稀有資源產業發展趨勢 稀有資源產業發展趨勢 稀有資源產業發展趨勢 稀有資源產業發展趨勢

目前在高科技產業發展方面，對於上游稀有資源的控制，尤其是在製造許多關鍵 零組件所必須的重要稀有金屬的掌握，也已逐漸成為高科技產業是否能夠持續成長的 關鍵。舉凡至銦(In)是液晶顯示玻璃所必須、釔(Y)用於醫療設備、釹(Nd)用於電動車 馬達、鉭(Ta)為相機鏡頭重要原料、銪(Eu)作為 LED 照明、螢光粉及光纖、鉭(Ta)為 高端裝備製造等，稀有資源相關應用方式如表 2-3。這些稀有金屬與礦物，近年伴隨

需求量上漲 2.5%至 10%，因此可預見的未來稀有資源在價格或應用方面，勢必更加

資料來源: Will Lack of Rare Earths Kill the Green Economy

圖 2-3：全球稀土應用流布

近年來廢電子電器回收率逐年提升，除了就環境保護因素之外，廢電子電器的高

廢棄物中回收稀有資源是值得且可行的方案。圖 2-4 為原生資源與再生資源發展模式 之比較圖。

圖 2-4：為原生資源與再生資源發展模式之比較

全球稀土應用於釹鐵硼(NdFeB)磁鐵約為 22%，其永磁鐵中約含 30%之釹和鐠合 (Liquid-Crystal Display，簡稱 LCD)產業，其產品以薄膜電晶體液晶顯示器(簡稱 TFT-LCD)為大宗，因政府政策重視，於 2007 年後臺灣該產業更發展全球最大供應

關產業供應鏈巨大，不僅帶動國內有關材料、設備、應用等上下游的發展，並吸引 國外廠商來國內投資設廠，因此也被視為是經濟發展的先驅者。

液晶面板的主要關鍵零組件成本大約佔總材料成本 90%以上，隨著液晶面板尺 寸不斷增加，也使得主要關鍵零組件的成本比重產生很大的變化，如表 2-7 為各尺 寸 TFT-LCD面板主要材料的成本結構。

表 2-7：各尺寸 TFT-LCD 面板在零組件之成本結構

零組件 零組件 零組件

零組件 15 英吋英吋英吋英吋 17 英吋英吋英吋英吋 19 英吋英吋英吋英吋 32 英吋英吋英吋 英吋 37 英吋英吋英吋英吋

玻璃基板 8.4% 8.4% 9.1% 8.7% 7.6%

彩色濾光片 25.9% 22.5% 28.3% 33.0% 30.2%

偏光板 15.9% 14.5% 13.3% 15.0% 13.2%

背光模組 21.1% 22.6% 22.6% 30.7% 39.5%

驅動 IC 16.2% 16.1% 15.1% 5.5% 4.1%

印刷電路板 12.6% 15.8% 11.6% 7.2% 5.4%

總和 100% 100% 100% 100% 100%

資料來源:PIDA。

如今 TFT-LCD 面板發展蓬勃，更帶動其關鍵性零組件之需求量大幅成長，由於 此龐大利潤之吸引，因此除了面板廠商積極拓展版圖，亦吸引更多我國相關廠商投 資關鍵零組件產業及擴張廠房。發展至今，雖我國 TFT-LCD 面板產業之上下游產業 鏈之結構發展已逐漸完整，不過部份上游關鍵性材料仍必須依賴自日本、美國等大 廠進口或來台設廠，有關 TFT-LCD 面板產業上、中游架構如圖 2-5 所示。

上

表 2-8：鋼鐵軋型及擠型產業上、中游架構

上中下游端 上中下游端 上中下游端

上中下游端 產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈產業價值鏈 產品項目產品項目產品項目產品項目

上游端 電爐鋼廠、一貫作業鋼廠

及單軋廠

鋼板 熱軋鋼品 冷軋鋼品(733)

中游 (一次或二次家工廠)

電磁鋼片 鍍鋅鋼片 鍍錫鋼片

烤漆

下游 (裁減中心) 因最終用戶所處產業而定

(三)積體電路業

積體電路業又稱「IC 產業及半導體產業」，臺灣自 2002 年擺脫網際網路泡沫化 與全球經濟不景氣等負面影響，全球半導體市場規模走上快速復甦之路，近年來更 創造臺灣歷史高峰。但在 2011 年，全球經濟又逢困境，首先日本福島在 311 受到 震災侵襲進而引發核電危機，其影響規模甚大，甚至嚴重影響半導體產業供應鏈；

再者，希臘債務嚴重影響歐盟正常發展，加深對全球經濟的不確定性；最後，久雨 成災的泰國亦導致對汽車電子和電腦硬碟出現部分斷鏈的結果，使得日本業者再次 受創。

我國半導體產業由於與全球經濟景氣狀況憂戚相關， 2011 年之後，由於受到 上述日本震災、歐盟債務和泰國水災等連續性影響，拖累我國半導體產業產值表現，

使得我國半導體各次產業產值都呈現成長趨緩或衰退狀況，更充分顯示我國積體電 路業其原物料端掌控在先進大國，造成半導體產業製程生產穩定性低，而瞭解臺灣 半導體上游至下游製程其重要性更為顯著，圖 2-6 為積體電路業上、中游架構。

圖 2-6：積體電路業上、中游架構

(四)綠色能源產業

2000 年起，全球能資源迅速飆漲，帶動再生能源與電動車市場快速發展，而其 中許多產品需永磁鐵作為馬達的重要零組件，因此本研究將進行永磁鐵之研究與探 討。

稀有資源向來是永磁鐵製造之關鍵元素，其中以釤鈷磁鐵與釹鐵硼(NdFeB)磁鐵 利用最為廣泛，其中又以釹鐵硼磁鐵性能最佳，且具有重量輕和易於磁化等特性，

可進一步用於微型化的電子設備例如喇叭、耳機及硬碟等，也可應用於混合動力車 之電動馬達、電動車及近，年大力發展之風力發電渦輪發電機。

臺灣因應近年來綠色節能生活的提倡及行政院所提出的「智慧電動車產業發展 策略與行動方案」，臺灣自 2011 年至 2016 年間將建構合適的智慧電動車發展環境，

而其所需稀土金屬為釹，本計劃將配合政府扶植之重點產業建構我國稀土元素釹物 質流系統架構，包括投入與產出，投入包括國內開採與物質進口之總和，產出則囊 括廢棄物損失至環境及物質出口總和，最後可藉由物質流布圖來瞭解臺灣地區稀土 元素釹流布現況。

本計畫針對電動車馬達中的釹化合物釹鐵硼磁鐵進行探討，釹鐵硼磁鐵(NdFeB)

表 2-10：釹鐵硼磁鐵應用

應用產品 應用產品 應用產品

應用產品 釹鐵硼磁鐵使用量釹鐵硼磁鐵使用量釹鐵硼磁鐵使用量釹鐵硼磁鐵使用量 釹鐵硼磁鐵搭載率釹鐵硼磁鐵搭載率釹鐵硼磁鐵搭載率釹鐵硼磁鐵搭載率

空調

家庭用 60-100 g/臺 營業用 300-400 g/臺

家庭用 100%

營業用 60-70%

冰箱 40-60 g/臺 10%

洗衣機 130 g/臺 25%

HEV用驅動馬達 1-2kg/臺 100%

汽車(其他) EPS用 10-50g/臺 EPS搭載車(全球一年 1,500 萬臺，其中 30-40%

使用釹鐵硼磁鐵

工業自動化設備(其他) 風力發電機 2652g/kw -

稀有資源向來有「集中性、冶煉技術高、蘊藏量稀少」等特點，導致價格位居高價 位，且近年來中國、印度等開發中國家經濟快速崛起，對於資源需求亦大幅提升，引發 全球資源新一波漲勢。臺灣目前沒有稀有資源之明確定義，因此引用鄰近地理位置與背 景相當之日本作為借鏡，選出其中 47 種元素，後續進行稀有資源全球蘊藏量調查，當 中發現中國、美國實為資源蘊藏大國，但美國亦為資源進口大國，顯示出已開發國家對 於資源的保護與戰略儲備之意涵；稀有資源向來為高科技之關鍵元素，材料科學的進步 多半伴隨著稀有資源應用，現今提倡綠色科技，其中風力發電無齒輪渦輪機具、電動車 及油電混合車即為永磁鐵的最佳利用。

近年來各國逐漸限制白熾燈泡使用，新一代三基色螢光燈管及 LED 燈普及率大增，

以及液晶螢幕、LED 螢幕廣泛使用，促使螢光分的需求量也逐年上升；也因為稀有資源 的需求逐年上升，後端資源循環也漸趨重要，但目前尚未大規模進行稀有資源回收，僅 限於實驗室小規模回收，因此建議朝多方面並進，包含基本面的研究、法律與財政的支 持及加速確立應回收物品，最後配合工廠級回收技術進行高效率循環再利用，建立我國 稀有資源循環網絡。