電動車、航太、國防新價值鏈成形 高端「熱塑」新商機崛起　 拉起自主產業供應鏈

國內高端熱塑複材應用生態體系，來自三合一、獨步全球的技術含金量，這「三合一」就是建置國內高階產業發展的關鍵複材自主能量，打造成電動車輛複材、航太精密零組件、國防軍備輕量化3條新價值鏈。

朝向高附加價值、
可循環應用高端熱塑複材領域發展

在經濟部技術處科專計畫支持下，財團法人塑膠工業技術研發中心（簡稱塑膠中心）以建構國內高端熱塑複材應用生態體系為目標，「高含浸技術暨熱塑碳纖複材加工製程整合平台計畫」主持人、塑膠中心副總經理邱政文說明，熱塑性塑膠（thermoplastic）是具有加熱軟化、冷卻硬化特性的加工成型塑膠，所以可重複回收再利用，優點包括環保、循環經濟效益、減少製程能耗、產製工時快速以及塑膠多樣化、選擇性多、比起熱固（耐熱180℃）更可耐300℃以上而呈現優良物性，全球10年來均運用於民生、工業零組件範疇。

邱政文表示，台灣複材產業長期致力於熱固複材產品發展，上、中、下游產業鏈相當完整，年產值約1,300億元，關聯性產值更高達2,000億元以上，然而近年來，國際先進國家均競相將技術核心由傳統熱固性材料轉往應用彈性更大、兼具環保好處的熱塑性高分子材料發展，國內複材產業同時面臨綠色環保訴求，以及中國紅色供應鏈競爭的雙重壓力，既有優勢已逐漸喪失，因此唯有朝向「高附加價值」和「可循環應用」的高端熱塑複材領域發展，重塑國內輕量化新價值鏈，才能帶動整體產業升級轉型。

第一步先革命

才能迎來轉型契機

塑膠中心智慧4.0生產線與加工設備完整，可協助產業界升級轉型，邱政文打個比方「要先革命，才能迎來轉型契機！」但台灣沒有設備，該如何做？先是航太業者找上他，試製航太精密零件後，進一步深入合作，緊接著，原料、加工、複材等指標性業者也上門，逐漸形成生態系聯盟。

邱政文分析，國內複合材料業者想切入熱塑型碳纖維複合材料領域發展，上、中、下游業者各自面臨不同的產業瓶頸：上游塑膠、碳纖維原料業者的問題是「大紗束碳纖維不易展開」以及「熱塑高分子黏度高不易含浸」的技術問題；中游複材加工業者則是「缺乏量產高品質熱塑碳纖複材的核心技術以及關鍵設備」的加工問題；下游產品設計及通路業者面臨「複材加工成型工法單一」、「產製耗時」及「製程能耗高」等製程瓶頸。

塑膠中心因此建立「高含浸技術暨熱塑碳纖複材加工製程整合平台」，從核心專利佈局、高端熱塑複材量產以及高溫、精密加工成型製程創新等面向，提供業者發展熱塑碳纖複材所需的完整解決方案，帶領產業跨越轉型升級的鴻溝，打造高階產業新價值鏈，建構台灣高端熱塑複材應用生態體系，強化國際競爭力。

與國內複材大廠討論高端熱塑複材製程開發、合作開發單方向熱塑預浸材

自建核心技術

串聯整合上中下游產業研發能量

專案團隊成員11人的專長背景涵蓋化學、化工、材料、環境工程、模具設計、分析模擬⋯⋯等，面對上、中、下游的各個環節問題，包含化學合成、材料開發、複材加工、機械設備、分析模擬、放量生產，產業鏈規劃整合等，才能從無到有建立自主核心技術。以可耐高達350℃的高階碳纖複合材料為例，被各國視為高度商業機密的關鍵技術資料，收集起來備極艱辛，團隊只能從無到有，一磚一瓦地重新組建，也就取得了多項核心專利，譬如不易斷裂的展紗技術專利，又如單方向性預浸材料製程設備讓複合材料更輕卻強度更好，而國產設備價格僅為外國貨的十分之一。

專案不但集結產官學力量推廣，讓業者體驗熱固及熱塑複材技術層次的差異，翻轉過往思維，更破除過往複材業者單打獨鬥方式，開創「跨域整合創造新價值鏈」模式，透過上、中、下游面對面交流，了解出海口應用需求，清楚掌握市場未來脈動，並引導業者投入高端熱塑複材研發與產線建置，而研發團隊從中結合機械廠能量，協助克服量產技術障礙，實現高端熱塑複材自主供應目標。

研發團隊協助出海口業者引進新型熱塑複材加工成型技術，建立創新輕量化關鍵零組件自主供應體系，應用於高階電動車、航太、國防領域，藉此串聯整合上、中、下游產業研發能量，構築國內高端熱塑複材應用生態體系。

航太、電動車、國防 
串聯整合逐漸形成生態系

「這項計畫透過科專平台技術跨產業多元化應用，落實科專技術產業化目標，技術移轉予指標性廠商。」邱政文引以為傲，技轉帶動廠商看好前景而 投資，創造整體產值18 億7,500萬元。 尤其，疫情衝擊航空業甚鉅，航太業 者發展電動車產業新面向，電動車輛複材、航太精密零組件、國防軍備輕量化 3條新價值鏈願景樂觀，熱塑車身就算被撞凹也可回復，買氣興旺。

邱政文分享計畫成果，在生態系裡：一 是協助特規化學品大廠創建國內第一 條高端PAEK ／ CF長碳纖維試量產線， 晉升國際頂尖複材供應商；二是整合 塑膠加工大廠與軍備局，促成國內第 一條軍備輕量化新價值鏈，建立先進 國防軍備自主研發能量；三是整合原料、特規化學品及航太業者，促成國內第一條航太零組件新價值鏈，接軌 國機國造需求，這全都因為技術、設 備、專利、一條龍生產供應鏈自主掌握在塑膠中心。

電動車商機大爆發，塑膠中心再傳捷報，技轉給馬達大廠製作電動車的馬達及充電樁，並將持續拓展應用層面 至綠能風電葉片及民生戰備產業應 用，同時，正與日本金澤大學商談國 際合作，台灣的完整聚落、熱塑「三明 治」材料及技術結合日本的檢測分析強 項，有利推動技術處國合計畫接軌國際。

技術特色

• 創建國內第一條高端PAEK/CF長碳纖維試量產線：107年即與國內特規化學品業者合作，協助創建製程溫度>400℃的產線，讓國內高端熱塑複材自主率由0％推升至70％，實現自主供應目標，也助業者晉身為國際頂尖複材供應商，比肩國外Toray、Solvay等指標性大廠。
   
• 打造國內第一條軍備輕量化新價值鏈：整合國內塑膠加工業者能量，成功協助國防部開發出新型輕量化軍備，讓國內高階軍備達到自主研發目標。
   
• 促成國內第一條航太零組件新價值鏈：109年整合國內原料大廠碳纖維能量、特規化學品大廠高端樹脂能量，協助航太業者建置高溫熱塑複材加工產線(製程溫度>400℃)，開發航太尾翼部件，接軌國機國造精密零組件需求。
   
• 多個國家、5大專利：專利佈局於台灣、中國等多個國家，並獲得《不易斷裂的展紗技術》、《單方向性預浸材料製程設備》、《表面改質》等5大專利。
   
• 5大特色：低成本、超薄輕量化、強度高、可重複回收使用很環保、預浸製程設備智慧4.0製造系統。

成功心法

在執行計畫的第一年還很難看清脈絡，第二年就伸展出碳纖複材加工製程研發的不同產業面向部署，就算沒辦法一期一期地拿到計畫案經費，塑膠中心也會不斷往下研發，因為想串起上中下游產業的自主供應鏈。

秉持這樣的信念，加上研發過程中以誠信態度面對廠商，所以取得原料大廠的信任，「友情贊助」委託小量試產，廠商認同塑膠中心認真、技術扎實，還免費提供所費不貲的碳纖材料，雖說是過期品，仍可以賣錢獲利，然而廠商仍然資助材料，革命情感難能可貴，等到塑膠中心有成果時，還願意花錢接受技轉，這也帶動其他大廠相繼加入生態系的合作，面對中國大陸與印度的競爭，塑膠中心走的是高值化、高階應用的新出路，並且展現可產業化的成效，隨著生態系聯盟，自主供應鏈水到渠成。

熱塑是熱固的3至5倍產值，CP值高，必將帶動台灣整體產業轉型升級。

塑膠中心研發團隊以跨域資源整合、落實產業升級轉型為目標。