在全球追求高效能製造與永續發展的趨勢下，材料技術已成為產業升級的核心動力。熱塑性複合材料（Thermoplastic Composites, TPC） 憑藉其可回收、成型週期短、韌性高及輕量化等特性，正快速從航太領域逐步拓展至電動車、人形機器人與外骨骼系統等前瞻市場。

根據市場預測，全球熱塑複材市場規模預計於 2029 年達到 298 億美元，其中以航太、消費性電子、機器人以及無人載具等產業的增長最為顯著。

在航太產業中，Airbus 已提出以熱塑性複材及其焊接技術為核心的產品開發藍圖，展現熱塑複材的顯著優勢：

• 結構減重：結構件重量相較於金屬減輕 50%，比傳統熱固性複材減輕 20%。
• 製程優化：透過焊接技術取代傳統鉚接，可減少數萬個扣件需求，並縮短高達80%的製造週期。
• 永續循環：材料無冷藏保存期限限制，且生命週期結束後可重複熔融、回收再利用。

在新能源車與氫能應用上，熱塑複材同樣不可或缺。從碳纖維纏繞的高壓氫氣瓶、燃料電池底座到電動車電池殼體，熱塑複材 有效提升了能源載具的續航力與安全性。

隨著 Tesla Optimus 等人形機器人技術的成熟，輕量化材料成為提升機器人靈敏度與續航力的關鍵。熱塑複材（如 PEEK/CF、PPS/CF）因具備高比強度、可調整剛性設計與優異的阻尼特性，被視為機器人結構件的理想選擇。

• 減低慣性：熱塑複材 密度僅約 1.3~1.6 g/cm³，遠低於鋼材的 7.8 g/cm³，能顯著降低關節轉動慣性，提升動作反應速度。
• 吸振穩定：相較於金屬，複材的高阻尼特性有助於抑制伺服馬達運作時的共振，提升定位穩定性。

對於需長時間穿戴的外骨骼系統，熱塑複材被評估為「綜合表現最平衡」的材料 。

• 高韌性與安全：不同於熱固性複材受力後易脆裂產生銳角，熱塑複材具延展性，對人體更安全。
• 高疲勞壽命：在膝、肘等高循環負載區域，熱塑複材展現了優於鋁合金的耐疲勞性。
• 耐候與舒適：熱塑複材耐汗液腐蝕且不刺激皮膚，大幅提升了穿戴舒適度。

為協助國內產業掌握高階複材商機，塑膠中心透過經濟部產業技術司科專計畫資源支援產業轉型，成功建構從材料研發、加工製程到終端驗證的完整量能。透過這項國家級技術資源的挹注，塑膠中心不僅協助企業突破材料限制，更透過與德、日等先進國家的技術結盟，引進亞太區首創的雷射纏繞與自動化成型設備，大幅降低企業跨入高門檻領域的阻礙。

• 熱塑長纖（LFT）創新製程：

塑膠中心開發了創新的「波浪浸縮式含浸模頭」提升纖維展開與PPS、PAEK等樹脂系統的含浸效率，並搭配「低壓縮比螺桿」設計，降低剪切造成的斷纖風險，使長纖能在高流長比模穴成形條件下仍維持有效纖維長度，進一步兼顧零件的高強度與尺寸安定性，強化複材方案落地到實際結構件的可製造性與可靠度。

• 單向預浸帶（UD Tape）與航太供應鏈：

塑膠中心建置單方向熱塑預浸帶（UD Tape）量產線，串聯導紗、展紗、含浸成形、牽引與收捲等連續製程，穩定供應後段加工，強化「材料—製程—零件」的量產落地基礎。供應鏈方面，塑膠中心攜手台塑、長興與漢翔，整合原料、製程與零件驗證量能，鎖定中大型無人機垂直尾翼與門板等示範結構件，提升製造效率並降低整合成本，朝國際航太供應鏈布局。

• 德日國際技術合作：

◆ 德國合作（雷射纏繞）：與 Laserline 及 IPT 合作，引進亞太首座熱塑複材雷射纏繞設備，開發應用於儲氫瓶與中空管件的快速固接技術。
◆ 日本合作（拉擠成型）：與金澤工業大學（ICC）合作，建立台灣首座熱塑預浸帶拉擠成型產線，專注於連續纖維立體結構部件的生產。

熱塑性複合材料的快速發展正為高階製造產業開啟嶄新契機，塑膠中心將持續提供核心技術能量，導入整合式解決方案，協助企業突破技術瓶頸，攜手合作夥伴在航太、氫能與智能機器人等市場，共同打造更具競爭力的跨域應用。