熱門點閱

AI對銅金屬產業的影響可以從兩個面向來看：一方面是受到AI算力的帶動，對於電力、傳輸要求增加，帶動銅需求的成長。另一方面是產業AI化的發展，在生產過程中導入AI智慧化技術，不僅能提高生產效率，創造安全的工作環境，更可達到減碳的效益，為銅金屬產業推動智慧自動化技術的重要驅動力。從技術應用發展趨勢來看，AI 技術在銅金屬產業的應用大致可分為以下幾個方向：利用機器視覺技術監測設備運行狀態並提高製程準確率；將生產資訊整合至數位可視化管理平台以實現智慧化工廠；應用機器學習模型加速新材料的研發；以及使用數位孿生技術優化製程並提升生產效率。本文整理並提供相關AI應用案例與場景，提供業者作為可優先發展與投入方向之參考。

近年來我國在創新研發持續維持高度的投入，不僅研發經費投入名列前茅，近五年研發經費年複合成長率，以及研究強度（研發經費佔GDP比例）均為全球第三，顯示我國對於創新研發的高重視度。主力產業中，以金屬機電工業投入最多研發經費與人力，其次為化學工業、民生工業。然而，除民生工業外，金屬機電工業及化學工業在近五年的研發人力規模幾乎沒有變動，且雖然我國持續高度投入創新研發，但傳統產業研發經費投入僅佔整體14.09%，多數仍為高科技產業投入，顯示傳產創新研發能量仍有提升空間。

金屬有機框架(Metal Organic Frameworks, MOFs)自合成技術突破後，引發產學研投入各類應用探索，並加速其商業化發展。研究機構IDTechEX預估，全球金屬有機框架市場規模將自2024年的3,460萬美元成長至2034年的6.85億美元，年複合成長率(CAGR)達34.8%，其中碳捕捉為關鍵應用。許多學術研究顯示，金屬有機框架較傳統碳捕捉技術更具有成本效益，但每噸吸收成本40至100美元，仍難以快速商業化。材料生產成本為關鍵瓶頸，因此吸引許多業者投入創新合成技術開發，如Promethean Particles公司發展水熱合成技術，藉以降低生產成本。Immaterial公司投入單體金屬有機框架材料(m-MOFs)開發，以解決產業應用粉體產生的問題。NuMat Technologies則以合成後修飾技術提升金屬有機框架材料的功能與穩定性。這些公司的技術突破均受到市場的認可，近兩年進行的融資計畫都得到創投與關注綠能技術發展企業的投資。今年第六屆唐獎永續發展獎頒給突破金屬有機框架技術的加州柏克萊大學的奧馬爾·亞基(Omar Yaghi)教授。來台領獎時，他表達金屬有機框架在未來碳捕捉領域將是關鍵的重要材料。台灣目前仍以學研單位為研發主力，但產業具有合成、量產和多元應用開發能力。未來，政府可進一步強化資源整合，結合台灣生醫、電子、化學產業的技術實力，推動開發適合各產業應用的金屬有機框架材料，進一步帶動產業邁向下一個創新成長階段。

隨著全球推進能源轉型，氫能因其高效能與低排放特性，成為實現淨零碳排的關鍵技術之一。在質子交換膜水電解(PEMWE)系統中，多孔鈦板因其卓越的抗腐蝕性、機械穩定性和導電性能，被認為是生產綠氫的關鍵材料。根據國際能源署(IEA)報告，2050年全球氫氣需求將大幅成長，其中低排放氫氣占比將超過45%，顯示未來多孔鈦材料作為傳輸層(PTL)和雙極板(BPP)的技術應用潛力，將在氫能領域扮演重要角色。多孔鈦板的製備技術，例如粉末冶金與積層製造技術，提供了靈活的孔隙設計與高性能特性。在製造綠氫的各種材料中，可發現多孔鈦板在PEMWE的顯著優勢，特別是在極端酸性條件下的耐用性與穩定性，此外，僅須透過塗層技術(如鉑或銥塗層)，進一步提升其抗氧化性與導電性。然而，高昂的製造成本和缺乏相關技術標準仍是產業化的主要挑戰。未來整體產業發展趨勢將持續聚焦於降低材料成本、提高系統效率與開發標準化技術。同時，未來將會有更多領域創新應用(如生物醫療與航空航太)結合運用多孔鈦的特性，成為新興應用領域的關鍵材料。隨著市場需求的成長與技術的突破，多孔鈦板在全球能源轉型中的角色將愈加顯著。

全球鈦合金產業自2020年代以來持續快速發展，受到航太、國防、醫療與新能源等高性能需求市場的推動，市場規模預計至2031年將達85.8億美元，年均複合成長率約7.02%。其中，技術進步與可持續發展趨勢，如廢鈦回收、低碳製造、3D列印等技術需求，擴大了新興產業用鈦需求，並進一步提升鈦合金的加工效率與市場潛力。綜觀過去幾年鈦合金發展重點，可發現以鈦合金材料成分的研發優化與製程創新為重點。近期技術突破包括低彈性模量合金的開發以提升醫療植入物的生物相容性、高強度高韌性合金滿足航太結構需求，以及耐高溫材料應用於發動機和新能源領域。積層製造技術在複雜結構件的生產中持續展現成長優勢，顯著降低材料浪費並提升效率。此外，廢鈦回收技術與表面處理技術的成熟進一步降低了成本，拓展了建築與能源領域的應用空間。未來，鈦合金材料將朝向高性能、廣應用的方向發展。全球市場需求的成長與技術成本的下降，將促進其在航太、醫療、新能源與建築等多領域的持續擴展。透過綠色製造、客製化生產與技術協同創新，鈦合金成為各領域應用的關鍵材料，成為企業策略發展的戰略金屬。

隨著電動車普及而引起注目的「一體化壓鑄（Gigacast）」，是使用鋁合金，一體成形製造汽車車體等零件的技術，透過此項技術，能大幅減少零件數量並縮短製程。業界也期望透過這類大型壓鑄機的導入，能進一步促進汽車產業的效率化並降低對於環境的負擔。2023年全球壓鑄市場規模達654.8億美元，預計2028年增至879.0億美元，汽車零件需求持續推動市場成長。壓鑄技術趨勢包括冷室壓鑄產品創新、輕量化單件鑄造技術整合，以及人工智慧在生產中的應用。主要國家動向顯示，日本專注精密加工，但面臨原料成本與人才短缺挑戰；中國大陸則以高效製造與政府支持占據市場優勢，並藉材料技術和自動化實現突破。未來，模具產業應加強國際合作，推動技術升級，並同步發展減碳與永續策略，確保在新興市場與環保需求中取得競爭力。

近年來，全球鎳金屬的產量與產能持續穩定增加。根據國際鎳協的統計，2021年全球鎳產量約261萬公噸，印尼和中國大陸為主要生產國。2022年產量成長至306萬公噸，主要受印尼大幅擴張產能影響。2023年產量持續成長至336萬公噸，但產能也大幅提升至516萬公噸，而中國大陸的產能利用率大幅下降，甚至低於50%，顯示市場需求未如預期，產能利用率大幅下降，中國大陸產能過剩將不利全球鎳金屬市場發展。觀察全球產能變化與布局，可發現增加之產能以中國大陸提升電池產業相關產能最為明顯，而近年電動車之發展不如預期，在中國大陸未來硫酸鎳產能持續增加情況下，如電池產業未有較明顯之成長，未來將面臨較嚴峻之過剩情況，由於鎳金屬製程可轉製特性，如硫酸鎳可電積成純鎳、鎳生鐵可轉製高冰鎳等，任一材料出現明顯過剩情況將破壞其他應用市場之供需情況，建議相關用鎳業者應以整體鎳金屬市場進行評估，以免錯估情勢。

淨零減碳已成為全球趨勢，截至2023年9月，超過130個國家宣布2050年實現淨零碳排，並制定了具體減碳措施。美國、歐盟、中國大陸、日本、韓國等主要經濟體皆已採取行動。台灣方面，2022年公布「2050淨零排放路徑」，並於2023年通過「氣候變遷因應法」，成為全球第18個立法推動淨零排放的國家。台灣鑄造業為傳統金屬基礎產業之一，也是國內非常重要之工業基礎。目前國內鑄造業開始推動減碳措施的企業比例不足10%，隨著各國及台灣推出碳稅、碳費政策，若不及早因應進行減碳，將面臨產業競爭力下降的風險。本文以美國Alcoa、美國MTI及墨西哥Nemak等國際減碳案例做為參考，本文參考美國Alcoa、美國MTI及墨西哥Nemak等國際鑄造減碳案例並將國內產業既有的現況及特性納入考量後，提出以下幾項我國鑄造產業低碳轉型策略的建議作法:製程改善、提升能效推動能源轉型加強廢料回收與再利用

不銹鋼箔材屬高端精密材料，具有可撓曲性、耐腐蝕性和長壽命等特性，全球市場需求強勁。2023年全球產量為10,794公噸，預計2030年增至19,375公噸，年複合成長率8.7%。目前市場主要集中在亞太地區，占全球需求量62%。國際標竿不銹鋼箔材供應商包含中國商寧波耀義新材料、美商Ulbrich Stainless Steels公司以及日商日鐵集團等公司在下游應用布局甚廣，包含於電子產業、汽車與航太產業、工業應用、能源產業、建築產業以及醫療產業皆有應用商機。全球泛用不銹鋼市場供過於求，我國業者應強化高值化產品開發，如不銹鋼箔材的產製與應用開發，並與下游客戶合作推動產品驗證。同時，應接軌國際減碳趨勢，探索氫能產業鏈應用，如燃料電池、電解槽與管線系統等材料發展機會。

日本政府自2019年起持續公告新增及調整具離岸風電發展潛能之海域，並陸續展開各場域之競標作業，截至目前已公告兩輪風場得標結果，並已進行第三輪招標。為因應國際趨勢，日本政府已規劃針對未來競標規則進行調整，以期最大程度地降低風場開發風險，確保該國再生能源目標如期達成。除了針對政策的探討外，本文亦觀測該國離岸風電產業現況並歸納發展趨勢，發現今年度日本積極推動浮動式水下基礎新技術，且已收穫成果，而在風力機供應鏈的部分則藉由提供周邊零組件與服務來切入。透過本文，將可更了解日本在2024年於離岸風電產業的發展動態以及對未來的布局方向。