獨家/全國3成電力耗在馬達!IC業老董研發智慧變頻馬達 搶救缺電危機

▲大青節能科技董事長陳善南,為搶救缺電危機,花了八年、燒光十億元,研發出國產第一台智慧變頻馬達,目前已拿下國內八成變頻電風扇馬達市場。▼(圖/記者林淑慧攝)

▲大青節能科技董事長陳善南,為搶救缺電危機,花了八年、燒光十億元,研發出國產第一台智慧變頻馬達,目前已拿下國內八成變頻電風扇馬達市場。▼(圖/記者林淑慧攝)

文/林淑慧

六月一日下午,台北市信義區的一○一大樓,因為電壓驟降導致跳電,逛街民眾逛到一半,結果「音樂一停,商店燈全都熄了。」周邊的新光三越百貨、辦公大樓也都陷入一片漆黑;無獨有偶,十日凌晨新北市再度發生大規模跳電,造成二.六萬戶居民沒電可用,揭露台灣電力供應的潛藏危機。

依據台電統計,國內電力使用量一年約二千四百億度,其中工業用電約占四成至四成五比重,而其中大約有七成電力耗用在馬達電力系統,等於每年耗用了近三成的國內用電量,是過去沒被關注到的「吃電大怪獸」。

「台灣電力的缺口,重點不在蓋多少核電廠,只要做好省電,電就夠用。」IC設計上市公司茂達電子創辦人陳善南說,他早在八年前就看到台灣的缺電危機,一頭栽入智慧變頻馬達的研發,進而找到商機。

馬達是最大能源殺手 八年前投入智慧馬達研發 

從電風扇、冷氣等家電,到工業用的水泥攪拌機,高科技廠的送風系統,其共通點就是以馬達作為動力來源,也是吃電的最大來源。陳善南說,馬達是機械動力的基礎,更是工業之母,人們的食衣住行都離不開馬達,「如果能從馬達著手節能,效益可見一斑。」

▲依據經濟部統計,2016年住宅部門用電量達473億度,約占國內總用電量的18.5%。▼ (圖片來源/經濟部能源局官網)

▲依據經濟部統計,2016年住宅部門用電量達473億度,約占國內總用電量的18.5%。▼ (圖片來源/經濟部能源局官網)

「自己的電自己省!」八年前,研發工程師出身的陳善南,創辦大青節能科技,從研發智慧變頻馬達著手,投入節能產業。儘管擁有IC設計專業,但隔行如隔山,當年國內仍仰賴自日本進口變頻馬達,技術尚未到達國產化門檻,他發揮工程師性格,以高科技產業的觀點,一頭栽入節能馬達的設計及研發。

當時,國內的電風扇市場正有一番巨變。日本進口的變頻電風扇,價格是傳統電風扇的七至八倍,加上大陸製電風扇以低價進入台灣市場,國內業者均受衝擊,為了轉型,他們找上了陳善南。

拆解數百顆日本馬達為研發 成功省下七成耗電量

「小家電的馬達,一年需求量高達上億顆,」陳善南說,從家戶必備的電風扇叩門,是個好起點。但,沒做過變頻馬達,該如何著手?「他託人從大陸買馬達設計的書回來看啊,廿四小時都在想怎麼做。」陳善南的太太、范盛萍回憶。

看書懂得原理,但實務上還落差一大截,陳善南花了整整二年,折解數百個日本小家電的變頻馬達,終於讓他發現眉角。原來,日本人將馬達的轉子改放在裡面,鋼線線圈則在外部,因為散熱快,可以省下一半銅線用量,也不需要矽鋼片輔助,成本至少降了四成。

掌握馬達關鍵,陳善南趕緊開模試產,並從高科技產業的觀點,加入趨動IC設計,重新定義節能馬達的設計及製造,完成全台第一顆自製國產的變頻馬達。從電力使用量分析,在同樣轉速之下,「一個傳統馬達的耗電量為七十二.二瓦,但智慧變頻馬達只需要十八.八瓦,足足省下七四%的電量。」他說。

自寫減噪IC趨動程式 拿下八成變頻電風扇訂單

有了變頻馬達的省電技術還不夠,裝入電風扇底座試運轉時,卻發出「嗡嗡的馬達聲」,讓陳善南再度傷透腦筋。

「客戶要我們做到安靜無聲,」二十年的老戰友、大青節能科技公司總經理沈正民說,為了做到日本品質,陳善南帶領團隊,從撰寫減低噪音的趨動IC,到試產至少三十種不同功率的馬達,又再度花了一年半的時間。

但,要維持馬達的整體效率,同時又能達到靜音要求,才是更大的挑戰。

「客戶訂單有十種機型,等於要客製化十種馬達,大青做了三十個機型、各七個段速,總共有二百一十種不同速度,每個速度一個個測試,用機器進行頻譜分析。」沈正民說。

機器測試不能盡信,陳善南和團隊成員,甚至在半夜齊聚在辦公室,用人耳進行噪音測試。

「桌上放著變頻馬達電風扇,四個人分別坐在會議室的不同角落,每種段速一個個聽。」沈正民說,當聽到有「嗡嗡聲」的速度段,團隊成員分頭記下,再回頭修改趨動IC的減噪程式,終於達到客戶要求的靜音標準,而且馬達輸出效率更是傳統馬達的三.五倍,讓大青當年一舉拿下六千萬元的訂單。

「大青的馬達節電效率超過五○%,讓他拿下國內八成變頻電風扇的訂單,」國內最大家電馬達供應商、宥立翔董事長邱三福說。從二○一一年至今,大青不僅間接供貨給聲寶、東元、奇美與統一等大廠,推升變頻電風扇的市占率,從六年前的二成,成長至去年的五成。

智慧變頻電風扇一役成功叩關,有了利器加持,陳善南更跨足商用空調馬達市場,成功拿下澳門美高梅(MGM)酒店的中央空調訂單,改換為大青的節能馬達之後,為其一年省下至少三千度電力。

▲大青節能科技董事長陳善南也研發漁業用增氧機,比傳統水車節省約五成的耗電量。▼(圖/大青節能科技提供)

▲大青節能科技董事長陳善南也研發漁業用增氧機,比傳統水車節省約五成的耗電量。▼(圖/大青節能科技提供)

依據經濟部統計,二○一六年住宅部門占國內總用電量比重為十八.五%,一年約消耗四百七十三億度電,陳善南說,要是所有家電都改用節能馬達,至少節省一半電力,政府可以提供家戶補貼誘因,改換節能家電,既省電又環保,創造三贏。

稱霸相對成熟的變頻電風扇馬達市場後,陳善南的觸角更伸入漁業用增氧機、工業馬達及電動車領域,準備向傳統馬達勢力盤踞的市場邁進,他要如何讓不同產業都願意換上智慧省電馬達,將是其下一步的挑戰。

關鍵字:跳電,台北,信義區,台電,缺電,馬達,大青,陳善南,電風扇,聲寶,東元,奇美,統一,經濟部,台電

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