碳纖維(Carbon Fibers)

碳纖維具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模量、耐化學(xué)腐蝕（耐有機(jī)溶劑、酸、堿，不溶脹）、熱膨脹系數(shù)小，強(qiáng)度高等特性，具有取代金屬材料的潛力，能提升運(yùn)輸產(chǎn)品超過(guò)10%以上的性能與效率。碳纖維未來(lái)最大的應(yīng)用市場(chǎng)集中于汽車(chē)、航天、國(guó)防等重工業(yè)，主要是將碳纖維與其他聚合物形成復(fù)合材料。 

2015年碳纖維市場(chǎng)規(guī)模為97.1億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為9.1%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到130億美元以上的市場(chǎng)規(guī)模。 

全球最大碳纖維制造商——東麗（Toray）占據(jù)市場(chǎng)33%份額，目前已開(kāi)發(fā)CFRF（碳纖維強(qiáng)化發(fā)泡體）的新材料。該材料可制造具有厚度的零部件，強(qiáng)度與傳統(tǒng)碳纖維相同，與鋼鐵相比，重量有望減輕約80％，與CFRP相比減輕約40％。 

臺(tái)塑是全球第五大的碳纖維制造商，臺(tái)塑的碳纖維產(chǎn)品，主要由旗下的臺(tái)麗朗事業(yè)部負(fù)責(zé)，產(chǎn)能占全世界6.9%，其產(chǎn)品是PAN-based（聚丙烯腈基碳纖維）碳纖維。臺(tái)塑的碳纖維除了與臺(tái)灣自行車(chē)商、高爾夫球球具制造商合作之外，也跨足新能源產(chǎn)業(yè)。臺(tái)塑與臺(tái)灣葉片制造商將成立合資公司，生產(chǎn)熱塑型碳纖材料、碳纖風(fēng)電材料及輕量化車(chē)用碳纖材料為主等產(chǎn)品。

 

石墨烯（Graphene）

石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；還具備導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K（高于碳納米管），常溫下其電子遷移率超過(guò)15000cm2/V·s（比納米碳管或硅晶體高），而電阻率只約10-6 Ω·cm，為目前世上電阻率最小的材料。石墨烯將在光電顯示、半導(dǎo)體、電子器件、儲(chǔ)能電池、顯示器、航天、國(guó)防、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有良好的發(fā)展前景。 

2015年石墨烯市場(chǎng)規(guī)模為1.7億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率：42.8%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到7億美元的市場(chǎng)規(guī)模。 

目前石墨烯多是由研發(fā)單位所衍生的小型新公司投入發(fā)展，美國(guó)著重于CMOS與半導(dǎo)體，歐洲著重于RF射頻器、電池與油墨，韓國(guó)則集中于顯示器應(yīng)用。臺(tái)灣石墨烯近年也有少數(shù)廠商開(kāi)始投入，臺(tái)灣最早生產(chǎn)石墨烯的公司是位于宜蘭的安炬科技，該公司採(cǎi)用氧化還原法制造石墨烯，目前其產(chǎn)品有以漿料、噴漆、薄膜等方式銷(xiāo)售。此外，位于臺(tái)南的藍(lán)石科技、久元電子轉(zhuǎn)投資的久宏鑫公司則是發(fā)展石墨烯CVD成長(zhǎng)技術(shù)；而臺(tái)苯公司將展開(kāi)新一波營(yíng)運(yùn)改善計(jì)劃，子公司亞洲碳素股份有限公司預(yù)計(jì)投入石墨烯的量產(chǎn)，同時(shí)生產(chǎn)石墨紙與石墨負(fù)極材料，該兩項(xiàng)產(chǎn)品將可望使用在智能手機(jī)和電動(dòng)車(chē)鋰電池市場(chǎng)。

 

智慧包裝（Smart Packaging） 

氧氣清除和新鮮度監(jiān)測(cè)量的智慧包裝產(chǎn)品是主導(dǎo)市場(chǎng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，目的在防止食物變質(zhì)以及避免人類(lèi)吃到不新鮮的食物。個(gè)人護(hù)理和食品飲料行業(yè)也是未來(lái)智慧包裝的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。

2015年智慧包裝市場(chǎng)規(guī)模為49.2億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為8.0%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到66.9億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

臺(tái)灣造紙大廠正隆公司與全球RFID領(lǐng)導(dǎo)廠商HP惠普科技，開(kāi)發(fā)了RFID智慧型紙箱，透過(guò)該技術(shù)，可讓貨物快速精準(zhǔn)的交貨，可優(yōu)化配送程序達(dá)45%，透過(guò)進(jìn)出貨、庫(kù)存與運(yùn)籌有效管理，可有效降低3~5%的供應(yīng)鏈成本。

 

納米涂料（Nanocoatings）

納米涂料指的是Thin nano-films或是nano-scale的涂料系統(tǒng)，透過(guò)涂料提供材料表面所需的多功能性，如：防蝕、自潔、疏水、耐熱、隔熱等。涂料在航天、國(guó)防、船舶和石油工業(yè)等應(yīng)用，因其長(zhǎng)期成本效益顯著，已驅(qū)使制造商在產(chǎn)品或服務(wù)中導(dǎo)入更多功能型涂料。

2015年納米涂料市場(chǎng)規(guī)模為22.5億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為15.7%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到40.3億美元的市場(chǎng)規(guī)模。 

納米涂料在臺(tái)灣已發(fā)展多年，長(zhǎng)興化工、永光化學(xué)、永記造漆皆有開(kāi)發(fā)納米涂料，應(yīng)用層面廣泛，包含了防水、防油、抗污等。此外臺(tái)灣納米自潔涂料發(fā)展相當(dāng)成熟，許多衛(wèi)浴公司皆已生產(chǎn)販?zhǔn)奂{米自潔馬桶，并領(lǐng)有政府核發(fā)的納米標(biāo)章，如：隆昌窯業(yè)、電光企業(yè)、凱薩衛(wèi)浴、國(guó)寶窯業(yè)等。

 

抗腐蝕涂料（Anti- Corrosive Coatings）

抗腐蝕涂料是一個(gè)關(guān)鍵的表面處理材料，廣泛的使用在各個(gè)領(lǐng)域，特別是鋼材與其他基底材料，防止基底材料受到腐蝕損害?？垢g涂料被認(rèn)為是“第一線(xiàn)防御”，以保護(hù)基材表面防止由于水分、鹽份、氧化或暴露于各種環(huán)境或工業(yè)化學(xué)品而引起的腐蝕、損壞，并延長(zhǎng)基材的整體壽命。 

2015年抗腐蝕涂料市場(chǎng)規(guī)模為223億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為4.5%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到266億美元的市場(chǎng)規(guī)模。 

挪威北海地區(qū)因?yàn)槠浜Ｓ蚋g環(huán)境與其他區(qū)域相比更為嚴(yán)重，也因此發(fā)展出具全球抗腐蝕涂料領(lǐng)先地位的廠商AkzoNobel(總部位于荷蘭)，生產(chǎn)高性能抗腐蝕涂料。 

 

輕量化材料（Lightweight materials）

輕量化材料是包含軟鋼（mild steel）、高強(qiáng)度（high-strength, HS）和先進(jìn)高強(qiáng)度（advanced high-strength, AHS）之鋼、鋁與鎂，也包含各種高強(qiáng)度纖維與樹(shù)脂之復(fù)合材料（fiber-reinforced plastics ,FRP），應(yīng)用在車(chē)體、電子產(chǎn)品外殼、航天、建材等領(lǐng)域。

2015年輕量化材料市場(chǎng)規(guī)模為1,166億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為13%，預(yù)計(jì)2019年超過(guò)兩千億美元的市場(chǎng)規(guī)模。 

為了達(dá)到輕量化的效果，BMW i3是全球第一臺(tái)以碳纖維輕量化復(fù)合材料作為車(chē)體結(jié)構(gòu)之汽車(chē)。臺(tái)灣中鋼公司生產(chǎn)的HS前已陸續(xù)導(dǎo)入至各車(chē)廠，并持續(xù)往更高強(qiáng)度鋼材來(lái)進(jìn)行研發(fā)，且同步在汽車(chē)鋼板成形、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等應(yīng)用領(lǐng)域投入研發(fā)。

 

生物質(zhì)材料（Bio-based Materials） 

生物質(zhì)材料系指以農(nóng)作物、農(nóng)業(yè)廢棄物或者海藻等生物資源作為最上游原物料所合成之化學(xué)材料。相較于傳統(tǒng)以化石原料作為上游之化學(xué)材料，生物質(zhì)材料被認(rèn)為是可再生（renewable）的材料，此類(lèi)物質(zhì)在環(huán)境中較容易被回收再重新組造。目前在包裝、農(nóng)業(yè)、衣物織品乃至于醫(yī)療器材都是生物質(zhì)材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

2015年生物質(zhì)材料市場(chǎng)規(guī)模為282億美元，預(yù)估市場(chǎng)增長(zhǎng)率為4.1%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到336億美元的市場(chǎng)規(guī)模。臺(tái)灣有許多業(yè)者開(kāi)發(fā)生物質(zhì)材料，包括：遠(yuǎn)東新（bio-EG、bio-PET）、中纖（bio-EG）、允友成（PLA）、瑞興（PLA）、漢達(dá)（PLA，神基科技之子公司）等。 

 

自我修復(fù)材料（Self Healing Materials） 

自修復(fù)材料是一類(lèi)擁有結(jié)構(gòu)上自癒合能力的智能材料，這種能力能修復(fù)由于長(zhǎng)期的使用所造成的損害。發(fā)明這種材料的靈感源于在受傷后能自我修復(fù)的生物系統(tǒng)。自我修復(fù)材料可廣泛的應(yīng)用于各項(xiàng)產(chǎn)品表面、汽車(chē)烤漆與內(nèi)裝等各個(gè)領(lǐng)域。未來(lái)更有機(jī)會(huì)使用在建筑、軍事與能源應(yīng)用上。 

自修復(fù)材料預(yù)估市場(chǎng)增長(zhǎng)率為88.0%，預(yù)計(jì)2019年達(dá)到125億美元的市場(chǎng)規(guī)模。

 

量子點(diǎn)材料（Quantum Dot）

量子點(diǎn)材料指的是三維空間尺寸均為納米級(jí)的微小顆粒，由于尺寸極小其特性與其為大塊材狀態(tài)時(shí)的性質(zhì)不同。調(diào)整粒徑的大小即可調(diào)整輸出光波的波長(zhǎng)，量子點(diǎn)材料可以用于LCD中以提高色彩飽和度，也可以取代現(xiàn)有各式LED照明的螢光粉，其光譜品質(zhì)優(yōu)于一般的螢光材料。 

目前量子點(diǎn)材料已制作薄膜應(yīng)用在LCD領(lǐng)域以提高色彩。市場(chǎng)增長(zhǎng)率為13%，預(yù)估到2019年，薄膜需求量達(dá)到8.2K 平方公里。臺(tái)灣有臺(tái)灣奈晶、優(yōu)美特創(chuàng)新材料在做量子點(diǎn)材料，皆為新創(chuàng)公司屬于剛起步募資階段；華宏、迎輝在做QD Film。 

量子點(diǎn)材料可廣泛的應(yīng)用于生醫(yī)、化工、照明及顯示技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域，近年來(lái)相關(guān)的研究非常蓬勃。目前最熱切且預(yù)估最龐大的市場(chǎng)應(yīng)用在于液晶顯示器產(chǎn)業(yè)。

 

RO膜（逆滲透膜）主要應(yīng)用在海水淡化及工業(yè)處理，UF（Ultra Filtration）膜對(duì)于飲用水及都市化淨(jìng)水與廢水處理工程應(yīng)用上。 

新興的正滲透（Forward Osmosis, FO）技術(shù)是由以含有特定溶質(zhì)作為高濃度的提取液（Draw Solution），直利用溶液相對(duì)之滲透壓（由低至高）來(lái)驅(qū)動(dòng)水的傳輸，稀釋高濃度的提取液，再將提取液進(jìn)行分離就可以獲得清水。FO不僅可用于海水淡化，也可以用在急難救助、廢水處理與發(fā)電。

水處理膜以UF與RO為主，自來(lái)水凈化、工廠用純水與廢水處理等都需要水處理膜。氣候變遷下，海水淡化成為另一水源；所使用的RO與FO膜將成為另一具發(fā)展空間的項(xiàng)目。2015年水處理膜市場(chǎng)為45.2億美元，市場(chǎng)增長(zhǎng)率為10.7%，預(yù)估2019年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到68.0億美元。