一、前言

工業快速發展，氣候變化與碳排放的問題伴隨而來。為了減少碳排放，全球各地迅速採取行動、發展因應策略，努力實現碳中和，期望能藉由新技術的開發，推動工業市場與經濟發展，同時減緩氣候變遷，兼顧經濟與環保兩目標。

二、現況發展與未來趨勢

Frost & Sullivan的研究報告中，討論全球工業市場的現況發展與未來趨勢，說明如下：

(一) 工業5.0
簡介：工業5.0以永續性、環境管理、以人為本、社會效益、生活質量為目標，使用以人為核心的方法，提升人類的價值與需求。在工業5.0在製造過程中，推動更先進的人機界面(Human Machine Interfaces, HMI)與人機協作(Human Robot Collaboration, HRC)，給予人性化作業，創造永續性、有彈性的環境，滿足客戶的產品需求，造福人類。
現況發展：工廠進行分散式管理，藉由多樣化的製造流程、多元的合作夥伴，減少產品中斷風險，並開發、投資可重複使用、回收材料，達到生產資源效率最佳化，藉以減少工業廢棄物、降低成本、促進循環經濟，因應氣候變化。
未來趨勢：產業將優先考慮環境，包含能源消耗、排放物、廢棄物管理流程，以推動永續發展，並透過人類與多工智慧機器人共同合作，或是藉由個人技能提升與培訓，創造產品最佳結果，在人、環境與產業之間取得平衡。

(二) 智慧產品生命週期服務
簡介：工業勞動力人口老齡化、專業技術減少、數位化技術備受關注，智慧產品生命週期服務可協助產品從設計、製造、運營管理之各階段，提供支援與服務。
現況發展：工廠透過智慧互聯、工業分析、數位化轉型之技術方法，並結合相關領域的專業知識，不斷地改進其系統、機器、設備和流程，以提高生產能力與有效管理老化設備；並透過重點人員培訓、遠程專家協助、資產性能模擬等應用，工廠可以最大限度地發揮自動化技術，實現安全可靠的製造流程，提升產品的生產效率、品質、彈性。
未來趨勢：公司將透過產業動態變化，提供創新服務、增強軟體技術，因應客戶的產品回饋，並整合於產品生命週期服務，以滿足未來工業客戶的特定需求並提高他們的整體績效。

(三) 智慧邊緣運算服務
簡介：智慧邊緣運算服務是藉由工業數據與邊緣技術的整合、分析，與雲端計算(Cloud Computing)協作，協同人工智慧技術的部署與管理，做出明智的任務決策，藉以提高系統靈活性、功能、可擴展性。
現況發展：智慧邊緣運算服務的應用於工業領域，可協助工廠設備之故障預測與維護，從而降低生產停機時間和維修成本，同時提高產品盈利和生產力，減少決策延遲，提高運營效率，降低成本和安全風險。
未來趨勢：邊緣計算的性能不斷提升，將以更快速度進行數據處理，滿足下一代自動化系統與分散式運算，並且隨著雲端技術與資料安全技術不斷進步，該服務將增強用戶管理系統之品質與安全性。

(四) 聯網汽車
簡介：隨著通訊網路、自動駕駛技術的進步，正推動聯網汽車的發展，其車輛可與外部環境進行通訊與互聯，還可與其他車輛、基礎設施連接，實現更高效、更舒適的駕駛體驗。
現況發展：聯網汽車的主要技術包含汽車之間的蜂巢式網路(Cellular Network)連接、雲端數據管理系統、先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)，其不僅需要透過先進感測器的創新機會來接收更多的訊號、數據，並進行處理，目前，還需要更多的研究與測試來確保蜂巢式網路在車輛與車輛/道路同步之間的正常運行。
未來趨勢：隨著5G技術的成熟發展，車商將從專用短程通訊(Dedicated Short Range Communications, DSRC)轉為5G通訊連接，提供高頻寬、低延遲的快速網路，並結合邊緣運算技術來處理大量數據，以利監控聯網車輛，確保車輛安全。

(五) 6G通訊
簡介：在蜂巢式網路中，6G具備高速的傳輸效率、超低延遲性、高可靠性、高能源效率，可應用於汽車產業、醫療保健產業、智慧城市、5D智慧服務、無人機通訊、非地面通訊(Non-terrestrial Communication)。
現況發展：6G頻譜應用範圍在300 GHz至3 THz 間，預計於2026年開始首批應用，但目前6G的基礎設施仍在開發中。
未來趨勢：估計在2030年，6G傳輸速度將成為5G的100倍、連接密度(Connection Density)達到每平方公里1000萬台設備、峰值傳輸速率(Peak Data Rate)最大值將達到1000 Gbp/s ，以及端到端(End-to-End)延遲目標降至1毫秒。

(六) 半導體
簡介：為了減碳目標與永續發展，汽車產業與工業的產業鏈逐漸轉型為數位化、電氣化，加上通訊技術的進步，高階半導體組件的需求倍增，帶動半導體的市場發展。
現況發展：為了因應電子產品對半導體的不斷需求，半導體公司持續進行技術研發，包含製程、設備、結構、材料、封裝設計之技術提升，目標在於將電晶體(Transistor)尺寸縮小至5奈米以下，該技術目前仍在研發生產階段。
未來趨勢：通訊技術的進步，帶來高階半導體之需求，未來，半導體將結合量子計算、區塊鏈、AI、物聯網技術，提升產品性能、擴大其應用範圍，以開創新興商業模式。

(七) 氫能
簡介：英國能源轉型委員會(Energy Transition Commission)能源轉型委員會提出，目標在2050年實現氫經濟(Hydrogen Economy)，而全球對綠色氫及其新興應用，將在未來20年指數增長。氫氣的製造方式，透過天然氣搭配水蒸氣重組法，在高溫觸媒環境下，利用水蒸氣與碳氫化合物反應轉換出氫氣。工廠在碳密集型(Carbon-intensive)製程中，使用氫氣，將有助於減少碳排放。
現況發展：研究機構目前正在開發著氫能相關製造技術，以降低製氫、儲存、運輸之成本。
未來趨勢：Frost & Sullivan 估計，在未來5至10年，使用新興技術並擴大產能，綠色氫的生產成本將降至1美元/公斤，與傳統能源生產價格相近，促使氫能源的使用。

(八) 永續性
簡介：可持續策略的執行受到多項參數的影響，包含溫室氣體排放、健康與安全、社區關係、用水、生物多樣性，以及廢棄物管理；為了實現永續發展，工廠可藉由降低成本、減少工業廢棄物/排放物，以提高運營效率，增加其競爭優勢，因應環境政策。
現況發展：石油、天然氣、廢水、醫藥等產業目前正在訂定可持續發展計畫，其中，石油與天然氣公司正在探索減少勘探與生產階段的溫室氣體排放方法，其他產業則藉由提高生產流程的能源效率、使用可再生能源、減少碳排放，讓能源消耗達到最佳化，以及投資使用太陽能板、風力渦輪機、地熱能技術發電，促進永續發展。
未來趨勢：透過購電協議，利用太陽能電池板、風力發電、地熱能等再生能源進行發電，並由材料供應商、產品製造商、服務供應商共同參與，打造綠色產業鏈，以促進產業永續發展。

(九) 碳捕集與封存(Carbon Capture Utilise and Storage, CCUS)
簡介：碳捕集與封存技術是緩解氣候變化的一種方法，同時可創造有用的、可銷售的產品，其利用二氧化碳作為碳原料來製造產品，讓這些產品有可能抵消碳捕獲與轉化過程的成本。
現況發展：該技術主要方法包含再燃燒(Re-combustion)、二次燃燒(Post-combustion)，以及正在開發階段的純氧燃燒(Oxyfuel)。再燃燒是煉油產業在預燃燒過程、發電廠燃燒前，在反應器中使用蒸汽與空氣處理化石燃料(Fossil Fuel)，產生一氧化碳與氫氣，接著，將另一部分燃料與一氧化碳與氫氣混合，再進行燃燒，最後捕集、封存二氧化碳。二次燃燒是燃燒後，使用氨和胺等有機與無機溶劑，從煙道中捕集二氧化碳。此外，還有一種處於開發階段的純氧燃燒技術，使用純氧進行化石燃料燃燒，接著從產生的煙氣中萃取二氧化碳。
未來趨勢：該技術在未來10年將受到能源公司關注，IEA 推估燃煤產業與天然氣產業將成為 CCUS的重要應用領域，其次為生物製造業與工業。

三、小結

隨著工業對低碳技術的投入，以及城市化、電氣化、資產自動化、可持續性的顛覆性新技術出現，正在逐漸取代傳統技術，此舉將有助於減少碳排放，也讓消費者、產業或企業開啟創新商業模式，以更智慧的工作方式，化繁為簡的自動化工作流程，實現氣候目標，創造更潔淨的生活。