第四章 個案介紹―A 公司
第三節 核心技術與研發投入
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貳、 核心技術
表4-2 核心技術
核心技術
複合材料應用技術:真空灌注成型(RTM)、真空袋壓 輔助成型、高溫拉擠成型、預浸料成型、SMC/BMC、
手積層
環氧樹脂配方技術: 風力葉片、化工建材、複合材 料、膠黏劑領域、高溫拉擠成型、高強度碳纖維複合 材料
自由基高分子聚合技術: 乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯 樹脂、化工建材、 矽膠、低輪廓劑領域
LED 電子元件封裝材料技術:低光衰、耐高溫、高 信賴性環氧樹脂及矽膠、 EMC 成型材料
參、 研發投入
一、 研發經費投入
由於過去四、五年集團的營收從十六億成長到近三十六億,所以 近五年的研發經費 2007~2011 年統計,投入研發經費由母公司營 收的1.7%提高至 3.15%。
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2007 年 10,963 643,886 1.70%
2008 年 13,133 1,039,408 1.26%
2009 年 24,182 2,042,013 1.18%
2010 年 27,470 878,530 3.13%
2011 年 39,223 1,243,934 3.15%
資料來源: A 公司
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肆、 未來研發方向
一、 持續開發新一代風電材料用環氧樹脂新一代環氧樹脂系統樹 脂材料適合用於大型複合材料結構件(風力葉片、船舶、汽車、航 空器等)之真空灌注成型、手積真空輔助成型等生產製造工藝,有 優異的操作時間、低放熱峰溫度及良好的纖維含浸性又可改善環 氧樹脂的韌性。
二、 輕質化高強度複材用樹脂就是針對上述葉片生產製程參數需 求,所開發之產品,其特性設計兼有環氧樹脂的高強度與韌性、不 飽和聚酯樹脂的良好操作性與快速硬化等革命性之產品特性。
三、 汽車用輕質化複合材料。汽車減重是未來重要趨勢,尤其針對 電動車,因電池總重增加約略數百公斤,複合材料應該是電動車 減重的方向之一。
四、 LED 封裝新材料研發 開發高功率照明等級之高性能樹脂開 發。
第四節 營業概況
壹、 何謂複合材料
所謂複合材料是指以兩種或以上之材料結合而成,各種材料在性
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能上互相取長補短,產生協同效應,使複合材料的綜合性能遠優於原 組成材料以滿足各種不同的要求。一般複合材料的基體材料分為金屬 和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金 屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有 玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維、石棉纖維、晶 須、金屬絲和硬質細粒等。(百度百科,2011)
A 公司所從事主要是以非金屬材質中之樹脂組成複合材料,其中 樹脂部分概分為: 環氧樹脂系統、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等 三大體系,各自代表了三大應用領域分別為風力葉片,環保耐蝕應用 與輕量化複材應用。而對應所使用的增強體材料:可為玻璃纖維、碳纖 維、碳玻混織、克維拉纖維等。這樣的複合材料主要的特性為:高強度、
輕量化、耐腐蝕、抗老化、可設計等優點。
A 公司所生產的"樹脂材料”,是做為複合材料的主體結構之一,
一般可佔複合材料總重量的 30% 到 45%,非一般認知的樹脂僅做為 表面塗層之用,如果以我們熟知的鋼筋混泥土來譬喻,A 公司所產之 樹脂材料就如同混泥土的功能之於建築物,而其他的纖維材料就像是 鋼筋所提供的功能。
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圖4-4 複合材料結構圖 資料來源: A 公司
貳、 產品
一、 風力葉片樹脂
如前一章所言,風力發電設備中最關鍵的部分是葉片,葉片的設計 及選材決定發電性能與功率,目前風力葉片已是100%的複材產品,
決定了複材工業成為風力發電裝置中的樞紐地位。風機葉片主要組 成為樹脂和增強體,目前在MW級以上的風機樹脂膠基本都是環氧 樹脂,有少數廠商採用乙烯基樹脂或不飽和樹脂,增強體材料主要是 玻璃纖維或與碳纖維混雜。
自1996 年,首次接觸大陸上海玻璃鋼研究院,首見 8- 12 米葉片 2003 年開始接觸 LM( 全球最大的風力發電葉片製造廠),而同一 時期大陸開始熱烈討論風力發電行業—A 公司開始注意到這一個 市場,2004~200 年是中國風電發展的一個轉捩點,風電新增裝機
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容量加快,同比增幅都超過 100%,於 2005 年起,A 公司著眼於 市場節能需求,即投入風力葉片市場開發,至2010 年底止,已成 為大中華區前三名的材料供應商,採用 A 公司樹脂做成之風力葉 片掛機量已超過4,000 餘座。
目前在節能風力葉片樹脂產銷量在中國地區市佔率已達 20% - 25%,並積極且持續與國際級大廠接觸並進行認證過程,估計其材 料已切入全球十大風力發電機系統廠的其中五家供應鏈中。不過 目前於大部分供應鏈中,所佔份額仍較低,應有較大的成長空間。
圖 4-5 風力葉片 資料來源: 中材科技
二、 環保耐蝕樹脂-環氧乙烯基酯樹脂
A 的核心事業為環氧乙烯基酯樹脂(Epoxy Vinyl Ester Resin),以自 有品牌 SWANCOR 行銷全球,2008 年搭配著中東地區公共工程的 大量投入所需,首度超越 DSM 成為銷售量全球排名第二的供應
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腐蝕特性,故被廣泛使用於各種不同行業之防蝕應用中,如石化、
化學、半導體、光電、電力、船舶、汙染防治及公共工程等。
中國大陸自 1978 年實行改革開放至今,中國生產總值 GDP 以年 均 9.5%的速度持續增長,特別是 2000 年以來, GDP 更是連續 9 年以 10%的增幅高速成長。根據過去多年的歷史經驗,一個地區 的複合材料成長率,通常為其GDP 成長率的兩倍,而用於環保耐 蝕的環氧乙烯基酯樹脂(Epoxy Vinyl Ester Resin)成長率甚至會超 越一般複合材料。近幾年中國經濟的持續高速增長的大背景下,乙 烯酯樹脂市場也是一日千里,發展十分迅猛,2000—2006 年均市 場成長率達到了 33%,尤其是 2006 年較上年增長達到 73%(市場 規模約為 16500 噸),顯示中國內地的乙烯酯樹脂市場近年正處於 高 速 增 長 期 ,2007 年時 A 公司於大陸的市佔率估計應該為 18%-20%,為當時風電材料進入大陸市場建立相當好的通路基礎。
目前全球乙烯酯樹脂市場總需求量估約20 萬噸,台灣 4 仟噸,中 國大陸 3 萬噸,北美市場約 6 萬噸,歐洲市場約 4 萬噸,日本市 場約 2 萬噸,中東地區約 1 萬噸,除大陸市場保持 30%年成長外,
其他地區多為持平或小幅成長。A 公司產品系列完整,以自有品牌 銷售,透過全球代理商提供迅速與專業的服務,而在產品品質與 國際領先品牌相當,更佳的性價比狀況下,銷售於全球四十餘國 的市場中。
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圖 4-6 環保耐蝕樹脂應用 圖片來源: A 公司工程案例
三、 輕量化複合材
輕量化複合材用樹脂最常使用的是 SMC(片狀模塑膠,Sheet Molding Compound ) 和 BMC( 團 狀 模 塑 膠 , Bulk Molding Compound),做為用來生產汽車配件(如儀器盤、車燈罩等)、衛 浴設備、電器產品配件(電器開關)等產品的主要原料。SMC/BMC 用樹脂具有高反應活性、光澤度佳、高強度、較高熱變形溫度等 特性。
SMC/BMC 產業原本是 FRP 複合材料產業中眾所期待的明星產 業,因為採用高溫、高壓、快速化生產,可改善傳統 FRP 之產能
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起中國市場迅速崛起,FRP 產業需求隨之大增,SMC/BMC 產業也 出現大幅成長;其產品之應用,大致可分為四大領域:汽車零部 件、衛浴建材件、電器絕緣件、以及其他應用。由於中國汽車工 業之快速增長,而 SMC/BMC 輕質化性能正符合講究“節能”的新 時代趨勢;尤其是在重卡工業之廣泛應用,使得 SMC/BMC 產業 成了中國熱門產業,各企業紛紛投入資金增設生產線。以 2008 年 汽車產量為 934.55 萬輛,年產量 10%的速度(參考前 5 個月的增 長速度)增長,未來5 年中國汽車的總產量估計可以達到 1500 萬 輛,屆時中國汽車上塑膠和複合材料的總用量可能在 450 萬噸,
則SMC 的用量可以達到 45 萬噸左右,是目前的 20 多倍,而且會 有 越 來 越 多 的 高 檔 SMC 應用到轎車零部件上面去 ( 程太品 , 2011)。因此 SMC/BMC 使用的高性能模壓樹脂(UP)與低收縮劑 (LPA)之需求,不但在產量上有大幅成長,在產品品質及性能指標 上也提高不少。
A 公司投入低收縮劑(LPA,Low Profile Additive)-SMC/BMC 最關 鍵原料之開發生產已有 19 年,於 2001 年其上海廠成功開發 SMC/BMC 模壓樹脂,A 公司嘗試以低縮劑搭配複合材料樹脂提供 客戶整體解決方案,希望於目前主要仍為歐美供應商所把持的市 場中開拓出一條自己的市場。
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圖4-7 風輕量化複合材
資料來源: 同記整體衛浴、東風汽車
四、 LED 封裝材料
LED 封裝樹脂:發光二極體(Light Emitting Diode;LED)屬半導 體元件之一種,由於LED 具有體積小、壽命長、耗電量小等特性,
已普遍應用於顯示器光源、3C 產品指示器、室內外照明、紅外線 遙控、車 輛照明等用途。
隨著 LED 生產良率的提高,單位製造成本大幅降低,發光二極體 的需求持續增加。為進入LED 封裝市場,A 公司嘗試與工研院、
清華大學等多家學術單位合作開發產品,但由於始終對產業的信 賴性無法掌握,甚至建立,一直未能有配合的廠商,於2008 年順 利購入力上公司LED 封裝市場與技術後,開始於大陸、台灣、泰 國等地開始有所斬獲。由於LED 照明應用的快速興起,預期將擴 大高功率LED 的產品需求,為確保高功率 LED 能符合市場要求,
封裝業者試圖藉由改善封裝材料、晶粒配置等方面,以真正達成 高性價比與延長使用壽命的目的( 林俊仁/黃進清, 2008)。因著此一
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市場的變化與需求,A 公司已在台灣及上海建構 LED 新材料研發 組,已開發出高功率、照明等級之高性能樹脂。目前為台灣地區 唯一一家擁有全系列LED 封裝膠的廠商,目前有環氧體系、低鹵 環氧膠、矽膠(Silicone)、擴散劑等產品。
圖4-8 LED 封裝樹脂 圖片來源: 新耀嘉電子
參、 公司各產品線之營業比重
目前有環保耐蝕樹脂、風力葉片用樹脂、輕量化複合材料、LED
目前有環保耐蝕樹脂、風力葉片用樹脂、輕量化複合材料、LED