近年來，各國政府紛紛出臺政策法規(guī)支持半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以中國為例，自2014年印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，中國頒布了一系列產(chǎn)業(yè)政策，奠定了對半導體產(chǎn)業(yè)高度重視與鼓勵發(fā)展的基調。特別是今年“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期”的成立，標志著中國對半導體產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的進一步深入布局。

作為科技高地，半導體產(chǎn)業(yè)的演進之路需要政策、市場與技術的共振。基于全面服務電子與半導體產(chǎn)業(yè)鏈的豐富實踐與專業(yè)能力，ABB高安全、高可靠、高性能的工廠電能質量與工廠供電解決方案為國家高端制造保駕護航。

半導體行業(yè)“極限挑戰(zhàn)”催生新需求

半導體行業(yè)具有技術難度高、投資規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)品種類多、更新迭代快、下游應用廣泛等特點。例如，一顆小小的芯片要歷經(jīng)上千道工序才能將復雜的電路和數(shù)以百億計的晶體管巧妙地壓縮至方寸之間。而精密的雕刻藝術背后，每一道工藝流程都是對精度和穩(wěn)定性等方面的“極限挑戰(zhàn)”。時刻脈動在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的電能是破解電子與半導體行業(yè)難題的重要著力點。

半導體行業(yè)的光刻、刻蝕、離子注水等關鍵工藝段應用了大量精密制造設備，且大部分工藝需要24h不間斷運行，因此對供電質量和供電連續(xù)性都提出極高的要求。根據(jù)國家現(xiàn)行標準GB 50809《硅集成電路芯片工廠設計規(guī)范》，硅集成電路芯片工廠用電負荷為一級負荷，其意義可見一斑。

實際生產(chǎn)中，電壓暫降與諧波是影響電能質量的兩大“公害”。電壓暫降不但導致原材料大量報廢，產(chǎn)品優(yōu)良率嚴重下降，還會造成昂貴的關鍵工藝設備損毀，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。半導體工廠中大量非線性負荷設備產(chǎn)生的諧波，同樣會導致關鍵工藝設備宕機或運行不穩(wěn)，造成產(chǎn)品質量波動，并且工廠電網(wǎng)功率因數(shù)低還會帶來制造能耗高，增加電費支出。

當然，獨特的產(chǎn)業(yè)屬性也決定了半導體必然是工業(yè)能耗大戶。全球范圍內，“缺電”在某種程度上已成為當前制約半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的阻礙之一。在綠色低碳的時代背景下，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展與綠色轉型的協(xié)同成為行業(yè)新的課題。

以需求為導向助力產(chǎn)業(yè)破局

在電子與半導體產(chǎn)業(yè)躍遷之路上，ABB圍繞電壓暫降、諧波治理與無功補償、關鍵電源、可靠供電、綠色低碳5大行業(yè)需求，按下產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的加速鍵。

電壓暫降

針對半導體行業(yè)工藝段、工藝設備、廠務動力、工廠變電站等不同應用場景的低壓配電系統(tǒng)電壓波動問題，ABB的PCS100 AVC-40動態(tài)電壓調節(jié)方案，HiPerGuard MV UPS中壓不間斷電源方案，M4M40(S級)、M4M50(A級) 高端電能質量分析儀等可以從208V~480V到24kV電壓等級范圍內快速、精確的補償電壓暫降和暫升、并實現(xiàn)連續(xù)的電壓調節(jié)，穩(wěn)定內外網(wǎng)電壓，保護關鍵工藝設備免受電壓擾動的影響，提升半導體制造的安全可靠性，提高產(chǎn)品優(yōu)良品和工廠產(chǎn)能。

諧波治理與無功補償

面對電子與半導體行業(yè)中各種負載導致的電能質量問題，ABB的破解之道是SmartPQF、SmartPQS和RCR-7%“組合拳”。

SmartPQF和SmartPQS方案集成了諧波治理、雙向連續(xù)無功補償、負載平衡、穩(wěn)定電壓四大電能質量功能，有效降低了設備投資成本。產(chǎn)品采用模塊化設計，根據(jù)不同需求可靈活組合配置，濾波和補償響應速度更快，閉環(huán)控制濾波更徹底、效率更高。RCR-7%串聯(lián)電抗器無功補償方案配套電容器≤1000V，全面滿足多種電壓等級的需求，電容器采用蛭石填充，降低了工廠火災風險。

關鍵電源

電子與半導體關鍵工藝段配電包含三個主要環(huán)節(jié)：低壓總進線與聯(lián)絡，饋線側的雙電源轉換和關鍵工藝設備前端的UPS。針對上述環(huán)節(jié)，ABB分別部署了全新雙電源轉換技術Emax 2 Harness兩進線一母聯(lián)雙電源轉換系統(tǒng)，饋線側采用TruOne?一體式模塊化快速自動轉換開關，關鍵工藝設備前端配置DPA分散式并聯(lián)架構的不間斷電源。優(yōu)異的輸出性能和關鍵電源保護，為關鍵工藝設備提供更高的可靠性、安全性和高效性。

可靠供電

大型電子與半導體工廠的負荷容量巨大，通常需要設置一個220kV或110kV變電站，兩路電源線供電，生產(chǎn)工藝和動力用電設備配備用電源，生產(chǎn)工藝和動力用電核心設備應設UPS。

ABB UniGear ZS1開關柜可以提供24kV和12kV的解決方案，為半導體工廠量身打造，配合PGS600和DAAS方案，有效提升半導體工廠的供電可靠性水平。UniGear ZS1 可以提供最窄500 mm 寬中置柜，帶可抽出式斷路器，減少占地面積，實現(xiàn)了包括溫升、動作、位置和環(huán)境等全面狀態(tài)感知。智能閉鎖系統(tǒng)、一二次融合的嵌入式設計使開關柜的使用更安全；模塊化主機，圖形化的人機界面為客戶帶來便利性；先進的傳感器技術和邊緣計算能力，配合 ABB資產(chǎn)健康管理平臺，幫助客戶實現(xiàn)資產(chǎn)保值。

MNS Digital數(shù)字化低壓開關柜，傳承 MNS?系統(tǒng)領先的質量標準和制作工藝，并融合互聯(lián)網(wǎng)技術和智能傳感器，可實現(xiàn)遠程監(jiān)測、控制和設定，提供詳細的故障診斷和事件日志，幫助用戶進行大數(shù)據(jù)分析；可提前預警設備故障，實現(xiàn)前瞻性維護，確保安全、可靠、持續(xù)的用電需求。7x24小時的安全、連續(xù)生產(chǎn)，對于半導體行業(yè)的用戶是至關重要的。 MNS Digital 的數(shù)字化開關柜延續(xù)并發(fā)展了MNS?的安全可靠性，能夠為客戶提供更可靠的連續(xù)供電，確保操作人員更高的人身安全。

WavePro及Lmax系列低壓密集型母線槽，是低壓配電系統(tǒng)中用于傳輸電能、分配電能的一種成套設備，具有電能損耗小、載流能力大、防護等級高、分配電能方便、安全可靠等優(yōu)點，適配半導體行業(yè)應用場景，實現(xiàn)對電流負荷的有效控制，為供電安全提供保障。

ABB電氣安裝類產(chǎn)品重點關注和解決電氣施工環(huán)節(jié)中的重點、難點和易出事故點，通過優(yōu)化產(chǎn)品設計、提高產(chǎn)品品質、簡化現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)等來提高電氣施工的效率，降低事故率，從而提高電氣系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

綠色低碳

減碳是一項上下求索的復雜工程，漫漫征途上，ABB以數(shù)字化為錨探尋出綠色低碳發(fā)展的更優(yōu)解。

ABB Ability零碳工廠與工業(yè)園區(qū)智慧能源管理方案，是零碳工廠與工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)“指揮家”，賦能以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的構建，提高工廠與工業(yè)園區(qū)可再生能源的消納率，打造綠色高效、柔性開放的新型工業(yè)園區(qū)和工廠基礎設施。

ABB Ability低壓配電數(shù)字化方案采用多項創(chuàng)新的數(shù)字配電技術，以全新的方式實時監(jiān)測、精準操控、主動預測、智慧運維和資產(chǎn)全生命周期管理，為電子與半導體行業(yè)提供智慧、高效、可靠、低碳的動力保障。

ABB Ability智慧工業(yè)建筑控制方案，通過數(shù)字化技術提升廠房潔凈區(qū)的控制水平，增強工建的智慧管理能力，不但提供甲級寫字樓星級式的辦公和生產(chǎn)服務，而且可以實現(xiàn)工建的零碳化。

創(chuàng)新合作打造產(chǎn)業(yè)鏈新標桿

在科技日新月異的時代，半導體行業(yè)始終站在創(chuàng)新的最前沿，引領著全球變革的方向。ABB Ability創(chuàng)新的數(shù)字化技術可以為高端科技工廠構建一體化的管理平臺，實現(xiàn)工廠能源柔性管理，全生命周期的設備資產(chǎn)健康管理。ABB全面的解決方案涵蓋半導體產(chǎn)業(yè)鏈上的光伏硅片、分立器件、液晶面板、集成電路等關鍵環(huán)節(jié)，為產(chǎn)業(yè)注入安全可靠、智慧高效、綠色低碳的新動能。

碳化硅（SiC）作為目前第三代半導體材料中成熟商用材料的典型代表，以其優(yōu)越的性能再次掀起風潮。廣州某半導體技術公司碳化硅項目應用的電氣設備品種多、數(shù)量大，生產(chǎn)過程中設備的穩(wěn)定性和安全性成為影響晶體品質的重要因素。

ABB配電系統(tǒng)智慧解決方案以ZEE600 智慧配電管理方案與MNS 低壓開關柜數(shù)字化方案為核心，邊緣側部署ZEE600系統(tǒng)具有完善的數(shù)據(jù)庫管理等功能，實現(xiàn)了中低壓開關柜設備統(tǒng)一集中式智慧管理，協(xié)助客戶實現(xiàn)安全、可靠、可持續(xù)的智慧高效運維。全系列ABB中低壓配電方案在保證供電連續(xù)性及安全性的前提下，未來廠區(qū)即使擴建或產(chǎn)能提升，仍能做到全生命周期的效益較大化。

OPPO（重慶）智能生態(tài)科技園總規(guī)劃建筑面積133萬m2，是一座集智能終端、智能硬件、軟件、云服務及增值服務等研發(fā)、生產(chǎn)于一體的研發(fā)制造基地，也是重慶構建智能產(chǎn)業(yè)“芯屏器核網(wǎng)”全產(chǎn)業(yè)鏈、打造全球最大的智能終端生產(chǎn)基地的重要支撐。

面對供電與運維的雙重需求，ABB Ability EAM智能配電控制系統(tǒng)實現(xiàn)園區(qū)配電數(shù)字化監(jiān)測及智慧運維，并自動向運維人員推送告警信息，實現(xiàn)本地+移動端運維管理的新模式，節(jié)省管理成本，助力配電設備實現(xiàn)從傳統(tǒng)運維向智慧運維的全面升級?？茖W用電管理及高效運維，賦能科技園區(qū)綠色低碳化發(fā)展。

保障高端制造的高可靠、高安全、高效率、低碳化與降成本，與全生命周期的電氣服務密切相關。ABB PowerCare無憂服務基于專屬管家和智慧運維服務平臺為用戶提供專業(yè)的設備全生命周期管理服務，包含無憂管家、無憂運維和無憂系統(tǒng)等功能模塊。專屬管家、原廠服務，協(xié)助制訂全生命周期運維計劃，助力安全可靠的電力供應；通過數(shù)字化工具，分析電能質量，發(fā)現(xiàn)原因并提供改進建議，保障電力系統(tǒng)電能質量水平；通過掌握電氣設備的最新運行參數(shù)和變化趨勢、了解整體的能耗情況，幫助用戶進行合理、有效的能源管理，從而實現(xiàn)數(shù)字化轉型、綠色低碳及可持續(xù)發(fā)展。結合ABB Advisory咨詢服務提供的設備安全評估、系統(tǒng)分析優(yōu)化、可持續(xù)咨詢等專業(yè)咨詢服務，助力客戶打造互聯(lián)互通、智慧可靠、綠色可持續(xù)的配電系統(tǒng)，為高端制造保駕護航。

伴隨AI科技革命的縱深推進，以及自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)等多重因素助力，電子與半導體行業(yè)正迎來嶄新的戰(zhàn)略機遇。產(chǎn)業(yè)提速的背后，更復雜的功能，更高的安全性，更快速的交付，更低的能耗與成本，仍是尚未滿足的迫切需求。ABB深耕產(chǎn)業(yè)多年，始終以科技創(chuàng)新為核心，助力電子與半導體行業(yè)的綠色高質量發(fā)展。站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新起點，ABB將繼續(xù)與產(chǎn)業(yè)需求同頻，用合作、創(chuàng)新譜寫行業(yè)發(fā)展的絢麗新篇。

審核編輯 黃宇