义与应用前景5.1对行业碳排放管理的促进作用ISO19694-7:2024的发布对于半导体和显示器行业的碳排放管理具有里程碑式的意义。该标准为企业建立科学、规范的温室气体排放核算体系提供了统一的技术依据，使不同企业、不同国家之间的排放数据具备了可比性基础。通过采用标准化的测定方法，企业能够更准确地识别自身排放的热点环节，为制定针对性的减排措施提供数据支撑。同时，标准中关于尾气处理装置去除量扣除的规范，也为企业合理体现末端治理成效提供了技术途径——企业通过采用更高效的尾气处理设备，可以在标准的净排放核算框架中获得直接的数据体现，从而形成正向激励。5.2对国际贸易和碳边境调节的影响随着欧盟碳边境调节机制（CBAM）在2023年10月进入过渡期，国际贸易中的碳排放信息披露要求正在从“自愿”走向“强制”。半导体和显示器产品虽未被纳入CBAM首批覆盖行业，但从政策趋势来看，未来极有可能被纳入扩展范围。ISO19694-7:2024的发布为半导体和显示器产品的碳排放核算提供了国际公认的方法基础，有助于出口企业按照统一的标准数据产品碳足迹信息，降低绿色贸易壁垒带来的合规成本和市场风险。5.3对全球碳市场的支撑作用在全球碳市场快速发展的背景下，ISO19694-7:2024的发布为碳交易机制中温室气体排放数据的核证提供了标准化的核算基准。统一的测定标准增强了不同法域下碳排放数据的可比性和可互认性，是碳信用互认和碳市场跨境联通的关键技术前提之一。此外，ISO19694-7与ISO14064系列（温室气体量化和