工研院將搶進 國際無人機市場

(台北內科週報第670期/2025年2月24日-2025年3月2日)

【產學政研連線】全球無人機產業發展潛力驚人,根據國際調研機構Drone Industry Insights預估,全球無人機整合應用市場規模於2030年將達500億美元,包含無人機硬體、軟體、服務,年複合成長率將達6.2%。

在此大趨勢下,全球知名國際無人系統協會(AUVSI)首度於歐洲舉辦杜塞道夫歐洲無人機系統展(XPONENTIAL Europe 2025),現場預估有來自全球近30國共170家機構參展,工研院於「台灣卓越無人機海外商機聯盟」領軍的台灣館中、展出經濟部產業技術司支持下的8項科專無人機創新技術,內容涵蓋應用、軟體系統、關鍵模組零組件等3大領域,展現工研院協助台灣無人機產業自主研發之決心。

工研院劉文雄院長表示,全球無人機應用範圍持續擴大,為各國政府積極發展的重點領域,其中歐洲成長快速,預估將很快躍升為全球第2大無人機市場。工研院作為我國重要研究機構,以展現無人機研發能力、攜手產業聯盟、爭取海外商機等3大策略,加速無人機產業發展。今年透過「台灣卓越無人機海外商機聯盟」發起,工研院首度參加杜塞道夫歐洲無人機系統展,攜手聯盟的能量,讓世界瞭解台灣具備完整的無人機研發能量,進一步協助國內企業爭取海外合作商機,以堅實的無人機研發實力,打響全球知名度,建立國際長期夥伴關係。

▲台灣駐德國謝志偉特任大使(右1)參觀工研院「動力模組:馬達及電子調速器」技術情景(照片係工業技術研究院提供)。

這次工研院展出無人機3大技術領域,在應用領域,「物流無人機」提供偏遠地區高效物流解決方案,具備高效率馬達和模組化酬載設計,能確保長時間穩定運行、提高物流服務的效率,已於日本神戶工業區完成貨物遞送作業示範;在軟體系統領域,展出「AI無人機隊系統」的多元應用,從智慧交通橋梁巡檢、遠洋漁業提升漁搜效率,以及智慧倉儲室內巡檢等。例如,遠洋漁業過去漁場搜尋,仰賴直升機、海鳥雷達等設備進行漁探,但直升機的成本高昂,透過無人機巡航,集合智慧航點自動生成和即時影像傳輸,不僅可節省成本,更可以提升漁撈操作效率3倍。

「5G圖傳模組」,則能展現5G高穩定、低延遲的重要性,例如,競速無人機比賽應用,透過5G低延遲圖傳技術降低飛手操控無人機的延遲感,飛手看到影像只需要約0.04秒,比一般5G手機圖傳須0.2秒快了5倍。此技術已與仁寶電腦合作,將高畫質5G攝影機落地多元應用,如飛競賽事、賽事轉播、智慧工廠、遠程操控天車等。

在關鍵模組零組件領域,「動力模組:馬達及電子調速器」專為中大型無人機設計,以創新的馬達與槳葉設計,利用空氣冷卻進行高效散熱,並結合特殊的無感控制技術,可提升約 10% 的最大推力輸出,讓無人機從起飛、飛行到穩定降落更加順暢,系統更具備雙重命令與雙向通訊功能,可改善傳統動力模組僅單一油門功能、缺乏通訊能力,導致動力狀態無法即時掌握之安全隱患;「冗餘飛行控制器」通過兩套飛控系統進行協同決策與故障備援,如同無人機的大腦,確保無人機在各種極端環境下依然能順利執行任務,大幅提升系統的安全性與穩定性;針對小型化應用,「微型飛控板」整合先進演算法與快速反應技術,實現精準操控,同時具備高整合性、小型化與模組化功能擴充能力,提供靈活的整合性解決方案,讓不同類型的無人載具能適應多種應用場景。

鋰電池是目前無人機廣泛應用的動力來源,工研院開發的「高能量鋰電池」,可解決目前鋰電池無法同時滿足高能量密度及高功率密度之需求,有效提升1.5倍的續航里程。另外,工研院亦聚焦巡檢、物流等需挑戰載重與長航時等應用,研發出「氣冷式燃料電池」,可於5公斤酬載下提供長達181分鐘的續航時間,持續完成在兩公斤酬載下,高山3000公尺緊急醫療物資遞送,及長距離88公里的跨海物資遞送驗證,飛行累積里程數超過1000公里。


南區資源循環園區 開啟新境界

(台北內科週報第659期/2024年12月2日-2024年12月8日)

【ESG促進平台】位於桃園市的「南區資源循環園區」,已於11月30日舉行揭牌典禮,環境部葉俊宏次長與資源循環署賴瑩瑩署長都到場,與呂玉玲立委、魯明哲立委.桃園市張善政市長、環保局陳世偉局長共同出席見證。

這座園區是由環境部資源循環署補助,桃園市政府爭取前國防部軍備局閒置營區建置而成。該園區內資源回收場採室內貯存設計,建設過程廣泛使用再生材料,並規劃設置太陽能發電系統,完美結合資源循環與綠能淨零價值。環境部期許這項整合了資源回收、循環永續與綠色能源的標誌性工程,能成為全國資源回收與循環經濟的示範基地。

葉俊宏次長表示,桃園市南區資源循環園區,結合中央補助與地方自籌經費,並活化利用前國防部軍備局閒置營區的土地資源,歷時1年多的工期,完成了從規劃設計、基礎施工到先進設施安裝的多個階段,現已正式揭牌啟用,對桃園市政府環保局團隊的努力表示感佩。

▲張善政市長(右6)與環境部葉俊宏次長(右7)於「南區資源循環園區」揭牌典禮後,和貴賓及與會人士合影(照片係環境部提供)。

整個園區占地約1.5公頃,設有22項(含鋰電池)資源回收分類貯存系統,更提供清潔隊員專屬的管理、備勤及休息空間,為268名基層同仁創造完善的工作環境,同時,園區規劃未來設置大面積的太陽能板,估計發電容量可達1.32百萬瓦,不僅為園區運營提供能源支持,更成為地方永續能源的重要示範場域。

當天,賴瑩瑩署長也補充著說,全園區的設立,將有效促進廢棄物的高效分類與再利用,提升南桃園地區的資源回收量能,預估每年增加回收量達1,000公噸,可提升平鎮區資源回收率至65%,更能發揮地區資收物集散調度的功能,特別是建設過程中,大量使用再生材料與再生建材,使用比率高達50.68%,充分體現資源循環利用的環保理念。

總之,桃園市南區資源循環園區,不僅在建設中落實綠色建築標準,還廣泛運用再生材料,並導入太陽光電設置,提供了1個實踐循環經濟與淨零策略並容的成功範例。


產學合作新進階 商業開發最夯

(台北內科週報第630期/2024年5月13日-2024年5月19日)

【產學政研連線】產學合作多年,已有很多的成果,也磨合了不少互補互動的模式,發揮極佳作用,日前,國科會推動「科研創業計畫」致力於探勘學界的前沿成果,並連結科研創業生態系,轉化科研成果落地商化,提升我國產業創新能力與競爭力,更舉辦「商業開發培訓營」,協助學界具技術產業化的潛力團隊進行商業化,參與團隊將接受商業發展策略、市場分析等專業培訓,同時與成功企業家和投資者互動,建立有價值的聯繫和經驗分享。

以中央大學陳啟昌教授團隊所衍生新創公司互宇向量公司為例,其累積10餘年研發歷程,成功提出了國內唯一自主設計製造之光纖陀螺儀(FOG)與光纖陀螺儀慣性量測單元(FOG-IMU),該公司已擁有國內外25項以上發明專利與申請案,提供光纖陀螺儀一站式服務完整解決方案,現更與國內航空大廠合作進入試量產階段,產品可應用於國防、海事、航空與太空等領域,如無人機(UAV)、無人載具(AGV/ROV/UUV)、小型衛星(CubeSat、LEO),提供無GNSS/GPS或參考座標下的慣性相對定位,亦可衍生應用於旋轉式地震儀和橋樑監控等防災系統等防災應用,並於今年前往美國與國家太空中心(TASA)參與Satellite 2024展覽,積極拓展國際商機,致力於成為光纖陀螺儀慣性量測領域的國際領先品牌。

▲國科會「科研創業計畫」舉辦商業開發培訓營,協助學界具技術產業化的潛力團隊進行商業化,與成功企業家和投資者互動,建立有價值的聯繫和經驗分享(照片係國家科學及技術委員會提供)。

其次,台南大學張家欽教授團隊核心技術亮點,為鋰電池的先進完全回收技術,其以低能耗、高安全性的專利技術分離鋰電池正、負極材料與電解液,並可高度回收鎳、鈷、銅等金屬,目前電池拆解技術的總回收率已達80%以上;回收後,可用於再生鋰電池的正負極材料製作和電解液製程,並應用於備用電池、小型鋰離子電池等市場,且再生材料製作不需使用高溫耗能設備,從源頭降低生產成本和大幅改善環境汙染問題,解決了電芯製造廠的廢棄物處理難題,同時實現石墨廢棄物的回收再利用,從而達成鋰電池產業的循環經濟。

全球動力鋰離子電池需求用量不斷增長,未來將面臨大量除役廢棄之鋰離子電池,張家欽教授團隊的回收技術,必有助於將有限資源重生再利用,實現鋰離子電池產業的循環經濟模式,達到聯合國的可持續發展目標(SDG12, Responsible Consumption and Production)。

國科會作為科學研究和技術創新的推手,長期發掘學界具商業潛力之前瞻技術成果、串接上下游跨部會資源,建構學界完善創業生態系,建立科研成果創業典範,積極孵化臺灣新創企業,並協助科技新創爭取國際資金與市場,對接全球創業生態圈,擴大臺灣的國際影響力。台南大學張家欽教授團隊即為1例由國科會交棒經濟部接力支持,攜手構築成產學研新創的生態鏈,加速科研新創團隊達成重要里程碑,推動台灣產業智慧化和循環永續,展現出創新科技領域的優勢。想瞭解更多「科研創業計畫」資訊,可洽:https://exp.stpi.narl.org.tw/project/TGP/index


產研聯手 將顛覆傳統鋰電池

(台北內科週報第621期/2024年3月11日-2024年3月17日)

【ESG促進平台】經濟部於3月12日舉辦「萬溢能源公司」成立記者會,宣布工研院和大立光合作,由大立光投資4.5億元,成立萬溢能源公司,首度跨足綠能產業,開發全球最快充電的鋰電池負極材料,5分鐘即可充飽電,壽命亦可高達20年,搶攻全球電動車與儲能市場上千億美元商機。

工研院副院長張培仁表示,鋰電池是3C移動電子產品、電動車輛,以及儲能系統的核心關鍵,市場需要充電速度更快、壽命更長的電池,因此先進大廠、研究機構皆致力於開發創新電池材料,使得鋰電池的未來更具成長潛力。感謝經濟部推動新創專章,鬆綁了技轉、技術入股規範,讓法人能夠研發更前瞻的技術。工研院擘畫「2035技術策略與藍圖」,以整合跨域解方,加速產業前進動能,長年支持同仁將優秀研發成果投入到新創事業發展,期盼能提高台灣在全球鋰電池產業的競爭力,為台灣的能源轉型與綠色產業創造新契機。

▲萬溢能源公司核心技術為鈮酸鈦(TNO)負極材料,可讓鋰電池僅5分鐘就充飽電,同時也具備20年的超長壽命及高安全性,展現出龐大的市場潛力;圖左起為工研院材料與化工研究所李宗銘所長、萬溢能源公司陳金銘董事長、經濟部產業技術司邱求慧司長、大立光黃有執總經理、工研院張培仁副院長(照片係工業技術研究院提供)。

經濟部產業技術司司長邱求慧表示,根據麥肯錫顧問公司(McKinsey)市場調查,預估2030年全球鋰電池市場產值將高達4,500億美元。為此,經濟部產業技術司近5年投入約10億元的科研經費,進行快充電池、固態電池、綠色低碳製程等3領域研發,以協助台灣建立競爭優勢。這次萬溢能源公司主要的核心技術為鈮酸鈦(TNO)負極材料,有別於傳統鋰電池所使用的石墨材料,充電時間需長達2至4小時,鈮酸鈦負極材料可讓鋰電池5分鐘就充飽電,且具備20年的超長壽命及高安全性,可滿足快充巴士、儲能系統、混合動力車、堆高機及無人機等市場的需求。大立光做為全球光學鏡頭的第1領導廠商,過去於材料研發已有深厚基礎,此次結合工研院優秀技術團隊成立萬溢能源公司,未來可望優先應用於高容量動力電池市場。

大立光黃有執總經理表示,這次與工研院聯手成立萬溢能源公司,進入綠色能源領域,係看好鈮酸鈦負極材料快速充放電的特性,也對於未來導入產品應用具有高度信心。預計2024年建立鈮酸鈦材料試產線,初期產能目標24噸,2026年放大產能到600噸,供貨給國內外各大電芯廠使用,提高市場滲透率。萬溢能源新創公司是大立光與工研院合作的第1步,期盼與工研院後續在其他領域上也能有更多的合作機會。