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20211029_Research產業趨勢論壇

臺科大強化台灣電源產業競爭力 助攻未來能源市場

(右)臺科大研發長邱煌仁教授。DIGITIMES攝

隨著中美貿易大戰延燒至今,凸顯台灣供應鏈地位日趨重要,也讓許多不為人知的隱形冠軍浮上檯面。除有眾所皆知的半導體護國神山之外,台灣在電源供應器領域亦是執世界牛耳,其中台達電為全球市佔率第一名的業者,範圍涵蓋車用、工業、網通、伺服器、個人電腦等。

儘管身居世界第一名的寶座,台達電仍不敢放鬆,在投入大筆研究經費之外,2020年也宣布與臺灣科技大學成立產學聯合研發中心,承諾未來3年至少投入3000萬元經費,初期研究內容以綠色機房、儲能等議題為主,並鎖定5G、雲端、人工智慧三大領域。

因應市場發展與全球趨勢,2021年臺科大電力與能源技術研發中心,針對綠色能源、照明科技與應用、電能轉換、電動機控制和電力電子IC設計等五項子領域,從事前瞻性與實務性研究。目前正積極投入第三代半導體技術研究,為台灣電源產業研發未來所需的尖端技術。

臺科大研發長邱煌仁,曾任電力與能源技術研發中心主任多年,指出半導體技術發展第一代材料是矽(Si)、第二代材料是砷化鎵(GaAs),最新的第三代半導體技術,其所使用的材料為氮化鎵(GaN)和碳化矽(SiC),這並非表示第一代半導體技術較差,目前半導體晶片的材料仍是以矽為主流,只是不同材料的特性迥異,在不同應用領域的效果自然會有差異。

如第三代半導體技術所使用的材料,可在高頻、高壓、高溫運作環境中,擁有優異功率轉換效率(power conversion efficiency),可達到省電、提高能源轉換效率,非常適合應用於電源領域。

近年來全球積極投入第三代半導體研發,舉例中國,雖然受限於技術、人才、設備等限制,且整體半導體產業尚且落後台灣有段距離。不過,因其半導體產業背後有國家龐大的政策支持,目前在第三代半導體技術若干應用研發上領先台灣,這是台灣產業界必須注意且積極追趕之處。

催生國產電源元件 讓產業發展更為健全

台灣在全球電源供應器產業有出色成績,然而在部分核心的電源元件方面,仍然得仰賴國外業者供應,成為整體產業長期發展的隱憂。為此,早在多年前臺科大即整合各實驗室研究與服務能量,與台灣電源產業攜手合作「先進電源產業技術聯盟」,透過建立產學合作方式,強化技術研發和產業鏈結,全力提升台灣產業技術水準。

邱煌仁認為,半導體研究與發展仍然需要按部就班,想要在短時間內推出超越市場上領導品牌的電力元件,不僅難度高、也不切實際。在研究中心同仁與產業合作下,2021年國產業者有望推出與主流產品功能相同的功率元件,這對台灣電源產業發展是非常重要的里程碑。

除前述電源供應器之外,臺科大研發團隊在儲能領域也有眾多合作成果,如與電力電子產業合作多時,是企業搶攻電動車商機的重要助力之一。臺科大為因應智慧工廠發展, 無人搬運車(AGV)的龐大需求快速成長,團隊在高功率無線充電領域,已可提供商用化的無線充電解決方案,而此技術亦可應用在電動車領域,將成為台灣廠商搶攻無線充電市場商機的最佳夥伴。

邱煌仁說,研究中心成立至今,已累積非常多的專利,也在產業合作方面有豐厚成果。透過與科技部國際產學聯盟(GLORIA)合作,除鏈結更多國內外企業資源外,同時也期盼將技術專利轉移給更多台灣業者,強化台灣產業在國際舞台上的競爭力。

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