領袖觀點｜新能源時代馬達動力系統面臨的契機與挑戰

傳統工業馬達在產業的角色與貢獻
從十九世紀馬達發明之後，促使機械化與大規模生產更邁前一步，催生了二次工業革命，一個多世紀以來，馬達基本原理雖無太大改變，但隨著製造工藝和材料進步，馬達技術仍有長足發展。大同公司創業以來即秉持著「工業報國」的精神，1949年就開始生產馬達，可說是臺灣工業馬達製造先驅，藉由與世界馬達大廠技術合作，生產範圍由小型低壓馬達擴展到大型高壓馬達，遍及臺灣的電廠、水廠，鋼鐵廠、食品廠、石化廠及機械廠…等等。

無論是泵浦、風機、輸送帶…，都有大同馬達的動力輸出貢獻，為臺灣乃至全世界工業運轉立下汗馬功勞。

能源枯竭疑慮與高效率馬達
隨著全球能源消耗量不斷增加，能源供應壓力與節能需求與日俱增。人類使用能源的來源一半以上是石化燃料如石油、天然氣，這些天然資源可能於21世紀下半世紀日漸衰竭。因此如何減緩能源使用及節能是刻不容緩之事。根據國際能源總署調查，全球馬達設備用電量占總用電量比例超過五成，依我國經濟部能源署資料，工業馬達用電量占國內總用電量約四成。

馬達將電能轉化為機械能產生動力，轉換過程中存在能量損耗，轉換效率越低，損耗浪費越多。因此，設計製造高效率馬達，對節能是最直接有效的方法之一。

從20世紀末到21世紀初，國際組織和各國政府陸續訂出馬達效率標準及管制規定。1997年美國率先實施「能源政策法案(EPAct)」要求馬達效率相當於IE2等級；2010年美國實施「能源獨立安全法案(EISA 2007)」要求馬達效率相當於IE3超高效率，其他如歐洲及日本於2015年4月實施IE3管制，臺灣則於2016年7月開始實施IE3管制。對於逐漸興起的節能高效馬達風潮，當時大同公司已預見，布局方興未艾的商機，除了拓展北美地區高效率馬達的商機，在臺灣市場也率先至工研院測試驗證IE3效率馬達，陸續在市場上獲得良好銷售成績。

之後儘管各國強制法規還停留在IE3，全球僅少數領導品牌推出IE4超優級效率系列，大同於2018年率先在國內開發推出馬力達到200 HP之IE4感應馬達系列，無需永久磁鐵和驅動控制器，且框號與原來IE2、IE3系列相通可直接替換，為當時國內首家可和國際大廠並駕齊驅的大馬力IE4系列，獲得國內尖端科技大廠特別青睞。在ESG的大趨勢，節能設計成為馬達的重要賣點，歐洲在2023年7月開始實施75 kW~200 kW IE4效率管制，臺灣規劃於2025年實施IE4管制，美國則預定遲至2027年中實施。
未來馬達再往更高效率等級發展是必然趨勢，業者唯有先期開發投入，才能把握節能高效馬達的商機。

新能源時代，帶給動力設備新契機
除了石化能源枯竭的疑慮，石化燃料經年累月燃燒的排碳，使地球暖化帶來重大威脅，不僅汙染環境，傷害人體健康，大量溫室氣體造成的地球暖化改變氣候型態，造成全球異常極端氣候頻繁發生，影響全人類生活甚至帶來生存危機。
有鑑於此，聯合國氣候變遷框架公約(UNFCCC)締約國大會(COP)自1995年首屆會議到2023年COP28會議，近30年持續針對氣候變遷議題討論協商，從1991 COP3「京都議定書」提出對六種溫室氣體的減降，到2015 COP21「巴黎協定」提出努力把全球升溫幅度控制在1.5℃內，到去年COP28提出遠大目標，要使世界在2050年前實現淨零排放(net zero emissions)。