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【化工製程的節能與智慧化應用技術發展】與【被動元件減碳】專題

工業材料雜誌 462 期

出版日期: 2025/6/5

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當期雜誌簡介

以數位化與低碳轉型雙軸，驅動石化/化工產業永續高值未來

作為支撐現代生活與產業發展核心基礎的石化/化工產業，長期以來對於台灣經濟成長扮演著無可取代的重要角色。然而，隨著全球對於永續發展及淨零減碳的高度重視，石化與化工產業面臨前所未有的挑戰，其於反應製程、蒸餾分離，乃至後端廢水處理等單元皆消耗大量能源，導致碳排放量居高不下。產業界正積極投入減碳技術升級與生產模式的革新，以期提升能源使用效率與降低碳排放，力求兼顧經濟發展與環境永續。其中，蒸餾作為化工產業中極為耗能的製程單元，涵蓋多數基礎化學品的精製與純化工序，在諸多材料系統中甚至占生產製程總能耗達40%以上。透過諸如熱整合、多效蒸餾、熱泵技術等節能技術設計與導入，不僅能有效降低蒸汽與電力消耗，實質減少範疇一與範疇二的碳排放量，亦能直接降低產品碳足跡，支援中下游產業鏈實現範疇三的減碳目標，為整體供應鏈提供減碳效益。

此外，機器學習及人工智慧等智能技術的快速發展，也對石化與化工產業帶來深刻的變革。AI技術的導入有機會能使複雜製程的參數優化並改善能源效率，也能協助產線實現即時品質監控，透過精準預測輔助進行製程動態調整。近年來無論在蒸餾、反應製程及公共設施能源優化，或是在新材料性能模擬與配方設計上，皆有展現AI技術整合的巨大潛力。隨著數位化與低碳轉型雙軸驅動，石化與化工產業正朝向「智慧化、綠色化、價值化」的新里程碑前進。本期專題從蒸餾節能技術進展、AI在化工製程節能應用與AI在新材料開發上的潛力等議題展開，期望透過新技術的說明與案例分享，為產業界提供新技術趨勢參考。

被動元件低碳永續進行式：從材料選擇到製程創新

隨著電子產品走向行動通訊、車用電子及AI運算，高頻、高速、高可靠與低功耗成為奈米電子時代的重要指標，被動元件(電阻器、電容器、電感器、濾波器與保護元件等)在電源管理、訊號匹配、電磁干擾抑制與模組整合中的功能日益重要，成為產品中不可缺少的一環，如：智慧手機/手錶/平板/伺服器需大量MLCC、大電流高Q值電感與微型電阻；手機與基地台需要低損耗、高頻與溫度特性佳之高頻電感與濾波元件；車用產品則需要高可靠、高耐溫、高壽命元件，其中車載電源轉換器與馬達驅動器需大容量電容器與大電流電感器；高速運算單元中則須精密電源穩壓，使用大量低ESR電容與磁性電感，且因低噪訊與功耗管理對電源濾波有更高要求；綠能應用主要需求是薄膜電容與大尺寸磁性元件，特別是次世代半導體的應用又將帶入高頻化性能挑戰。

在各種應用的快速發展下，被動元件先是面臨體積縮小但性能提高的要求，接著是功能整合加上節能減碳環境友善的全方位升級挑戰。由於被動元件極大部分是以高溫燒結為主要製程，其餘如電解電容需要電化學化成等耗電製程，因此在現今節能減碳環境友善之大趨勢之下，更容易被放大檢視。本期專題特別以永續發展與低碳製程為主題，探討傳統製程之被動元件是否有機會轉向節能低碳製程，例如採用可回收陶瓷粉體、本體/電極低溫燒結、乾式壓製及鋁粉燒成等，以降低碳足跡。隨著應用擴展，未來被動元件要有新進展勢必須與材料科學、製程工程與環境永續緊密結合，成為電子產業不可忽視的核心產品之一。

主題專欄與其他

奈米材料專欄『低能耗油品添加劑技術』介紹工研院利用電漿表面接枝技術改善奈米鑽石的分散性，這一新技術相較傳統方法具備更好的均勻性及環保性。淨零永續專欄『中空纖維吸附材於工業低碳化需求的應用』分析中空纖維吸附材獨特結構具備低質傳阻力，搭配中空通道低壓損及引流的特性，可於使用後快速脫附再生、循環再用，大幅降低吸脫附處理過程中的能源需求。材料與技術專欄中，『捷運基鈑之設計開發及其測試驗證』報導工研院協助整合國內製造廠商的技術人員建立複合基鈑輕量化之外型設計及應力分析能力，開發低成本、高性能複合基鈑之相關製程技術；『高密度複合材料探針卡』介紹工研院創新開發「懸臂式玻璃/金屬複合微機電探針」、「高硬度三元合金金屬化」、「3D陶瓷電路板」及「雙面對準接合技術」，製作模組化密度倍增複合材料探針卡。專文篇篇精彩，歡迎賞閱！

凡對以上內容有興趣的讀者，歡迎參閱2025年6月號《工業材料》雜誌462期或參見材料世界網，並歡迎長期訂閱 或 加入材料世界網會員，以獲得最快、最即時的資訊！

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雜誌目錄

▓ 化工製程的節能與智慧化應用技術發展

26 以數位化與低碳轉型雙軸驅動石化/化工產業永續高值未來

27 蒸餾節能技術的發展與應用

40 AI在化工製程節能應用

48 AI在化學反應優化的應用

55 AI於MBR系統中之品質控制與能源優化應用：以膜絲瑕疵檢測與廢水曝氣鼓風機節能控制為例

▓ 被動元件減碳

66 被動元件低碳永續進行式：從材料選擇到製程創新

67 創新低碳被動元件技術

86 電感用鐵氧磁體低耗能製程技術

95 低碳化趨勢下鋁電解電容材料技術發展與展望

103 低溫燒結壓電陶瓷發展現況

▓ 主題專欄

110 低能耗油品添加劑技術

120 中空纖維吸附材於工業低碳化需求的應用

130 捷運基鈑之設計開發及其測試驗證(上)

140 高密度複合材料探針卡

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