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新材料產業 台灣商機在高階技術

6 5大方向與市場

范榮靖
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范榮靖

2011-04-12

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新材料產業 台灣商機在高階技術
 

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本文出自中國十二五關鍵報告

新材料,從來都不是台灣給人印象深刻的強項,但近年來這個情勢已逐漸扭轉。去年7月9日,美國《R&D》雜誌公布「百大科技研發獎」(R&D 100 Awards)得獎名單,台灣工研院共有三項創新發明獲獎,並創下連續三年入榜紀錄。

這三項得獎產品,兩項與新材料有關,包括環保防火材料「REDDEX」、和軟性顯示關鍵材料與製程「多用途軟性電子基板技術」。REDDEX具有無毒、不易燃、不滴熔、火勢不蔓延的特性,即使在1000度高溫下,仍可保護材料背面的物體60分鐘,溫度維持攝氏300度以下。

至於多用途軟性電子基板技術則透光性高於90%,耐熱度高於攝氏200度以上,完全可以承受TFT製程中的化學藥品等特性。

前年工研院研發的高安全性鋰電池STOBA(Self Terminated Olygomers with hyper-branched Architecture)材料,也同樣獲獎。

工研院材料與化工研究所所長蘇宗粲說明,STOBA是奈米級的高分子材料,添加在鋰電池後形成防護膜,類似保險絲。當鋰電池遇到高熱或外力撞擊後,STOBA即可立即閉鎖,避免電池短路,並阻斷電化學作用,可防止高熱,確保電池安全。

更進一步,去年4月在工研院主導下,整合國內電池上、中、下游業者,例如新普、能元、有量、威力、精極、動能、興能等20家廠商,成立STOBA聯盟。目標是讓台灣電池產業前進全球前三大,同時建立鋰電池高安全標準,希望在2020年前投資1500億元新台幣,創造5萬人就業機會。

從REDDEX、多用途軟性電子基板技術、到STOBA,在在顯示台灣在新材料的研發已具國際水準。

材料研發與產業化 台灣有實力

「台灣在應用材料研發,以及產業化能力,具堅強底子,」時常往返兩岸的蘇宗粲觀察,台商很有機會在大陸新材料巿場搶占一席之地。

台灣新材料產業的進步,正好搭上大陸新材料產業的發展趨勢。

大陸十一五期間就發布《實施新材料高技術產業化專項》,推動具自主知識產權的新材料產業的發展,通過100多個產業化專項實施。

到了十二五,更將新材料直接列入七大新興產業。「新材料是基礎與先導產業,和其他產業息息相關,重要性不言可喻,」蘇宗粲分析,任何新科技發展,都與新材料脫離不了關係,新材料可說是七大新興產業中的關鍵。

因為一項新材料的發現、發明,往往左右整個產業生態。1958年,美國貝爾實驗室利用矽,製造出矽平面式電晶體,取代原本使用的鍺,加上矽容易提煉,從此半導體產業快速發展。

今年1月下旬,大陸新材料產業示範基地確定落腳江蘇省金壇經濟開發區。已有LED藍寶石襯底基片材料、輻射改性材料、環保阻燃新型高分子功能材料等各類新材料企業入駐。

「大陸新材料產業,預估年增長速度20%以上,發展空間巨大,」中國產業集群研究院院長、國務院參事室研究員保育鈞樂觀計算。

大陸新材料發展鎖定六大方向

目前大陸新材料鎖定六個方向,包括現代交通運輸、民生產業、綠色製造、高效清潔能源、環境資源、以及國防領域。前五項都是台商可以切入之處。第一,在現代交通運輸方面,運用於電動車上的鋰電池,已是兵家必爭之地。

「電動車的成敗關鍵就在電池技術,而材料又扮演重要角色,但也是最困難之處,」全球第一大電池模組廠新普科技董事長宋福祥分析。

以鋰電池為核心,任何可以提升電池效力的技術及新材料,都是研發重點。與台灣淵源深厚的美商中經合集團,3年前在北京投資的天奈科技,就是最明顯的例子。

天奈成立於2007年,主要生產碳奈米管(CNTs),這是一種新型的石墨材料,由石墨片層捲曲而成的圓柱形結構,強度是不銹鋼的16倍,熱導率為銅的5倍,直徑範圍為一奈米至幾百奈米。

「碳奈米管自身為粉末狀態,是新型複合材料的最合適添加劑,」天奈科技創辦人、技術長李琦分析,碳奈米加到聚合物、陶瓷或金屬基體,可顯著提高導電性、導熱性和其他物理性質,效果遠遠優於炭黑、碳纖維或玻璃纖維等傳統添加劑。

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天奈科技也突破碳奈米管無法大量生產的問題。透過成功開發一種獨特的催化反應技術,使得碳奈米管生產一年可達500噸,未來江蘇鎮江廠啟用,產量更可達1000噸。

在用途上,天奈主攻鋰電池市場。除了鋰電池需求很大外,天奈團隊的背景,也和鋰電池有關。

例如,天奈科技執行長鄭濤曾任美國鋰電池與材料大廠A123系統的中國區總裁,擁有超過15年經驗;天奈生產副總裁蔡慶榮則來自台灣,曾任台灣神通聯華集團旗下聯仕電子化學公司技術服務協理,具有30年建廠與操作管理經驗。

第二,在民生產業的新材料上,從智能建築材料、生醫材料、紡織纖維、到顯示器材料,也都是台商可鎖定的新商機。

工研院研發的環保防火材料REDDEX,能夠確保建築物不受火焰高溫侵入與破壞,目前已和建築廠商進行技轉。

另外,工研院也運用多用途軟性電子基板技術,開發出6吋的彩色可撓曲AMOLED顯示器。在薄薄 0.2公分的螢幕彎摺時,彩色動畫仍能持續播放,撓曲半徑可達到5公分以下,超越國際上其他軟性顯示器彎曲表現,亮度可達150nits。

又如機能性纖維產品也是機會。台灣工業用布大廠弘裕,採用有益生態的環保材料,開發高耐磨、高防水防污等高機能加工品,又可回收,不僅是全球高級防水透氣布龍頭Gore-Tex的供應商,也成功接獲Wal-mart、Nike、Eagle Creek等國際知名大廠訂單。

發展高階技術 是趨勢也是商機

第三,在綠色製造上,特別著重節能環保材料的開發。

以PCB為例,「大陸產值雖占全球36.6%,但體質卻非常弱,1/3產量靠1/10的外資企業產生,」日盛投顧研究報告點出。

如今,加上環保因素,朝向高階技術發展,已是趨勢,也是商機所在。

來自台灣,全球最大的陽極磷銅供應商東又悅企業,現正加快腳步,針對大陸需求,研發相關產品,同時也致力生產環節符合環保需求。

今年二月,東又悅甫獲國際驗證單位BSI英國標準協會頒發的陽極磷銅碳足跡查證證書,躋身為全國第一家台灣綠色生產力基金會輔導的基礎原物料企業。

「提升產品競爭力,才能在大陸巿場取得好成績,」東又悅企業董事長、亦為江蘇省太倉巿台商協會會長劉顯模認真地說。

在陶瓷材料方面,台商也有進展。過去,氧化鋁基板與介電瓷粉的技術原料多由日廠掌握,但近些年隨著台系廠商品質持續改善,以及具備就近供貨與成本的優勢,市占率逐步攀升。例如,台資氧化鋁基板供應商九豪,全球市占率便增至17%。

「陶瓷粉末與氧化鋁基板,受惠大陸政府優惠措施,加上技術門檻又高,均有利台廠發展,」日盛投顧研究報告分析。

第四,在高效清潔能源,包括風能、及太陽能、LED照明新材料等,都是發展重心。

近年來,台商在相關材料已有進展。例如,生產太陽能導電漿的碩禾,品質好又平價,已在巿場發光發熱;生產風力葉片樹脂的上緯,近期也在研發碳纖維、高階玻璃纖維材料,因為重量輕,用在風力葉片上,更加節能。

第五,在環境資源上,則聚焦稀土及稀有金屬的開採、提煉,以及清潔煤技術的開發。

在台灣,光洋應材科技透過回收精鍊方式,已可產出銦(In)、鎵(Ga),純度等級高達5N(99.999%);今年台南新廠落成,預計銦的年產能可達360噸,約占全球1/3。

其中,銦被視為電子產業不可或缺的關鍵原料之一。70%的銦用於製造液晶顯示產品,更是薄膜太陽能電池的關鍵材料。

看來,從現代交通運輸、民生產業、綠色製造、高效清潔能源、到環境資源,台商欲搶攻新材料產業商機,並非沒有機會。

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