以超快雷射源 打造低碳金屬加工製程

图一 : 最晚在2026年将陆续施行的美、欧边境碳关税、台湾碳费制度等，都催促台湾制造业势必要加速厚植产业竞争力，以跟上全球产业发展的脚步。（source：南分院）

[作者 陈念舜]

因应今年COP28决议，要求与会国家必须在2030年前提高2倍能源效率，进而发展相关技术。由于雷射具有高能量密度与聚焦性质，更适用于精微加工；且比起传统CNC金属加工制程减少排碳，而成为目前全球引领创新低碳先进制程的重要工具，工研院南分院也自2022~2023年逐步引进德国、立陶宛超快雷射源，合作打造研发创新与打样中心。

面对近年来国际净零碳排时程逐日逼近，除了近期落幕的《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方大会（COP28）协议中，已承诺「2030年前提高3倍再生能源装置容量和2倍能源效率」项目，进而加速发展碳捕存、道路交通减排等创新技术，并寻求适当的供应商和解决方案来降低成本。

以及最晚在2026年将陆续施行的美（CCA）、欧（CBAM）边境碳关税、台湾碳费制度等，都催促台湾制造业势必要加速厚植产业竞争力，以跟上全球产业发展的脚步。位于台南市六甲院区的工研院南分院也在2023年底，举办包含「数位转型与AI应用」、「雷射精微加工应用」、「先进雷射与制造」3大议题的年度成果分享暨公告展示，提供制造业智慧化、低碳化、先进雷射制造应用等解决方案。

看好雷射净零碳排成效 南分院剖析于低碳制程优势

工研院南分院精微制程雷射技术组专案经理林茂吉指出，目前除了国内外品牌大厂皆积极参与提出自愿性净零碳排措施，并纷纷将供应链纳入管理范畴；各国政府也陆续透过碳定价手段，来管制排放温室气体，期望最终能实现2050年全面使用RE100再生能源愿景。

台湾也已针对2050净零碳排目标提出4大转型策略、12项措施，以及科技研发（净零和负碳排技术）、气候法则（法制政策、碳定价和绿色金融）2大治理基础。进而依短、中、长期细分为：

1.供给面：采用零碳电力、永续替代燃料等能资源供应调整；

2.制造面：推动产业结构调整、工业零碳/低碳创新产品与循环再利用制程；

3.使用面：透过各部门全面电气化，提升能源使用效率，进而改变消费行为与商业模式；

4.环境面：投入开发二氧化碳再利用、电力/工业CCUS等负碳排技术DAC、BECCS，或扩大森林/生物固碳汇。

针对低碳制程，则包含：改善设备、提高效率、减少浪费、能资源整合等领域，利用雷射等先进制程开发应用，属于长期创新低碳制程技术之一。林茂吉分析现今雷射精微加工（切、钻、焊），在低碳制程领先传统机加工（车、铣、焊、线切割）制程技术的优势，包含：生产效率、硬/脆材料利用率较高，维持良率稳定及提升产能。

且以非接触式的雷射切割改质/裂片，取代传统刀轮切割/研磨、人工裂片及尺寸精磨玻璃等制程步?，得以减少「范畴一」的逸散性/移动式排碳来源，与「范畴二」的外购电力；不致产生因为刀具和工件接触，而产生的耗材、辅助冷却液体等，减少在营运过程中产生的废弃物与回收、下游传输及配送等「范踌三」排碳。

例如Fraunhofer IWS便借此焊接无胶纸张，减少传统工作流程使用的胶材，免除后续除胶回收处理流程。Trumpf导入智慧手机面板玻璃导角制程，透过雷射玻璃边缘成型切割技术来提高强度，同时缩减工序和磨边耗材，免除污水处理。ACP用于二氧化碳Jet Snow干式清洁技术，减少清洁药水耗材、免除废水回收处理。

林茂吉也建议台湾上中下游供应链等中小型企业，应该审慎思考该如何从2050净零排碳的4大策略面向，提早布局企业减碳的相关作法，以维持企业未来在国际碳订价策略下的竞争优势。例如因应现今低碳制程潮流，国内外雷射新制程技术工法在特定产业，已经占有不可或缺的角色，也是现阶段产业在导入升级制程时，可思考的方向之一。

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