郭立昌發現的未來電池

2月 08, 2021

今日世界的未來在電動化，電動化的未來在電池；我和姚靜波教授與馬承九老師早年倡議的「固態電池」，也終於成為主流的研究發展方向。

世界大變之際，就是台灣的時機。2020年新冠疫情蔓延全球，重創各國經濟，台灣的GDP成長率有2.98%，對比他國的GDP成長率就知道台灣的優秀—越南2.91%、中國2.3%、香港-6.1%、新加坡-5.8%、韓國-1.0%、美國-3.5%—台灣又重回亞洲四小龍之首，情節宛如石油危機重創歐美的1970年代期間，台灣的GDP卻一直成長：「1969-1972：12.6%，1973-1975：6.0%，1976-1981：9.8%」—這是民間配合政府政策在困境中創造出來的成果。

世界在1969年淘汰掉「真空管」，造成當年從事工業的台灣小企業陷入極大的困境；不過，在大家胼手胝足地努力之下，終於突破萬難，轉型至「電晶體」時代—具體的代表作是「幸福牌電晶體手提收錄音機銷美成功」。然而，福禍相倚伏，產品居然會「漏電」？徹底檢驗的結果竟然是「絕緣板會導電」！

為了轉型至電晶體時代，原本真空管的知識和技術變得不敷使用，坊間又沒有相關的書籍可供參考，大夥只能在「試錯」中累積經驗。永福電器公司陳永田董事長的莊廠長為了開發新產品，幾乎每天都來到公園路「成光金屬加工廠」找我報到—開發新的開關/線圈/變壓器…等等的新零件，最後組裝成一台塑膠扇葉的電風扇，運到美國之後，接到一張電報說：「全碎了，趕緊來善後！」陳董事長來找我們幫忙，於是一夥人急急忙忙地搭機赴美國紐約，結果帶回來一台電晶體手提收錄音機。

大家小心翼翼地拆開來，研究其內部的零組件，日夜不休地趕製；不久，第一台純台灣製的「電晶體手提收錄音機」問世了，而且還通過了美國買主和UL的測試，台灣成功地在1972年攻佔美國消費性電子市場。

真空管電器產品體積都很大，主要是利用電線配接，以產生功能。電晶體電器產品的體積朝小型化發展，所以頗佔體積的配線方式被淘汰，取而代之的是「絕緣電木板」的應用(—當時印刷電路板還未用上)。起初我們使用的絕緣板貨源來自日本，當開始有規模量時，日本的供應商說漲價就漲價、說斷貨就斷貨；美國買主說：「只要你們生產得出來，多少台的『電晶體手提收錄音機』都會買！」眼見這麼龐大的商機，不能被日商掐脖子；於是，我們就利用鹽行的一塊兩千坪的土地，日夜趕工建廠—建造出「台灣第一家絕緣板工廠」，全部的機器設備和原材料都是在本土取得。

前後不到半年時間，我們就能自製絕緣板，而且還通過了「MIL」(軍用規格)，也很高興地用於「電晶體手提收錄音機」的各個零件上。詎料，生產了幾批之後，品檢時居然出現「漏電」問題；探究之後，赫然發現「絕緣材料會導電」—真是匪夷所思；因為，絕緣材料是用多層紙張放進涵浸爐中，再予以高壓高溫壓合成積層板，紙張本身就是絕緣體，豈有導電之理？

當年的工作人員都是「土獅仔」出身—小學畢業就去拜師學藝者，大夥也想不出解決的方法。不過，我認識成大電機系姚靜波教授，和機械系馬承九老師，趕緊拿著「不良品」去成功大學找他們。經過他們的分析之後，姚教授笑著說：「你發現了伏特堆的新製程。」馬老師則說：「添加物的比例需要調整。」

馬老師於1947年擔任「瀋陽兵工署九○工廠」工程師暨第二所所長，1948年奉命遷廠來台南市中山公園對面—我們都稱之為「五零四兵工廠」，他負責的是「軍用電池」生產與研究；我們感到苦惱的問題，他們竟然認為「這是很有趣的發現」。末了，姚馬兩位老師說：「我們發現了有別於傳統電池的固態電池。」

不久，絕緣板漏電的缺點被解決了，我們運用絕緣板生產的電子零件，行銷至一百多個國家；我們的美商客戶—全球電子公司，則佔有全世界百分之八十以上的天線市場—被稱為「Channel Master」(頻道之王)，進而以「AVNET Inc.」之名赴NYSE(紐約證交所)股票上市；蔣經國先生還來到我創建的「成光精密工業有限公司」視察，鼓勵我們「利用厚生」，協助國際之路舉步惟艱的國家開展「國民外交/產業外交/城市外交」，我們真的從台南到美國加州矽谷聖荷西搭起一座直通的橋，公私協力開創輝煌的1970年代。

轉眼1980年代，我在台北的工作非常地輕鬆，空閒時除了開班授徒之外，就是研究「關懷科技」所需的「利行機器人」—希望像先祖母那樣半身不遂的人能夠再站起來走路；機構的部份很快就完成了，但是電控的部份卻無法解決電源的問題，因為傳統電池體積太大、重量過重，不符合需求的「輕巧」條件。很快地，「絕緣板漏電」事件浮上腦海，經過幾年實驗之後，我使用鎳銅鋁與塑膠薄膜，添加特殊的元素為介質—其實只是「樹葉」的再製品而已，以積層技術取得了「輕巧固態電池」之研發成果。同一段期間，內人說要在像名片的卡片中放一個電池，以啟動「非接觸感應傳輸的智慧卡及其讀取裝置」，我只得進一步將之製成如同郵票大小，放進卡片中啟動了非接觸感應讀取裝置，也啟動了非現金交易系統 (A Universal Cashless System)。在1990年代的「科技與未來」和「前瞻產業育成」講座中，「中小企巡迴服務列車」甚至於開到了矽谷，目睹我展示這個稱之為「動力晶片」產品者，無不驚呼：「哇，太神奇了！」