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  • 為高齡失智母 組智慧長照團隊

     孝順的工研院副院長彭裕民,有一個高齡93歲的失智母親,平均每周末都回苗栗老家照顧。因為深切了解失智者退化過程、家人的辛苦,他在院內組起智慧長照團隊,運用AI人工智慧科技,希望能至少延緩老人家失智速度5年,減少人力物力耗費。 \n 談起彭媽媽症狀,彭裕民說從15年前開始,起初家人只是以為她記性變不好,但後來出現去鄰居家1、2次走不回來,才帶她去醫院吃藥。不過直到有次掛急診,媽媽心跳衝到180、200,照顧她的外勞說是彭媽媽把12瓶易開罐咖啡都喝光,他才了解,母親已控制不住,不了解自己在做什麼,開始轉帶去精神科。 \n 彭裕民說其實那時媽媽平常煮飯還正常,但後來發現失智症是這樣,年紀越大越嚴重。除外勞外,彭還有妹妹跟姊姊幫忙,平常周末回老家,就會陪媽媽聊聊天,現在彭媽媽狀況時好時壞,有時認得他有時不認得。 \n 體認照顧辛苦之餘,彭裕民知道,這件事是普遍性的,也讓他投入更多心力,組了一個智慧長照團隊,導入AI人工智慧,研究失智與長照議題。 \n 他說,用AI數據可以延緩失智,例如枕頭下面放感測器,不用穿戴,可以知道老人家睡得好不好,吃藥沒吃藥效果。聲音影像辨識他跟人家對話,或收集老人家下棋時間、勝敗率資訊,都可以掌握智能衰退或進步狀況。 \n 彭表示,其實每個人吃東西不一樣,失智行為不一樣。但有塊會是那個人很喜歡的,去強化他就不會衰退。像媽媽跟著他唱小城故事,其實早期兒歌都沒忘記,打拍子比他還準。 \n 談起長照,他認為這是台灣危機,可是做得好會成為一個國際隊。現在工研院團隊跟很多長照機構合作,收集很多大數據,加以客製化。新竹光復院區有一塊「銀髮聚寶盆」智慧照護驗證試驗場域,工研院全長照技術都在這整合起來。 \n 對智慧長照目標,彭裕民表示,不是能做到因此不失智,但可以延緩。看到自己母親就是一級一級惡化,希望藉此讓失智慢一點。失智減緩,相對省下很多人力物力。 \n 目前他設定團隊第一期目標是要延緩失智5年,雖然這套科技完成時媽媽已經來不及,可是彭裕民相信,自己和下一代會用得上,其他人也能用得上。

  • 彭裕民力助國家隊 晉升國際隊

    彭裕民力助國家隊 晉升國際隊

     年初新冠肺炎疫情爆發,工研院先配合組建口罩國家隊、又推出病毒篩檢疫開罐、減輕醫護人員負擔的正壓式檢疫亭,研發首台醫療級呼吸器原型機,以及智慧居家管理APP,成為疫情中不可或缺的尖兵。這支防疫國家隊作戰群,背後有一位後勤指揮官,就是62歲,在工研院服務32年的副院長彭裕民。 \n 一個陽光熾熱的午後,彭裕民坐在會議室內,回想肺炎疫情初始工研院投入的起點。他說是在農曆年時,到大賣場看到口罩被搶光,意識到當年SARS來臨時的恐懼感回來。因此春節恢復上班後,內部立刻對此召開會議。 \n 被譽為台灣之光 \n 彭裕民是材化所長出身,發明全球獨創的電池內短路絕緣材料STOBA,讓他被譽為「台灣之光」。疫情會議召開後,掌舵前瞻研究的他負責技術領域,另一位副院長張培仁對口政府平台。兩人先要前端部隊把疫情產品需求調查出來。 \n 當時工研院盤點50項左右清單,但審查後打掉一半,剩下2、30項。截至目前為止,已正式發表防疫相關技術與產品8項,繳出好成績。        「這次給大家最深刻的感覺就是口罩國家隊。」彭裕民說,疫情開始時,當時的經濟部長沈榮津把法人、材料、廠商匯聚一起,組成口罩國家隊。工研院以自身檢測,找不良率專長,與廠商一起討論。最終協助口罩日產能在疫情嚴重時拉升至1500萬片,給大家一個安定的心。 \n 口罩之後,國家隊愈做愈進入核心,像新冠病毒篩檢「核酸分子檢測系統」(簡稱疫開罐)。彭裕民說,疫開罐是針對新的病毒,怎麼把裝備零組件準備起來,還要官方驗證。加上台灣確診數少,因此一直跟團隊說,要跟國外如巴西、美國、捷克、泰國等,進行國際合作。 \n 鑑於醫護人員進入隔離病房必須花5至10分鐘穿全套「兔寶寶裝」,工研院也與台大新竹生醫、新竹馬偕合作開發正壓式檢疫亭。回溯當初在光復院區討論這件事時,彭裕民當場請同仁立刻跟醫院副院長回去,把醫護人員需求了解清楚,一刻也不耽擱。 \n 研發APP節省人力 \n 另外,看到新冠疫情居家檢疫,鄰里長一天要跑好幾次,彭也馬上請資通所同仁跟新竹市合作,研發智慧居家關懷管理系統APP,為鄰里長節省人力。 \n 從口罩、檢疫亭,到居家智慧管理系統開發,彭裕民很強調使用者需求,有問題回饋立刻改善,「每一個產品都是從需求來的。」 \n 疫情突如其來,資金部分也得忙著籌措,這部分彭裕民也承擔要角。他說工研院自身有3到5年長期前瞻計畫,一年預算約13億,政府先讓工研院自主挪移5000萬研究。另工研院研發獎金,彭也爭取先撥5000萬,湊成1億,把經費先轉用到防疫計畫上。 \n 這次台灣疫情守住,加上台灣市場不大,彭裕民因此強調把握時間,乘著全世界還缺的時候,趕快把防疫產品做出來讓全世界用。大家一起去努力,把台灣國家隊變成國際隊。

  • 與故宮超前部署 打造雲端博物館

     面對後疫情經濟時代,工研院副院長彭裕民指出,「全球營運總部」將變得更重要,把全球各地強項整合在這個總部,並且必須從需求端就開始超前部署,打造前中後端系統整合平台。另外,看準視訊、雲端將變成常態,工研院跟國立故宮博物院談合作,下一步要把故宮變成「雲端博物館」。 \n 彭裕民開宗明義說,台灣打造全球營運總部生態,往下一層就是智慧製造,但必須拉得更前面,也就是要從前面的需求、設計端投入更多。同時要超越國家隊生產體系,跟國際更多連結合作,從國家隊變成全球夥伴。 \n 他進一步解釋,未來要做超前部署,像口罩不是等人家來下單,而是從需求端就知道這個需求,再透過智慧生產製造,等於從需求、設計、生產,變成一個平台。「這就是疫後要做的,變成一個敏捷系統。」 \n 疫後經濟另一個重點,彭裕民指是「視訊網路、雲端虛擬」,經過疫情,以後這會變成常態。最近他們正在跟故宮談合作,要把故宮變成一個「雲端博物館」。 \n 因為陸客、國外觀光客減少,這次疫情期間,故宮一季門票收入只有50萬元。彭裕民表示,怎麼把新科技導入故宮,把故宮雲端化,讓實體虛體產生交融。舉例來說,故宮賣紀念品,可以用3D列印做,把一個象牙鏤空成球;也可以弄機器人寫書法畫圖,上面讓民眾落款等。「故宮有故事,如果再結合雲端,那世界很少人比我們厲害,做得好就是世界第一。」

  • 客製化照護 樂活到終老

    客製化照護 樂活到終老

     為了朝下世代智慧長照邁進,工研院規劃「第三代智慧長照」,建立智慧長照一條龍的生態體系,讓長者健康樂活到終老,力助台灣智慧長照產業,開創智慧新長照新商機。 \n 工研院副院長彭裕民指出, 若從國外發展經驗來看,智慧長照的演變總共分為三代,第一代著重在長者托護照顧,由專業機構來負責長者照護,並將技術與服務研發融入生活環境中;第二代著重在長者自我選擇,讓長者可以在照護時感受到更多尊重,透過驗證場域培訓長照人才,加速新產品推動;第三代則結合科技與資料共創共享,將不同長者個人化數據透過AI分析再造,打造客製化照護,建立智慧長照整體解決方案。 \n 台灣在2017年實施「長期照顧十年計畫2.0」,開始建立以社區為基礎的社區整體照顧模式,目前全國已有80個據點,結合AI、居家醫療與長照體系,針對不同患者基因與病況進行準確配藥,透過患者生理數據預測病勢走向,協助醫師輔助診斷、健康控管與疾病預防,實現在地老化。 \n 工研院也看到這股趨勢,在2019年與台大醫院雲林分院成立「數位醫療健康照護平台」,讓醫護人員可掌握患者全天的生理數值與影像,串起患者、醫院、護理之家三大體系。2019年底更攜手日本ICT大廠富士通合作,希望未來能發揮軟硬整合優勢,提供患者累積的生理數據進行分析、評估,讓醫療有效率且精準、降低醫療負擔。 \n 不僅如此,隨著台灣的AI人工智慧、物聯網以及大數據等科技發展快速,可將科技與長照結合,打造第三代的智慧長照。彭裕民說,這也是台灣未來努力與發展的新方向,若能建立智慧長照相關作業流程(SOP)、推動智慧照護驗證試驗場域、進而豎立創新場域經濟商業模式標竿,就可打造世界級智慧長照生態體系。

  • 台灣人口老化 彭裕民:是危機也是轉機

    台灣人口老化 彭裕民:是危機也是轉機

     工研院生醫所20周年,11日舉辦「生醫20迎向挑戰」論壇,並展示生醫所多項創新前瞻技術,工研院副院長彭裕民表示,據他接觸的日本專家估計,台灣在2050~2060年左右,老人化(高齡化社會)程度就可能超越日本,這會是不小的危機,但這難得的「台灣第一」也可能是很好的轉機。 \n 彭裕民說,台灣的資通訊(ICT)產業傲視全球,生醫產業正在急起直追,但如何把台灣強大的科技力與製造力導入生醫領域是個很大的題目。他說,北歐的老人家臨終前的臥床時間平均約兩到三周,台灣則是五至八年,這表示台灣在生命、生理、生物等區塊還有很大的改進需求,隨著平均壽命不斷拉高,如何讓大家都能「健康樂活到85」就會是個很好的產業發展機會。 \n 工研院生醫所所長林啟萬表示,無論是生醫新藥或醫材的研發過程,往往都需要昂貴的資金挹注與耗時的臨床試驗歷程,感謝20年來在歷屆所長的帶領下,成功協助產業轉型升級與跨領域整合,並持續結合市場的需求進行創新研發,20年來,已為生醫所在各領域樹立亮眼的里程碑。例如「拋棄式細胞量產生物反應器」成功讓數十隻生病的毛小孩可以重新趴趴走,成為幹細胞醫療最佳利器,並入圍2017全球百大科技研發獎。生醫所開發全球首創的仿生多突狀磁珠製備技術,有效擊癌,也榮獲2019全球百大科技研發獎與第16屆生策會國家新創獎。 \n 論壇中,林啟萬也以「智慧醫養、引領生技」為題發表演講,工研院攜手產官學醫,從預防醫學、個人化診斷醫療到復健照護逐步布局,提出從單點式技術提升到系統平台的「系統化解決方案」,已逐步落實在台灣相關醫療體系中。例如僅400g的「智能化手持超音波影像系統」,讓醫護人員方便可攜、隨時檢查,可望成為居家照護最佳解決方案。今年工研院與台大醫院雲林分院成立「數位醫療健康照護平台」,未來將導入「貼片式呼吸中止偵測器」、「貼片式超音波心血管參數感測裝置」等跨領域技術,串起患者、醫院、護理之家三大體系。 \n 工研院前院長暨台灣生物產業發展協會理事長、體學生技公司董事長的李鍾熙表示,當初成立生醫所是著眼於生物科技前景看好,因此創立生醫所,希望以結合工研院的電子、半導體、材料等專長,跨入生醫新領域、研發前瞻技術。

  • 農業x科技 意想不到的生物循環經濟

    農業x科技 意想不到的生物循環經濟

     明年7月登場的東京奧運,以綠色永續為目標,在許多設計上融入循環、環保的巧思,如所有獎牌以廢棄手機等小型電子裝置回收製作,運動員衣服也由再生織物製成,99%比賽用具及臨時設備也被設計成可循環再利用,相信隨著這場國際賽事,循環經濟討論熱度將隨之提高。 \n 台灣是出口導向的國家,隨著環境友善的綠經濟成全球趨勢,包括耐吉、愛迪達等品牌均積極導入生質、可回收的綠色材料,國內相關業者將會跟隨品牌業者需求改變,因此,可預見的2、3年內國內產業鏈將改變。政府也看到這個趨勢,不僅將循環經濟列入「5+2」產業創新政策之一,行政院更通過「循環經濟推動方案」,宣示台灣朝向循環經濟邁進的決心,將產業發展從過去開採、製造、使用、丟棄的直線式線性經濟,轉型為資源永續的循環經濟,為台灣業者快速接軌國際,並創造經濟與環保雙贏。 \n 把廢棄物變黃金 \n 事實上,循環經濟可分為工業循環(Industrial Cycle)及生物循環(Biological Cycle),在工業循環方面,需從產品最上游的材料做起,從材料改變到產品應用、回收,是一個長時間生態循環系統,需要較長時間才能發揮循環經濟效益。生物循環倒是立即可著手進行的部份,生物循環是指生物質能夠在生態系統中循環重生,不會有垃圾產生,如稻殼、豬糞及牡蠣殼等這類副產品過去多以廢棄物丟棄或堆置處理,但生物循環的概念在於將「廢棄物變黃金」,發掘副產品價值,成為可以加值再運用的資源,創造出新商機。 \n 國內每年約產生12萬公噸的廢棄牡蠣殼,傳統牡蠣殼多磨碎作為肥料或飼料添加物,只能以低價格回收使用,台糖已開始著手轉化成生醫應用,攜手工研院透過技術從牡蠣殼中提煉碳酸鈣再利用,讓毫無價值廢棄物,翻轉到每公斤銷售價格上看新台幣500元的高價品,並有機會取代進口藥物賦形劑原料,讓低價循環經濟轉化成為生醫應用的高值循環。 \n 中小型養豬場具沼氣發電潛力 \n 畜牧業也是國內開始進行生物循環經濟的產業之一。養豬場每天的豬糞尿能用來沼氣發電,有效改善廢水和臭味問題,事實上,台灣發展沼氣發電已有多年的經驗,從經驗得知,豬隻規模達5,000頭以上來發展沼氣發電始具經濟規模,農委會108年5月統計,台灣中小型(1,000~5,000頭)的養豬頭數占全國47.47%,是極具開發突破的市場。工研院為協助5,000頭以下的養豬場投入沼氣發電行列,發展高效厭氧醱酵技術,使其沼氣倍增,養豬頭數達1,000頭以上者,可產生一定的經濟效益,同時,發展低成本兩段式脫硫技術,延長發電機使用年限,後續將採用多元進料,發展共醱酵等技術,讓農業廢棄物一同來沼氣發電。以有2,000頭豬隻飼養規模的示範農場為例,每一個醱酵槽20天能處理50公噸,每年可產生24萬度的電量,後端的沼渣可製成有機堆肥,發揮循環經濟與環境永續最大之綜效。 \n 商機、環境友善農法兼具 \n 循環經濟的新商機不僅企業可從中獲利,即使是個體農戶也可以透過循環經濟落實找到新機會,像是來自屏東縣獅子鄉的陳啟光,從都市返鄉工作,在工研院技術協助下,利用台灣常見的漂流廢棄木或廢棄的稻殼炭化後,以不同比例施入土壤中,利用炭材的超強吸附力留住作物所需的礦物質與營養元素,並排除鈣、鎂、鉀對土壤的影響,搭配木酢液配方,讓土壤酸鹼值趨近中性,適合紅藜生長,不僅大幅提升產量,種植面積也擴充至8分地。 \n 上述產業生態鏈實例發現,循環經濟是可兼具商機與環境友善,當我們面對地球暖化、原物料耗盡之際,循環經濟已成為最新解方,不僅世界各國關注及積極推動,未來也將是全球經濟與貿易發展的主流,開發循環經濟新技術及找到新應用商機,是台灣推動循環經濟的重點,惟有在全球循環經濟市場發展初階之際,迅速投入才能再為轉型中的台灣經濟體系建構新的支柱。(本文作者為工研院副院長彭裕民)

  • 專家傳真-開創循環經濟示範場域 打造產業轉型新藍海

    專家傳真-開創循環經濟示範場域 打造產業轉型新藍海

     近來台灣逐漸帶起一股循環共生風潮,尤其是面對產業如何共生,打造零廢棄概念更是值得注意。事實上這個概念在歐洲已行之有年,最早起源於距丹麥首都哥本哈根約105公里的卡倫堡市,是因地下水無法滿足煉油廠用水需求,由能源廠調節分享水資源共同使用境內湖水,煉油廠也將廢熱氣提供給鄰近石膏廠烘乾石膏,煉油廠的廢氣經過石膏場使用轉化為乾淨氣體,逐漸形成產業共生雛形。「你的廢棄物,就是我的資源!」的作法,也陸續應用在園區內的藥廠及酵素廠產生的天然副產品,成為養殖業最佳天然養料,因此,卡倫堡園區的循環共生模式也逐漸為人所知。 \n 在台灣鄰近的先進國家日本,近年來也打造出亞洲最佳循環經濟示範場域-北九州市,被國際判定為亞洲首個綠色成長模範城市。過去因高度工業發展,北九州一度以「七色煙塵」和「死海」成為聞名日本的污染城市代表。1980年代因環境保護的意識崛起,結合市民、企業、市政三方力量,展開北九州ECO TOWN生態城計劃,如今終於改頭換面,成為亞洲最佳循環經濟示範場域。 \n 綜觀國外循環經濟示範場域,在政策面、法規面、人才面、宣導面均有完整的配套規劃,其成功經驗值得台灣借鏡學習。政策方面,日本政府當初為吸引廠商進駐北九州ECO TOWN專區,以政策補助廠商50%建置費用,並對中小企業提供低廉的土地租金及稅務優惠,這些政策成功的吸引很多企業進駐。在丹麥,工研院產科國際所資料顯示,丹麥政府將循環經濟概念提升至政策等級,制定循環經濟戰略規畫(New strategy for circular economy)選擇了五大循環經濟優先產業,分別是食品飲料業、營建與房地產業、機械業、塑膠包裝業、醫院產業,來落實循環經濟。因此,透過政策制定,拋出吸引產業加入的誘因,對循環經濟推動提供相當大助力。 \n 建議國內推動循環經濟共生園區可從二方面著手,首先從現有的工業區著手,經由政府調查市場需求並協助製程優化,搭配政策鼓勵,使園區內資源互相連結,串連成循環再生供應鏈,轉型為共生園區,如在高雄的中鋼運用汽電共生系統及廢熱回收等產製蒸汽,及氧氣工場產出之各項工業氣體等,與工業區內鄰近工廠互通多餘能源,包括蒸汽、氧氣、氮氣、氬氣、壓縮空氣及焦爐氣等,將區域能資源做最有效率的整合,同時達成提高能源使用效率、減少資源耗用、降低區域內污染排放及溫室氣體減量,這即是很成功的園區共生典範。另一方面,對於新增建的工業園區,在規劃設計之初即依循環園區的概念發展,可由政府推動綠色製程,園區內導入智慧化生產,朝向環保、安全、高附加價值,開發高值新材料及環保低碳新材料,提供國內外企業全新的發展場域。 \n 面對中美貿易戰台商紛紛回流之際,尋找生產據點時,或多或少遇到製造與環保的兩難,不妨借鏡國外循環經濟示範場域的經驗,以共生園區模式,促使企業資源與廢棄互利共生,讓環境、產業與經濟共同發展,為政府、企業與人民創造三贏局面,更成為台灣綠色轉型的新契機!

  • 降低水循環處理費 提高使用意願

    降低水循環處理費 提高使用意願

     台灣地形陡峻、降雨量集中,枯水期總面臨乾旱問題,每人每年平均可以分配到的水量,只有全世界平均雨量的7分之1,工研院副院長彭裕民在論壇中提到,若能把民生、工業用水循環使用,可解決缺水問題,不過台灣自來水費便宜,「如何降低水循環的處理費用,提高使用意願,是最重要的課題。」 \n 他以新加坡為例,過去因國土狹小、降雨量少,每人平均分配水量位居全球倒數第2,過半的水仰賴馬來西亞進口,政府為了找出對策,2005年起開發出非傳統的水資源,陸續建立5座新生水廠,將汙水循環再用為「NEWater」,大部分作為工業用水。 \n 彭裕民指出,新加坡以國家力量進行示範工程,積極扶植國際級水資源科技公司,2010年水資源產業產值約67%外銷,高達25億美金,「這是中央政府結合民間資源,利用科技創造產值的最佳典範。」 \n 水利署訂定2031年施政目標,再生水供應量達每日120萬噸、每日海水淡化量達50萬噸,並透過雨水貯留、回收工廠水等,創作更多新興水源,達到永續的水循環。 \n 彭裕民認為,台灣也具備很頂尖的淨水處理技術,舉例來說,由水利署與工研院研發的緊急淨水設備「Qwater」,具有快組、機動性佳等特點,可結合於車體、船體應用,2015年烏來風災、2018年寮國水壩潰堤,「Qwater」即時進駐,提供重災區潔淨的飲用水,高效又環保的淨水設備,讓國際刮目相看。 \n 彭裕民強調,工研院發展出城市汙水的高明醫術,在國際表現備受矚目,「如何讓技術被國際、被業界採信,是政府的責任」,希望政府能具策略性,扶植國內旗艦型廠商,以內需市場推動水再生模廠及水再生示範生活區等,勢必能創造水資源永續與城市發展雙贏。

  • 新創‧在臺灣-綠色覺醒建築吹起循環經濟風

    新創‧在臺灣-綠色覺醒建築吹起循環經濟風

     臺灣90%以上的能源、肥料及飼料,及60%以上的食物仰賴進口,「循環經濟」是兼顧經濟與環境的發展模式,帶給臺灣經濟翻轉的契機,可從根本減少對原物料的依賴,提升原物料經濟效益。2016年蔡英文總統宣示「要讓臺灣走向循環經濟的時代,把廢棄物轉換為再生資源」,政府更將它列為「五加二產業創新」政策之一,臺灣產業向循環經濟轉型正在發生中。 \n 師法大自然的智慧 \n 工業革命後,線性經濟當道,企業賺錢模式是藉由大量開採原料、製造、鼓勵消費,不考量外部成本及過程中的環境污染,其結果造成不可逆轉的資源消耗與污染;循環經濟的提出是對線性經濟困境的一帖解藥,其思維是學習大自然資源使用的循環生態系、零廢棄模式,透過改變產品設計、製程技術與回收再生處理,使資源可持續回復、再生,將資源價值最大化。 \n 營建業的一場變革 \n 營建業是最大的天然資源消耗產業,占全球碳排放25-40%,目前建築廢棄物少於1/3被復原和再利用,因此歐洲多數國家將營建業列入循環經濟推動的第一波對象(以下簡此模式為「循環營建」)。 \n 循環營建是規劃可恢復、可再生、可永續利用之機制,考量建築物生命週期之內外部成本及效益、使用權代替所有權、以租代售、建材循環模式,以延長材料、設備、家具與建築的生命週期,儘可能做到零廢棄、零排放。所涉及的行業除營建工程外,還須一級產業、製造、批發、能源及資源回收、建築物維護、不動產服務及運輸等夥伴的改變與合作。 \n 國際間循環營建的案例,例如:荷蘭Park 20|20利用建材銀行、建材以租代售的模式,未來可以重複出租建材、可輕易拆卸移作他用,建材使用的歷程也會被標註在建材護照上,此將能減少材料的浪費,也創造出建商、營造商和建材供應商的新合作關係。 \n 除了建築本身循環模式之外,活用閒置空間創造循環經濟商業機會也在荷蘭多處實現,例如鹿特丹市中心一座廢棄的水上樂園,年輕創業家以低價租賃進行咖啡渣養菇生意,並帶動更多年輕人到此空間實驗,用城市垃圾再造經濟價值的商業模式。 \n 臺灣循環營建的現況,包括進行中的台糖沙崙循環住宅、臺北市政府公共住宅建案等。最快可展現在國人面前的第一座循環建築將是2018臺中世界花卉博覽會的荷蘭館,其以幾近100%可循環再利用的方式建造,活動落幕後將異地再造,此將具有展示與示範意義。 \n 重新思考商業模式 \n 過去大量建設、大量生產,形成大量閒置、生產過剩等問題,現在是處於調整、修補、活用過去積累的時代,須從源頭思考循環經濟,以及從累積的城市垃圾中發掘重回產業循環的機會。 \n 循環經濟是新的領域,顧問公司Accenture將循環經濟的商業模式歸類為五種,包括:「循環供應」、「資源回復再造」、「商品生命延長」、「共享平臺」及「商品即服務」等模式,任何一種模式皆需各界以緊密合作取代單打獨鬥。 \n 目前政府方面,環保署及經濟部等已著手擬訂相關計畫,經濟部中小企業處也持續性辦理綠色輔導計畫,協助業者從綠色生產、綠色設計面向導入技術,以符合國際供應鏈要求,向循環經濟轉型。 \n 研究機構方面,工研院長久投入綠色生態環境科技研發,對於循環建築也有著墨,例如再生牆體建材之隔熱技術、低碳生質高防水塗料技術等,今年8月1日設立「循環經濟策略辦公室」,期以跨領域研發優勢,協助產業邁向循環經濟新藍海。

  • 彭裕民出任工研院副院長

    彭裕民出任工研院副院長

     工研院昨(1)日宣布,由工研院材料與化工研究所所長彭裕民(右圖,工研院提供)擔任工研院副院長一職。 \n 工研院董事長李世光表示,彭裕民在工研院任職長達30年,累積厚實的創新材料研發經驗,也十分了解國內產業對於創新材料的需求,同時具有國際觀與擅長溝通整合,不論在帶領大型研發團隊、跨領域合作、國際化及學界合作等各方面,都展現豐富卓越的成果。 \n 工研院院長劉文雄表示,彭裕民為英國曼徹斯特大學材料博士,專長為儲能材料、電化學工程及企畫管理。自1988年進入工研院任職,從基層主管做起,曾任材料所、材化所副所長近10年,企畫與研發處處長4年,資歷完整。 \n 彭裕民多次獲得經濟部優良技術成就、優良計畫成果及優良計畫主持人等獎項。亦獲第十六屆中華民國科技管理學會院士、中國材料科學學會材料科技傑出貢獻與會士榮耀,2015年獲東元科技獎及中華民國科技管理學會科技管理獎,2009、2017年更帶領團隊榮獲美國全球百大科技獎。

  • 彭裕民升任工研院副院長

    工業技術研究院今日宣佈,由工研院材料與化工研究所所長彭裕民擔任工研院副院長一職。 \n \n工研院董事長李世光表示,新任副院長彭裕民於工研院任職長達30年,累積厚實的創新材料研發經驗,也十分了解國內產業對於創新材料的需求,同時具有國際觀與善長溝通整合,不論在帶領大型研發團隊、跨領域合作、國際化及學界合作等各方面,均展現豐富卓越的成果。彭裕民一直以來對推動台灣產業轉型升級,抱持高度的熱忱與使命感,期許他未來能從更多元化的角度整合工研院內外部資源,協助落實政府5+2產業創新政策,成為台灣科技產業持續向前邁進的堅實後盾。 \n \n工研院院長劉文雄表示,彭裕民為英國曼徹斯特大學材料博士,專長為儲能材料、電化學工程及企劃管理。自1988年進入工研院任職,從基層主管做起,曾任材料所、材化所副所長近10年,企劃與研發處處長4年,資歷完整。彭裕民擅長整合跨單位資源,帶領研發團隊逐步建立台灣成為國際固態電容、高安全鋰電池、先進電子材料及元件之研發與生產重鎮;另一方面,積極推動產業研發聯盟與協會,建立產業價值鏈。促進台灣產業邁向國際,擴展全球市場版圖。 \n \n劉文雄指出,彭裕民除了帶領研發團隊不斷克服挑戰、開發創新材料外,更協助工研院建立創新體系與新創事業的制度與文化,對於追求創新與促進新科技產業化,功不可沒。彭裕民多次獲得經濟部優良技術成就、優良計畫成果及優良計畫主持人等獎項;亦獲第十六屆中華民國科技管理學會院士、中國材料科學學會材料科技傑出貢獻奬與會士(Fellow)榮耀,2015年獲東元科技獎及中華民國科技管理學會科技管理獎,2009、2017年更帶領團隊榮獲國際知名的美國全球百大科技獎。專業及管理能力均獲得各界肯定,是不可多得的高階管理人才。 \n \n劉文雄表示,呼應政府5+2產業創新計畫,彭裕民與研發團隊也積極透過提供創新材料技術,推升產業發展層次、帶動新投資,例如積極促成電池產業新南向發展,以「高安全性鋰電池STOBA材料」協助有量科技與泰國潔淨能源公司(EA)合作,預計2019年在泰國建廠、量產,帶動我國廠商進入東盟電動車輛及儲電市場;以「廢液晶面板再利用處理系統」協助群創、友達等面板大廠,累積節省150億液晶費用,2017年整廠輸出美國,進行作廢液晶面板之環保高值循環回收;與知名紡織業者長期合作開發機能性紡織技術,建立世界級的紡織產業鏈。 \n \n劉文雄強調,台灣應發展具有市場潛力且獨一無二的創新技術與產業,包括政府大力推動的循環經濟,正符合環保發展趨勢,也是臺灣加速發展、有機會領先國際的新興領域。目前工研院已成立「循環經濟策略辦公室」,期望借重彭副院長的專業知識及管理才能,帶領團隊發揮跨領域研發創新的優勢,協助產業邁向新藍海。 \n \n彭裕民表示,自己一直對研發、協助產業抱持高度熱情,並將這股衝勁轉化為突破關鍵技術與產業化瓶頸的動力。面對歐美日等先進國家不斷投入新材料研發,加速各領域新興科技發展,作為產業創新引擎的工研院,必需持續精進,才能成為產業轉型升級的最佳後盾。接任工研院副院長一職,將以「懷抱未來、深耕基礎、鏈結國際」的思維與作法,繼續貢獻所長,協助推展各項院務,讓工研院成為產業創新的活水源頭,強化台灣產業的國際競爭力。

  • 循環經濟、溯源再設計 台灣華麗轉身新契機

     你是否聽過「白色污染」(White Pollution)?這個名詞或許陌生,但如果想想哪一種固態廢棄物常以雪白的樣貌呈現,答案便呼之欲出。白色污染,指的正是聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等難以分解的塑膠製品。 \n 從1950年代開始,塑膠被廣泛運用於日常生活,50年間,全球塑膠製品從最初的200萬噸迅速成長至逾80億噸。美國學術期刊《科學進展》預估,2050年全球塑膠製品的重量將再跳增至340億噸,屆時海裡塑膠袋的重量將逼近所有海魚重量的總和。 \n 綠色經濟:白色污染的危機與轉機 \n 工研院材化所所長彭裕民表示,全球塑膠製品僅有14%回收,其餘14%焚化、40%掩埋,剩餘32%成為廢棄物,而根據聯合國環境規劃署的報告,民生消費的塑膠製品,每年就造成約750億美元的自然資本支出。塑膠廢棄物不僅是環境問題,也是沉重的經濟負擔。若能在最源頭的材料進行可回收設計,即能創造新一波綠色循環經濟商機。 \n 在所有塑膠製品中,又以塑膠袋的用量最為驚人,也最難回收再利用。不過,運用「生物可分解材料」製成的塑膠袋,已被視為白色污染的救星。 \n 彭裕民分析,生物可分解材料塑膠袋的主要材質,為澱粉摻混生分解塑料(如聚乳酸PLA、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯PBAT、聚己內酯PCL等)。這類材料須克服的挑戰有二:首先,生物可分解材料耐熱性差,耐衝擊穿刺、韌性、強度與氣體阻隔性也較不足,應用侷限於冷食、冷飲或對耐重度要求較低的小型購物袋。再者,這類塑膠袋仍須妥善分類,並在溫度、濕度得當,通氣良好並具備適當微生物存在的堆肥環境,才能於3個月內迅速分解為二氧化碳和水。 \n 彭裕民形容,生物可分解材料結構就像一綑長長的「鏈條」,為了讓細菌「愛吃」,必須設計讓細菌容易分解的解鏈切入口,因此研發人員不能只懂塑膠,更要對細菌喜歡繁殖的溫度、濕度瞭若指掌,生物可分解材料的研發不僅是塑膠、生質專家,也必須與微生物學家高度合作。 \n 循環經濟兩支點:再設計與價值再創 \n 從生物可分解材料的例子,可了解循環經濟與石化原料最大的差異:石化原料講求速成,生產簡單,事後處理卻很困難,循環經濟剛好相反,技術因牽涉高複雜度的整合研究而極為費工、耗時,事後處理起來很簡單。 \n 循環經濟的關鍵字有二:再設計與價值再創。首先,從材料到產品都須以全新思維從頭設計,使其容易回收再利用。第二,產業須顛覆對生產成本的既有認知,能夠循環再使用的材料也許售價較貴,最終創造的總價值及大幅降低環境的負擔,卻遠勝於初。 \n 彭裕民表示,台灣貢獻全球1/6的寶特瓶產量、1/3的運動鞋材料,亦出口全球70%的機能紡織產品,其中有很大比重為石化加工,因此台灣在循環經濟新材料的研發責無旁貸。若能在綠色材料搶得先機,不但可以扭轉向日本、德國等傳統化工大廠購買原料、受制於人的局面,更可創造全新商機。 \n 可循環材料應用廣 電子、傳產受惠 \n 電子與半導體業為台灣經濟命脈,將循環經濟思維導入高科技及傳統科技業框架,可望將製程中的廢棄物點石成金,為市場開拓全新可能。 \n 台灣長年穩坐全球太陽能電池生產大國,政府並提出2025年太陽光電20GW安裝量的目標。然而從面板平均壽命約20年來看,約莫2035年台灣便將面臨上萬噸的太陽能模組廢棄物問題。國際再生能源機構預估,全球太陽能面板廢棄物到了2050年累計總量將上看7,800萬噸,顯示這不僅是台灣亟需解決的課題,更是全球共同的挑戰與商機。 \n 彭裕民指出,1GW的太陽能面板材料成本約30億元,其中導電銀漿與矽材各占10億元,為面板價值最高的精華,然而回收業者多只把易於處理的面板鋁框拆下回收。著眼於這隱藏的20億元商機,工研院正和太陽能電池模組廠商合作,開發能讓導電銀漿與矽材易於取下、又能維持穩定黏著度的光電級膠合材料。 \n 不僅電子廢棄物在導入循環經濟觀念後找到第二春,傳產業許多耐用、卻難以回收的材料,也因帶入循環經濟的設計概念,進一步衝出競爭力。 \n 舉例來說,目前球拍、航太、風力發電葉片及車身使用的熱固性碳纖維複材,廢棄後無法回收,燃燒更會產生有毒氣體,因此重量輕、高強度、高剛性、製程時間短、可回收的熱塑性碳纖複材逐漸崛起,全球乙酸乙烯酯龍頭塞拉尼斯、德國化工大廠巴斯夫、杜邦均相繼投入開發,未來在電動車、智慧車、軌道車、航空等運輸工具,將有多元應用可能。 \n 世界第七大的台灣橡膠輸送帶廠商鑫永銓自2016年起,向工研院技轉「熱塑碳纖維表面處理技術」,合作開發PC、PP等熱塑性碳纖複材,並運用其輕巧具韌性的特質,成功生產出僅有1.6公斤的業界最輕行李箱。 \n 在此基礎上,工研院也成功研發出鋁塑複合材料技術,並與新北市政府、中鋼、台灣車輛公司研議導入於輕軌車輛、車身與部件,可望於安坑輕軌列車車體中採用,取代關鍵進口車體部件,落實軌道車輛國產化。 \n 化材料缺口為出口利器 \n 台灣身為9成以上原物料都仰賴進口的「材料使用大國」,必須找出不會因人力成本上漲而外移、可以持續在本地發展的產業,循環經濟正是能夠帶動轉型及永續經營的產業。一項新材料從開始研發到成功上市,平均需要18年,而以循環經濟思維出發設計的材料,牽涉到高複雜度的整合研究,研發過程又更為繁複,需要政府、產業與學界全力挹注、支持。 \n 過去我們以為的開發中國家,現在為吸引追求綠色形象的品牌大廠加盟,環保法規多訂得比台灣更嚴格:中國年初發布11項環控標準,對進口廢棄物嚴加管控,孟加拉更自2002年起即禁用市面上最常見的20 Micro薄塑膠袋。台灣若不盡快投入循環經濟材料的研發,目前我們在國際上引以為傲的輪胎、紡織、鞋業、保特瓶、電子等產業,往後很可能因材料不夠符合環保規範,而失去曾有的好光景。反過來說,如能先研發出符合循環經濟原則的新材料,將能填補現有材料仰賴進口的缺口,轉化為出口新利器,進一步從材料的生產,轉換為循環經濟服務的提供者。(本文由工研院材化所所長彭裕民口述,工研院整理)

  • 工研院材化所長彭裕民: 基礎材料需AI加持

    工研院材化所長彭裕民: 基礎材料需AI加持

     這一兩年全世界都在講AI(人工智慧),下西洋棋要AI、自駕車要AI,連聊天機器人都要用AI,不過建構這實體世界的基礎材料領域,雖然不容易被大家發現它的重要性,但工研院材料與化工研究所(材化所)所長彭裕民語重心長地說,基礎材料的開發時程漫長,且這向來不是台灣的強項,但不迎頭趕上只會離人家越來越遠,因此在這區塊的研發上頭、AI其實可以幫上大忙。 \n 彭裕民說,從材料發展歷史軌跡來看,新材料從研發一直到最終商品上市,平均需要18年、跟王寶釧苦守寒窯一樣久,這也比新藥開發平均12年要多50%。但不幸的是,現在市場上終端產品開發的時間越趨緊俏,如手機從概念形成到真的量產出來,可能只有3~5個月、筆記型電腦4~6個月,甚至連運動鞋也僅有6個月左右,如何縮減新材料導入商業化的時間與成本,已成為產業界目前在研發課題上的嚴峻挑戰。 \n 這幾年來由於電腦的運算能力大幅提升,加上材料理論基礎與數據科學不斷精進,彭裕民指出,運用材料數位科技的技術,透過模擬方法協助實驗累積足夠的資料庫,再經由機器學習建立正確的預測模型,能夠快速找出新材料配方、製程優化條件等等所需的參數,可以解決產業界研發課題上的大難題。因為台灣產業多屬中小企業,單一企業難以投入大量研發資源,也缺乏高階材料設計人才。因此材化所為協助國內材料產業,建構了一個材料數位科技(MGI/AI)服務平台,可以加速新材料創新應用。 \n 如果把前面這一連串的生硬字眼轉成白話文,其實就跟現代人運用Google Map導航一樣,這個服務平台就像是GPS,可以在行動前先預知所需的資訊,並進行最有效率的規劃。如果開發一種新材料有一百種「可能」的配方,透過AI的協助,可以較快速篩去不合用的部分,留下機會比較高的方案。先前提到過,新材料從研發到商品化的時程相當冗長,如果有了材料研發的GPS系統,就能夠快速、精準協助研發人員尋找所需新材料特性之最佳配方與製程優化參數的標的物,大幅縮減摸索嘗試的時間。 \n 對於國內的基礎材料研發,彭裕民以他多年親身參與的經驗說,台灣實在是需要再多花一點資源在這上頭,台灣的材料化工相關產業產值達新台幣6.6兆元,佔製造業生產總額38.1%,而總出口值1.67兆元,也佔製造業出口的18.5%,但附加價值率偏低,僅有約10%,遠遠落後歐美日國家。 \n 先不論已經在前面跑了很遠的歐美日國家,彭裕民說,韓國過去10年間投入3,066億韓元,建立「創新材料探索計劃」推動研發極限物理結構及環保材料、Quantum Alchemy成分控制材料、克服ICT極限的材料、人類感官擴增材料等四項重點技術。並成立「材料基因組中心CMG」全力研發下世代材料,利用運算模擬材料的結構,尋找最合適的材料。過去需花20年的時間進行新型材料商用化,透過在CMG研發材料,可以更容易及快速進行產品開發,能夠節省最終商品開發的時程,以三星為例,他們也利用MGI/AI開發下世代高電壓鋰離子電池的電解液材料,相關的進展非常值得台灣密切注意。

  • 新材料 驅動循環經濟

    新材料 驅動循環經濟

     新材料循環再生有一個重要概念,就是材料不被廢棄,從最上游的材料設計時即能以最簡單方法、最少能量及成本方式,讓材料可以再次被回收使用,重覆進行各種產品設計,形成材料不丟掉的不斷鏈循環系統,也就是在「開採製造原料→零件製造→產品製造→服務提供→使用者」的過程,將使用過的材料經過「修理、回復、再利用、再製造」等機制後重回到循環鏈上。 \n 循環再生需從材料開發源頭作起,因此在材料設計之初要屏棄傳統一次性使用觀念,從耐久性、可修復性及保固性著手。以航太及汽車、自行車使用的碳纖為例,將樹脂碳纖維化,使其具有「熱固性」,支撐性足夠,但缺點在於固化後無法重複使用;但如將碳纖變成具有「熱塑性」,也就是再加熱後可再次重複使用,這樣的特性可以因應未來在車輛、機器人、運動器材等大量使用需求,透過熱塑性特質就可以重複加熱使用,材料也就不會變成大量廢棄物。 \n 新材料循環再生在發展初期,可能面對成本高及循環斷鏈等問題而不易推動,透過法規配合及政策補助鼓勵廠商投入生產,一旦淘汰或廢棄產品或材料,變成是一個有價物質,廠商將會主動將材料進行重新使用及利用,這就進入自發性經濟行為階段。 \n 目前看來,這波新材料綠色循環趨勢已開始在美國展開,美國能源部提出2020年來自植物作成的生質材料要有10%市占率,2050年要達到50%,這將形成貿易障礙。因應這項來自國際環保及品牌壓力,包括Nike及愛迪達等都已宣布符合法規要求的決心,為其製造的台灣製鞋廠商及紡織產業已深刻感受到這波趨勢,因此,開發符合綠色循環的新材料迫在眉梢。 \n 廢水及廢棄面板 循環商機大 \n 水再生利用是台灣從新材料循環發展找到新機會的切入點,台灣本身是一個很缺水的國家,民生用水卻在日常生活單次使用後放流,如果這些生活汙水經過水科技處理,將水中雜質過濾後可轉作工業用水,搭配海水淡化處理補足民生用水及工業用水的不足,台灣缺水問題應可以解決。 \n 工研院在技術處及水利署支持下,已開發出12項核心水處理技術,並在去年以「奈米纖維濾膜」技術獲美國百大科技獎,目前這些技術移轉80家公司協助其廢水處理,也為100多個高科技及傳統產業提供廢汙水處理,為台灣建立水處理及周邊上中下游產業鏈。 \n 政府最近也積極推動水再生循環應用計畫,近期通過的「再生水發展條例」即是最佳例證,不僅設定短期目標要台灣的水再生循環使用率達到80%,長期將達到100%,終極目標是將工業用水全部來自 \n 循環再生水,最近工研院也向高雄市政府提出規畫案,解決目前缺120萬噸工業用水問題,將民生用水處理再利用,供工業用水使用。 \n 台灣同時也是面板製造大國,每年產出相當大量的面板,工研院與環保署合作,研發出將廢棄面板的液晶回收及玻璃改質為能吸附重金屬廢水的材料,不僅將面板廠剩餘的液晶透過純化技術後,重新回到生產線上使用,不需掩埋處理,亦不會對環境造成損害,同時改良成重金屬廢水處理的新技術,減少面板玻璃廢棄物。 \n 由廢棄面板的玻璃做成的奈米孔洞吸附劑,用於吸附廢水中重金屬,更是比現有重金屬廢水處理技術效果更好、更經濟,此一具備雙重環保概念、讓材料資源不再被浪費丟棄的循環經濟技術,也於近日入選2016 R&D 100 Awards的特別獎。 \n 總而言之,綠色循環經濟需要導入新材料及新技術,才能讓初期成本降低,具有競爭力,產生新的經濟價值,才能創造持續使用動機。 \n (本文作者為工研院材料與化工研究所所長)

  • 創新儲能產業 闖出綠能新活路

     2008年,全球金融風暴方興未艾之際,美國總統歐巴馬將電動車補助列入振興經濟方案,就此掀起全球電動車的研發浪潮,並帶動汽車產業的新革命,迄今方興未艾。隨著電動車快速發展,大家對電動車電池要求也愈高,因此,高安全高密度電池,特別是鋰電池,成為備受關注的儲能商品。 \n 據預測,未來鋰電池銷售量年成長率,皆可維持在20%以上;鋰電池市場規模,2015年為79 GWh,到了2020年時,可望擴張至150 GWh,已成最具發展潛力的產業之一,更成為各大企業兵家必爭之地。 \n 全球電池產業以日本及韓國為領先者,中國正極力追趕中,台灣需要開發電池新技術,結合不同商業模式,再結合場域應用環境,如智慧交通網的電動巴士、電動機車及再生能源的儲電系統,並在政府大力支持的平台下,整合產、官、學、研的力量,以系統化整合創新,才能提升在國際儲能市場的競爭力,有機會與日、韓等比肩。 \n 成果可結合商業模式 \n 儲能產品發展初期,因價差及成熟的傳統生態,不易在市場擴展、生存,因此需要仰賴政府提供研發及場域作練兵,方能在市場上佔有一席之地。經評估領導國家的電池發展情形後,經濟部技術處與能源局決定在技術研發上大力發展儲能產業,挹注工研院研發高能量密度、高安全的鋰電池、鈦氧鋰電池、固態電池及氫能燃料電池,並進行專利佈局,將成果結合商業模式,培育儲能產業,再擴大推廣成功經驗模式,為台灣經濟找尋新出路。 \n 推廣電動機車 取經Ubike \n 台灣地小人口密度高,巴士與機車是大眾主要交通工具,考量在地化特性,很適合作為電動巴士及電動機車試驗場域,隨著電動車輛推廣普及,電池需求量勢必大增,可望帶動儲能產業快速成長。 \n 早期,經濟部工業局整合廠商進行封閉場域電動機車推廣,推出觀光區電動機車租借服務,成效相當理想。未來可參考台北市Ubike營運經驗,從租賃市場起步,結合物聯網概念,成為擴大電動機車推廣的的商業模式,台灣綿密的便利商店及加油站系統,也極為適合佈建成電動機車的充電網絡,進而提昇民眾使用電動車的意願。 \n 電動機車推廣成功的商業模式,也可複製到其他國家、城市推動,進而帶動我國相關零組件產業,並驅動系統、模組與元件發展,可望成為台灣外銷的另一個火車頭。掌握此契機將可在全球小型電動車輛及儲能產業供應鏈中,建立難以被取代的地位。 \n 除了找尋新商業模式拓展應用市場,創新的電池突破技術也是開發新市場的關鍵。日本亞太三井就與工研院合作,積極將高能量密度/高安全的STOBA電池技術導入電動車供應鏈,塑造STOBA-inside電池為國際安全電池的形象,切入國際品牌鋰電池供應鏈。台灣業者在看到在電動機車所蘊藏龐大商機,也紛紛投入這個新興市場,GOGORO以充滿設計感造型及整合網路,積極向海內外進軍,中華汽車也積極投入電動機車,更率先採用由有量公司生產工研院STOBA的高能量密度/高安全鋰電池,提供消費者高標準的電池安全保證。 \n 綠能經濟生態鏈 商機俏 \n 隨著傳統能源蘊藏量逐年衰竭、環保聲浪日益高漲,節能減碳已是全球不可逆的主流趨勢,不僅在生產過程達到節能減碳,乃至於產品使用過程,也要力求減少污染。如同Tesla電動車的售價約為10萬美元,較燃油車高出一截,卻吸引眾多人士購買,今年3月推出3.5萬美元的平價電動車,一周內就有32萬筆訂單,主要是因為燃油機車與汽車所製造的噪音、廢氣,長年來嚴重影響民眾生活品質,電動機車及電動車普及化,將可抑制空氣與噪音污染、大幅提升民眾的生活品質,也同時帶動新一波的綠能經濟生態鏈。 \n 除了電動機車、電動車使用動力電池,風力及太陽能板的大量裝設,為穩定電力供應,儲能裝置也逐漸興起,社區小型化電網及再生能源電網,需儲存多餘電力,以因應在電力不穩定或短缺時,即時調配。台灣初期適合在2、3個區域進行實驗,透過小型電力供應網路建立使用經驗,便可將此經驗複製離島及台灣。應用儲能系統建置結合智慧電網,台灣將能建立分散式電力系統,落實非核家園的理想藍圖,更有機會推展至其他國家,將缺電危機轉化為新商機,藉此帶動台灣儲能產業向上發展。 \n 台灣人口密集、能源缺乏,適合發展電動車輛、再生能源及儲電系統,如何持之以恆的透過研發、示範、場域驗證乃至海內外行銷,建立國際品牌,是老天爺給我們的重大挑戰,也是不可錯失的大禮物與巨大商機。(本文作者為工研院材料化工研究所所長)

  • 高能量密度電池 行車安啦

     在全球主要國家的大力推動下,電動車可望成為未來汽車的主流,然而,若要達成以電動車取代燃油車的目標,最重要的關鍵技術是開發高能量/高安全性動力鋰電池。 \n 電動車動力電池安全期限至少10年,其鋰電池技術研發成敗的關鍵在於:安全性、提高電池能量及縮短充電時間。工研院分別從安全及高能量密度技術著手,STOBA技術獨步全球,在與日本亞太三井合作推廣後,已變成全球高能量密度/高安全電池重要關鍵技術,目前也開發完成鈦氧鋰負極材料與電池技術,將可讓動力電池快速充電、僅需約5分鐘就能充飽,非常適合電動車輛使用,包括電動自行車、汽車起停、微混油電車與快充電動巴士,尤其歐盟的環保法規已規定,未來燃油汽車須搭載起停功能。 \n 下世代能量遠高於傳統鋰電池的固態電池,具有更安全的固態電解質與鋰電池3倍以上能量密度的優勢,工研院正積極投入開發中,預估在2020年至2025年間,將成為電子產品與電動車輛的領導性電池產品,台灣更保有技術的相對優勢。 \n 固態電池由於使用無機固態電解質,因此不會有如鋰電池的燃燒現象,由於固態電池不僅安全性佳且不需要使用昂貴的隔離膜,又可使用高容量的鋰合金負極及高電壓正極,不但材料成本可降低,且電池能量密度是目前鋰電池的3倍。另一方面,搭配固態電解質材料的固態電池較傳統液態鋰電池安全,其形狀更具可塑性,將是未來穿戴式電子產品與電動車輛的應用電源。 \n 在可見的未來,如何維持、整合、強化台灣既有優勢,進一步尋求技術創新、突破與應用,並布局國際市場,當是台灣產、官、學、研各界共同責任與挑戰。(作者為工研院材料化工研究所所長彭裕民)

  • 氫能燃料電池 自主能源新希望

     全球反核聲浪高漲,如何建立穩定、安全、環保、價格低廉的電源,已是刻不容緩的挑戰。台灣已決議將核四廠封存,核一廠、核二廠除役年限將屆,缺電危機實已迫在眉睫,日本發展燃料電池的經驗,應可作為台灣能源開發借鏡參考。 \n 2011年311大地震時,日本面臨嚴重電力短缺,因此積極發展各種替代能源。在日本政府實施補貼政策下,Panasonic、東芝、Tokyo Gas等大廠,紛紛推出可當家庭備用電源的燃料電池Ene Farm,Ene Farm採熱電共生系統發電,利用氫產生電,二氧化碳排放量可降低50%。日本政府更已著手規畫建立氫能燃料電池電廠,期望可成為乾淨的新電力來源,若能廣建氫能燃料電池電廠,將可大幅降低對其他發電方式的依賴。 \n 但氫能燃料電池卻有氫氣儲存與運送的挑戰,因此直接甲醇燃料電池(Direct-methanol fuel cells,DMFC)應運而生。DMFC只是把氫氣換成了甲醇發電,能源密度高,而且在各種環境下(攝氏-97度到64.7度)都能保持液態,較氫氣容易攜帶與儲存,而安全性也較氫氣為高。 \n 工研院的3W及20W功率的DMFC發電機,可以連續運轉7,000小時,整合燃料電池、太陽能電池與鋰電池的混成電源,應用於野外監測的長期電源與戶外休閒使用電源深具潛力,目前已將3W及20W DMFC導入野外監測電源的場域測試,如在一些偏遠地區,無法從電網供電的地震儀,或是水道閘門上用來精確控制供水量的監測器等。 \n 300W與1kW的DMFC除了可應用於家庭、基地台等緊急備用電力,亦可做為熱電共生系統、提供偏遠無電網地區的電力來源,其所產生的潔淨水可作為飲用水。不管是氫能燃料電池或直接甲醇燃料電池都使用昂貴的鉑金屬觸媒,成本將影響燃料電池的商業普及化,因此工研院也積極投入研發不使用鉑金屬觸媒的高效率鹼性膜燃料電池,預期將可使燃料電池成本降低一半,使潔淨能源的燃料電池逐步普及於市場。燃料電池發電時聲量極低,不會造成噪音污染,很適合往非核家園邁進的台灣,並成為台灣未來可使用的能源之一。(作者為工研院材料化工研究所所長彭裕民)

  • 工研院劉軍廷、彭裕民 獲選科技管理學會院士

    中華民國科技管理學會今年6位新任院士出爐,工業技術研究院占2位,包括副院長劉軍廷、材料與化工研究所長彭裕民兩位博士。 \n \n工研院表示,劉軍士產業經驗豐富,在創新研發、新創事業、企業管理及非營利組織管理,均有卓越建樹;彭裕民深耕材化領域,帶領團隊研發出高分子固態電容器與高安全鋰電池材料,並技轉台灣廠商。 \n \n中華民國科技管理學會明 (20)日舉辦25周年會員大會暨科技管理論文研討會,並授證新任院士 (Fellow),除劉軍廷、彭裕民,還有交通大學校長張懋中、經濟部工業局長吳明機、清華大學科管所教授張元杰及均豪精密工業董事長葉勝發。 \n \n工研院指出,中華民國科技管理學會設立科技管理學會院士,目前已遴選16屆,共計111位院士。

  • 工研院彭裕民、 胡竹生 分任材化、機械所所長

    工業技術研究院 (17)日布達新人事,原企劃與研發處長彭裕民博士擔任材料與化工研究所所長、機械與系統研究所技術總監胡竹生博士升任所長。 \n \n企劃與研發處長遺缺則由機械與系統研究所副所長擔任,工研院期望借重3位主管在跨領域創新科技管理及專業研發能力,深化國內產業的發展。 \n \n工研院董事長蔡清彥表示,工研院的使命比個別產業還重大,台灣產業轉型的希望在工研院,也在所長及每一位「工研人」的身上。他期勉透過一棒接一棒的傳承,以新創事業來協助產業發展及轉型升級,才能帶動台灣產業不斷往前邁進。 \n \n工研院院長劉仲明在布達典禮指出,近年科技產業發展的幾個方向包括物聯網、智慧行動裝置及製造業的智慧化與製程智動化,對於安全電源、智慧製造機器人的需求可望快速成長,開放式創新與產業合作是工研院目前最重要的任務,期許3位新任的主管能夠以跨領域的整合管理經驗,帶領團隊加速鏈結產業,協助產業轉型升級,創造經濟價值。

  • 董建華:航運業要居安思危

    董建華:航運業要居安思危

    遠東集團董事長徐旭東昨(31)晚在遠東國際大飯店宴請前香港特首、現任大陸政協副主席董建華夫婦,對於這一波全球景氣復甦,董建華認為歐美失業率還是很高,未來發展需要再觀察,船公司需要居安思危。徐旭東則認為,今年是有不少新船要交船,不過全球經濟估計有3.9%的成長,中國有9%到10%的成長,散裝船運市場會比去年好,可以滿樂期待。 \n徐旭東與董家有很深的淵源,徐旭東與董建華的弟弟董建成是香港高中同班同學,20多年前中國航運還由董家經營時,曾經與裕民合資設立中裕航運,後董氏集團縮減散裝運務,中裕股份全由裕民吃下,董建成6年前應邀擔任裕民獨立董事至今,目前由董建成妹婿彭蔭剛接手的中航,今年即將與裕民及中油合設油輪公司。 \n由於兩岸正在協商ECFA,董建成表示,兩岸都是一家人,這是件好事,他覺得台灣將可受惠﹔台積電董事長張忠謀則表示,ECFA對兩岸都有好處,接下來有很多細節需要協商,只是或許有一方面多一點利益,有一方面少一點。 \n董建華因具有大陸政協副主席身分,此次來台探親遊覽是由海基會董事長江丙坤代為申請,江丙坤昨日表示,政府已成立「台港經貿文化策進會」,作為促進台港交流的機構。董建華則表示,香港很願意進一步和台灣促進經濟文化等方面交流。

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