工研院與台達 赴日秀SiC新技術

(台北內科週報第668期/2025年2月10日-2025年2月16日)

【產學政研連線】電動車是淨零運輸的主流,工研院電子與光電系統研究所張世杰所長表示,為了符合低碳永續趨勢,又要兼具續航力,且能在高壓、高溫下穩定運行,具備更高的功率密度的寬能隙化合物半導體(Wide-bandgap Semiconductor;WBG)材料之1的碳化矽(SiC),成為目前電動車技術深受關注的元件材料。

張世杰所長指出,工研院長期投入化合物功率半導體的發展,提供完整且高轉換效率的「車載碳化矽技術解決方案」,涵蓋碳化矽功率元件與模組化、馬達驅動、車載充電與充電樁等電動車核心技術,這次在日本展出與台達共同開發的碳化矽功率模組,是具備提升電動車動力效能、延長續航能力、加速充電設備發展的最新車載半導體技術,期盼接軌國際市場趨勢,打入歐美日汽車產業關鍵客戶,實現經濟與環境效益雙贏。

▲工研院今(22)於日本國際電子製造關連展(NEPCON JAPAN)發表車用碳化矽(SiC)技術解決方案(照片係工業技術研究院提供)。

工研院挺進亞洲最大國際電子展!工研院於1月22日在日本國際電子製造關連展(NEPCON JAPAN)發表車用碳化矽(SiC)技術解決方案,並於「電動車驅動及充電方案」、「功率氮化鎵(GaN)」、「功率氧化鎵(Ga2O3)」以及「400kW大電力直流變壓器」4大專區,展示逾10項新一代寬能隙功率半導體前瞻技術成果,吸引逾8萬人次參觀及眾多車輛零件商、車廠製造商洽談合作,顯現台灣車載半導體的元件設計到驗證能力深受國際肯定。

「1200V/660A T2系列碳化矽功率模組」,係採用碳化矽功率半導體製程,主要應用於牽引變頻器(Traction Inverter),可加強散熱效果並降低耗能,同時提高系統功率密度,有效降低變頻器產品的體積與重量,延長電動車續航里程,並提升車輛加速與動力輸出。

▲工研院攜手台達赴日展出「1200V/660A T2系列碳化矽功率模組」,可加強散熱效果並降低耗能,同時提高系統功率密度(照片係工業技術研究院提供)。

目前「1200V/660A T2系列碳化矽功率模組」已通過可靠度測試,亦由工研院支援模組優化設計及驗證,推升碳化矽功率模組進軍國際車用市場契機,此外,現場亦展示台達為充電樁開發的碳化矽C1系列模組,展現台廠技術發展能量及積極進入車廠供應鏈的決心與實力。

在「400kW大電力直流變壓器」展區中,也展出工研院與美國阿肯色大學(University of Arkansas;UA)合作,透過工研院開發的3.3kV碳化矽功率模組整合於400kW直流變壓器,此變壓器進行系統效能的驗證,證實同樣於直流電壓1800V、電流375A、操作溫度150℃的條件下,模組切換損失比商用模組節省30%,系統效率並可達到98%以上的效能,將推升未來再生能源及儲能等超高電壓的電力轉換系統應用升級。


台達與台中港 打造低碳永續港

(台北內科週報第658期/2024年11月25日-2024年12月1日)

【ESG促進平台】台中港對台灣的貿易與能源都相當重要,近年更成為風力發電產業的重要基地,台灣港務公司台中分公司陳中龍副總經理表示,港務公司一直積極地尋求創新技術的應用,提升基礎建設。

陳中龍指出,台達具有跨建築和能源領域的專業及豐富的系統整合經驗,在台中港既有基礎設施上導入先進的管理平台,並提供多元產品和服務,因此選擇與台達合作提升港區管理效率、服務品質,實現智慧永續管理的目標。台中港今年4月甫獲台灣全球商貿運籌發展協會「ESG物流永續獎-能源運用永續組」企業金獎,更展現了對永續發展的承諾。

▲台達智慧能源管理平台整併於監控中心電視牆,以利管理人員即時掌握能源與基礎設備最新動態(照片係台達電子公司提供)。

11月28日,台達也宣布,已成功為台灣港務公司台中分公司於台中港導入台達智慧園區解決方案,以單一管理平台整合包括中央監控、安防監控、智慧路燈、智慧能源等系統,為港區內多元設施及設備提供即時的監控管理,提升管理效率並保障港區安全;其中,智慧能源管理平台不僅整合既有的用電、用水及再生能源資訊,也能顯示碳排、綜觀能耗資訊。其高擴充性系統架構,更可作為未來電動車充電與儲能系統等設施的整合基礎,協助台中港向低碳永續、智慧港灣的願景前進。

台達樓宇自動化事業群江文興副總經理表示,台中港作為亞太地區的重要物流樞紐之1,近年來積極透過創新技術和綠色建設實現永續目標。像台中港這類大型港區場域,由於占地廣大、基礎設施複雜,整合監控所有設備和能源管理是巨大的挑戰,而舊有系統亦有龐大的優化潛力。因此,台達以一站式的園區管理解決方案和客製化服務,使港區管理更加智慧、高效,與台中港務分公司共同為港區的低碳永續發展奠定堅實基礎。

▲台中港導入台達解決方案,打造低碳永續商港(照片係台達電子公司提供)。

透過串聯關鍵資訊、GIS定位、統計圖表、監控影像等資訊,台達智慧園區解決方案提供了整合台中港既有與新設基礎設施所需的先進智慧整合管理平台,提升維運效率;系統即時掌握用電負載及多元再生能源,如屋頂及車棚太陽能即時與累計發電資訊,未來,還能加入儲能系統進行整合調度,優化電力使用。

該平台同時整合了所有既有及新增的影像監控設備,並於重要設施設置AI攝影機電子圍籬,提供即時異常告警,提升港區安全性;另外,港區部分路段也已完成智慧路燈建置,實現單燈、迴路遠端控制及管理,減少90%夜間巡查人力,提供即時派修之資訊,今後還可以擴充為功能更豐富的智慧燈桿。此外,台達也為台中港的放流水系統新增水位監測系統,並透過通訊軟體推播儲水狀況,以提升回收水資源的利用率。


綠色會展 工研院秀減碳新技術

(台北內科週報第632期/2024年5月27日-2024年6月2日)

【ESG促進平台】配合中央與台南市政府推動大台南成為綠能科技重鎮,工研院綠能所團隊已進駐台南沙崙綠能科技示範場域,與產業共同發展打造綠能科技,技術驗證及整合應用平台,讓綠能產業在台南扎根發展。

這次的「2024台南國際綠色產業展」,已於5月30日至6月1日,在大台南會展中心舉行,並延續去年主軸,邁向低碳永續新未來。今年展位數量相較前年增長近3成,吸引超過80家廠商參展,涵蓋250個展位,並迎來超過6國以上的參展廠商。其中,經濟部能源署綠能館更首創全台低碳會展,將展館從宣傳到佈展,全面導入節能低碳的設計,且應用工研院碳盤查資料庫,揭露展館的碳排資訊,率先成為低碳展典範。

工研院綠能與環境研究所王漢英所長表示,傳統會展經常使用高耗能產品和1次性的材料,此次則藉由台南國際綠色產業展機會,將展館從規劃階段起就將低碳排放列入設計要素,包含使用低碳或循環再利用的材料佈置、採用電子化廣宣,以及運用AI智慧電力感測器監測電力使用等,相較傳統展館作法減碳量近80%,希望透過這個展館,也讓舉辦單位、參展廠商及參觀來賓,都能實際體驗節能減碳可以融入與落實於商務活動中,在會展中不僅是要達成行銷目標,還能針對每1件展覽材料從製作、使用、廢棄、回收再利用等都納入碳排估算來實現減碳,讓大家一起向與永續環境邁進。

▲台南市黃偉哲市長(前排左2)參觀台南國際綠色產業展認為,工研院人工智慧電力感測器對建築能源管理十分有幫助(照片係工業技術研究院提供)。

在經濟部能源署綠能館,工研院也展示下列幾項重要綠能技術與展品:

一、人工智慧電力感測器-貼著電線就可以測量,即時實現能源監測

為達到2050淨零排放的目標,通過大數據和人工智慧的應用,提升能源使用效率已成重要趨勢。企業要節能,能源量測就是最基本的第1步,但目前業界使用與安裝能源量測電表的成本過高,工研院開發的人工智慧電力感測器,外形只有拇指大小,直接貼著電線就可以測量,更可結合雲端能源管理或工控系統進行能源分析,快速揭露工廠、商辦電力流向,有效找出節電的解決方案。目前國內如捷運、石化大廠等都已安裝。

二、氫能創新平台-首創一條龍驗證開發,打造國內氫能產業鏈

淨零排放的浪潮中,氫能被視為未來邁向淨零轉型的重要能源技術之1,工研院這次亦展示了氫能創新平台,整合再生能源電解產氫、氫氣純化與高壓儲存、燃料電池發電,及複合儲能等氫應用技術,可進行氫氣生產、輸儲、應用之全方位的測試、示範與驗證,目前已吸引11家廠商在此進行研發與驗證合作,並衍生新創公司氫豐綠能。除了作為新創氫能產品開發的搖籃,也可讓國內外氫應用產業鏈利用場域既有設備快速進行測試驗證,打造完整解決方案。


淨零科技總動員 顯現整合決心

(台北內科週報第581期/2023年6月5日-2023年6月11日)

【ESG促進平台】要實現2050淨零碳排的整體目標,必須全民總動員,尤其發動科技的能量,將可爭取到「時間」,於是,「台灣淨零科技方案推動小組」在5月31日正式掛牌,由行政院鄭文燦副院長、國科會吳政忠主委、中央研究院廖俊智院長、各部會及產業公協會、公民團體代表等,共同宣布「淨零科技總動員!」

台灣淨零科技方案推動小組的成立,顯現整合各方資源的重要性,未來,將藉由國家淨零科技路徑與治理策略布局之研析,以及淨零產業、國際合作與社會推動之機制規劃,開展「永續及前瞻能源、低(減)碳、負碳、循環、人文社會科學」等5大淨零科技領域的研發部署,並從人文社會系統面引導科技投入,以公私協力推動淨零新生活運動。

鄭文燦副院長表示,2050淨零碳排對台灣是挑戰,也是機會!而「科技」將成為淨零過程中,社會、產業、生活與能源等4大轉型的重要推手。政府將集結各部會資源,共同落實淨零科技推動,更將結合產學研、以及民間團體,一起推動淨零科技方案,完善淨零科技研發治理基礎,建立「低碳永續」的能源、產業、社會及生活體系。

▲「台灣淨零科技方案推動小組」正式掛牌,與會貴賓合影(照片係國家科學暨技術委員會提供)。

吳政忠主委指出,台灣淨零科技方案推動小組將肩負強化淨零科技前瞻布局、落實淨零科技與產業對接、提升淨零科技方案整體綜效等3大任務,期望鼓勵台灣學研界及智庫法人投入前瞻的淨零科技相關科研,挑戰突破性創新的科研議題,並積極與國際合作,掌握優勢關鍵科技;最後將這些研究成果落地,串接上下游成為產業,擴大支持生活與社會轉型,不僅加速淨零轉型,也要讓臺灣成為國際淨零科技的領先國。

隨後,他也強調,淨零科技方案不僅是投入研發,更將從人文社會面著手,鼓勵民間團體參與淨零科技創新示範,透過公私協力,讓民眾更樂意實踐淨零生活。

廖俊智院長表示,中研院在去年底公布了淨零科技政策建議書,特別強調淨零要以科技為基礎、以量化指標做判斷,同時要考慮台灣特有狀況,並且具體建議「創造足夠的零碳電力」為我國淨零科技推動策略的重中之重,中研院除率先投入研發其中高減碳效益之數項創新淨零科技外,也希望透過新啟動的「淨零科技方案」來尋求更多的合作,整合我國學研界的力量,一起努力來達成「新科技」研發落地的任務。

這場名符其實的總動員顯示,行政院於3月28日正式核定「淨零科技方案」後,即成立指導委員會,由科技政委兼國科會吳政忠主委擔任召集人、中研院廖俊智院長擔任共同召集人,督導跨部會「淨零科技方案」的執行成果,並下設淨零科技方案推動小組,結合5大淨零科技領域專家群及相關智庫,以國家高度擘畫淨零科技發展策略及研擬科技路徑,未來將協助指導委員會攜手中研院、國科會、國發會、內政部、經濟部、教育部、交通部、農委會、行政院原子能委員會、海洋委員會、環保署、金管會等部會,致力凝聚各界對淨零科技發展的共識,及建立淨零科技生態系統,共同努力邁向淨零新生活。