轉型蛻變中的石化:石化求生路

 
2017/03/02 黃國維 | 經濟部石化產業高值化推動辦公室
高郁美 | 經濟部石化產業高值化推動辦公室
巴斯夫(BASF)大廈 台灣石化產業發展歷程(圖片來源:工研院IEK /經濟部石化產業高值化推動辦公室) BASF的研發與創新發展策略(圖片來源:經濟部石化產業高值化推動辦公室)
  • 巴斯夫(BASF)大廈
  • 台灣石化產業發展歷程(圖片來源:工研院IEK /經濟部石化產業高值化推動辦公室)
  • BASF的研發與創新發展策略(圖片來源:經濟部石化產業高值化推動辦公室)
 
目前台灣石化中游塑橡膠及人纖原料出口大陸依賴度近50%。以人纖及人纖上游石化原料為例,早期台灣無論在PTA/EG等人纖原料,以及PET聚酯的產能規模,都居全球領先地位。中國市場開放後,台灣的人纖產業更是由快速成長到快速下游外移,人纖產業先萎縮後轉型成功,成為全球機能衣著材料的翹楚,也帶動下游紡織業的復興。人纖業曾是從1980年就一直被唱衰的夕陽工業,到如今又成為產業轉型升級的典範,這樣的歷程值得石化業者省思與借鏡。

人纖產業高值化的省思

想到人纖產業,你腦海中浮出的畫面是什麼?如果畫面回溯到1980年,那就是滿山滿谷的女工在一大間的廠房中裁剪衣服,1990年則是閒置的廠房轉為商場及購物中心,2010年則突然在報章雜誌上出現咖啡紗、智慧衣這些創新的名詞。

台灣人纖產業的發展模式跟石化產業幾乎一模一樣,都是典型的逆向整合發展模式。先由下游的成衣業開始發展,紀錄影片中超大型的廠區及大量的女工三班制24小時埋頭縫製衣服/毛巾……就是當時紡織業全盛時期的盛況。

人造纖維的需求量變大了以後,就由公部門帶頭推動「進口取代」產業政策,由政府整合業者集資設立公司開始化纖的紡絲,以及逐步向上到設廠生產乙二醇及PET聚合物,之後民間企業也陸續設廠並不斷擴產。

1980年代是台灣人纖跟紡織業的鼎盛時期,然而隨著台幣大幅升值、人力短缺,以及中國大陸市場的開放,下游紡織業者大量外移。1990年後,上游的聚合廠跟人纖廠也陸續轉往中國大陸的江蘇及浙江設廠,因此當時產業界多把紡織與人纖業界視為台灣「夕陽產業」的代表。然而不到20年的時間,現在的媒體版面又不斷出現機能纖維、機能材料等名詞,台灣的紡織業一下子又從傳統產業變成領導產業,就以幾個簡單的例證來說明台灣人纖產業的科技含量。

首先是聚合PET的分子量(分布)精度的大幅提升。在人纖產業有一專有名詞叫丹尼(Denier)︰把PET延伸到9,000公尺的單紗公克數(重量)。試想能把PET用 > 3,000公尺/分鐘的高速抽細成9,000公尺 < 30g的PET纖維,這樣的製程有多精細,所用的高分子材料也要多精純。

除此之外,如果用顯微鏡看這些纖維的剖面,更可在不同的機能應用紡品中看到不同的斷面。在保暖衣看到的是「中空纖維」,在吸溼排汗衫看到的是「十字纖維」。不僅如此,各種不同的材料也成功摻配到PET的母粒中,摻入大理石粉就成了「涼感纖維」;摻入竹炭粉就成了「竹炭纖維」;摻入咖啡渣粉就成了「咖啡纖維」,「遠紅外纖維」、「光觸媒纖維」等機能纖維陸續推出並使用。

PET除了在纖維外,也逐漸開發成工程塑膠、薄膜、保特瓶等不同的應用(材料)型態,廣泛用於食品、電子,甚至LCD產業。以新光合纖為例,由於內有下游產業外移,外有中國化纖業的大量擴充,造成該公司經營的難度。面對挑戰,他們先逐步把原只供應人纖市場的PET聚合生產線轉型,二條轉為瓶用酯粒,另一條是特殊棉生產線;陸續成立PET板材、PET瓶胚/製瓶、PET薄膜、PBT工程塑膠聚合及摻配等新部門;透過轉投資子公司的方式,成功跨入太陽能背板用膜、增亮膜、離型膜、保護膜、TAC膜等光電關鍵材料的生產。

該公司的經營模式已逐漸跳脫傳統紡織領域,成功轉型成為光電、汽車及電子、綠能等產業的材料供應商。從這由興轉衰浴火再起的案例中,可以思考及借鏡的有:機能纖維是由聚合材料的高質化(精密聚合)→高值化(多孔纖維/低產速/重值不重量)→機能化與差異化;面對供過於求的危機,業者不是只求拚規模,或是放棄現有產品(如PET聚合)追求更新的聚合物製程開發與引進,而是朝更異業化的下游應用產品開發,讓市場價值更多角化與更差異化。

台灣石化產業的高值化

反觀台灣的石化產業,雖然在高雄地區的石化業在1990年代就因為中油五輕新建過程中所導致的後勁抗爭而進入長達20年的停滯成長期,但一方面是台塑集團在雲林麥寮地區建立當代石化專區的最佳範例,以及中國大陸市場的開放,台灣的石化業者得以在中國各省陸續建廠。

更重要的是雖然中國也快速發展其石化產業,而包括日本、韓國,新興起的中東國家,以及最近快速成長的新加坡等國家地區紛紛把石化產品外銷至中國市場,但台灣的石化產業在與大陸台商的緊密合作下,不斷提升產品品質,更共同合作開發更多應用市場(如太陽能),因此持續在中國市場維持相當強而有力的競爭力,也因此台灣的石化產業一直輕忽高值化的推動。

台灣石化業的高值化運動約可從2002年開始,最早是由經濟部ITIS計畫預見中東(以沙烏地阿拉伯為代表)及中國當局大力推動石化產業的擴張,因此倡議石化產業應朝「量在外值在內」的石化產業高值化方向及模式發展。2003年「社團法人台灣化學科技產業協進會」在經濟部的主導下整合國內化學產業的產(產業協會)學(化工學會)研(研究機構)而成立,除對外代表台灣化學產業在國際組織發聲外,在國內也積極促進產業的競爭力及提升產業的附加價值。

國光計畫意外受挫後,經濟部更趕緊在2012年推動成立「經濟部石化產業高值化推動辦公室」,是為台灣石化產業吹起衝鋒號的最佳證明。然而10年光陰過去了,石化業有哪些改變?或有哪些危機?高值化的石化產業要有以下的特點及能耐:生產上是重質不重量;銷售上要能高度客製化,高度技術服務業導向,能快速回應並解決客戶生產上,甚至「客戶的客戶」使用上的問題;長期且高度的研發投入(資源及人力)。

從統計數字來看,或許可以「欣見」台灣石化產業的研發比重從2008至2014僅僅6年間就已從0.34%倍增到0.69%。但如果跟德國BASF公司高達2.53%的研發投入,或整個歐洲的化學相關產業的1.6%相比,台灣石化產業的投入比重仍有相當大的「成長」空間。在產值/附加價值率以及人均產值上,也都與國際領導國家有相當大的差距。

困難與因應對策

雖然外有中國大陸快速成長的吸力,內有台灣反石化產業擴張的不利條件,大多數的台灣石化業者還是以「擴大在台灣的研發能量,積極在台灣發展差異化產品」的實際行動來宣示根留台灣的決心。

以台塑集團為例,在當時長庚工學院的推動下,從2002年開始就在長庚大學舉行「台塑企業應用技術研討會」,透過這一「林口論劍」的機制促進集團內企業間的技術交流(與競技),更重要的是促進集團內的產學(長庚大學及明志技術學院)合作。除此之外,台塑集團透過各項措施獎勵研發。以申請專利為例,獎勵專利提案、獲得認證,以及重點產品或專利衍生重大效益者。截至2012年,台塑集團的有效專利數是2,278件,申請中專利數是1,456件,發明專利占九成六。

2015年台塑集團更在工業局的邀請下,至美國德州農工大學高分子加工中心參觀。然後參與該中心的國際多方合作研究計畫,正式展開台塑集團國際化研究及導入Open Innovation的新里程。

另一個成功的範例是長春集團。除了大家早已熟知的堅強研發團隊與實力外,長春集團3位創辦人更是興學育才不落人後,除了參與創辦苗栗的聯合工專(現在的聯合大學)外,捐贈台北科技大學3億成立研發大樓,更宣布與清華大學聯盟,以每年出資6,000萬新台幣共同開發綠色製程。

其他如李長榮化工、台橡公司、台聚集團也都分別利用現有的製程改造,陸續開發出差異化的產品。除了在亞太成了新產品的領導品牌外,3家中型石化企業也都不約而同建置且擴大其應用研發的能量,並陸續設立集團研發中心。

然而相較於國際領導業者,台灣的石化產業研發仍有不足:資源投入偏低且多偏重製程改善及應用開發;優秀化工人才不願投入石化業及國內化工系所招生不易。但以德國的BASF為例,為能早期掌握關鍵技術,也為德國國內理工人才不足,大膽全面導入「Open Innovation」的概念,積極在全球知名領導的大學設立開放式創新導向的研發中心及技術發展平台。因此BASF也在主要市場設立「技術服務及應用開發中心」積極網羅全球人才。

經濟部石化產業高值化推動辦公室在經濟部工業局的政策指導下,自2014年也積極透過以下輔導機制來加速石化產業的研發投入及高值化。

機制一:鼓勵成立研發中心及試量產中心 建立石化(高值化)研發五步驟的完整輔導及推動的機制與論述,積極鼓勵各公司成立研發中心並設立試量產中心來加速新產品/新製程的開發。

機制二:石化高階主管校園徵才及向下扎根 邀請主要石化企業高階主管至國內各大學化工系所演講,分享該企業高值化的歷程,也讓即將投入職場的學子能改變對石化業的看法,進而願意加入石化產業。

另外是在高雄地區透過協助已成立的2個高中石化專班(林園高中及仁武高中)到日本參訪石化專業區,在高雄舉辦化學營等方式,讓他們可以多比較和了解國內石化產業的競爭優勢及環境保護的能力,改變從小對石化業的嫌惡鄰居印象,進而願投入離家最近的石化業工作,促成現有石化工業區能落實在地化,變成社區子弟就業首選。

機制三:石化產業研發國際化及參與先進製程/產品開發 2015年工業局吳明機局長就帶領台灣石化產業2大龍頭 ─ 中油及台塑集團 ─ 到德州農工大學高分子先進加工研究中心交流,希望能促成台灣的石化產業參與跨國先進製程的合作開發計畫,也積極鎖定美/歐/日等石化領導廠商來台設立研發及產品應用研究中心。

產業高值化是一條漫長似乎永無盡頭的道路,成敗未知又艱辛無期,卻是永續經營的企業必須走且是唯一能走的道路。在過去10年間,台灣石化產業多已默默投入高值化的扎根工作,也陸續看到一些成果。但在社會強烈反石化的氛圍下多選擇低調不張揚,也因此多不為外人所知。甚至如台塑集團透過合資要引進先進製程與產品,也都因反石化的情結被外在因素所阻。雖是如此,石化業仍須鼓起全力,響應蔡英文總統發展循環經濟的號角,加速與社會的溝通,更要加大投入研發與導入綠色製程與新材料的力度。最艱苦的日子已過去了,美好的未來旅程也已開始。
 
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