我國PCB工業(yè)面臨的“四大”挑戰(zhàn)（2）——“減成法”技術(shù)的資源消耗之挑戰(zhàn)

林金堵

CPCA顧問 本刊主編

30多年來的改革、開放，使我國GDP值快速地超過日本，成為世界第二大經(jīng)濟體（國家），我國生產(chǎn)PCB產(chǎn)品也成為世界（產(chǎn)量和產(chǎn)值）第一大國……加上人口因素，隨之而來，當(dāng)然也成為世界最大的資源消耗國和CO2最大排放國！我國PCB工業(yè)到2010年的年產(chǎn)量已超過18000萬平方米，年產(chǎn)值超過180億美元，還有擴大的趨勢，加上各行各業(yè)的發(fā)展速度與要求，已經(jīng)威脅著我國（包括世界）所能提供的自然資源能力的矛盾與壓力，不少資源（如煤、銅、鐵礦石等）還得依靠進口并在日益尖銳化！

長期以來，PCB產(chǎn)品是采用“減成法”技術(shù)來生產(chǎn)產(chǎn)品的，它所涉及的資源類型是很多的、資源消耗也是很大的。在制造PCB工業(yè)中所涉及的資源主要有：原輔材料、水資源、電能源和人力資源等四大方面。由于PCB 工業(yè)是資源消耗大的行業(yè)，因此，每年P(guān)CB工業(yè)所消耗的資源是可想而知的，如需要百萬以上大軍的人力資源、萬噸計的各種原輔材料資源、億噸計的水資源[1]和億度（千瓦小時）計電能資源等等，如表1所示。

大家知道，地球上的資源是有限的，而消耗是無限的，發(fā)展下去，最終結(jié)果，資源是會枯竭的。因此，在世界上爭奪資源（如石油、銅礦、鐵礦石和稀土金屬等等）和節(jié)約資源必然會成為一個國家、每個行業(yè)的重要內(nèi)容之一。實際上，減少資源消耗的挑戰(zhàn)已經(jīng)擺在世界、我國和PCB行業(yè)日程上來了！

表1

1 原輔材料的消耗與挑戰(zhàn)

由于PCB的“減成法”技術(shù)加工生產(chǎn)過程冗長而復(fù)雜，其大大小小的工序處在150～300道之間，所涉及的原輔材料大約在300種左右。這些原輔材料的年消耗（如基材、銅等是以萬噸/年計）是很大的[2]，有的已經(jīng)超出我國自然資源提供和承受的能力，不得不向國外尋找資源或進口（如銅、煤等），發(fā)展下去必然會發(fā)生激烈地爭奪資源的矛盾和競爭。

1.1 主要的原輔材料的年消耗

“減成法”PCB產(chǎn)品的生產(chǎn)過程所涉及的金屬的與非金屬的、有機的與無機的和復(fù)合的原輔材料的種類是很多的，通過不完全的統(tǒng)計PCB產(chǎn)品生產(chǎn)所用的原輔材料大約有300種之多。在諸多類型的原輔材料中，從數(shù)量最大的角度上順序地看，主要有：覆銅箔層壓板、蓋板與墊板、陽極銅球、鉆頭（嘴）、干膜和油墨、各種輔助和包裝材料、各種化工材料與化學(xué)品等直接用于PCB產(chǎn)品生產(chǎn)中，這些品種，根據(jù)不完全統(tǒng)計可達300種之多，如果還計算原輔材料的生產(chǎn)時用的原輔材料時，那就更多了！

我國PCB行業(yè)的主要原輔材料消耗如表2所示。

1.2 主要的原輔材料的可利用率

（1）原輔材料的利用率不高，形成報廢量（品）大。

表2所述的原輔材料的利用率也是不高的，其中：一部分的“最終利用率”（指最終遺留在有效的PCB上）是50%～80%之間，如基材、銅箔、阻焊油膜等；另一部分是沒有“有效利用率”的，如蓋板、墊板、干（濕）膜和鉆頭等是屬于用后全報廢的材料；還有大量的化學(xué)品及其清洗液等需要更換與排放……

（2）形成的“報廢品”處理和回收的負(fù)擔(dān)太大。

在生產(chǎn)PCB過程中，由于原輔材料的利用率不高而產(chǎn)生的附產(chǎn)品（如廢蝕刻液、更換（新）溶液、清洗廢水等）、邊角料、報廢品等數(shù)量大，有的附產(chǎn)品可進行處理后“回用”，但仍然會有大量“廢棄物”、“廢水”和“廢氣”等排放，如表3所示。這些附產(chǎn)（廢棄物）品和處理等，不僅都需要大量的資金投入（僅廢水處理的投入就需要15-20億元），而且還需要消耗大量能源和化學(xué)品等，并給環(huán)境保護帶來巨大壓力。

（3）“報廢品”處理和回收，不僅消耗了大量的能源，而且還形成“二次污染”。

盡管我們可以把覆銅板的邊角、PCB報廢品等進行機械處理回收銅和非金屬粉料后，再利用。含銅蝕刻液通過回收銅、再生循環(huán)回用等。各種廢水也可通過處理后，大部分水可循環(huán)使用，但仍然有可觀的污染物排放而影響生態(tài)環(huán)境和人類健康生活。如按合格的廢水排放的條件下，則2010年排入Cu2+量為100噸、COD為2萬噸到江河水中。這些排放物，盡管是“合格”的排放，但它是“累積式”的污染，隨著時間的推移，江河、湖之水便失去“利用”的價值！實際上我國可供水量中的70%是不能“直接”供用（要經(jīng)過處理后方能使用）的，甚至是不能作為飲用水的。

2 水資源的消耗

水已經(jīng)成為全球的重要資源。我國是全球國家中最嚴(yán)重的13個缺水國家之一，人均可用水量為2300多立方米，是全球人均可用水量的四分之一。加上，我國是世界上人口最多的國家，又是世界上最大制造業(yè)國家，必然是用水量要求最大的國家。因此，我國的水資源矛盾是極為突出的，更是重中之重的資源了。水利部副部長在新聞發(fā)表會上很坦率地說[1]：“從全國的情況來看，中國水質(zhì)的形勢不容樂觀”，指出“全國超過三分之一的水受到嚴(yán)重污染或質(zhì)量很差”，“13億人口中大約有9.8億人每天飲用的是遭到污染的水”。2010年，環(huán)保部的調(diào)查也顯示，全國40%的主要河流污染非常嚴(yán)重，以至于只能用于工業(yè)生產(chǎn)和景觀美化用水。

表2

表3 2010年我國PCB生產(chǎn)所形成的廢棄物的數(shù)量

2010年以來，清潔的水資源嚴(yán)重短缺，世界銀行警告：將對子孫后代造成災(zāi)難性后果。我國政府是十分清楚這個問題的，每年花費35億元資金來保證城市水供應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，每年用于水資源的保護的資金接近千億元，計劃未來10年內(nèi)，用于水資源的保護的資金增加到4000億元[1]。國家投入這樣大筆的錢主要用于水體凈化、干旱救災(zāi)、加強水儲備和改造灌溉體系。

我們必須清醒地認(rèn)識到這樣的問題——除了我國政府投入巨資避免水危機的來臨或延緩水危機來臨外，勢必注重防控工業(yè)污染、提高污染排放等級和大力加強措施監(jiān)督執(zhí)行度，這是必然的趨勢。因此，PCB企業(yè)必須把環(huán)保放在非常重要的位置上，做好“三廢”處理工作。

2.1 我國的水資源短缺嚴(yán)重

我國是水資源短缺的國家，可供水量為6670億立方米，消耗水量6988億立方米，“供”小于“求”。人均水資源擁有量僅為2300立方米，為世界人均的1/4，是世界13個水資源貧乏的國家之一……但是，根據(jù)水利部《2004年水資源公報》，2004年，我國GDP萬元生產(chǎn)值用水量為399立方米，比世界萬元生產(chǎn)值平均用水量大4倍，而萬元工業(yè)增加值比發(fā)達國家的用水量多5～10倍。因此，節(jié)約水（或提高水利用率）、回用水、淡化海水等是我國今后企業(yè)用水的主要方向！

2.2 PCB工業(yè)是我國工業(yè)中用水大戶之一

前幾年曾經(jīng)統(tǒng)計與計算過PCB生產(chǎn)時的用水量，如表5所示。

按2010年的PCB產(chǎn)量計算，2010年P(guān)CB工業(yè)消耗水量為2億立方米左右。雖然占全國可用水量的比率很小。但是，長年累月的污染物積累是“驚人的”、不可忽視的！

2.3 水污染的后果是不能忽視的

2007年排入水中的有機污染物，20%以上是來源于工業(yè)生產(chǎn)。前幾年，在中國各地至少有10個所謂的“癌癥村”有數(shù)千人死亡，主要是由于飲用被工廠排放的化學(xué)物質(zhì)污染水后患上各種各樣的癌癥的[1]。所以，全國的江、河、湖等的污染“嚴(yán)重”，70%左右已經(jīng)不能提供人類生活的用水了！水污染已經(jīng)不能再容忍了！

3 能源的消耗

自從人類發(fā)現(xiàn)電和利用電能以來，電能已經(jīng)是人類生活活動和生產(chǎn)活動的極其重要的能源，至少占80%以上。當(dāng)然，還有石油、天然氣等為主體（汽車、餐飲等）的能源。

3.1 我國的能源情況

我國的電能結(jié)構(gòu)主要（80%左右）是來自于火電（煤炭），按目前的煤炭消耗量（自產(chǎn)20億噸/年，還不夠用，從2009年就開始進口煤炭了），再過40年，我國煤炭就枯竭了。現(xiàn)在我國消耗電源（能）2.8萬億度（千瓦時）左右，而且還在繼續(xù)增加著。

3.2 PCB工業(yè)是我國工業(yè)中用電大戶

我國PCB產(chǎn)品生產(chǎn)的直接用電量已處在200億度（千瓦時）左右，加上原輔材料、人員生活、環(huán)境設(shè)置等的用電量，加倍翻一翻都不夠。PCB工業(yè)整體的用電量大約占全國用電量的2%～3%之間，這是個相當(dāng)大的數(shù)目，如果按1公斤原煤相當(dāng)于0.72標(biāo)準(zhǔn)煤、1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤可產(chǎn)生2.5度（千瓦時）計算，則PCB工業(yè)的電能需要原煤2000～3000萬噸。

表4

表5 每平方米PCB產(chǎn)品生產(chǎn)用水量

4 人力資源的消耗

人力資源是一切資源中最重要的資源。但是，PCB中的人力資源是指需要的人才、或者說是經(jīng)過培養(yǎng)和培訓(xùn)的人力資源。

人才是需要的，不同時期、不同崗位（地位）需要著不同的人才。一般來說，人才是指有較強能力和有較高自我意識（實現(xiàn)）的人，當(dāng)然，人之成才是需要內(nèi)、外因作用、并在理論與實踐結(jié)合中體現(xiàn)和被發(fā)掘出來，然后由別人、企業(yè)或社會評判或認(rèn)可為“才”。而人力是世界上最寶貴的資源，PCB中有著許許多多的崗位，也就是說需要許許多多的不同崗位的的人群。近10年來隨著我國PCB工業(yè)的迅速發(fā)展，用人數(shù)量也與PCB產(chǎn)值成正比例地迅速增加著，近一兩年來，已經(jīng)開始由“勞動力充足”走向“用工荒”，或者說由“老板挑選員工”到“員工挑選老板”的地步了[3]。

4.1 我國PCB行業(yè)的人力需求在快速增加著

根據(jù)PCB行業(yè)的年產(chǎn)值和從業(yè)人員的年均貢獻（產(chǎn)）值，可以估算出歷年來我行業(yè)的從業(yè)人數(shù)，如表6所示。

從表6中可看到，我國PCB行業(yè)所需求的人力資源，自1995年起，每五年便增加一倍，基本上是與我國PCB產(chǎn)值成比例地增加著。如我所知道的幾個PCB企業(yè)，就是從2000年的幾百人，發(fā)展到目前（2011年上半年）的幾千人，大都以5至10倍增加著，當(dāng)然，他們的產(chǎn)值也成比例增加著，基本上是以擴大規(guī)模生產(chǎn)模式為主。

4.2 人力成本迅速增加著

PCB企業(yè)中人力的成本占據(jù)著生產(chǎn)成本的突出部分，十多年來，人力的費用正在迅速地增加著，其人均工資如表7所示。

4.3 人力資源的供需矛盾走向尖銳化

表6 歷年P(guān)CB行業(yè)的從業(yè)人數(shù)（估算）

表7 PCB工業(yè)人員工資增加情況

盡管PCB企業(yè)的產(chǎn)值在逐年增加著，但基本上是擴大規(guī)模（或量化產(chǎn)品）生產(chǎn)模式來實現(xiàn)的，因此，產(chǎn)值增加也伴隨著的是按比例的增加員工人數(shù)。大家知道PCB企業(yè)等的大多數(shù)員工是以農(nóng)村的大量農(nóng)民工為主體的。2011年5月我回老家山區(qū)農(nóng)村的所看所聞，深有感觸：隨著我國農(nóng)村政策的傾斜和優(yōu)惠等措施，加上注重西部的開發(fā)，農(nóng)業(yè)補貼與科技下鄉(xiāng)，推動農(nóng)村經(jīng)濟和“農(nóng)村城市化”等的發(fā)展，使農(nóng)村農(nóng)民的生活條件有了明顯的改善，農(nóng)民向往大城市的愿望逐漸“談化”了。這些措施使農(nóng)村“消化”了不少農(nóng)村的勞動力，加上“計劃生育”的實施，農(nóng)村適齡勞動力在逐年減少，這就造成近兩年多來，在PCB企業(yè)等中出現(xiàn)的由“老板挑選員工”到“員工挑選老板”，或者“招工難”和“用工荒”等現(xiàn)象的出現(xiàn)。按人口專家測算，我國到2015年，適齡勞動力絕對數(shù)量便開始減少，到那時的“用工”問題會更加嚴(yán)重化。

4.4 PCB人才“多而不精”

盡管我國目前擁有大學(xué)本科學(xué)位（學(xué)士）和7年工作經(jīng)驗的年輕專業(yè)人士960萬人，另外，有能夠勝任助理級職位有9700萬人，人才資源潛力巨大。但是，PCB專業(yè)，決定著需要掌握多種學(xué)科的人才，這樣的人才要采取積極措施，通過各種形式培訓(xùn)、參觀訪問、生產(chǎn)實踐、技術(shù)研發(fā)中心、“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)構(gòu)等進行發(fā)掘、培育和提高，這樣的人才往往需要多年（至少5年至7年）才能成為企業(yè)的各種各樣的帶頭人——經(jīng)營管理創(chuàng)新的帶頭人、制造技術(shù)創(chuàng)新的帶頭人和制度改革創(chuàng)新的帶頭人，才能使企業(yè)在產(chǎn)品的制造技術(shù)、創(chuàng)新發(fā)展和市場競爭上走在前面！

參考資料

[1]陳向陽編輯. 中國投巨資避免水危機來臨[N]. 參考消息, 2011, 10,14(10).

[2]劉述峰. 躍進的二十年 持續(xù)發(fā)展的未來[J]. 覆銅板資訊, 2011(3):2-6.

[3]林金堵. 劉易斯轉(zhuǎn)折點的啟示[J]. 印制電路信息,2010(7):11-14.