新能源

根據市場研究機構Yole Développement（Yole）的最新預測，全球碳化矽（SiC）元件市場成長超乎預期，將從2021年的10億美元成長到2027年的60億美元以上。隨著SiC的應用範圍不斷擴大，將伴隨新一輪產能擴張和供應鏈整合浪潮，而全球主要競爭廠商的新產品應用，也將進入汽車、工業和能源等各大領域，SiC元件更扮演著推動電動車走向未來的關鍵角色。 特斯拉在2020年、2021年發布的多款電動車，變壓器都採用SiC元件，讓SiC元件在2021年銷售突破10億美元關卡，SiC元件正在推動電動車走向未來。工研院電光所組長莊凱翔指出，功率半導體的應用非常多元，SiC是一種寬帶隙...

過去一百年，石油是全球工業文明的核心資源；然而在淨零碳排與能源轉型浪潮下，世界正在快速進入電池時代，從電動車、智慧型手機，到AI資料中心、儲能系統、機器人與無人機，幾乎所有新世代科技產業都高度依賴鋰電池，這代表全球對鋰、鎳、鈷、石墨與稀土等關鍵礦物的需求，正以驚人速度上升，電動車和電池儲能所需的礦物需求，從2021年至2040年預計將成長至少30倍。 然而，這些關鍵資源並非無限供應，且高度集中於特定地區，加上中國掌握全球大部分電池材料加工，這種供應鏈結構使許多國家開始擔憂未來能源與科技產業可能受制於人，如何降低對新礦開採的依賴成為全球共同面對的戰略問題，而電池循環技術正是其中的關鍵解方。...

美國稀土政策經歷多階段轉型，從過度依賴中國進口轉向重建本土稀土產業鏈。為達此目標，川普政府明確將稀土視為國防與新能源戰略資源，不僅放寬相關環保規範、直接投資民營稀土公司，更積極尋求多元化的國際供應鏈，未來十年，將成為美國稀土產業復興的關鍵期…… 過去數十年，美國曾是全球最大稀土生產國，以Mountain Pass礦場為主要產地。美國雖擁有豐富稀土礦藏，但由於開採與提煉過程高度依賴強酸與化學溶劑，伴隨嚴重土壤與水源污染風險，以及部分礦石含有釷（Th）與鈾（U）等放射性元素，需額外處理，對環境與勞工健康造成衝擊。基於環保法規嚴格與輻射考量以及中國稀土低價競爭，美國政府長期未將稀土產業列為...

隨著全球電動汽車（EV）日益普及，帶動供電的鋰離子電池市場規模顯著成長。雖然鋰離子電池技術的進步和電池材料價格下降，有助於鋰離子電池應用範圍持續擴大，但地緣政治的威脅及供應鏈中斷的風險，讓鋰離子電池回收行業成為全球創新和經濟轉型專注的焦點。 根據MarketsandMarkets預測，2024年全球鋰離子電池材料市場價值為419.3億美元，預計到2029年將達到1209.2億美元，2024年至2029年的複合年成長率為23.6%。鋰離子電池具有循環壽命長、結構輕、能量密度高等特性，是電動車、再生能源儲存設備以及筆記型電腦和智慧型手機的首選解決方案。鋰離子電池根據應用，可分為汽車、消費...

石墨(Graphite)是碳的一種同素異形體，除了石墨之外，碳原子的同素異形體還包括鑽石、富勒烯、奈米碳管與石墨烯。石墨為層狀平面結構，層內每個碳原子的週邊以共價鍵鍵結其他三個碳原子，以蜂巢式多個六邊形排列，每層間有微弱的凡得瓦力。因晶體結構中存在大量游離電子而能自由移動，屬於導電體，且化學性質不活潑，具有耐腐蝕性。 電動車主要動力來源是電池，而石墨是電動車動力來源電池的關鍵原材料，自20世紀80年代成功開發後，石墨一直是鋰離子電池(簡稱鋰電池)的負極材料，成為碳系負極材料之主流。 石墨的生產流程 石墨負極的生產流程長，製作過程有多道程序，且不同企業的生產流程存在一定差異。石墨分...

在台灣，稀土的產值很小，不可與半導體在產業規模上相提並論。但就重要性而言，稀土元素的微量添加確實讓它在不同產業應用起了點石成金的作用，從而有「工業維生素」、「工業味精」或「工業潤滑劑」等美譽。本文以下就稀土元素在半導體領域的應用專利為例，探究稀土元素在半導體產業是如何產生工業維他命的效果。 選自鈰以外之稀土類化合物的研磨劑組成物 研磨、拋光是半導體晶片加工過程中的重要工藝。化學機械研磨或稱化學機械拋光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是積體電路製造過程中實現晶圓表面平坦化的關鍵技術。它主要是應用化學研磨液混配磨料的方式對半導體表面進行精密加工，而研磨...

由台灣中油和聯華林德合作的首座商用加氫站，2025年12月11日分別在首座商用加氫站和聯華林德台南樹谷示範性加氫站同步啟用，象徵台灣能源運輸系統邁向一個新的里程碑。雖然各國政府已宣示發展氫能，但目前全球氫氣的應用仍主要集中在煉油、化工、肥料生產等工業用途，氫能實際應用在運輸部門的需求量仍然極低。投資者因缺乏足夠的運輸需求而不敢大規模投入加氫站等基礎設施；使用者則因為加氫站太少而不願購買昂貴的氫能車。在需求尚不明朗的情境下，阻礙了上游氫氣供應商進行大規模製氫、儲運投資，造成氫能應用難以實現規模經濟，導致成本一直居高不下。多數國家政策與業界資源都放眼投資於重型運輸和專用車，但在薄弱的基礎設施和高成...

中國目前正在實施戰略資源出口管制，除了已實施出口限制的石墨之外，鈷（Co）也是一種關鍵礦物，它在許多領域中都有重要的應用，例如在電動車電池的製造中，其重要性可以與原油對汽車的重要性相提並論。 目前的鋰離子電池都含有鈷金屬，穩定性與能量密度表現都相當不錯，然而它也是種昂貴且會帶來龐大環境和社會成本的稀有金屬。由於鈷金屬礦床都位於政治相對不穩定的國家，鈷提取也伴惡劣工作環境、有毒廢棄物。鈷的出口確實存在一定的風險，為避免關鍵礦物都集中在少數幾個國家手上，過去科學家們也不斷尋找鈷之替代材料，特別是用於鋰電池正極材料之替代技術。 無鈷正極材料之替代技術 鈷是鋰離子電池中常見的正極材料之一...

過去幾十年，全球稀土市場由中國主導，中國2024年掌控全球約92%的稀土磁鐵產能，並且占全球稀土氧化物產量約69%左右，中國透過嚴控稀土開採和冶煉配額，形成高度集中的產業鏈體制。美國稀土材料公司MP Materials公司在重新啟動Mountain Pass礦場後，迅速成長為全球第二大稀土礦產供應商，2024年山口礦場產量占全球稀土精礦約12%-15%。美國政府透過資金投入、價格保底、政策激勵及國防部合作等多管齊下的措施，促使MP Materials成長為涵蓋礦產開採、分離精煉及下游磁鐵製造的戰略型稀土企業，彰顯美國對於稀土產業自主化的決心與行動。 MP Materials的成立背景、復產及...

近年來，隨著人工智慧（AI）技術逐步導入材料科學領域，傳統研發模式正走向轉型，過往材料開發仰賴大量實驗試錯與高成本模擬，其週期冗長且效率有限，而AI可透過加速運算與深度學習模型，在極短時間內完成材料的設計、性能預測與製程優化，可大幅壓縮開發時間並降低資源浪費，例如可協助人們由目標材料特性反推潛力候選物、設計可行的合成與驗證流程以及根據實驗數據即時調整模型參數等。 過去耗時、耗力的流程，現在僅需數天即可完成，大幅縮短傳統研發流程。因此，AI應用於材料科學的技術亦受到國際企業的高度關注，如Google與Microsoft已積極布局相關應用，顯示出AI在材料科學的應用將正成為新一輪技術投資與產...