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815全台無預警大停電,造成逾6百萬戶居民陷入黑暗,揭露台灣電力供應的潛藏危機。不過,卻有一家上市IC設計公司的老董,花了7年、燒光10億元,要為台灣解決缺電問題,進而找到商機。

他,是茂達電子創辦人陳善南,研發工程師出身的他,曾為台積電發表第一篇國際專利論文,早在8年前就投身節能馬達的研發,提倡「自己的電自己省」。

創辦大青節能科技,已晉升為全台最大智慧馬達製造商,從IC設計跨業經營,他要解決台灣限電危機的最新方法,竟是挑戰水產養殖業。

他發現養殖水車超耗電

1年用電可讓高鐵跑17年

「台灣水產養殖業至少有1百萬台增氧機,1年用電量上看85億度,可讓高鐵列車跑17.9年,」陳善南說,這是過去沒發現的吃電怪獸,他一頭栽入節能增氧機研發。

從IC設計,投入省電馬達,原來是因為他8年前從國際能源總署的統計發現,全球有50%用電量是被馬達所消耗,因此先投入智慧馬達的研發。

當時,智慧馬達的技術,掌握在日本大廠之手,為找出節能秘密,他發揮研發工程師的性格,花了1年半拆解至少5百顆的日本馬達,終於發現馬達的銅線線圈位置是其關鍵。「線圈從馬達外面改放到裡面,銅線用量省一半,成本也降低4成。」他說。

「他的馬達節電效率超過50%,拿下國內8成變頻電風扇的馬達訂單,」國內最大家電馬達供應商、宥力翔董事長邱三福說。大青不僅間接供貨給東元、聲寶、統一與奇美等大廠,也跨足商用空調馬達市場,連澳門美高梅(MGM)酒店也是它客戶。

智慧馬達一役成功叩關,有了利器加持,陳善南著手各式產品的改造,從果汁機到電動車,都有他投入研發的身影。2015年底,在富美鑫集團副總裁夏立言的引介下,結識了印尼的養殖業者,讓他找到節能的新目標。

「傳統高密度的養殖漁業,為了提高池中的溶氧量,必須使用增氧機打水,以提高魚蝦的存活率。」夏立言說。他的提醒,讓陳善南特地調閱空拍圖,觀察東南亞和台灣的養殖池增氧機(俗稱水車)的分布情況,「不只是東南亞,台灣中南部的魚塭、蝦塘,密密麻麻的分布點,都是一台台的水車。」這才發現其用電量之大。

電費是水產養殖業的3大成本之一。「水車要24小時運轉很耗電,我還特別跑到南部去看,養殖戶沿著台電的電線杆偷牽電線供電,有人因此被電死。」陳善南說,這讓他更堅定研發節能水車的決心。

他砸近6成年營收

幫水車「減重」,省電5成

傳統式水車因使用交流感應馬達,須以減速器來間接驅動馬達,只能發揮5成的馬達效率,每年耗電量更上看8千5百度。他足足花了2年時間,帶領團隊研發,先是計算馬達的輸出扭力,再重新設計適合的新式水車馬達。

為達省電效果,他曾買扭力大的中國製摩托車馬達來開發,不料卻踢到鐵板。

「中國做的品質不佳,拿到池裡一試用就爆炸。」陳善南笑說。貴為上市公司老董的他,帶著工程師,「也穿著青蛙裝下水,只為了測試馬達效果,一下要去追沒綁好的浮筒,一下扯掉電線,還有一回踩到池底的魚,滑了一大跤。」20年的老戰友、大青節能科技公司總經理沈正民回憶。

最後的解決方式,還是選擇投資1億元、等同其公司2016年營收的5成9,重新開模打造馬達模組;他以智慧馬達取代減速器的功率,讓增氧機成功減重40公斤,馬達效率是傳統式的3倍。

提升效率還不夠,如何防水才是關鍵。池中的水無孔不入,「從螺絲孔滲入馬達內部,造成IC驅動裝置短路,」陳善南說,為了研究防銹、防水的馬達製程,他至少做出30個馬達樣品,測試10多種防水材質,最後設計出O型環,成功封住接縫處,讓馬達滴水不進。

辛苦堅持,換來好成果。他的智慧馬達,讓增氧機的效能大幅提升,經成功大學前瞻綠色產業科技研究暨驗證中心的實驗證明,其增氧效果比傳統水車多2倍,「更能節省約5成的耗電量。」旺欣節能科技公司董事長邱毓全說。

據台電規畫,備轉容量低於50萬瓩則要啟動限電,陳善南說:「我的增氧機每台節能5百瓦,全台至少有1百萬台增氧機在運轉,如果全改用節能增氧機,就能節電50萬瓩,等於一個核電機組的發電量。」

稱霸相對成熟的電風扇馬達市場後,現在陳善南要進軍一個沒有既定通路的領域,他要如何讓台灣的水產養殖業,願意換上智慧省電馬達,才是接下來的挑戰。

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