3成电力耗在马达！ IC业老董研发智慧变频马达 抢救缺电危机
▲大青节能科技董事长陈善南，为抢救缺电危机，花了八年、烧光十亿元，研发出国产第一台智慧变频马达，目前已拿下国内八成变频电风扇马达市场。▼（图／记者林淑慧摄）
文／林淑慧
六月一日下午，台北市信义区的一○一大楼，因为电压骤降导致跳电，逛街民众逛到一半，结果「音乐一停，商店灯全都熄了。」周边的新光三越百货、办公大楼也都陷入一片漆黑；无独有偶，十日凌晨新北市再度发生大规模跳电，造成二．六万户居民没电可用，揭露台湾电力供应的潜藏危机。
依据台电统计，国内电力使用量一年约二千四百亿度，其中工业用电约占四成至四成五比重，而其中大约有七成电力耗用在马达电力系统，等于每年耗用了近三成的国内用电量，是过去没被关注到的「吃电大怪兽」。
「台湾电力的缺口，重点不在盖多少核电厂，只要做好省电，电就够用。」IC设计上市公司茂达电子创办人陈善南说，他早在八年前就看到台湾的缺电危机，一头栽入智慧变频马达的研发，进而找到商机。
马达是最大能源杀手 八年前投入智慧马达研发
从电风扇、冷气等家电，到工业用的水泥搅拌机，高科技厂的送风系统，其共通点就是以马达作为动力来源，也是吃电的最大来源。陈善南说，马达是机械动力的基础，更是工业之母，人们的食衣住行都离不开马达，「如果能从马达着手节能，效益可见一斑。」
▲依据经济部统计，2016年住宅部门用电量达473亿度，约占国内总用电量的18.5%。▼ （图片来源／经济部能源局官网）
「自己的电自己省！」八年前，研发工程师出身的陈善南，创办大青节能科技，从研发智慧变频马达着手，投入节能产业。尽管拥有IC设计专业，但隔行如隔山，当年国内仍仰赖自日本进口变频马达，技术尚未到达国产化门槛，他发挥工程师性格，以高科技产业的观点，一头栽入节能马达的设计及研发。
当时，国内的电风扇市场正有一番巨变。日本进口的变频电风扇，价格是传统电风扇的七至八倍，加上大陆制电风扇以低价进入台湾市场，国内业者均受冲击，为了转型，他们找上了陈善南。
拆解数百颗日本马达为研发 成功省下七成耗电量
「小家电的马达，一年需求量高达上亿颗，」陈善南说，从家户必备的电风扇叩门，是个好起点。但，没做过变频马达，该如何着手？ 「他托人从大陆买马达设计的书回来看啊，廿四小时都在想怎么做。」陈善南的太太、范盛萍回忆。
看书懂得原理，但实务上还落差一大截，陈善南花了整整二年，折解数百个日本小家电的变频马达，终于让他发现眉角。原来，日本人将马达的转子改放在里面，钢线线圈则在外部，因为散热快，可以省下一半铜线用量，也不需要矽钢片辅助，成本至少降了四成。
掌握马达关键，陈善南赶紧开模试产，并从高科技产业的观点，加入趋动IC设计，重新定义节能马达的设计及制造，完成全台第一颗自制国产的变频马达。从电力使用量分析，在同样转速之下，「一个传统马达的耗电量为七十二．二瓦，但智慧变频马达只需要十八．八瓦，足足省下七四％的电量。」他说。
自写减噪IC趋动程式 拿下八成变频电风扇订单
有了变频马达的省电技术还不够，装入电风扇底座试运转时，却发出「嗡嗡的马达声」，让陈善南再度伤透脑筋。
「客户要我们做到安静无声，」二十年的老战友、大青节能科技公司总经理沈正民说，为了做到日本品质，陈善南带领团队，从撰写减低噪音的趋动IC，到试产至少三十种不同功率的马达，又再度花了一年半的时间。
但，要维持马达的整体效率，同时又能达到静音要求，才是更大的挑战。
「客户订单有十种机型，等于要客制化十种马达，大青做了三十个机型、各七个段速，总共有二百一十种不同速度，每个速度一个个测试，用机器进行频谱分析。」沈正民说。
机器测试不能尽信，陈善南和团队成员，甚至在半夜齐聚在办公室，用人耳进行噪音测试。
「桌上放着变频马达电风扇，四个人分别坐在会议室的不同角落，每种段速一个个听。」沈正民说，当听到有「嗡嗡声」的速度段，团队成员分头记下，再回头修改趋动IC的减噪程式，终于达到客户要求的静音标准，而且马达输出效率更是传统马达的三．五倍，让大青当年一举拿下六千万元的订单。
「大青的马达节电效率超过五○％，让他拿下国内八成变频电风扇的订单，」国内最大家电马达供应商、宥立翔董事长邱三福说。从二○一一年至今，大青不仅间接供货给声宝、东元、奇美与统一等大厂，推升变频电风扇的市占率，从六年前的二成，成长至去年的五成。
智慧变频电风扇一役成功叩关，有了利器加持，陈善南更跨足商用空调马达市场，成功拿下澳门美高梅(MGM)酒店的中央空调订单，改换为大青的节能马达之后，为其一年省下至少三千度电力。
▲大青节能科技董事长陈善南也研发渔业用增氧机，比传统水车节省约五成的耗电量。▼（图／大青节能科技提供）
依据经济部统计，二○一六年住宅部门占国内总用电量比重为十八．五％，一年约消耗四百七十三亿度电，陈善南说，要是所有家电都改用节能马达，至少节省一半电力，政府可以提供家户补贴诱因，改换节能家电，既省电又环保，创造三赢。
称霸相对成熟的变频电风扇马达市场后，陈善南的触角更伸入渔业用增氧机、工业马达及电动车领域，准备向传统马达势力盘踞的市场迈进，他要如何让不同产业都愿意换上智慧省电马达，将是其下一步的挑战。
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