台船成立台船動力研發軍規鋰電池

在2021年1月15日，聯合報報導，台船與民間組織鋰電池研發團隊，打算安裝在第二艘IDS潛艦上；在前一年（2020年）由立法委員協調行政院科技會報同意補助2000萬元新台幣資金，但近日又變卦取消，可能會影響鋰電池開發以及裝艦的時程。行政院科技會報希望行政院科技部提供這2000萬資金，代表政府支持的決心；但科技部表示該部只補助學術界，想要經費請找經濟部或國防部。這顯示此時台灣本土還沒有可用的潛艦鋰電池方案，且IDS首艦顯然不是使用鋰電池；相較於汽車業界大廠發展電動車用鋰電池的投資都是10億美元等級以上，2000萬新台幣只是零頭。

在2021年6月22日，「上報」報導台船已在同年3月15日成立「台船動力科技」子公司，隨後在6月7日進行公司股權變更，與長期研發安全鋰電池的「有量科技」合組成為研發團隊，負責發展IDS潛艦後續艦的鋰電池。「上報」稱，台船董事會同意成立專責發展鋰電池的「台船動力科技」子公司，因該公司屬閉鎖性，在經濟部審核中只特別提醒台船在募資過程中，不能有來自中國的資本。另外，台船與有量科技在2021年1月初完成投資股東協議簽署，但「台船動力科技」在3月15日成立時，因台船增新一輪資案尚未通過，因此「台船動力科技」資本額7500萬元中，董事長鄭文隆只佔50萬股，其他股份先由侒得國際（與新華荷國際公司關係密切）的220萬股，以及安能創意的100萬股先來成立。在台船增資案通過後，台船動力科技的股權就進行重新分配，在資本額7500萬元結構上，代表台船的鄭文隆與企劃經理余茂華共230萬股，而代表技術的「有量科技」也有200萬股，再加上先前「侒得國際」的220萬股以及安能創意的100萬股。侒得國際公司負責人在2019年初變更為林黎真，林黎真同時也是與台船關係密切的新華荷國際公司的現任負責人，該公司是代表台船接觸、聘僱國外潛艦技術人員來台工作的仲介公司。

「上報」稱，與台船組成軍規鋰電池研發團隊的「有量科技」成立於2000年，該公司曾發展高功率錳酸鋰動力電池、長壽命磷酸鐵鋰動力電池、以及工研院STOBA專利的高能量高安全三元素鋰動力電池及大功率PHEV模組電池。其中，電池因過度充電、不當的加熱造成溫度異常升高時，「STOBA」技術材料可以自行形成一道薄膜，阻隔電池其餘部位繼續升溫或熔解。「上報」引述台船人士表示，「台船動力科技」確實是為國造潛艦發展鋰電池，至於是否完全採用有量科技的鋰電池技術，或是還要引進其他技術，則以「不清楚」來回應。 

「上報」稱，自製防禦潛艦（IDS）後續艦將採用國內自製的軍規鋰電池；海軍提出七項方案，由聯合船舶設計發展中心選出方案後，經過國防科技產業發展審議會，再報給行政院科技會報確定，由台船與國內民間公司組研發團隊進行。「上報」稱，IDS原型艦選擇蓄電池時，基於安全可靠以及建造期程，採用傳統的鉛酸電池；而後續艦當初曾考慮使用絕氣推進系統（AIP），但由於台灣本土有高效能電池相關技術，分析比較然發氫燃料電池AIP的方案後，決定選擇高效能鋰電池作為發展方向，而不是AIP。此外，先前在IDS設計標案中有國產鉛酸電池試製案，經公開招標後由台中某公司得標試製，但海軍決定後續艦改用鋰電池後，試製案就無疾而終。

「上報」稱，這是台灣本土第一次研發潛艦用軍規「鋰電池」，包含鋰電池模組在潛艦密閉艙間的壓力、溫度、溼度、鹽分、承受衝擊與撞擊等因素所造成的變化，能否符合安全條件，相關的驗證標準會透過中科院「慧龍專案」水下無人載具測試平台，在水深150公尺的海水中進行各項測測試驗證。

在2021年10月10日，聯合報報導，台船動力相關人士表示，台船成立台船動力研發鋰電池，向科技部與經濟部申請補助，原本可獲得政府4億元補助，最後僅獲得2億元。交涉過程當中，某位人士向台船動力暗示，電池研發計畫書必須由特定管理顧問公司撰寫，要分全案預算4成，台船動力無法接受。台船動力研發與募資也出現瓶頸，高級主管承受壓力，已向台船動力表達請辭想法；稍後在10月24日，聯合報又報導，司法單位對於鋰電池研發與核定補助相關機關，展開初步調查。

在2022年5月13日菱傳媒刊出對台船董事長鄭文隆專訪內容；鄭文隆指出，台船為了研發潛艦用鋰電池的「台船動力科技公司」，最早是郭璽所籌資成立的，不過台船之後取得主導權後，郭璽就原價釋出股份，沒有賺台船一毛錢。鄭文隆在專訪時表示，潛艦國造案中，台船一開始執行潛艦國造案唯一碰到的的人就是郭璽，因為郭璽是替黃曙光去國外找廠商的人（黃曙光曾聘郭璽為海軍司令部顧問，接觸世界各潛艦供應商）。鄭文隆表示以前不認識郭璽，因為潛艦案才會認識；而郭璽是「真的讓我們覺得他很熱心在幫忙」，包括這些外國人在台灣的服務（交通、住宿等）都是他公司在安排的。談到鋰電池研發生產，鄭文隆表示，台船跟郭璽合作的潛艦鋰電池，是潛艦國造案中第一個自研案，希望台灣將來能夠自己掌握潛艦的動力來源，避免受制於其他國家的出口管制。因此，郭璽到國外尋求引進潛艦所使用的鋰鐵電池及電芯廠商，經過多次洽談，該廠商也願意來台設廠，而開始有在台設廠的計畫。一開始，此案是郭璽要跟外國廠商合資設立；當時台船完全沒有資金可以投資，鄭文隆為讓台船能掌握鋰電關鍵技術，因此提出參與投資5%，並在2021年3月投資成立「台船動力科技公司」，由鄭文隆擔任董事長一職。

鄭文隆進一步透露，行政院在2021年有一個「主題式研發計畫」的專案，希望台船能夠參加；郭璽對此相當積極，希望台船能夠將此案掛到行政院的專案項目之一；但後來又說台船入股的5%太少，鄭文隆勉強同意提升到10%，並開始著手撰寫計畫，並向行政院提出。由於科技會報要求台船在此案的投資一定要超過50%成為主導，否則政府不會給民間公司這麼大的投資，因此鄭文隆特別向經濟部部長王美花爭取增資到60%，由台船主導全案。

事實上，2016年12月台船曾自行推動一個研發設計案（共25億新台幣），包含7個試研製案，其中一個就是（鋰電池）電芯，委由「有量科技股份有限公司」，經過驗證是可以使用。除了電芯之外，鋰電池系統的另一重要部分是電池管理系統（ Battery Management System，BMS）；台灣有一家公司叫作「安能創意股份有限公司」，具備研發BMS的能量。郭璽最早在成立公司時，將有量、安能都納入，郭璽自己的「侒得國際股份有限公司」及台船都在內；而當台船變成大股東來主導時，台船也跟郭璽談將股權轉回台船，郭璽也相當支持，台船遂以原價購買郭的股份。因此之後外界傳出郭璽在籌設鋰電池公司時有一些負面訊息（2022年初有媒體爆料，郭璽在台船新成立的鋰電池子公司有大量持股，事實上郭璽初期的確擁有股權，但股東早有協議，公司成立後即將股權轉回台船），鄭文隆表示「事實上郭璽是有點被冤枉」；一開始郭是好意，到最後完全支持台船主導，而且是原價釋出股份，沒有賺台船一毛錢。

在2023年6月10日，郭璽在youtube個人頻道上的節目透露，台灣潛艦用鋰電池系統研發工作大致完畢，準備進入整合測試（與推進系統串接），並會送到國外測試。

依照2024年2月10日自由時報報導，台灣在向日本採購鋰電池失敗之後，決定交由台船子公司台船動力自行研發鋰電池。考量鋰電池安全、體積和重量等因素，台船選擇鈦鋰電池（Lithium Titanium Oxide, LTO）為研發目標，目前電芯已有研發成果。

 中科院水下測試平台：「慧龍專案」

在2021年1月28日，「上報」透露，為了驗證潛艦相關技術，中科院執行「慧龍專案」，以一個「水下無人載具測試平台」作為未來自製防禦潛艦（IDS）後續艦相關國產裝備的測試平台。當時「上報」稱，「慧龍專案」的水下無人測試載具長度約50公尺，直徑與IDS潛艦耐壓殼相同（不過實際完成時遠沒有這麼大）；載具內部除了省略推進系統的空間外，其他設計與實際的潛艦相仿，包含空氣供應等輔助設備。此一水下測試載具能在水面下150公尺的深度，模擬潛艦在水下長時間運作的環境，驗證各項設備組件能否正常運作；透過電纜線，岸上就能監控載具以及各項受測設備運作的情況並蒐集數據，如此就能驗證這些裝備在潛艦實際作業環境下的性能與可靠度。

「上報」稱，「慧龍專案」主要作為台灣本土廠商自行研製的潛艦設備的測試驗證平台，用來協助本土潛艦產業的相關發展，使得「潛艦國造」的裝備自製率能隨時間而逐漸提高。台灣經濟部評估本土有能力產製的潛艦設備組件，包括主發電機、空調、液壓控制系統、複合材料、動力電纜、燃料電池、推進螺旋漿等項目。「上報」稱，台灣企業個別裝備的帳面數據能已達潛艦級的標準，但一直缺乏在潛艦的整合以及運用實績，因此台灣軍方一直有顧忌。「上報」引述知情人士稱，台灣海軍對潛艦的技術，多來自長年服役潛艦的準則教範；例如潛艦使用的液壓控制系統，國內廠商已隨國際市場需求升級到最新技術，但無論是潛艦或是水面艦，當委請國內廠商維護、廠商打算規劃最新技術來更換現有系統時，都被台灣海軍拒絕，因為台灣海軍現行準則教範沒有，且該技術缺乏相關認證的數據，難以說服海軍。因此，未來透過「水下無人載具測試平台」，分別裝入不同的艦載設備與組件進行水下運作測試，就可以驗證這些裝備能否在潛艦環境上良好而可靠地運行。

「慧龍專案」從2019年開始執行；其中，載具建造預算是7億6500萬，其餘預算額度則是由中科院負責，包括研發整合，以及在內部安裝各項水下武器丶聲納及測試航海儀器等。依照2024年8月11日「上報」報導，「慧龍專案」是以前瞻及關鍵技術研究的項目名義，委由中科院建造大型水下無人載具測試平台，總預算36億6830萬元新台幣；其中，中科院編列7億6500萬元新台幣執行「XJ09125PF24-CS載具結構體設計、製造、裝備組裝暨測試支援案」，設計建造「慧龍專案」的水下平台，從2020年執行到2024年，並在2021年3月15日宣布由龍德造船得到建造標案來製造載具。

依照2023年9月2日「上報」報導，此時除了IDS原型艦剛完成耐壓殼封殼、準備在9月底下水，同時中科院的「慧龍」水下無人載具也進入載台組合及設備安裝工作，會在2023年底前下水並進行全系統測試，明年（2024年）初出海試航，在不同水下深度進行各項測試。「慧龍」的測試程序與IDS潛艦類似，2023年底前會先進行耐壓測試，若通過則在2024年初開始出海試航，進行水下不同深度的性能測試。

依照此時「上報」報導，「慧龍」水下載具排水量近100噸，全長30公尺、寬3.6公尺（與早先報導的長50公尺、直徑類似IDS潛艦壓力殼等敘述不同），採雙殼設計，內部耐壓艙區長度20公尺，全高（到帆罩頂）為6公尺，外殼塗上與潛艦相同的黑色防音波藥劑塗層。「慧龍」內部設置水下導航控制、聲納偵測等各項裝備；由於艇上裝備測試時需要有人員在載具內一起下水，監控要測試的裝備是否工作正常，因此載具內設有維生與環境控制裝置；此外，載具還有兩具魚雷管控制裝置，幾乎就是一艘近百噸級微型潛艇。不過，中科院對外只說，「慧龍」是要測試由自主研發的潛艦聲納等偵蒐系統，是水下任務的測試平台，「不能當作真正的潛艇」。根據日後外界拍攝的照片，慧龍載具每次都是由工作船拖帶進出蘇澳港，而不是自主航行。

2024年5月28日，在宜蘭龍額造船廠建造的「慧龍」載具首度拉出廠房曝光

在2024年5月28日，在宜蘭龍額造船廠建造的「慧龍」載具首度拉出廠房曝光，外部由藍白色防水帆布包覆，外觀上能隱約觀察出X型艉舵及帆罩的輪廓。

停靠在蘇澳港的「慧龍」載具，龍德船廠使用一個浮動的工作棚架，作為慧龍載具

停泊時的檢修平台。

架在浮動平台上的「慧龍」載具，注意艇首有兩個魚雷發射管，右側發射管外門開啟。

在2024年8月9日，媒體拍攝到「慧龍專案」的水下載具平台在蘇澳港第三港渠展開首次水中測試。依照2024年8月11日「上報」報導，「慧龍專案」平台初步進行浮航與載具內設備運作測試，一切符合規範要求後就進行水下耐壓測試；若通過測試，可望在2024年底結案。未來該無人載具規劃作為水下定位啟動系統、水下操雷、潛艦燃料電池等重要系統設備的重要測試平台。「上報」稱，慧龍水下無人載具測試平台通過測試後，國防部規劃優先安排測試中科院研製的水下定位啟動系統，測試該系統的穩定性與可靠度；此系統可用於中科院萬象系列水雷，當水雷坐底後進入休眠靜止時，可透過定位探知沒有受海流影響而移動位置，作戰前再啟動其水雷感應系統進入接戰模式。另外，該水下平台未來預定測試的重點還包括潛艦的燃料電池系統，在與潛艦相似的水下工作環境下，驗證燃料電池長時間運作情況；只要燃料電池通過在慧龍測試平台安全測試，基本就具備裝上潛艦的條件。而「慧龍專案」平台預留的魚雷管控制設備，將來也可協助台灣海軍實施潛艦操雷射擊前的各項水下測試項目。

在2024年9月11日，慧龍載具首次試航，第一次海試主要是驗證採具本身航行與內部設備運作是否正常。 依照2024年10月12日「上報」報導，「慧龍專案」的水下無人載具在9月26日在蘇澳外海進行第二次海上測試期間，成功發射一枚海軍SUT魚雷操雷，這意味慧龍艇上由中科院根據國外技術轉移製造的魚雷發射管，通過了初步測試評估。 配合此次操雷驗測，海軍還派遣基隆級飛彈驅逐艦、數艘光六飛彈快艇以及中科院光榮之星海上測試平台一同在蘇澳外海參與 而在第二次海上測試前一天（9月25日）出海預演之前，有三名工作人員在工作艇上做出航前準備時，因為天雨濕滑加上潮差而不慎落海，導致輕微擦傷，三人第一時間都被救起並送醫，都無大礙，而這個小意外在9月27日才由中科院對外證實。慧龍載具出海進行測試項目時，並沒有工作人員在艇上，而是透過信號纜線，由水面上的工作船遙控作業； 根據外界拍攝的照片，慧龍載具每次出海測試，都是由工作船拖帶進出蘇澳港，並不是自主航行。

「上報」稱，劍龍級潛艦升級後以及八艘IDS國造潛艦都使用美製MK-48 Mod6 AT重型魚雷，其操雷測試的相關設備要向美國海軍申請租用才能取得，因此中科院自行研製的魚雷管自然不可能 進行MK-48 Mod6 AT的操雷測試，只能以海軍現有的SUT魚雷操雷來驗證魚雷管基本功能；SUT魚雷的口徑與MK-48相同，都為533mm，但後端控制設備完全不同。

「上報」稱，慧龍專案完成SUT操雷測試後，接下來還會測試前述中科院配合萬象水雷的水下定位啟動系統以及潛艦燃料電池相關設備的測試；若這些測試都順利通過， 「慧龍專案」會於2024年底結案。

依照上報報導，在民國114年度（2025年）預算中，海軍對於研究水下設備並為編列預算，因此慧龍載具接下來只能以中科院自有基金來進行潛艦燃料電池相關設備的測試工作。「上報」稱，當初慧龍專案預定作為本土潛艦技術裝備的測試平台；建造IDS後續量產艦時，本土廠商若產製潛艦設備與組件，要先在慧龍載具上進行水下環境的測試與認證，驗證其性能與可靠度與是否達到要求。然而隨著2022年俄烏戰爭爆發後，歐洲各國對台的態度改變，生產柴電潛艦重要設備與組件的國家對台輸出管制放寬，可以直接取得，使得台灣原本規劃技轉並在本土製造的裝備組件計畫完全打亂。此時，台灣海軍尚未提出有前贍性水下技術與設備的研究計劃；慧龍載具在2024年底結案後，海軍並未安排其他新的測試項目。此時，中科院正在研製潛艦燃料電池推進系統，但必須通過各項安全驗證後才能進行水下測試，等待時間會很漫長；在這段期間，慧龍載具可能會跟先前中科院的「光榮之星」測試平台一樣，成為「閒置設備」。

中科院PEM燃料電池系統、AEM產氫技術、固態金屬儲氫技術

在2024年10月17日的「2024臺灣創新技術博覽會」上，中科院首次發表自行研製的「高效率綠能電解產氫技術及應用」系統，包括自製率80%以上的國產陰離子交換膜電解技術（Anion Exchange Membrane，AEM）產氫機、固態儲氫合金、KW級質子交換膜（PEM）燃料電池及儲瓶技術等，可滿足民間與軍用需求。中科院表示，此為配合國家2050淨零碳排重要能源政策，運用武器系統研發技術， 發展電解製氫技術，結合氣體純化監測系統及合金儲氫、燃料電池研發等技術，打造「一條龍」的製氫/供電系統 。 總體而言，利用燃料電池、產氫機以及固態儲氫等技術，就能打造移動式及分散式電站，強化韌性電網；燃料電池可為電網供電，而電網尖峰餘電就可以為產氫機提供電力製氫，儲存在儲氫合金容器內。此外，產氫系統產生的氫氣經氣體純化系統處理後，可用於飛彈產製上 。

中科院的陰離子交換膜（AEM）產氫機

中科院的陰離子交換膜（AEM）產氫機的觸媒電極。AEM反應是OH-離子帶電通過

交換膜，不像PEM是H+離子，因此AEM沒有PEM對氫雜質敏感的問題，不需要貴金屬來

製造觸媒。

中科院的陰離子交換膜（AEM）產氫機的的監測分析系統。

 中科院研製的產氫機使用陰離子交換膜（AEM）技術，結合質子交換膜（PEM）電解技術的簡單高效以及鹼性電解槽（ALK）的低成本優勢。PEM電解技術採用酸性電解液（或海水），H2+陽離子通過交換膜；而AEM則是使用鹼性電解液，例如中科院AEM產氫機使用鹼性氫氧化鉀（KOH）當電解質，反應時OH-離子帶電通過交換膜。AEM不需要如PEM一樣，使用昂貴的銥或鉑等貴金屬作為電解槽內的催化劑，並且使用普通的低濃度鹼性電解溶液如鈉氫碳酸鹽（NaHCO3）或鹼性氫氧化鉀等（而非昂貴且儲存條件嚴苛的強酸或強鹼），大幅降低了製造成本以及對環境的危害，也延長了運行壽命。然而相較於PEM，AEM的傳導性低、催化動力學慢，例如AEM中的OH-離子的傳導速度比PEM的H+質子慢三倍，因此AEM需要研製更薄或具有更高電荷密度的膜，對BOP輔助系統也提出了較高的要求。

中科院的AEM產氫機具備產氫效率高（超過70%製氫效率），具備高產氫量、易組裝、成本低等優勢。 此種產氫機由觸媒電極堆疊的陰離子交換膜製氫模組構成；後端氫氣純化模組可依需求調整產氫量，並設定產氫參數運用。 此系統的電解產氫過程無碳排放。產氫機除了隔離膜為美國及日本專利產品之外，其餘關鍵零件均為自製，目前自製率超過8成（以隔離膜約佔全機成本20%估算）。 中科院稱，此系統目前已經在實驗廠區連續運轉超過一個月以上，等驗證技術成熟，就能進入技轉階段。  

中科院展出的固態儲氫容器，內含儲氫金屬粉末，可在室溫以及低壓（4至5bar）情況下

安全地儲存氫氣。

儲存氫氣方面，中科院以金屬合金的固態儲氫技術，使用「儲氫合金粉末」及複合材料製作儲氫容器，在4~5Bar低壓就可以儲存大量氫氣，比起傳統高壓氣瓶儲氫（壓力需達上千bar）密度高2倍，是最安全的儲氫技術，儲氫合金也能 回收永續使用，具備安全性高、成本較低的優勢。

中科院也展出功率KW級的質子交換膜（PEM）燃料電池，搭配固態儲氫容器。中科院在現場不僅展出KW級燃料電池單元模型，還展示了作為潛艦絕氣推進系統（AIP）的 示意，包括液態氧儲存槽、PEM燃料電池以及儲氫金屬容器。

中科院展出的的氫能燃料電池電池作為潛艦絕氣推進系統的場景，包括液態氧儲存槽、

PEM燃料電池以及後方的儲氫金屬容器（白色）。

中科院船用鋰電池系統

在2024年10月17日的「2024臺灣創新技術博覽會」上，中科院展出船舶鋰電池系統，可用於水面船舶、艦艇以及水下潛艦、無人潛航載具（UUV）等。

此套船舶鋰電池系統的基本單元是供電電壓25.7V的鋰三元電池，內含電池控制單（BCU）與電池僕役單元（BSU），每個電池架可容納14個電池單元再加上一個控制單元（電池單元以及控制單元都是隨插即用），成為360V/1000A群組，單一群組可供應並控制320KWh以上的電能。一艘船艦的供電系統可根據能源需求而自由擴充，由多個360V/1000A群組構成，以階層式架構分層管理至每個電蕊。此系統由電力分配單元管控電力，監控是否有異常情況，萬一有部分電池模組異常就切斷隔離。充電採用CHAdeMO國際協定。為了適應船舶條件，船舶鋰電池系統更注重電池消防安全、防水、耐腐蝕等設計。

中科院會利用一艘實驗船測試全鋰電池的推進系統，搭配中科院研製的燃料電池系統作為備用發電單元，組成零碳排的船用動力系統。

（上與下）中科院船舶鋰電池系統的360V/1000A群組的電池架，每個電池架

可以裝置14個25.7V的鋰電池單元，基架最底下是一個控制單元；所有鋰電池單元

及控制單元都是隨插即用。

中科院船舶鋰電池系統的25.7V的鋰電池單元。

中科院船舶鋰電池系統的鋰電池系統主要配電單元，管理監控船上每個電池群組中

每個電池/電蕊的狀態，如發現問題就將之隔離。

中科院船舶鋰電池系統中，25.7V鋰電池單元裡的電池控制單元（BCU）與

電池僕役單元（BSU）等控制組件。