經濟部國家產業創新獎－推薦閱讀

蔡麗端組長

可曾想過有朝一日，公車停車載客時能順便蓄電，生成動能？從事戶外活動時，帶出門的不是笨重又發出可怕噪音與污煙的燃料電池，而是低噪音，只排水不生污染的新型態電池？再看看今日3C電子產品越來越輕薄短小，功能多而待機久，這一切都要拜導電高分子固態電容器技術日益精良所賜。

從使用者觀點出發推動電化學技術實用化

創新女傑獎－工業技術研究院材料與化工研究所組長　蔡麗端

文／陳姿君

2011年，台灣導電高分子固態電容器產業產值超過新台幣40億元，支援國內主機板、手機及筆記型電腦等3C電子產品與資訊科技製造業的技術發展，更促成這些產業高達新台幣 5,000億元的產值，並躍居全球第二大固態電容生產國家－這要歸功於國內固態電容器產業產業能掌握自主關鍵材料與設備，因而在技術開發與應用方面取得高度的競爭優勢。

造就這一切卓越出色表現的幕後推手，正是現任工業技術研究院材料化工研究所副組長的蔡麗端，長期專注於新能源材料、電化學工程、電子元件研究的她，不但掌握了突破性導電高分子材料技術，和日本電容器大廠在產品技術上並駕齊驅、毫不遜色，還遙遙領先南韓與大陸。相關技術技術移轉給國內廠商，更推動國內導電高分子固態電容器的發展，蔡麗端居功厥偉。

勇於承擔突破電容技術

在電化學與固態電容領域鑽研多年，蔡麗端頗具聲譽，但直爽親切的個性始終不變。問起走上電化學這個對女性而言相對冷門生硬的領域緣由，她不加思索地說，「其實是不知不覺地走下去，而且覺得還有很多事沒做完，」她還開玩笑說，「大概是當年化學老師長得太帥的緣故。」求學時不覺得化學很難，後來本想學電子，卻還是考上化學系，蔡麗端沒想到日後有機會結合兩者，走上電化學的道路。

之所以進入固態電容領域，則源於蔡麗端進入工研院半年後所接受的一次「不可能的任務」。當時的主管把她找去，給了一本電解電容器的日文書和三天期限，要她想辦法「打敗日本人，為產業解決問題。」初生之犢的她幸不辱命，及時想出破解之道。自此，蔡麗端負責開發當時業界迫切需要的高性能電解液，並在兩年內開發出多種高信賴性電解液，不但讓國內電容器可靠度自85℃，2,000 小時提升至105℃，2,000～5,000小時，更整合十家電容器業者集資成立電解液專業配製公司，以生產所開發的高性能電解液，進而全面取代日本進口電解液。同時為促進國內電容器產業良性發展的循環，每年還自電解液配製公司的收入中提撥盈餘，由產業實質利潤為基礎，共同與工研院持續投入高性能電解液的研發計劃。

期間蔡麗端因為與電容器業者長期合作，專注於解決關鍵技術問題，以及劣化電容問題的鑑定與改善，更學會製程放大，亦即實驗室或小規模的生產模式與控制變數，在產量規模上放大而不影響其產出結果與品質等，這些課堂與文獻上學不到的實務，奠定她投入有機半導體型固態電容器研發的成功基礎。蔡麗端說，這一過程養成她日後在技術開發研究，以及與產業合作上的思維模式，也就是系統化思考模式，自後端回溯來解決問題。她懇切地說，「被業界推著走，是最大的動力。」

多方汲取經驗多元跨域發展

蔡麗端帶領技術團隊開發有機半導體及導電高分子鋁固態電容器的關鍵材料與元件技術，成功開發出高容量低阻抗的導電高分子固態電容器，提出具系統性之系列專利布局取得競爭優勢。在元件製程上，則與國內自動化機械業者及電容器廠合作，開發建構於自主材料及電容器元件製程技術的自動化設備，讓國內業者得以掌握固態電容器關鍵材料與製程設備，從無到有地推動台灣固態電容器產業，蔡麗端很謙虛地說，「學習建立產業、異業整合與溝通，及靈敏掌握產業脈動的寶貴經驗，自己獲益良多。」

2004年，因為在固態電容器技術的出色表現，蔡麗端在原有研發任務外又受命接下直接甲醇燃料電池(DMFC)關鍵技術研發工作，帶領另一技術團隊同步開發DMFC關鍵零組件膜電極組(MEA)及其關鍵材料，所研發的技術性能與可靠度在國際上已居領先地位。雖然一開始不被看好，但習慣「後端思維」的她，自有其一套想法，「針對我手上現有的計劃，首先要想的是消費者是否需要。」蔡麗端很坦然地說，研究若能實用化是最好結果，但就算後來發現不可行，至少證明此法不可行，可及早另覓他法。

蔡麗端並大方分享研究之路的心得與經驗，「經驗累積得較久，預測就會比較精確。」不只在實驗室做實驗，或與廠商開會，她花很多時間看國際相關展覽及瀏覽專業網站，「歐美國家較敞開，會在網路上分享最新資訊，他們的展覽走感性路線，社交成份較重；日本相對在技術分享上保守，但他們會在展覽中展示預測的趨勢。」

重視實用掌握利基市場

談到未來展望，蔡麗端有其務實而充滿理想的一面。「希望所有的研究都能實用化。」她說在知識爆炸之數位化年代，多種競爭技術同步平行開發，唯有了解利基市場（niche market）之需求，針對需求掌握關鍵技術，才有更多競爭優勢及勝出之機會。

一路走來，蔡麗端對於協助她的諸多貴人表示由衷感謝。她記得在清大化工研究所時的指導教授陳壽安教授，每兩週開一次會，會議中都先問她原因，而非要求結果；在工研院期間，院方延攬陳都博士為顧問，每三個月自美返台與院內人員開會，蔡麗端還記得顧問要求嚴厲，許多人視與顧問開會為畏途，但「壓力是讓人補足不足的驅動力。」這兩位老師都說過，很多人知道know-how，卻少有人在意know-why，對研究人員來說，這是樹立基本價值觀的重要態度。

此外，工研院企劃與研發處處長彭裕民博士，則一路給予她空間及舞台，「彭博士尊重專業，包容性很強。」蔡麗端說，從他身上學會「未雨綢繆，放眼未來」的研究態度，畢竟「研發創新不能看短期效益，要有五至十年時程，才有產業效益可言。」

蔡麗端表示，今日研發人員面對的是來自全球的競爭，「越前瞻的研究，瓶頸越大。」她語重心長地說，資訊通透的結果是難有全然創新的研究，因為在材料科學領域有待研發的泰半是本就難以解決的陳年痼疾。蔡麗端勉勵研發人員，「研究要深入，但研究人員要有廣度。」同時，在創新過程中，「團隊合作」與「橫向連結」，是缺一不可的必要條件。

感言＞蔡麗端　組長

感謝委員們的青睞與肯定。感謝多年來技術處長官及工研院材化所歷任長官的信任與支持，給予我創新成長的能量與空間；感謝長期支持及協助我的產業界合作的夥伴們，總是肯定團隊的技術研發成果，並加以產業化落實；更感謝那群長期與我並肩作戰，努力創新突破技術藩籬的優秀研發團隊，沒有您們的支持，技術研發與產業創新的路途將是遙遠而孤寂的。

回首22 年的研究歲月，深根了電解電容器產業，協助傳統電容器產業成功的技術升級，從無到有建立台灣固態電容器產業鏈，達到關鍵技術、材料及設備自主，進而成長成僅次於日本之第二大固態電容器生產國，但長期以來一直念念在茲之世界級國際品牌建立及超越日本的夢想，仍尚待進一步努力。而近十年來除了電容器產業外，更帶領直接甲醇燃料電池團隊開發前瞻之可攜式電能，雖然在技術層面上，已經躍升成為國際技術領先國，但未來更需積極的將DMFC 創新研究成果，結合國內3C 電子產業能量，加速直接甲醇燃料電池商品化，並且在國際能源領域上技術生根開花結果。因此，得獎不是一個技術創新的結束，而是另一個產業化挑戰的開始，得獎的榮耀與光環，將化為面對未來挑戰的無形力量，在此期許個人及計畫團隊能視開創國內可攜式電能產業新契機為己任，堅忍不拔的為可攜式電能的春天而努力，永不懈怠！