隨著人工智慧、電動車等科技快速發展，對高功率的大電流傳輸要求日益提升。國立成功大學材料系特聘教授洪飛義帶領研究團隊，成功研製出直徑500μm（微米）鋁包銅導線（Al-clad Cu wire, AC wire），不僅提高導電功率，還克服目前普遍使用的直徑375μm（微米）銅導線易氧化、耐腐蝕性不足及長期通電易疲勞等問題。特別的是，團隊採創新採用物理製程，符合現今低碳節能趨勢。研發成果對於需高功率之電子元件帶來極大的應用潛力。記者黃仁杰／台北報導

隨著人工智慧、電動車等科技快速發展，對高功率的大電流傳輸要求日益提升。國立成功大學材料系特聘教授洪飛義帶領研究團隊，成功研製出直徑500μm（微米）鋁包銅導線（Al-clad Cu wire, AC wire），不僅提高導電功率，還克服目前普遍使用的直徑375μm（微米）銅導線易氧化、耐腐蝕性不足及長期通電易疲勞等問題。特別的是，團隊採創新採用物理製程，符合現今低碳節能趨勢。研發成果對於需高功率之電子元件帶來極大的應用潛力。

[caption id="attachment_252340" align="aligncenter" width="2560"] 國立成功大學材料系特聘教授洪飛義（中）帶領研究團隊，成功研製出直徑500μm（微米）鋁包銅導線（Al-clad Cu wire, AC wire）。（圖／成大提供）[/caption]

洪飛義表示，目前高功率元件多使用直徑375μm（微米）銅導線，在面對高功率Al運算、電動車充電椿基本、儲能系統基板等需要大電流時，容易因線不夠粗，以致長時間通電易發燙、變黑，而影響使用壽命。

團隊首先開發出直徑500微米銅線材，以提升導電能力。之後又進一步思考，若能在銅線外再包覆一層鋁材，將可兼具銅的高導電性、鋁的耐腐蝕與穩定電疲勞等優點，於是投入鋁包銅線的技術研發。

產業界有電鍍鋁膜的細銅線，但沒有鋁包銅的導線。洪飛義指出，製作500微米鋁包銅導線最大的挑戰在於，薄鋁片容易破皮失去包覆性，以致無法提供好的抗腐性；未必能緊緊包覆，導致鋁皮與銅芯線分離。這兩項難題，長期困擾線材產業。

「AI履歷健檢」看見自己優勢：https://campaign.1111.com.tw/resume-review/

更多科技工作請上科技專區：https://techplus.1111.com.tw/

為解決問題，團隊選用延展性極佳的軸晶薄鋁片包覆銅芯。而為提升銅芯的拉伸強度，於是在銅中添加極少量的金、銀、鈀、鉑等製成銅微合金導線，再以機械工法進行物理式包覆，過程中沒使用藥劑或化學製程，成功製備出直徑 500 微米的薄鋁皮包銅芯線導線。

此外，為了能緊緊包覆，又對鋁包銅線做二段式均壓熱處理，鋁、銅界面因此形成了鋁銅化合物，如此一來，克服了鋁皮與銅芯線分離的問題，也大幅強化線材的耐彎折韌性，耐腐蝕性、經檢測在長時間通電的穩定性都優於傳統的 375 微米銅導線。

在研究生黃宏儒與黃瑞旨的協助下，團隊已建立完整的力學與電化學試驗數據，共計六大特點，包含首創線徑500 微米鋁包銅導線；質量輕具節能特性；物理包覆符合節能低碳趨勢；優異的耐腐蝕性；高抗彎折韌性；耐高電流，電疲勞壽命優異等。

該技術已委託台南首銳公司協助製造，並順利通過實驗室線打線接合可靠度認證，並獲得發明專利。團隊表示，這項創新技術，不僅在線徑、低碳物理包覆與通電壽命具有領先優勢，更為高電流基板開發提供全新解決方案，未來可望協助產業提升競爭力。

這篇文章 助電動車與AI發展 成大洪飛義團隊成功開發超高功率鋁包銅導線 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。

氫能是潔淨能源，但在發展過程中，「氫脆」會引發重大的安全問題，全球仍沒有完全解決的辦法。成大材料系特聘教授洪飛義領軍的團隊，研發出可以抗氫穿隧攻擊的不氫脆不鏽鋼416B，簡稱「不氫鋼」，同時也找到可銲接的材料420L，可以用於儲氫，或做各式的耐氫閥件、扣件等，「幾乎可完美應用在氫能發展上」，目前已在申請專利，未來若能被產業運用，將是氫能發展重要里程碑。記者／李琦瑋

氫能是潔淨能源，但在發展過程中，「氫脆」會引發重大的安全問題，全球仍沒有完全解決的辦法。成大材料系特聘教授洪飛義領軍的團隊，研發出可以抗氫穿隧攻擊的不氫脆不鏽鋼416B，簡稱「不氫鋼」，同時也找到可銲接的材料420L，可以用於儲氫，或做各式的耐氫閥件、扣件等，「幾乎可完美應用在氫能發展上」，目前已在申請專利，未來若能被產業運用，將是氫能發展重要里程碑。

[caption id="attachment_164489" align="alignnone" width="2560"] 成大團隊首創「不氫鋼」，可儲氫、做耐氫閥件，若能被產業運用，將成為氫能發展里程碑。（圖／成大提供）[/caption]

「氫脆」引發重大安全問題

洪飛義表示，以水電解為氫及氧做為能源，沒有石化原料造成的汙染與排碳，被視為未來世界最潔淨的能源，但目前發展仍有許多問題待克服，其中「氫脆」可能引發重大的安全問題，全球仍沒有完全解決的辦法。

他指出，氫原子是極細的原子，可以穿隧任何材料，當被材料包覆時，氫與材料會產生氫化而脆裂，稱為「氫脆」，一旦儲槽或管線因氫脆而有裂縫，氫氣就會外洩，造成爆炸意外，過去全球各地都曾有類似意外發生，讓人對氫能發展存有疑慮。

延伸閱讀：日本「HTGR核能製氫」計畫曝光 將成未來氫能產業關鍵

309、316不鏽鋼、玻璃纖維皆不適合儲氫

洪飛義有20多年研究各種金屬的經驗，他提到，在各種不鏽鋼材中，309及316不鏽鋼被認為具有優異耐腐蝕能力，廣泛應用在酸鹼與熱環境，也被氫能產業運用，但其強度及耐磨性都不佳，不僅不能抵抗氫脆，若運用在氫能車上，一旦遭遇車禍，難以抵抗強力的撞擊，而且使用到一定的程度，產生氫脆後，氫氣可能外洩爆炸。

目前大多使用玻璃纖維做為儲存氫的材料，洪飛義說，玻璃纖維呈倒刺勾狀，一旦被人體吸到肺裡就出不來，容易致癌，並不是一種好的材料，同時硬度也差不耐撞擊。

成功研發「不氫鋼」、找到可銲接的420L

洪飛義在研究過程中，發現用於軍工產業的416不鏽鋼，比起309與316，不僅同樣能耐酸鹼腐蝕、不生鏽，而且強度與硬度更佳，同時不像309與316不具磁性，具有良好磁性可以串連電動形成不氫電磁鋼，經過熱處理後，將原來的等軸晶變成強韌的針棒狀組織，也就是416B，可抵抗氫的穿隧，「幾乎可完美應用在氫能發展上」，可以用來儲氫，或做各式的耐氫閥件、扣件。

而氫能設備的管線需要銲接，洪飛義說，銲接點更容易被氫攻擊，團隊長期與台南銲條廠首銳公司合作，在研發不氫鋼過程中，也找到首銳生產的銲接材料420，只要將其去氫，成為420L，就可以避開氫攻擊。

[caption id="attachment_164500" align="alignnone" width="1920"] 成大研發不氫脆不鏽鋼416B，簡稱「不氫鋼」，也找到可銲接的420L，幾乎可完美應用在氫能發展上。（圖／成大提供）[/caption]

驗證「不氫鋼」耐氫性　成立評估金屬氫脆實驗室

成大指出，團隊為了驗證不氫鋼的耐氫性能，從無到有建立全國少數可以評估金屬氫脆的實驗室，讓氫攻擊不鏽鋼材料特定區域，稱為集氫處理，時間累計可達數月之久，之後再進行氫脆調查。

該實驗室設置全國唯一電動式高溫拉伸疲勞試驗機，可以針對金屬氫脆進行立即性調查。洪飛義表示，由於氫的危險性高，建立安全的實驗室相當不易，結合了校內化工的人才，反覆測試才成功。

成大提到，經過測試，不氫鋼耐氫穿隧的效果是其他工業級不鏽鋼的1倍以上，且強度與硬度都高於傳統不鏽鋼，運用在氫能車上，不怕碰撞，不擔心氫脆；運用在氫氣燃料輸送管路，也能提高輸送效能與安全性。

「不氫鋼」的未來發展

洪飛義表示，實驗室在成大博士吳博鼎、研究生呂哲緯與黃昱蓁持續2年的努力下，建立集氫試驗與氫脆疲勞試驗，並協助各式銲道的解析與評估，建立成大416B不氫鋼應用數據，目前相關論文發表都已經完成，專利則在申請中。

洪飛義說，成大在氫能技術展現亮點，若「不氫鋼」未來能被產業運用，將是氫能發展重要里程碑，也能協助氫能車技術大躍進。

※探索職場，透視薪資行情，請參考【科技類-職缺百科】幫助你找到最適合的舞台

這篇文章 氫能發展里程碑！成大首創「不氫鋼」　可儲氫、做耐氫閥件 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。