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無人載具

 

* 市場切入點
 
無人載具可依陸海空場域應用,區分為自駕車、自駕船及無人機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)。相對傳統載具而言,無人載具可不耗損人力且長時間進行運輸、情報蒐集及安全監控,並在各種惡劣情況下完成任務,應用範圍廣泛,世界各國及民間單位持續針對自駕車、機、船等項目,投入技術發展及規劃產品應用,以解決運輸產業人力不足及成本過高之根本問題,未來商機無限可能。無人載具各領域狀況與遠景說明如下。
 
1.自駕車:依McKinsey預測,到2025年預計可達2,000億美元以上產值;IHS Markit預測,全球自動駕駛(Automated Driving, AD)量產汽車將在2025年上市,估計初期銷量可達60萬輛;到2035年年銷量將達到2,100萬輛,約占當年總汽車銷量的10%,在北美市場自動駕駛占比可達29%,中國大陸占比可達24%,歐洲市場份額占比可達20%。
 
2.無人機:根據Business insider預測,全球無人機軍用/民用市場將由2015年的70億美元增加至2021年100億美元,成長幅度達40%以上。依應用分類,市場產值最高者為空拍與娛樂等應用,其次則為圖資繪圖、探勘與評估等市值亦相當可觀。其中在救災及環境監測等領域,預估至2025年,其應用產值約可達3億美元。美國交通部相信,無人機可帶來820億美元的經濟效益,創造10萬個工作機會,預計在商業、攝影、緊急處理、和大眾安全上也會帶來好處。
 
3.自駕船:依據MarketsandMarkets市調機構研究,全球自動駕駛船舶市場產值預估將於2022年達到7億美元,2025年達15億美元;產量部分,2020年預估可達210艘,2025年可達450艘。自動駕駛船舶市場的主要區域為北美、歐洲、亞太地區,在過去幾年內這些地區透過不斷的研發,使自動駕駛船舶的構想不再遙不可及。而除了美國及歐洲致力於自動駕駛船舶產業,其他國家如印度、新加坡、中國大陸、以色列、阿拉伯聯合大公國、南非、巴西等,皆紛紛投入開發行列。
 
* 技術特性
 
無人載具共通的應用技術包含材料、驅動系統、智慧運行等3個層面。在載具本體方面,包括材料輕量化、複合材料、鋁合金、熱沖壓材等;在驅動系統方面,含括高效能馬達、鋰電池、燃料電池、混合動力(燃油+鋰電、燃料+鋰電)、控制管理系統等;在智慧運行方面,則包括5G、AI、聯網、高效能晶片運算、感知融合(鏡頭、感知器、雷達及光達(Light Detection and Ranging, LiDAR))、高精地圖、GPS、雲端服務、巨量資料、資安管理等。國內除積極投入技術開發外,並由經濟部、交通部、科技部與內政部等各部會分工合作,朝向技術發展、環境建構、法規調適及市場應用等構面推進,加速無人載具運行上路。
 
自駕車部分,經濟部透過發展自動駕駛感知次系統及決策控制次系統等二大關鍵技術,在感知次系統方面,投入車載環境感知運算平台、車載影像分析引擎、深度融合異質感測器次系統等三大項感知技術;在決策控制次系統方面,投入智慧人機、遠端介入與協控、異質網路整合、協同式定位、運輸接駁固定路線決策控制等五大項決策控制關鍵技術模組之開發,以強化國內自駕車主要技術缺口;並透過結合智慧運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS),以路側單元為基礎,發展智慧路側技術及多元資訊整合智慧系統,蒐集路側影像、雷達及車輛資訊進行智慧監控及軌跡分析,以AI預測可能碰撞衝突訊息,從被動顯示資訊轉變為主動警示之技術開發整合。並參考國際目前自駕技術發展之現況,建立國內自主自駕車驗證技術及智慧移動交通系統之產業標準,讓自駕結合ITS系統,建立國內自駕車技術開發及應用供應鏈。
 
在無人機部分,國內在無人機載具及相關零組件包含機身、GPS晶片、馬達螺槳、變速器、鋰電池、飛控系統、視訊網路雙向傳輸等產業相對成熟,但在無人機所使用之燃料電池、通訊技術、感測資訊融合、影像串流、影像儲存與數據分析則尚在起步階段,國內投入關鍵軟體開發及應用,發展無人機智能安全管理、電能管理、機隊管理等技術,將無人機應用範疇從娛樂、競賽拓展到警用、交通、救災等場域。
 
在自駕船部分,以船舶感知系統、船舶智慧決策系統、操船核心控制系統、智能電控系統、無線通訊系統等關鍵技術為主要開發方向,以補足自駕船舶發展所需之技術缺口,並結合國內船廠、研究設計單位、資通訊及機電產業共同研發,產出以船控系統為主、岸控人員為輔的船舶適應性航行(Adaptive Cruise)模式,船舶自動駕駛程度(Accessibility Level, AL)達到AL3/AL4,並可符合國際海上避碰規則公約(Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea, COLREG)及國際海事組織規範,將可加速建構我國自駕船舶產業供應鏈,提高國內自駕船國際之能見度。
 
* 產業帶動性與應用效益
 
無人載具應用商業效益龐大,以自駕車為例,營運服務模式如自駕巴士可改善偏遠地區以及都會與郊區「最後一哩」的接駁問題、自駕計程車與自駕物流卡車等則可解決人力缺口等問題。我國積極建立自動駕駛產業生態鏈(Eco-system),透過籌組自駕車產業聯盟,整合產學研之資源,推動自駕小巴旗艦隊,並投入自動駕駛技術系統整合新創公司之推動,以車輛零組件/系統廠結盟國內IC半導體業者共同成立系統整合研發服務新創公司(Research and Service Company, RSC),提出自動駕駛系統(Autonomous Driving System, ADS)解決方案予車廠,形成自動駕駛產業生態鏈,創造新型態公共運輸營運服務模式。
 
在無人機方面,應用領域涉及機械、通訊、飛控、航太等領域,市場應用已拓展至智慧城市、地理探勘、安全監控、物流交通、先進農業等,可協助執行空照、攝影、噴灑農藥等任務,完成研究、防災及搜救工作。我國以發展離島醫療與緊急物資遞送、中高海拔巡山與物資遞送之燃料電池無人機系統飛行整合技術驗證為主,並且同時與國內燃料電池和無人機業者合作,以布局燃料電池無人機應用市場。
 
自駕船應用領域主要在國防及民用產業,能提供離島貨物及藥品運輸,提供民生所需等功能,另外亦有使用於水下的無人水下載具,可用於深海探索、空難調查。我國主要發展自駕船示範驗證場域以及建立自駕船舶創新服務模式,搭配「無人載具科技創新實驗條例」,依在地需求推動建立高雄愛河之內河水域載客及港區水域清潔之驗證示範場域,除可驗證開發技術以及設備、系統整合能量,並可開創新型船舶觀光與港區水域清潔之創新營運模式。
 
因應無人載具科技興起,為加速推動我國與各國無人載具科技發展齊頭並進,本部經由產官學研共同擬訂之「無人載具科技創新實驗條例」業已於2018年11月30日立法院三讀通過,係全球首見涵蓋陸海空領域的科技立法實施國家,藉由友善法規環境建構,透過法律暫行排除,使無人載具得以進行創新實驗,促進產業發展。並已於2019年10月15日完成其項下4項子法訂定,於2019年10月25日受理無人載具創新實驗計畫申請,至2020年6月止已核准通過勤崴國際(彰濱工業區、淡水輕軌接駁)、高雄輪船(高雄愛河)、台灣智駕(臺北信義路公車專用道、青埔高鐵接駁)、理立系統(臺南沙崙綠能科學城及臺南科學園區)計6案,尚有數案審查及提案中。
 
國內產業可望透過鏈結半導體、資通訊、感測器、軟體及陸海空硬體設備等國內業者吸引國際合作共同投入產業鏈整合,培育大型系統整合業者,建置可輸出技術之平台,帶動無人載具技術升級,並預期透過無人載具新興技術導入,以水平及垂直方式整合產學研能量,或透過國際技術交換合作促成產業團隊投入建立新型態商業服務模式,提供我國現有IT與新創事業轉型契機,建立我國產品的高附加價值,開拓典範轉移開拓新型態的營運模式。
 
更新日期:2020-11-05

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