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  • 【貴族材料新革命】無人機到衛星都需要它 漢翔聯手大咖讓複材「高貴不貴」

    鏡週刊     2023/10/05 05:58

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    【貴族材料新革命】無人機到衛星都需要它 漢翔聯手大咖讓複材「高貴不貴」

    台灣複材業者早在10多年前即洞燭先機,積極投入新應用,包括漢翔、碳基、上緯等均有所斬獲。圖為漢翔航空,其複合材料不僅用於航空業,更成功將業務觸角延伸至衛星、無人機等領域。

    隨著淨零排放、節能減碳蔚為全球潮流,因造價相對高昂而素有「貴族材料」之稱的複合材料,挾著輕盈、高強度、耐壓、耐腐蝕等特色,終端應用正從球拍、球桿、自行車等消費品及民航客機等,大舉轉向軍工、無人機、電動車和離岸風電等新興產業。

    本刊調查,漢翔早在十多年前即洞燭先機,積極投入新應用,此外,更攜手台塑、長興化共同開發航空級熱塑型複合材料,為複材產業注入新活水。


    「對台灣這種濕度高、炎熱的環境,碳纖複材在維修、飛機可靠性上幫忙非常大。」擁有飛機駕照,又深諳飛機維修問題的星宇航空董事長張國煒直言:「與前一代同型機相比,碳纖複材的使用可讓飛機重量變得更輕,減少20%的燃油使用量及碳排放量。」

    星宇航空董事長張國煒指出,採用碳纖複材可讓飛機重量變輕,減少20%的燃油使用量及碳排放量。

    星宇航空董事長張國煒指出,採用碳纖複材可讓飛機重量變輕,減少20%的燃油使用量及碳排放量。
    不只飛機大量使用複合材料(以下簡稱複材),複材輕量化的特性也深受汽車大廠BMW青睞,旗下電動車i3、油電混合車i8,從後車軸到鋁質前裙、M款輪圈到碳纖維強化塑料(CFRP)車頂,均採用高科技碳纖複材。

    「輕量化設計需求,正往無人機、綠能(風電、氫能)等領域蔓延。」群益長安基金經理人王耀龍肯定地說,並進一步指出,複合材料是實現輕量化設計的重要元素,碳纖複材每一根重量只有頭髮的1/10,且強度更比一般金屬高出許多。

    根據Markets and Markets市調機構指出,2022年全球複材市場產值約1,137億美元,預計到2027年可達1,686億美元,應用最廣、最熱門的前3名,為航空、軍工、風力發電等市場。

    本刊調查,台灣軍工、航太龍頭漢翔航空多年前就著手布局複材產業,成功以熱固型碳纖複材技術打進波音、空中巴士供應鏈。在航空領域站穩腳步後,漢翔更進一步將目光放在軍用無人機、低軌衛星等應用領域,且已有斬獲。

    「漢翔早就與太空中心建立穩固的合作關係,福爾摩沙一、二號衛星等製造衛星的複材,皆出自漢翔之手。」漢翔副總經理曾國益驕傲表示,目前合作規模雖不大,但漢翔初期的參與並非為了營利性質,更多是協助太空中心完成產品製造。

    複合材料挾著輕盈、高強度、耐壓、耐腐蝕等特色,快速滲透至車用、風電與低軌衛星等產業。(BMW提供)

    複合材料挾著輕盈、高強度、耐壓、耐腐蝕等特色,快速滲透至車用、風電與低軌衛星等產業。(BMW提供)
    相較於衛星領域,漢翔更看好軍用無人機對複材的需求。曾國益指出,為了增加滯空時間,無人機的重量成為關鍵要點,使其結構設計幾乎都採用複材,特別是大型機種,複材比例更高。

    「漢翔現與中科院搭配生產軍用無人機,進行初期小規模量產,未來在預算取得後,勢必會大量生產,扮演重要角色。」曾國益進一步透露,日前政府剛核准一批軍用商規無人機業者,預期今年將開發出原型並認證,明年開始招標量產,漢翔將以自身多年量產軍機(無人機)經驗,協助無人機廠商做未來量產規劃。

    從技術面來說,目前製作複材產品的方式有二,分別為熱固型複材、熱塑型複材,主流的熱固型複材技術有先天性缺點,「像是生產成本高、材料必須放在冷凍櫃保存,還需要用上熱壓爐將成品定型,不僅耗能且難以回收使用,不利於淨零碳排、環保永續發展」,漢翔副總經理曾國益一針見血地說道。

    為了克服現有技術的瓶頸,漢翔正鴨子划水籌備4年熱塑複材研發計畫,並攜手國內材料大廠台塑、長興化工聯手開發相關材料。曾國益表示,熱塑型複合材料才剛起步,僅有少數材料商,其材料就占總成本高達7成占比,大多利潤大部分被國際材料商瓜分。因此,漢翔決定將熱塑複材原料的開發放在國內進行,與台塑、長興化工共同開發航空級熱塑型複合材料,由漢翔提供材料規格,3方共同進行產品開發和測試。


    在成功通過測試並符合規格需求後,「漢翔計畫將自行開發的航空級熱塑型複材,直接應用於國內軍工製造上,同時也會協助業者進行國外航空公司進行認證」曾國益興奮的說道。

    曾國益認為,國內材料廠商的參與能夠提高原料供應穩定性並降低成本。他預估,若3方合作順利,將有將材料成本降到4成左右,搭配漢翔的加工製造能力,將在市場上與其他廠商形成更具競爭力的優勢。

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