
二〇二五年的電動車市場相當熱鬧,開春二月,德國兩大車廠之一的賓士(Mercedes-Benz)宣布突破技術限制,在EQS原型車上搭載半固態電池,強調充電更快、續航力更強、安全性更高。該車成功從德國長征瑞典,在全程未充電的情況下,不僅跑完一千兩百零五公里,抵達終點時仍剩一百三十七公里的續航力;BMW也不甘示弱,宣布從五月開始,即在慕尼黑街頭測試搭載全固態電池的電動車,幾乎在各國車廠中拔得頭籌。雖然兩家車廠都需要再測試、研發相關技術,距離量產仍有一段時間,但正如明志科技大學環境資源學院院長簡文鎮所言:「綠能需求只會愈來愈大,未來一定是固態電池的時代!」
也就是說,誰能掌握「電池」這項未來綠能產業發展的關鍵研發技術,就能在一片藍海中搶得先機。於是,明志科技大學以兩年時間,在教育部補助下,斥資約一億兩千七百萬元,結合產官學研力量,打造一座從材料製備到電芯組裝全流程實作的「能源電池產業人才及技術培育基地」。這不僅是校內學生和企業培訓員工的學習場域,同時也是與企業進行產學合作,提供相關技術開發、驗證的產學基地。
模擬產業生產線,從零開始的創新基地
「二〇五〇淨零排放」已成為全球共同目標,能源轉型能否成功更是攸關國家競爭力的關鍵行動。不僅電動車需要靠「固態電池」這顆科技心臟升級,就連快速擴張的儲能系統與再生能源應用也都仰賴電池技術。簡文鎮分享他的觀察,「推動無碳化的第一步,也是最重要的事情,就是要找到替代能源,而鋰電池更是未來十年最重要的儲能工具,」也因此電池技術人才養成就被納入國安戰略布局的一環。
「我們希望學生在基地裡,不只是看懂原理,而是能真的做出一顆電池,」但當時並無現成的製程模板可參考,國內也幾乎沒有完整的固態電池教學相關設備,簡文鎮團隊只能自行摸索,聚焦未來能源產業要角的鋰電池和固態鋰電池技術,以模擬業界產線的實務學習環境,讓學生全程實作,完成一顆鈕扣型或軟包型固態電池,簡文鎮笑著說,「這是過去無人在校園內嘗試的學習場域,光想就極具挑戰性。」
考量鋰電池對製作環境要求嚴格,高溫會加速內部材料劣化,濕度過高則容易與「鋰」產生激烈的化學反應,增加爆炸風險,因此電芯組裝段的氣氛及溫、濕度控制,就相當重要;另外,在製作過程中也必須避免讓細小顆粒進入電池內部,也會影響其性能,因此最好在無塵的乾燥環境下製作。然而,光是一座最先進、全國唯一可驗證三百AH以上高容量電池安全性的電池熱穿刺分析儀,造價就高達千萬。因此在有限資源下,很難挪出預算興建一座可以容納五十人一起上課的無塵乾燥室。
因此計畫團隊還是採用常見的「mini environment(微型乾燥環境)」設計,並在電芯組裝實作教室內,以串聯的手套箱將個別的製程步驟與相關機臺包覆起來,打造出兼顧教學、安全與製程模擬的空間。這套系統讓學生能在溫、濕度穩定的環境中,完成電極塗佈、乾燥、壓延、裁切、組裝與測試等步驟,並可同時容納五十位學員進行實作。
學術量能急起直追,培訓跨域人才
人才不足是目前臺灣發展鋰電池產業一個結構性的危機,「懂電池的人實在太少,」簡文鎮解釋,臺灣雖然擁有強大的電子與半導體產業基礎,但在能源電池相關學科領域卻相當稀少,也就是說在全國大專校院中,專門從事鋰電池或其他新能源電池研究的系所及教師屈指可數,就算有,這些相關科系的老師與培育人才的量能卻是相當不足,這不僅是基地籌備初期的最大考驗,也是國家要發展鋰電池產業的重要挑戰。
再加上國內能源產業長期以進口技術與代工為主,缺乏本土人才與核心研發能力,就連想從產業尋才也很容易受挫,「當政府喊出電動化、無碳化口號時,我們學界卻沒有足夠的能量可以跟上。」
在各國能源大廠如火如荼地投入資源,希望搶先布局與民生和戰略息息相關的電池技術研發與產業升級,育才基地的成立被視為「補課」的起點—從教育體系根部築底,利用跨域資源建立電池技術的「共通語言」。
從化工到半導體都能「接電」
電池技術橫跨化工、材料、電機、機械,甚至資訊和半導體工程,為了吸引不同背景的學生投入,明志科技大學針對二十位來自化學工程系、材料工程系、環境與安全衛生工程系和半導體工程系的技優生開設「能源電池科技專班」。以各自的專業選修模組課程,搭配大二之後進入基地的七門、二十一學分的能源、電池相關領域必修課程,課程結構包含基礎課程、專業課程、實作課程、實務講座課程;再加上大三必修的「頂石專題」課程,由指導老師帶領,分組展開「跨領域」實務專題研究,循序漸進地採取以「做中學,學中跨」的方式,逐步引導學生銜接實習與就業。
「我希望課程不是停在教室,而是通往工廠的橋梁,」簡文鎮娓娓道出他對於專班的期盼,「這七門課中,除了實作課由計畫團隊老師帶領,其他五門課大多由產業界現職的業師來授課,這是學生直接了解企業需求、最新技術與市場趨勢的最佳方法。」由於學生來自四個系所,為了避免日間課程衝堂,大多數專班課程都排在傍晚或晚上,方便學生跨系選課。

走出校園的「即戰力」養成
呼應簡文鎮的期盼,基地扎實的人才培訓機制,深受亟需新血投入的產業歡迎。曾經參加教育部「綠色能源電池科技實務研習」,同時也是基地產學合作夥伴的興能高科技股份有限公司產品研發部副理管子易以自己的經驗表示,因為目前沒有能源相關科系,在業界進用人才時往往因為嚴重的學用落差,要耗費更多訓練成本與時間,「以具有化工、材料專業的畢業生來說,他們很熟悉材料,但是沒有受過任何能源電池相關訓練,必須花比較長的時間才能上手,但是專班學生出來就可以直接銜接實務與產品化的運用,等於協助企業完成了職前訓練。」
此外,透過眾多產學合作的企業夥伴支持,基地除了協助中原大學、長庚大學、臺灣科技大學、龍華科技大學等夥伴學校開設能源電池相關課程,也開放這些學校的碩、博士生進入基地,進行研究實驗,形成跨校共享平臺。包含明志科技大學自己的學生在內,這一群既懂材料又懂製程的研究生,畢業後往往立即被產學合作或實習企業延攬,是市場上的搶手人才。
多元開源強化永續經營實力
「我也是受惠者,」目前在基地擔任研究助理的林家賢,在疫情期間觀察到能源產業崛起的趨勢,決定趁著中年轉業的空檔,參加由基地承接的勞動部北分署的能源電池訓練班,更因為表現優異而獲得留用,雖然後來順利轉職到購物中心旗下關係企業任職,但仍以兼任助理的身分協助基地教學,持續精進在鋰電池方面的專業能力,也傳承自己受訓的經驗,協助新進的學員能獲得最好的學習成效。
目前基地已與教育部、勞動部、新北市政府及台灣電池協會等單位建立合作機制,不只開班代訓,也會藉由辦理定期研討會、就業博覽會、教師參訪研習及學生體驗課程等互相交流活動,甚至部分企業也來探詢代辦職前訓練的可能性。為了讓訓練成果接軌職能認證,基地未來也將與經濟部 iPAS 聯手或與電池協會合辦,推出「鋰電池技術能力證照」,讓獲證者能具有專業技能,提升職場競爭力與求職優勢,企業也能作為聘用參考聘到真正可用的人才。
這些與各機關或企業合作的代訓業務、產學合作的技術授權與專利轉讓、提供業者材料分析與檢測服務,以模組化的課程納入學分學程與證照機制,都是基地的開源之道,而團隊認真的態度也獲得眾多好評,讓簡文鎮有信心,在三至五年內,基地即可達成收支平衡且有盈餘的狀態,達到基地永續經營的目標。
基地化身產業鏈樞紐
明志科技大學的基地定位,並不只是單純的教學實驗室,更是「學校與產業之間的轉接站」,簡文鎮指出,雖然目前基地聚焦於「電芯製造」,但是向上可連接材料供應,向下則能延伸至模組與系統整合。當未來應用領域擴展到電動車、儲能、無人機時,這個「轉接站」的價值將愈發明顯。
基地的產業夥伴管子易副理從產業的視角分析,也相當贊同簡文鎮的看法,「隨著人工智慧、儲能與國防無人機需求爆發,臺灣的電池應用將呈倍數成長,有需求就會有市場,有市場就會有技術發展的動力。」
因此,即使電池產業在臺灣仍面臨內外夾攻的多重挑戰,外有中國競爭企業以規模經濟、壓低成本的優勢搶市,導致企業利潤壓縮、薪資競爭力不足;內有半導體業吸引年輕人的高薪策略,更顯得能源領域顯得「吃力卻不討好」。簡文鎮認為,在永續風潮之下,政府若能以政策與獎勵機制引導,先行投資人才養成,強化永續根基,這座在校園一角的育才基地,或許正是讓臺灣立足於全球能源產業方興未艾的競爭中,電池產業不再「缺人」的起點。