無人機應用持續擴展 電源技術成關鍵推手

漢翔航空副總經理莊秀美。Vicor

應用快速成長的無人機，在多數場域的普及，更進一步帶動產業蓬勃發展，而持續進化的電源技術，將扮演市場成長的核心關鍵之一。為協助台灣業者掌握相關趨勢，DIGITIMES與Vicor特地攜手舉辦「無人機產業鏈趨勢暨電源系統研討會」，邀請多位專家，從不同角度剖析市場態勢。

台灣無人機產業鏈崛起  掌握非紅供應鏈新契機

漢翔航空副總經理莊秀美首先在「台灣無人機產業計畫與海內外商機」演講中指出，目前民用無人機市場中，中國大疆佔據74%市佔，軍用則以歐美大廠為主，歐美正積極推動「去中供應鏈」建構資安防護網。現在無人機應用場域正朝多元化發展，包含物流配送、智慧農業、安防執法、災防救援等民用場景，以及電子戰、情資偵蒐、精準打擊等軍事用途，「忠誠僚機」與模組化設計成新趨勢。

2024年9月10日成立的「台灣卓越無人機海外商機聯盟」以漢翔為龍頭，整合台灣業者打造非紅供應鏈，推動策略涵蓋建立產業聚落、內需實績養成、關鍵技術研發，並積極拓展美德日等國際合作。供應商依需求分為民用A級與軍規B級兩類系統。

經緯航太總工程師兼飛航部經理葉泳蘭博士接著以「台灣無人機動力系統配置布局與產業市場策略」為題，剖析全球無人機產業現況。他提到無人機動力系統核心元件，需整合航太、電機、材料等跨領域技術。目前主流動力配置分為純電動、油電複合及燃油系統三大類，各有其適用場景與技術挑戰。

葉泳蘭強調無人機設計必須遵循「任務導向」原則，避免無限疊加規格導致設計無法落地，並重視工程中的「妥協原則」在性能、航程與成本間取得平衡。台灣未來應著重發展MIT高階螺旋槳與馬達模組，強化高效率、低噪音、可模組化之推進系統，並持續探索高能量密度電池與氫燃料電池等替代能源技術。

工研院機械與機電系統研究所副所長彭文陽在「無人機動力與控制系統技術發展與案例分享」演講中指出，針對高酬載長航程、AI自主飛行及多變環境與資安等核心挑戰，工研院採取輕量化電源模組、複合動力系統、氫燃料電池、邊緣運算AI模組及備援飛控等對應策略，強調動力系統設計應從任務需求出發，依飛行任務確立槳葉需求、馬達特性及電源管理。工研院已開發出電推單元，相較市售產品重量更輕、效率更高，續航提升10%；同時發展電涵道扇技術，單軸推力達40kg，採用Halbach集磁外轉子設計。

在複合動力系統方面，搭載油電動力耦合調變控制技術，核心元件包括7kW、36kW發電機模組及高功率密度DC-DC轉換器。

雷虎科技總經理蘇聖傑接著介紹該公司在「無人艇及無人機拓展國際市場的機會與挑戰」。他指出全球無人系統戰略地位不斷攀升，政府的政策已為無人艇發展創造有利環境。雷虎SEASHARK-700無人艇長7.3公尺，搭載美國Mercury 300XL引擎，極速可達50節，航程超過300公里，支援載人／無人模式切換，採用開源控制核心Ardupilot及國際頂尖光電感測與通訊模組。

無人艇應用領域涵蓋情報監視偵察、單次任務執行及群游技術戰術部署等，特別適合台灣海岸線長易遭滲透的地緣環境。全球USV市場年複合成長率超過12%，2025年產值預估達13億美元。

雷虎正透過跨國合作、國產自主研發與智慧化控制平台三軌並進，積極拓展國際市場，目標從國防鏈條走進國際戰略合作場域。

模組化電源提供高效解方  Vicor場域實證產品優勢

Vicor工業應用工程總監Tom Curatolo以「使用模組化電源建構更好的無人機」為題，分析目前技術發展趨勢。他提到模組化電源系統具備快速整合上市、減少設計資源與測試時間、零件數少且供應鏈簡化、靈活升級擴充功能等優勢，完全符合無人機對高密度、高效率及小尺寸的嚴格要求。

他接著分享四種應用案例，包括擴繫留式無人機採用高壓DC(400V~800V)傳輸再降壓至48V供電，有效減輕電纜重量；電池供電獨立式無人機建議由24V升級至48V系統可提升效率減少損耗；氫燃料電池無人機如Doosan案例可飛行長達2小時，透過PRM模組將40~74V不穩定輸出穩壓至48V/12A驅動馬達；高空長航時無人機則採用11kW DCM模組，重量僅215g但效率達96%，設計三層功率架構支援反向充電。

Vicor強調48V將成為未來標準電壓，系統設計須考量單模組可擴展性、邊緣AI高功率需求及混合能源整合能力，打造適應多元任務且性能優異的模組化電源網路。

模組化解決方案被視為無人機提升性能競爭力的關鍵差異化技術。Vicor台灣資深應用工程師張仁程在「Vicor無人機電源模組解決方案技術及應用／案例介紹」議題中分享七種無人機應用案例，包括監控無人機採用48V為中樞電壓架構搭配ZVS降壓模組；配送無人機如Amazon採用DCM模組確保機身輕量化；通訊無人機使用BCM比例轉換模組實現98.5%高效率；媒體與娛樂無人機透過堆疊式設計支援多樣化負載；巡檢無人機選用BCM+SAC組合達到高EMI防護；農業無人機需適應不同電壓來源與供應多元控制元件；繫留式與水下無人機則採用雙向應用模組實現線上供電與持續運作，如應用於10kW水下機器人。

Vicor模組比傳統解決方案體積小5~10倍，單模組重量僅20~30克，效率最高可達98~99%，且具備高度彈性與可擴展性，已被Amazon、Doosan及南加州防空系統等國際領導廠商採用。

聚焦供應鏈與國際化  無人機產業迎向戰略新時代

除了精彩演講外，研討會的座談環節，也邀請葉泳蘭、張仁程、Tom Curatolo、蘇聖傑等四位專家，以「無人機供應鏈商機大未來」為題交換意見。葉泳蘭指出航太技術具有永續性，許多民生科技源自航太領域，未來無人機可廣泛應用於人型機器人服務及危險場域作業，他同時呼籲台灣發揮晶片領域優勢，積極掌握關鍵技術並整合發展群體優勢。

張仁程與Tom Curatolo則強調輕薄短小、輕量化的電源系統對無人機發展至關重要，特別是面臨電池能量轉換、熱量管理、電磁干擾等技術挑戰。他們建議台灣應善用「非紅供應鏈」機會，但不應僅專注於台灣市場，而應放眼「南海市場」，特別是那些「買不起美國產品但又無意購買中國設備」的東南亞地區。也期許聯盟業者可多加運用Vicor近乎隨插即用電源模組且是百分百Made in USA的優勢，特別是針對這波美國UAV市場機會的業者們。

蘇聖傑將無人機定位為空中機器人，認為無論空中、地面或水下機器人的應用前景都十分廣闊，預計台灣政府希望在未來三年內將無人機產業規模擴大至300億或500億。AI浪潮將加速無人機產業發展，特別是無GPS環境下的導航功能，需結合機載電腦與大數據。

專家們指出台灣晶片廠雖有大量投資，但可進一步突破OEM思維模式，理解航太產品特性。Tom Curatolo鼓勵台灣廠商積極參與國際展會，與VICOR等國際企業合作，共同面對未來15年的多元商機，與會專家們一致認為，無人載具產業正處於起飛階段，儘管面臨技術挑戰，但發展潛力無限。