在魏哲家演講時，玉山科技協會副理事長盧超群提到，幾年前張忠謀帶領台積電的重要幹部到南韓參加全球半導體大會，張忠謀跟大家說，三星雖然是一隻大猩猩，但只要找到要害，還是可以踩到他們的痛腳。我接著提問，這幾年台積電的資本支出大概都維持營收的45%，三星晶圓代工的營收大約是台積電的30%，如果三星要以同樣的規模與台積電競爭的話，就要投資營業額的150%，這樣可行嗎？我又問台積電資本支出佔營收45%上下，2023年全球晶圓代工商機可能萎縮，台積電會調整資本支出的策略嗎？張忠謀曾強調是「Learning Curve Believer」，意思是會在領先時保持投資的步調，讓競爭者看不見車尾燈。但未來什麼樣的情況之下，台積電會調整資本支出的策略？魏哲家說，台積電資本支出是以兩年半做為一個週期，現在的投資是為了兩年半以後的客戶。真的嗎？那為何台積電2022年的資本支出，會從原先規劃的420億美元，調降為360億美元，我想關鍵在於短期訂單萎縮時，資本支出也會跟著調降，只是魏哲家不會說因為哪些客觀條件調降短期的資本支出。全球半導體需求仍然會持續增加，未來汽車只是在四個輪子上掛上超級電腦的行動載具而已，從人工智慧到5G，商機無所不在。只是這個世界正從全球化走向區域化，我們期待更安全、更綠、更好的生態系。但這些期待也會帶來更高的成本，在遊戲規則改變的過程中，三星還是台積電的對手嗎？我認為不是，反倒英特爾結合美國政府的政策，比較會對台灣的優勢帶來致命衝擊。前進日本除滿足大客戶的需求外，如何爭取到日本人才也是台積電很重要的考量。日本邀請台積電設廠時，曾與日本客戶討論整套技術移轉的方案，但日方認為並無足夠的人力條件滿足台積電的要求，但可以在日本招聘人力。也許大家看到台積電派了500多人到美國亞利桑那州就職，但沒看到日本有200多人在台中廠培訓，他們將來都是日本新廠的核心幹部，到時候也會整批打包送回日本，我認為台日關係也會有競合關係，但應該是「合多於競」。有些問題，魏哲家是「實問虛答」，但企業家與媒體之間的關係本就如此。一個動見觀瞻的大企業家，牽涉的是企業與社會責任，公布企業策略需有一定的程序、順位，媒體人要做的事情是在採訪之前做足準備，從企業家演講的內容中找到蛛絲馬跡。在這次的演講中，我比較明確地知道台積電對日本的投資戰略，對美日合作的看法，以及區域分工上的主張。至於其他的說法，聽聽便可，我也沒有太多的意見。

週末濕冷的早上，台積電總裁魏哲家接受玉山科技協會的邀請，以「半導體業的新挑戰」為題，做了一個多小時的演講。魏哲家說他不喜歡演講，但跟社會溝通是企業的社會責任，面對台大、政大、交大的三個校長，他說土地、電力問題我們得相信政府，但人才的問題有侷限性，如何爭取到最多的人才，將會是台積電最大的挑戰。他希望大學給台積電更多的人才，在場的客戶給他更多的訂單。聽課之前，得先知道魏哲家是個什麼樣的人，他是耶魯的電機博士，在意法半導體、德州儀器、特許半導體都待過，但以前一家公司不超過5年，台積電卻一待就是25年，他當然看到了台積電的不同之處。他特別強調找工作要先選老闆，他有一個很棒的老闆，這是他留在台積電的原因，那麼我們來談談台積電在世代交替之後有哪些不同？我從張忠謀多次的演講，以及私下的互動中，大致可以理解張忠謀是個大開大闔，對於企業核心價值、競爭力有很明確定位的老闆，我想魏哲家也傳承了這樣的核心價值。對魏哲家而言，最大的挑戰是在未來的大格局中，找出與張忠謀不同的經營策略，而「區域分工」可能是個不錯的切入點！魏哲家說，未來全球社會最大的挑戰將會是「信賴」的問題，過去半個世紀，在全球化的浪潮中，各類型的合作，其實背後都是相互的信賴。但在大國相互競爭的新局下，彼此間的信賴關係正在被侵蝕中，在區域分工的新潮流底下，每個國家因為害怕，都想建立自給自足的系統，而半導體更是大家爭取的關鍵項目。Can it be real?  美夢能成真嗎？幾乎所有中大型國家都想建立自給自足的供應鏈，而供應鏈的核心就是半導體，那麼是不是每一個國家都適合發展半導體呢？答案當然是否定的，如果我們知道台積電美國廠需要的硫酸都得從台灣進口，我們對於台灣半導體業的競爭力就更有信心了，但也唯有在轉變的過程中，其他人才會有機會。「No shortcut」就是魏哲家給的答案，台積電要跟很多家業者共構才能建立半導體的生態系，也許日美聯手希望在5年後能夠量產2nm的技術，但從10nm開始到7nm、5nm、3nm的過程，到底怎麼進行呢。魏哲家不認為有哪個國家可以走出捷徑，彎道超車可能得買保險，我也認為想在彎道超車，資源不足、策略偏離的情況下就更容易出現彎道翻車。但這個世界也是這樣改變的，所有的創新可能來自意想不到的突破，這些意圖不過是一種嘗試，但沒有嘗試，就永遠不會有機會。領先者不敢掉以輕心，追逐領先地位的競爭者，也要有勇氣，這才是產業的常態。 

三、關於負極材料，鋰離子電池的負極材料是石墨，鈉離子由於尺寸大，無法嵌入石墨中，如果要用石墨則必須提高石墨的層間距離，此舉顯然會增加製造成本，同時降低負極的結構穩定性，而且技術可行性低。鈉離子電池最好的負極材料是無定形碳，分為硬碳（難石墨化碳材）和軟碳（易石墨化碳材），硬碳被認為是最好的負極材料，其在鈉離子電池的單位能量密度比較高，約為200~450 mAh/g，而石墨在鋰離子電池的能量密度為375 mAh/g，性能上是可以互相媲美的。惟其價格很高，大約在10萬至20萬美元/噸之間，這是鈉離子電池往後在普及化時需要進行成本優化的一個關鍵。（請參考表3）表3. 負極材以硬碳為主流(b)石墨：3~7萬美元/噸；硬碳：日本進口約20萬美元/噸。四，關於鈉離子電池的性能，它沒有「過放電」的問題，理論上可以放電到0 volts. 而鋰離子電池是不能夠被完全放電的，如果鋰離子完全脫出，那麼負極石墨的層間結構可能會坍塌影響鋰離子的二次嵌入。其次是鈉離子電池低溫性能是遠優於鋰離子電池，在零下20度依然保持90%以上的供電保持率，在零下40度依然還有70%以上的保持率，在冬天裡電動車的無法續航問題將不復見。五、鈉離子與鋰離子電池的「電解液」相同，都是採用碳酸酯類的有機溶劑，但是「電解質」的選擇就有所區別，鈉離子電池同樣也可以採用類似於鋰離子電池的六氟磷酸鋰，採用六氟磷酸鈉。目前產業都在推行電解質的無氟化，鈉離子電池可以採用成本更低的高氯酸鈉。氯酸鈉也一直是被視為鈉鋰離子電池的標準鹽且非常的便宜，對於大規模儲能的應用來說的是非常合適的。但是因為高氯酸鹽是強氧化劑，溶於有機物質會產生強烈的化學反應，所以無論是高氯酸鈉還是高氯酸鋰都還沒有真正成為電解質的首選。六、前面我們提及鈉離子電池的電導率更高，擴散能力更強，此即意味著他的倍率性能越好（C-rate），現在的鈉離子電池至少具備3C的充放電倍率，功率輸出會更強，大功率快充速度也會更快。但能量密度是比較關鍵的因素，如果能量密度也低的話，為了實現同樣的續航力，可能要多增加幾個模組。鈉是週期表第11號元素，原子量是22.9g/mole，它在氧化還原反應中只能攜帶一個電荷，與鋰元素為6.9g/mole的原子量攜帶一個電荷相比顯然不佔優勢。從實際產品來看到鈉離子電池目前能量密度普遍在100~150Wh/kg左右，鋰離子電池為120~180Wh/kg，彼此間還是有差距的。但是隨著對於正極材料的開發，鈉離子電池能量密度們也會持續提升，如果能夠做到跟磷酸鐵鋰一個水準，應該就具備了獨立驅動電動車的資格。七、未來的策略是要把鈉離子電池與鋰離子電池集成起來，組成一個混合電池來間接降鋰離子電池的成本，在可見的一段時間內，大家應該還是不放心純粹使用鈉離子電池來驅動車輛的。再考慮安全性能這一點，鈉離子電池遭遇短路時瞬間發熱量比鋰離子要小溫升較慢，因此相對安全一點。此外，鈉鋰離子產生枝晶的概率相對較低，所以能進一步增強安全性，但是負極上被還原出來的金屬鈉如果遇水的話也會引起起火爆炸，所以它只是相對安全一些。整體來說鈉鋰子電池在正負極材料電解液的研究上，還有很多的節點需要進行優化，當然這個難度主要體現在動力電池的運用上。如果是大規模儲能系統的話，成本是第一要素，此時他它的競爭對手是鉛酸電池而不是鋰離子電池，筆者的結論是比較保守的，我不認為鈉離子電池能夠取代鋰離子電池，與鋰離子電池的搭配使用來降低整個電池組的成本反而較為可行。（圖2）圖-2. 鈉電池未來應用場景，取代鉛酸電池後續切入儲能與低速輕型電動車市場一個重要觀點是：動力電池之間競爭的核心一定是性能而不是成本，一定是先有性能再降低成本，而不是先降低成本再來提高性能。 如果僅僅為了成本而放棄性能，這就有點本末倒置了。本文參考Youtube「大劉科普」資料，並感謝林琮祐先生提供第四屆產業論壇電「池技術發展與佈局」相關資料供參考。以下提供鈉離子產業鏈及上下游供應鏈(a)，供參考。  

計算機能變得很好用，編譯器（Compiler）及作業系統（Operating System）的發展功不可沒。作業系統管理計算機或行動裝置的軟體和硬體功能，讓所有應用和程式能順暢運行。桌面運算裝置最常用的作業系統包括微軟（Microsoft） Windows及蘋果（Apple） macOS。這些作業系統的功能複雜，很多原理歸功於1960年代電腦科學家的努力。1965年時，貝爾實驗室（Bell Labs） 、奇異電子（General Electric）和麻省理工學院（MIT）合作建立一套多使用者（Multi-user）、多工（Multi-processor）、多層次（Multi-level）的作業系統，稱為MULTICS， 主要貢獻者是「分時處理作業系統」之父柯巴托（Fernando José "Corby" Corbató, 1926~2019）。因計畫的工作進度延遲嚴重，MULTICS在1969年終止。當時參與計畫的湯普森（Ken Thompson） 在MULTICS寫了一款電動遊戲程式「星際旅行」（Space Travel）。在MULTICS打烊後，為了能繼續玩這個遊戲，湯普森找來瑞奇（Dennis MacAlistair Ritchie, 1941~2011），發展出一套更有效率的作業系統，稱為Unix。這套作業系統後來成為主流，廣泛的被各種電腦採用。在Thompson 及 Ritchie獲得圖靈獎（Turing Award）的次年（1984年），貝爾實驗室的技術期刊《AT&T Bell Laboratories Technical Journal》編輯一期特刊，專門討論UNIX系統。1984年這一期特刊，具有紀念性，成為我的珍藏版。為此特刊撰文的作者都赫赫有名。當中寫Preface的 Robert L. Martin 是我在Bellcore時的大老闆，而Robert H. Morris則為現任IBM的全球服務副總裁，他於2010年來台灣，頒發IBM Faculty Award 給我。近年來，超級電腦業者打破「高速計算」必須透過一部高速運轉的超級電腦來執行計算工作的思維，而作業系統更加重要。2008年4月克雷公司（Cray Inc）開始與英特爾技（Intel）術合作，用Xeon處理器及刀鋒系統設計來打造超級電腦，稱為Cray CX1。這種蛻變的高速計算，稱為「高階計算」(High-end Computing)。以多部CPU進行高階計算，原理是平行理論（Concurrency Theory），早期的主要貢獻者是米爾納（Arthur John Robin Gorell Milner, 1934~2010）。我於2014～2016年間在科技部督導超級電腦的建置，了解其技術的複雜度，更能體會過去計算機先驅者的貢獻。 

我常說中國的黃金十年是2008~2018年，2008年的北京奧運讓中國人的自信爆表，而智慧型手機的出現，NB供應鏈的經濟規模，讓中國能以NB、手機產業的基礎，建構紅色供應鏈。但中國也必須面對人口紅利衰退、生產自動化的問題，中國的改變，也可以從生產工廠引進機器人的進度，以及很多本土的機器人製造公司都在2014年以後崛起的趨勢中看到端倪。據DIGITIMES研究員白心瀞所做的調查報告指出，2021年時，「製造業」每1萬名製造業員工，對應的「工業機器人」使用台數比重最高的是南韓，南韓每萬人有1,000台機器人；台灣排名第八，每萬人276台。而中國以322台排名第五，更可怕的是中國機器人總裝置量是26.8萬台，這個數字是全球總裝機量的51.8%，而2021年裝機量的成長率更達50.6%，其中有26.8%分布在電子業，18.9%分布在汽車業中，鋰電池也有9.6%的裝機量。這幾年世界各國對於「紅色供應鏈」有新的理解，聞泰、立訊、聯寶、比亞迪等中國製造廠以承接世界級訂單為目標，甚至相繼接手台商在中國的生產基地，加上中國在鋰電池等相關領域，甚至引領全球，紅色供應鏈已經可以是最足以影響世界的生產體系。其次，中國本土的機器人產業以輕量型、低階機器人為主。疫情之後，中國當地的機器人產業，搭上產業復甦的商機，中國國產機器人在全球市佔率已經高達31%，而全球前10名的機器人製造商卻沒有任何一家台灣公司。在機器人的關鍵零件中，伺服馬達、減速器、控制器佔了過半的成本比重，在垂直多關節機器人中，中國的埃斯頓、埃夫特、遨博都已經可以自製關鍵零件，甚至價格僅有德日品牌的七五折。中國機器人產業之所以異軍突起，就是在2015~2019年間大量購倂歐洲廠商，例如工業機器人四大品牌之一的德國Kuka，現在是美的集團旗下企業。2020年之後，中國的購併活動受挫，但華人原本就是商業嗅覺非常靈敏的族群，除了技術不斷的因為市場需求而精進，遨博等公司甚至針對客戶需求量身定製，提供按摩＋熱敷的服務。千萬別低估中國人的潛力，加上中國本土市場可以培養在地業者的商機，如今中國廠商在貿易大戰的壓力下，相互支援、取暖的行為，更會影響未來的生態系，只要中國學會了，就不能忽視他們的競爭力與存在的意義！ 

2022年12月上旬多則報導寧德時代擬於2023年量產鈉離子電池，似乎其效能已可與鋰離子電池並駕齊驅，又頗具價格競爭力，鈉離子電池會不會取代鋰離子電池統治電動車市場，市場是否要變天了？以下我們來深入瞭解鈉電池的各項指標。中國企業如寧德時代，國軒高科、憶緯鋰能、比亞迪等都在研究鈉離子電池；甚至已有幾家企業準備量產，筆者覺得即使真的那麼快能夠裝上電動汽車，但要能獨立驅動電動車還是有一段距離，那為什麼鈉電池會突然這麼火紅呢？鈉離子電池火紅的原因有三：電池級的碳酸鋰價格持續高漲，且價格掌握在產出國手中，中國70%以上的鋰依賴進口，因此有必要尋求一個觸手可及且平價替代產品。鈉鋰子電池與鋰離子電池基本原理上可以說是相當雷同，現有的鋰離子電池技術體系絕大部分是可以平移到鈉鋰子電池的，比起開發一個全新的電池，其成本更低耗時更短。目前鋰電池的安全性及部分缺點，似乎可經由鈉鋰子電池來徹底規避或克服，綜合考量其技術可行性與成本差異，與其死守鋰離子電池，不如換條途徑。鋰離子與鈉離子電池可以說是一對孿生兄弟（請參考鈉電池工作示意圖），都是靠金屬離子在正負極之間來回穿梭，早在70年代的兩種電池就同步被發明出來，但是在後期發展過程中鈉鋰子電池沒有找到合適的負極材料，但鋰離子電池的正負極材料、隔離膜、電解液等方面均獲得了技術突破，並在1991年被Sony商業化了，至今鋰離子電池已經進入量產階段，加工，生產，封裝技術都比較成熟煞。然而，把鋰離子換成鈉離子就同樣可以量産了嗎？是可以，但是這樣生產出來的電池是無法單獨用來驅動電動車的。鈉鋰子電池能否取代鋰離子電池？我們由七個方向進行探討：一、鈉離子的絕對優勢就是成本。正極的原材料碳酸鋰近日價格是57萬美元/噸，而碳酸鈉的價格不到3千美元/噸，而且鈉鹽有著更出色的電導率，所以降低電解液的濃度時也降低了成本。同時鈉離子電池的正負極都可以使用鋁，成本可再壓低。如果鈉離子電池能夠做到跟鋰離子電池相同的效能，電動車的價格應該可以降低50%。二、鈉離子電池並非單純的替換一個鋰離子即可，在正負極材料有相當大的改變；與鋰離子電池正極材料類似，有3類：第1類是「層狀過渡金屬氧化物」（layered transition metal oxide），如鋰離子電池中某某酸鋰（鎳/鈷/錳/酸鋰）等，鈉離子電池對應的是某某酸鈉，所使用的過渡元素包括錳/鎳/鉻/鐵/鈦/釩等。但是與鈷酸鋰並不一樣，鈉離子的單層金屬氧化鈉並不穩定，所以必須要摻雜其他金屬，形成多元材料才能更加穩定，譬如英國有家公司採用錳/鎳/鈦/鎂四元層狀結構，能量密度達到160Wh/kg；又譬如中國某家公司採用的是銅/鐵/錳三元方案，能量密度可以做到135Wh/kg。第2類正極材料為「普魯士類化合物」即為過渡金屬六氰基鐵酸鹽，化學式如下NaxMa[Mb(CN)6]，Ma={Fe, Mn, Ni}，Mb={Fe, Mn}，這種材料的結構開放性比較好，更加有利於鈉離子的嵌入與脫出，但是由於一些副作用其穩定性和循環效能還是需要再改善。寧德時代對這種材料深入研究，經過測試新研發的材料其電池能量密度可達到160Kw/kg。第3類是「陰離子化合物」NaxMy[(XOm)n-]z，M為多價態的金屬離子如鐵/釩等，X為磷/硫等元素。這種材料呈現出3D網狀結構，工作電壓高循環效能較好，但是能量密度比較低。以上三種正極材料各有優劣，而且都有廠家在研究，最終哪種會形成主流目前還不得而知。表2. 正極材料三條路線各有千秋，層狀氧化物有望率先應用（文長待續）

在玉山科技協會年終的晚宴上，我與宏碁總經理施宣輝比鄰而坐，施宣輝說DIGITIMES應該不受產業景氣的影響吧？我說是的，關鍵不是市場景氣，而是有沒有能力理解產業趨勢，布局三年以後的市場需求，提供企業需要的特定服務。前幾天與AsiaYo的創辦人鄭兆剛有個將近2小時的對談，AsiaYo是一家跨國網路民宿預訂平台。2019年COVID-19蔓延時，公司業績暴跌90%以上，甚至原先預付的訂購款項都得退款，公司幾乎破產。我問AsiaYo是如何度過難關的。鄭兆剛說，財務透明，所有的員工都知道得節衣縮食，才可能度過難關，而平常累積的客戶數據與信賴，讓AsiaYo轉型發展防疫旅館與露營事業。現在國門逐漸開放，投資人也看好AsiaYo，募集資金已經有2,000萬美元，浴火重生的企業更具韌性，我們也樂見AsiaYo在疫情之後可以展翅高飛。知識服務業的員工，價值來自於比客戶更瞭解自家產品的特質，適時地提供策略性的建議。在《隱形冠軍2.0》書中特別強調接近客戶、提供顧問諮詢服務是隱形冠軍成功的關鍵，我深以為然。這些員工不會憑空而至，適當的歷練、時間都是關鍵，沒有三、五年的經驗，在我們公司的服務體系中，很難成為關鍵的環節。現在先投資，才能「以虞，待不虞」。再以電子業需求為例，ICT產業供應鏈正從中國轉移到東協南亞國家，企業除了需要掌握越南的生產基地之外，與東協南亞國家的合作，要跳脫傳統的格局，或者有更廣泛的知識。例如，越南的生產基地，初期只是廣東供應鏈的延伸，因此集中在北越，但消費電子、網通設備、工業電腦等可能會往胡志明市的南越移動。前往印度時，不是只看勞動力便宜與否，還得研究車用電子與半導體的商機。如果知道印度的汽車市場一年有400萬輛、兩輪的摩托車有2,000萬輛的商機，一旦印度汽車市場轉移到電動車時，商機到底會有多大？此刻正是我們研究印度商機最好的時刻，但誰願意先做這件事呢？零件上游原廠願意幫下游的客戶多做研究嗎？只要台灣早點掌握訊息，也就可以「以虞，待不虞」。未來兩、三年，大家不要期待景氣突然翻轉，但對台積電、聯電，甚至剛剛想投入半導體業的鴻海而言，趁著景氣低迷，各國提供補貼時進行大規模投資，也符合孫子兵法：「以虞，待不虞者，勝」的法則！

台積電是護國神山，不僅在事業經營績效上成為全球典範，在無形的人民自信、國際能見度上都讓台灣露臉了，只是台積電一宣布後續的400億美元投資計畫，輿論界的正反意見都炸了鍋。對政府而言，這個政策不可能兩面討好，但這也是展現政府政策走向與應對能力的機會。做好準備，勇敢地做出決定，不必害怕！延伸報導國科會將成立「審查小組」　確保「關鍵技術」根留台灣400億美元到底意味著什麼？GDP的組成包括政府支出、貿易盈餘、民間消費與投資，如果以台灣GDP總量約是8,000億美元來估算，這筆投資金額大約是台灣GDP的5%，當然這不是一年之內要兌現的投資計畫，大家更關注這是美國釜底抽薪，取回供應鏈的主導權，還是台灣半導體國際化的體現呢？明白張忠謀說：「全球化幾乎已死」，我的理解是集中於中國大量生產的時代已經飄然遠去，未來是區域市場與分散型生產體系的時代。在美國的投資是北美布局中的一環，針對歐洲、亞太，台灣的半導體業也得有一定的主張，政府政策也不是個案審查，而是通案的理解與協助企業布局新的全球化戰略。兩岸波濤洶湧，半導體到美國設廠這件事，我們有沒有長遠的國家戰略，短期內有無正確的審核機制。此案的審查機制可能橫跨幾個部會，但真正的主力應該還是經濟部底下的投審會、技術處、工業局等單位。問題是低階的局處機構，在進行專業審核時，就算有專業能力，如何與社會溝通恐怕也是個挑戰。過去大家缺乏分層負責的觀念，立委質詢經常要求部長回覆，日積月累，很多局處長級官員總是以「一切榮耀都歸於主」來回應到底誰在負責！其次，針對重大議題，政府會組織專家委員會，這些專家不能只是技術專家，還要考慮瞭解產業結構的專家、經濟學家該扮演什麼角色？專家的意識形態會是關鍵嗎？如果執政黨要求「政治正確」，那也要跟社會溝通，保證參與審查的委員會跟美國官員一樣按著聖經發誓，會以國家利益為優先考量！這件事專業審查仍應該由局處長級官員提報意見，政府該做決定的別甩鍋，民間輿論罵人很容易，提出一個適當的解決方案，很難。因為公協會通常不具備「智庫」的功能，又有過多的經費來自政府委辦，錢從政府來，就只能跟財團法人研究機構一樣服從政府領導，過去官商、官民不分的體制，如今正飽嚐苦果。大趨勢已定，政策就是政策，何必遮遮掩掩！

台灣是伺服器第一大生產國，台商生產的伺服器用在全球的資料中心，市佔率高達92%，而且在不景氣聲中，伺服器仍然可以期待小幅成長。

週末一早出門去台積電幫年輕人講課，這是我第14次的台積電授課經驗。常去跟台積電講課，在獨家新聞、廣告行銷上會有好處嗎？不會，如果會的話，那台積電就不是台積電了！