电池是将电能或其他能量先转化成化学能用以储存能量，使用时再将所储存化学能转化成电能的电化学（electrochemistry）机构。电池的主要结构有3个部分：负极（anode）、正极（cathode）以及电解液（electrolyte）。电解液的功能是分隔负极与正极，并让带有电荷的电子和离子于负极与正极之间穿梭流动。电池自问世至今已超过160年，其样态历经过4种主要的材料：铅酸（lead acid）、镍氢（Nickel Metal Hydride；NiMH）、斑马（ZEBRA，Zero Emission Battery Research Activity；NaNiCl2，主要成分是钠、镍、氯）以及锂离子（lithium ion）电池。铅酸电池现在还在服役，就是常见的汽车用以点火启动电池。但是我们要谈的电动车电池（Electric Vehicle Battery；EVB）是牵引（traction）用的，基本上是输出力、驱动马达、拉动电动车，与点火用电池的结构和设计略有不同。锂离子电池的大量应用则自然是从手机的移動应用开始，主要考量当然是其轻盈可携，之后这个好处就自然的被引入电动车电池的应用。从这电池系列的演化轨迹，我们发现了一个有趣的趋势。如果把各种电池主要的金属材料的原子序标出的话，依序是82、28、11、3。这代表整个产业对电池金属材料的演化是一心一意朝向轻盈的方向迈进。事实上，锂已经是最轻的金属，比它轻的元素只有氢和氦，全是气体，也不是金属，无法当成电极来导电。一个完整的电动车电池由几千个电池单元（cell）组成。先是由3、4百个电池单元串联和并联的方式组成1个电池模塊（module），十几个模塊再组成1个电池组（pack）。以Tesla Model 3为例，其电池组就由7、8,000个单元组成。每个模塊中有冷却机制（cooling mechanism），并且用电池管理系统（Battery Management System；BMS）监控电池的健康状况（State Of Health；SOH）：包括温度和电压等，以维持电池在安全的参数区间内工作，并监控充电状况（State Of Charge；SOC）。一旦电池的温、压异常，电池上的保险丝会熔断，以维护系统安全。通常电压异常和保险丝熔断是电池需要更换的2个主要原因。评估电动车电池对应用的妥适性时，有6个重要的指标：比能量（specific energy）、比功率（specific power）、生命周期（life span）、性能（performance）、安全性（safety）与成本（cost）。这里的比能量指的是每公斤电池能储存多少的能量；比功率是电池在每单位时间内能输出多少能量。前者牵涉到电动车能走多远，而后者则关于电动车能跑多快。生命周期指电池能充放电的次数，佐以电动车平均使用频率，也可以粗估电池使用年限。安全性的考虑主要是在高热、升温的环境下，或者电池遭撞击、刺穿的状况下，锂离子电池容易燃烧、爆炸。性能的考量较多样，包括充电速度、低温使用等特性。成本毋庸说明，目前锂离子电池在量产日增的条件下，价格快速下降。但是未来势必面对临锂矿逐渐枯竭的状况，成本进一步继续下降面临挑战。比能量是电动车能上路的基本考量，这决定一定重量的电池能让电动车行走多远？这是每一部能上路的电动车都要挂心的事，反过来这又决定1部电动车需要携带多少重量的电池？如果电池重量本身占整部电动车重量的比例过高，能搭载的重量就很受限，毕竟电池的能量很大一部分是用来携带电池本身的重量。目前锂离子电池的比能量约在120~180 Wh/kg之间，这是所有型态电池目前所能达到最好的数值。这6个因素在不同应用时需要针对应用均衡的考虑。目前对电动车电池应用工程实务的做法是稍微妥协比能量和比功率（因为稍有余裕），以换取较快的充电速度、较长的生命周期以及较高的安全性。将锂离子电池应用于电动车上的表现如何呢？目前进展状况是，以Tesla Model 3为例，一部1.5吨的电动车携带400kg的电池大约可行驶400公里以上，30分钟内可以充满80%以上的电能，但是电池重量大约占电动车总重量的3分之1！而上述的车行距离、电池重量、充电速度等數據，只能说是堪称勉强满足需求。锂已经是原子序最小的金属，轻无可轻。因此如何改进电池中的其他材料，譬如电极材料、电解液、催化剂等成分，以及电池的结构和控制等因素，以提高电池储存电力、电化学能转换效率，是目前电池研发重点。

在2022年下半学期，DIGITIMES与逢甲大学合作，针对中部地区的汽车产业，以前瞻视野探索电动车产业可能遭遇的问题。在前校长李秉干、佘日新、叶守礼等几位教授的帮忙下，我们授权教授与学生使用DIGITIMES數據库，并将所有研究内容汇整成8个报告，每个小组分别简报。为了帮他们打分数，我得读完所有的报告、做成笔记。既然已经做成笔记，稍事整理之后跟大家分享，让大家以宏观的角度观察汽车产业的关键变革。电动车被视为挂著轮子的移動电脑，甚至是超级电脑，也被视为ICT产业振衰起敝的新动能，更是电子业与传统汽车业交锋的主战场。这个主战场背后有几个关键趋势：电动车销售量在2022年首度突破1,000万辆，中国贡献将近6成，电动车产业将成中国在G2格局中的突破口；区域生产已成关键趋势，电动车商机推波助澜，甚至影响芯片生产的布局；量产机制将从量变进入质变，车联网与汽车的多元商机将是未来10年改变人类生活的重要动能。受到疫情、通膨、芯片短缺的影响，2022年全球汽车市场仅有将近8,000万辆的销售量，虽不如2017年高峰时的9,500万辆，但电动车销售量突破1,000万辆。其中，中国车厂贡献600万辆，比亚迪领先群雄，Tesla也年产131万辆。电动车已经不是未来市场，而是正在快速上扬的新商机。除中国与Tesla的产量之外，还有4分之1的电动车是谁在生产的？大家都想让Tesla下马，多少是传统车厂的力量，多少是造车新势力的贡献呢？显然中国将以电动车做为突破美国封锁的主力产业，美国力保本土市场与创新动能，而来自电子业与網絡业的造车新势力，也虎视眈眈地伺机而动。来自汽车的需求，让半导体、面板、傳感器等关键零件业者摩拳擦掌，跃跃欲试。2023年中，汽车市场的商机依旧弥漫烟硝味，转变的过程中商机无限，谁会轻易错过呢？除掌握充电桩、车载镜头、激光雷達（LiDAR）、雷达、傳感器这些元件的发展信息之外，尚要兼顾车联网、国际分工与区域型商机的重要变化。印度2022年已经以430万辆的需求，超越日本，名列全球第四大的汽车市场。中国的电动车以本土市场为基础，正在蚕食欧洲市场。Tesla不会满足于美国市场独占地位，但在中国市场成绩显然不如预期，2022年市值暴跌7成的Tesla，在2022年交出131万辆，成长40%的成绩，可以在电动车市场上继续维持领先地位吗？全球汽车市场曾在2017年达到9,500万辆高峰，但之后因为疫情等因素走跌，估计2023年可成长5.6%，销售8,360万辆。过去3年电动车销售数量成长5倍，但油电混合（PHEV）车也成长了4倍，估计全球EV市场在2023年可达1,388万辆，成长35%，渗透率达16.3%。当中最受瞩目的，是60%市场来自中国，欧洲与美国各占25%与10%。东协南亚的国家虽然兴致勃勃，但当地的充电基础设施不足，将是发展产业与市场的致命伤。

彭博说「能源、芯片、臺海」将是2023年评估经济发展的三大关键字，而这三个字与臺湾的关系也不能仅靠西方媒体，用寥寥几句来形容。臺湾能源高度仰赖进口，我很期待有一个具有说服力的能源政策。战争不是我们能决定的，一旦开战，我们只能坐在海景第一排，观察世界的改变。但我知道臺海生波，朝鲜半岛不会安然无恙，如果臺湾海峡、朝鲜半岛烽火连天，全球经济重创，我很难不跟第三次世界大战联想在一起，臺湾不会单独存在，甚至将成为全球安定与否的「定锚」。至于芯片产业，臺湾因为拥有结构性的优势，必然可以迎来「黄金十年」，现在需要努力的是帮臺湾布局2030年以后的产业竞争力。众所周知，就算臺积电将新的工厂扩张到美国、德国、日本，臺积电断然不会放弃在臺湾的研发与生产基础。这些新的海外工厂，不外乎是生产力的扩张，以及就近服务区域型、专业型客户，如果只是考虑硅片的技术，我觉得臺湾不需要太担心。反倒是砷化镓、碳化矽、量子技术、存儲器内运算这些臺湾无力长期布局的技术领域，必须寻找够多的战略伙伴共襄盛举，才能长治久安。其次，不要低估臺湾量产制造业的功能与影响力。根据DIGITIMES统计，2022年底949家臺湾上市柜公司的营收总额约9,500亿美元，其中量产组装的公司贡献了将近一半，没有做苦工的电子五哥，臺湾的零件业者能高枕无忧，完胜日韩的IC设计业者吗？在零件代理业里，臺系大厂与美系代理商的营运模式就大不同，也牵涉到终端市场的消费行为与结构。据我所知，臺系大厂以电脑、手机标准型的产品为主力，大规模运作，快速周转，但也难免低毛利的困境。美系代理大厂以工控、车用半导体为主力，追求高毛利，因此代理的也都是欧系、日系原厂的半导体，两者之间难免会有竞争，但合作交流、互补有无也是常态。面对2023年以后的新局，可以理解NB、手机很难在短期内復蘇，而分散型的生产体系与来自物联网的多样化需求，对于积极寻求新商机的臺系代理大厂而言，当然是个高难度的挑战。这也印证了产业结构改变的现实。在产业运作的型态上，张忠谋说全球化已死，这是意味著「改变」（Change），但臺湾产业真正需要的是心态上的转变（Transition）。新的一年，充满挑战，但过去两年臺厂赚得盆满钵满，我想说的是「东风吹，战鼓擂，当今世上谁怕谁！」

臺湾电子业是世界级品牌大厂的代工厂，订单与出货状况就是全球电子业，甚至是经济景气起伏变动的领先指标，而所有的电子项目中，除了半导体之外，就是NB、手机、服務器最具指标作用。未来电动车也将与臺系的ICT产业供应链高度连动，DIGITIMES将一如以往地每季追踪这几项产业的订单与出货状况，并汇整为简单易懂的数据。根据DIGITIMES研究中心汇整的數據显示，手机需求从2019年疫情前的13.6亿支一路下滑，到2022年时仅剩11.65亿支，估计2023年还会进一步下滑到11.48亿支。以季别的总出货量估算，从2021年的第3季开始，全球手机出货量已经连续7个季度下滑，对手机厂商而言，绝对是个严厉的挑战。2022年全球市场的跌幅高达11.9%，关键在于中国市场2022年下半的清零政策，导致中国市场需求暴跌与整个供应链的失调，估计2023年在中国拼经济的前提下可能缓和復蘇，全球市场只是小跌1.1%。观察全球手机市场，中国产业与市场都是观察的重点。一方面全球手机主力品牌中，除了苹果（Apple）、三星电子（Samsung Electronics）之外都是中国品牌，而中国品牌的市占率与中国市场的需求起伏息息相关。但近两年疫情期间，中国清零政策成为手机市场需求与供应链稳定与否的最大變量，中国市场占全球比重，从2022年的21.8%，估计还会再降低到21.5%，这与全盛时期中国手机市场占全球3成的盛况已经不可同日而语。连Tim Cook都说，印度将成为苹果主要的动能，而三星与苹果都成为印度手机出口的主力大厂，这意味著生产基地往印度、越南移动的现实。除了生产量能否稳定之外，中国年轻人的就业状况堪忧，要再看到中国手机单季销售量再回到7,000万支时，或许会比较乐观地判断中国景气復蘇，手机大厂仍可往前推进，继续扩大市场影响力。至于中国以外的市场，受到通膨、失业率与乌俄战争的影响，也很难期待在2023年会有显著的復蘇，估计主力品牌大厂，多数会在2023年呈现个位数的衰退。基本上，2023年是个很难预期经济荣景的年度，品牌大厂采取守势，基本上的格局变动不大，也不会有新的厂商改变全球的竞争态势。

臺湾上市柜半导体企业在2022年的总营收来到1,750亿美元，由于GDP是附加价值的概念，如果以半导体业65%的附加价值对比GDP总量来计算，臺湾半导体业对臺湾总体GDP的贡献值是13%。2022年，臺积电的税后利益高达1萬億165亿元，年成长是惊人的70.4%，以美元计算则是341亿美元，大约相等于臺积电在2023年预定的资本支出。臺积电一枝独秀，但联电表现也十分亮眼，加上力积电、世界先进等晶圆代工厂，2022年晶圆代工产业总营收达到910亿美元，对整个臺湾半导体业的贡献值达到52%。除晶圆代工业之外，IC设计业也是臺湾半导体业的主力，年营收超过400亿美元的臺湾IC设计业，在全球的比重超过两成，成就远远高于日本与韩国。韩国前十大IC设计业的营收，估计不到全球的2%，也就是臺湾的1/10而已。臺湾领先的关键在于臺湾有庞大的筆記本電腦与手机产业组装能力，尽管产品的生产基地不见得在臺湾，但臺系业者相互支持，也互动二、三十年，加上都是上市柜企业，财务透明，容易追踪，这些都是臺湾IC设计业成功的关键。但未来两年个人电脑、手机市场趋于饱和，过去总是依赖筆記本電腦、手机与中国市场发展的臺系IC设计业者，未来要走向车联网、工控等多元需求，必然要面对严厉的挑战。2022年全球IC设计业成长最佳的企业都是美系、欧系业者，这也是臺湾IC设计产业的警讯。此外，跟随著全球半导体业的荣景，臺湾的封测产业也是水涨船高，但从2022年年底开始，高度短缺的ABF载板在HPC大厂的订单减少，原本短缺的状态趋于平衡，要恢复2022年上半的荣景，得等到2023年下半年之后。但封测代工业者(OAST)仍然贡献230亿美元的产值，在臺湾半导体业中的贡献值仍然高达13%。在各大厂商中，除了日月光、力成之外，臺积电在封测领域上的布局与投资也深受瞩目。臺积电跨足封测，而日月光集团的环隆电气涉足毫米波雷达模塊，以及矽品加码在臺中科学园区投资800亿元的封测新厂，都可能影响封测产业的生态结构。臺湾的半导体产业在2022年仍有15%的成长率，关键在于晶圆代工大厂在前三季虎虎生风，IC设计业因为多数仰赖筆記本電腦、手机产业的需求，因此从下半年开始就进入修整阶段，必须等待手机、筆記本電腦、面板需求復蘇，以及在电动车相关领域的突破，才会有较佳的成长动能。

去年（2022年）底科技界最火红的话题，莫过于OpenAI所推出的ChatGPT，这是个可以透过文字或对话，与人类直接互动的人工智能产物。由于我们是无法有效地分辨出所互动的对像是人或机器，达到所谓图灵验证（Turing test）的终极要求。GPT（generative pre-trained transformer）是所谓的生成型人工智能（AI），只要有主题句或初始对话，这已被训练好的生成型人工智能，即可写出一篇文字流畅且具思想的文章，或者与我们侃侃而谈。人工智能的发展及演进已经历好几个時代，早已跳脱利用海量信息，将人类过往的知识及经验，蛛丝马迹般地寻找出最适切的解决方案，取而代之的是机器自己的学习，并创造出人类没有尝试过的解决方案。生成型人工智能就是近来备受关注的，其所使用的是自我回归（auto-regressive）演算法。程序设计师需要将所欲解决问题的基本规则输入，包括相关的参数，并设定好最终的目标值。接著电脑就开始不间断地自我学习（预测）以及检验，找出各参数在这个当下时间节点的输出预测值，并与上一个时间节点的输入参数做比较（检验），如果两者间有其相关性，则对于下一个时间节点的预测就更有把握及准确。一旦达到所设定的目标值，这个人工智能的自我训练就大功告成。DeepMind在几年前所推出的AlphaZero，在经过4小时的自我学习训练，随即打败所有下西洋棋的电脑程序。自我回归演算法，在各参数不断地预测及检验的循环下，需仰赖庞大的计算能力。所幸先进的半导体技术，已提供所需的运算平臺。以使用4納米技术所制作的最先进高速运算芯片为例，其芯片已内含超过1,000亿个晶體管。不久前超微（AMD）在CES 2023会场上，所发表新一代的运算架构，9颗小芯片（chiplet）的堆叠，使晶體管数目更超过1,400亿颗。其实说穿了，生成型人工智能与量子运算是殊途同归，两者解决问题所采取的步骤都是类神经網絡的架构，在不断地预测与优化间，找到最适切的解答。不同的是，量子运算乃自然界微观世界所提供的量子叠加（superposition）与纠缠（entanglement）；人工智能是人为演算法及半导体算力。自然界产物比较难以捉摸，人为的世界比较可以预测。量子运算的硬件架构经过多年的发展，依然很难决定要往哪一个方向前进，这其中制作量子位元（qubit）相关的技术就包括超导体、离子阱（ion trap）、光子或者电子自旋（spin）。在资源无法集中的情况下，势必会影响到量子运算达到实际应用的时程表。甚至有专家开始提出，结合超级电脑人工智能运算的能力，以及量子运算的独特性，相辅相成共同完成艰巨问题的解决能力。换言之，当量子运算还不清楚该如何跨出下一步时，生成型人工智能在演算法不断地精进，及更庞大运算能力的硬件支持下，已逐渐挑战到未来量子电脑所擅长的领域。科技的发展很难用以始为终的逻辑来判断，需要密切关注发展中的每一个环节，并时时做修正。以TFT-LCD显示器为例，OLED的确有非常好的条件取代TFT-LCD，但是整体发展下来，OLED也仅能在中小尺吋的显示器有所著墨。反而TFT-LCD采用OLED作为背光源，更壮大TFT-LCD在产业的声势。个人浅见认为，量子运算有可能走入OLED的命运，甚至更惨。2022年诺贝尔物理奖颁给在量子信息领域有杰出贡献的3位学者，一时间有不少的报导认为量子运算已备受肯定，未来商品化的价值指日可待。事实上诺贝尔委员会所表彰的是这三位学者，以实验证明贝尔不等式（Bell inequalities）的不存在，也间接地指出爱因斯坦狭义相对论的不完备。这全然是根源于基础物理的实证，与未来的应用没有关联。诺贝尔委员会曾颁过2次物理奖给量子霍尔效应（quantum Hall effect）相关研究，原先也被认为未来会有应用及商品化的价值，但后来都没发生。臺湾投入不少资源在量子运算的发展上，但如果以未来应用的可行性来审视，人工智能的发展更应该要有积极的规划。

臺湾电子业稍具规模的公司都已经是上市、上柜企业，在企业发表暂订年度财务指标时，已经可以掌握产业的成长动能，以及不同产业之间的连动关系、中长期展望。DIGITIMES汇整ICT量产组装、半导体、光电、电子代理、零组件等几大产业的数据，让大家掌握电子产业的全貌，并前瞻2023年产业趋势。尽管2022年下半电子业景气逆转，「清不完的库存，看不见的明天」成为业界相互取暖的笑话，加上臺币贬值，以美元计算的臺湾电子业上市柜企业总营收从2021年9,390亿美元，仅仅小幅成长到9,530亿美元，几乎是平盘的状态。受疫情影响而中断的供应链、车用芯片短缺，以及因应分散型生产体系的需求，供应链移转到东协、南亚这些国家的过程，都会形成企业的隐形成本与生产时间的递延。臺湾949家上市柜电子业者的营收能维持平盘，已经是难能可贵，而平均每家10亿美元的营收也十分惊人。如果再对照三星电子（Samsung Electronics）第4季的获利暴跌、日本还在整合战力的过程，邻近国家的困境，更对照出臺湾在高风险的压力下，仍然展示强韧竞争力的可贵。对照韓國贸易结构，可以发现臺湾还有519亿美元顺差时，韓國已经出现472亿美元的逆差，如果扣除半导体的贸易盈余的话，韓國更达1,029亿美元的贸易逆差。臺湾与韓國都高度仰赖半导体，但臺湾拥有更均匀的产业结构，这是韓國羡慕，但却难以复制的现实。一旦臺海生波，臺湾当然受害，但韓國也难独善其身，少了臺商的份额，三星、SK海力士（SK Hynix）还能获利吗？所以，稳定的臺海情势是韓國、日本安全的基础，更是全球经济、供应链的定锚。在各大产业中，半导体业以1,750亿美元的规模，成长15%的力道最受到瞩目，但营收规模最大的仍是电脑周边与ICT产品量产制造业。富士康、和硕加上电子五哥为主的EMS制造大厂，一直都是臺湾的中流砥柱，将近5,000亿美元的营收，也是臺湾挺立不摇的关键。以全球前30大EMS制造厂的营收估算，超过7成来自臺商的贡献，而5,000亿美元的背后是将近4,000亿美元的零件、半导体采购需求，当然也成了臺湾IC设计业、零件代理业在全球供应链上占有核心地位的关键。2022年是臺积电税后净利超过1萬億元（341亿美元）的里程碑，对比臺积电759亿美元的年营收，这的确是个了不起的成就。不仅臺积电获利创新高，联发科、联电也有1,000亿元以上的税后净利，臺湾半导体业「内外皆美」，护国群山当之无愧。但臺湾电子业也不是毫无隐忧，过去以NB、手机需求为主的零件产业发展模式，可以在低毛利的架构下，以快速周转的速度创造足够的营收与获利。但未来的产业发展模式逐渐走向多元产品、应用驱动的新时代，未来购买自驾车的买主是驾驶人或是乘客，当买主不再以汽车性能、加速奔驰的快感做为购车指南时，如何理解智能座舱的价值，以及在软硬件整合的过程中，掌握接合处的痛点呢？

4年一次的第22届世界杯足球赛（下称世足赛），于2022年底在卡塔爾风光落幕，阿根廷在足球巨星Lionel Messi的带领下，夺得阿根廷队史第三座世足赛冠军，仅次于巴西的5座，以及德国及意大利的4座。此次世足赛除了入围的32支队伍的精彩演出外，另一个吸睛的焦点是那颗科技感十足的足球。媒体也大幅地报导在比赛前那颗足球要先充饱电，才能上场。举凡比赛时，该足球在场内运动的3维轨迹，如座标、速度、角速度及加速度等都会被完整记录，而且是實時将數據传送到數據库及信號处理器上。在葡萄牙对战乌拉圭的那场球，葡萄牙大将Cristiano Ronaldo将队友传球，用头锤应声入网。大家都以为是Ronaldo建功，但事后分析数据显示球只些许碰触到Ronaldo的头发，该进球最后是判给其队友。如果读者还有印象，在1986年阿根廷夺冠的世足赛，八强赛中阿根廷对上英格兰，Diego Maradona用头锤进了关键一球，以2:1气走英格兰。事隔多年后，Maradona承认当时是用左手拨进那颗球，并被称之为上帝之手（The hand of God）。如果那时就有如此先进的足球，很容易就能够真相大白了。这颗足球是如何做到有如此的神奇功能？原来足球内含了一个惯性量测单元（inertial measurement unit；IMU），以及超宽频无线传输系统（ultra wide band；UWB），加起来重量不到15克。IMU是由三轴陀螺仪及三轴加速器所组成，使用矽基板的微机电技术（MEMS）所制作。矽基板除了是集成電路制作上最关键的材料外，矽原子间是以共价键作为键结，本身也具有非常优异的机械特性。试想一个12吋的晶圆，直径的长度是30厘米，而厚度却不到0.1厘米，在此长度与厚度比值超过300的基板上，头尾的平整度却能够维持在1个原子差距内，可见其机械强度的优越性。因此在1980年代，学术机构开始利用矽基板及半导体的微影制程，制作出各式微机械元件，如微小型的齿轮、轴承，滑杆等。再加上使用的是矽基板，很自然地可以将相关的信息以电信號传送出来，所以统称为微机电。由于是将力学信息转换为电信號，因此也被称为傳感器（sensor）或传感器（transducer）。IMU的制作是利用半导体的制程，在矽基板表面先制作出一个感应膜（membrane），其下方是被掏空的，而感应膜是以精巧的悬臂与矽基板相连接。傳感膜的设计，可以用来侦测不同方向的直线加速或旋转的力量，借由感应膜的位移、偏移或转动，随之改变傳感器的电阻值或电容值，间接地也得知受力的方向及强度。由于是微小化的傳感器，所以才能放置在足球内。UWB与其他无线通讯系统最大的差异，在于其使用的是脉冲式无线电波，就如同雷达般，除了可传输数据外，更能够精准地量测物件的位置，再加上低功耗特性，近来开始使用在傳感網絡（sensing network）、物联网（IoT）应用。如果在足球场的周围架上十几个UWB的相位天线，一来可以接收由足球所传来关于球运动轨迹的信息，另一方面也可以實時精准定位足球；甚至球队在训练时，让每一位球员都戴上UWB发射器，教练就可以完全掌握住每位球员的跑位，以及足球运动方位的信息。除了IMU及UWB外，此次世足赛也采用表面有微凹结构的足球，如同高尔夫球的表面一样。由于球在运动时，球的后方会产生一个气压较低的区域，形成扰流（turbulence），增加足球阻力，也增加运动的不稳定性。这些表面的微凹结构，能够有效减少此后方低气压的区域，增加球速及稳定性，同时也增加守门员的挑战，不过这些都是球迷所乐见的。足球是世界上运动人口及球迷最多的运动，也是资源投入最多及市场规模最大的运动项目。现代的科技无所不在，运动市场是科技业很好的合作平臺，不仅拥有庞大商机，同时也造福广大球迷。

2022年三星电子（Samsung Electronics）的营收是302.2萬億韩元（约2,457亿美元，汇率1,230:1美元），比2021年的279.6萬億韩元（约2,274亿美元）成长8%，这是三星营收的历史新高，但这些数据背后却充满隐忧。2022年第4季，三星开始面对严厉的考验，第4季的获利4.3萬億韩元（约35亿美元），比2021年的最后一季下跌69%。营收70.5萬億韩元（约573亿美元）也下跌8%，这也是2014年以来最糟的纪录，而这个颓势尚未结束，2023年的第1季，韓國媒体预告可能会有更糟的结果出现。三星说明经营面疲软的原因，是全球经济景气走低，以及PC与手机市场饱和等因素。是的，我们知道NB在2021年达到2.47亿臺之后，在2022年已经回到1.9亿臺，短期内需求不会暴增。而手机市场正在等待中国的商机，中国年轻人何时回来买手机，以及在中美贸易大战之后，中国的手机品牌还能在全球的新兴市场上呼风唤雨吗？这些都是影响三星手机与关键零件布局的因素，但这些也都是表面文章，只要最资浅的记者就写得出相关的新闻内容。产业关切的是，三星半导体部门还会维持高档的资本支出吗？三星的手机营运策略会调整吗？是的，中低端手机比重增加，是为了因应市场走软的现实，但这会影响先前的关键零件发展进度吗？2000年前后重押中国的三星，早就从2010年就开始分散布局，积极经营区域市场。如今三星不仅是越南与印度手机市场的第一品牌，更是最主要的手机出口大厂，但我相信销售主力不是高端机种，跟臺湾采购的零件比重也可能持续增加，也将影响半导体等相关零件的销售与获利。以三星为首的韓國电子业，崇尚高额投资，以技术、产能、品牌力，同步在三星的招牌下展现肌肉。过去20、30年，三星的确绩效卓著，但面对多元、缓和成长的市场新局，三星还可以一成不变地经营全球市场吗？他们如何改弦更张，才是各国产业界应该关注的议题。我认为过去三星在手机、平板、电视机等终端产品与Android平臺上「抢头香」，掩藏的战略就是带动之前高额投资的前端技术商机，例如DDR5存儲器、AMOLED面板、折疊屏手机等。但在市场景气趋缓的情况下，这一次三星不见得会采取2008年金融海啸时「危机入市」的做法，我相信三星的策略会比以往保守，也就是这次的不景气，可能会延续一段比较长的时间。三星从来都不是家墨守成规的公司，频繁变动的高层意味著创新、竞争与绩效导向的管理文化。我们能理解的三星战略，是现在的三星看长，还是看短？看短，就是注意高速周转的存儲器、OLED商机；看长，就要注意三星在汽车上的布局，及卫星通讯上的努力。几年前，三星与NASA合作卫星通讯技术的案例让我印象深刻。什么人养什么鸟，三星不是区域性的小厂，是一家年营收2,457亿美元的公司，他们想要的是世界级的竞争地位。美中不足的是軟件标准、元宇宙、车联网的规格定义都掌握在西方大厂的手中，三星要突破，那是抢人家的家当，当然不是件容易的事啊！

王志强博士2022年中推出的第二代星链（Starlink）卫星，本体长度为7米，重量1,250公斤为第一代的5倍重。第二代的设计规格考虑到SpaceX新的发射系统「星舰号」（Starship）直径为9米，长度7米的衞星刚好可以躺平、叠放在舱内的衞星发射架上。本文还是从第二代Starlink卫星的火箭发射谈起：火箭发射第一代Starlink与臺湾的福卫五号卫星，都是由「猎鹰9号」（Falcon 9）发射到低轨道– Falcon 9的第一节火箭（Booster）使用9具Merlin液态火箭。载运第二代Starlink卫星的「星舰号」（Starship）所使用的「超重型火箭」（Super Heavy Booster, B7）安装33具SpaceX自行研发的「猛禽引擎」（Raptor）（注一）。 大部分的液态火箭的燃料是采用精炼煤油RP1，优点是常温下为液态、容易储存，缺点是燃烧后产生「焦化污渍」（Coking）。因为过去大部分的火箭是一次性使用，所以焦化不是问题，但是如果需要重复使用火箭引擎，清理引擎上的「焦化污渍」会是个头痛的问题。SpaceX的「猎鹰九号」（Falcon 9）使用的Merlin 火箭引擎就是使用RP1为燃料，每次回收后都需要花上数周的时间做清理。为了避免coking的问题，有些液态引擎采用液化氢为燃料（例如如太空梭主引擎），SpaceX则采用「液态甲烷」（就是液化天然气CH4），猛禽引擎使用CH4为燃料也是前所未有的创举。附带一提，Blue Origin开发的BE4引擎也采用甲烷为燃料。天然气燃烧后没有焦化的问题，这个优点使得快速清理Starship上的33具火箭引擎成为可能。第一代Starlink卫星Starlink最初的服务对象设定在没有基站的偏远地区，或是海洋中的船舰及空中飞行的飞机–要达到这个目标，Starlink衞星之间必需要能够「互相传讯沟通」（inter-satellite communication）。第一代Starlink卫星并没有这项功能，当时是依靠建立地面站来解决信号传输问题：除了在使用者自家安装19吋圆盘或20 x 12吋方盘天线外，还得靠附近的「地面接收站」（Ground Station），以及电信营运商既有的地面光纤網絡。一般一个400平方米围篱的地面接收站设有9个直径2.86米的雷达天线（参见下图）。 以美国为例，共有32个「地面接收站」（Gateways），每一个接收站方圆800公里（500里）的用户，利用自家平盘天线，经由通过上空的䘙星和邻近的地面接收站连接；换句话说，地面接收站和自家天线必需锁住同一颗衞星，因为第一代Starlink衞星之间没有互相沟通的功能。用户上传或下载的信號都需要透过现有的地面/海底的光纤網絡传输，再依赖靠近住家附近（800公里内）地面接收站的Ka-band电磁波，传送到正在通过上空的某颗Starlink衞星，这颗Starlink卫星再将信號传到用户的天在線，这也是为什么在海洋上没有Starlink網絡的原因。第二代Starlink卫星Starlink卫星从第1.5代就开始就有inter-satellite communication 的能力，第二代Starlink卫星（注二）间通讯是利用雷射光作信號传输（Laser Inter Satellite Link；LISLs）；光在太空中传播速度要比在光纤上更快，大约快30%，在真空中以光速直接传输，比起经由地面站、透过光纤網絡，信号延迟可降低50%，而且由于当前技术可以有效控制雷射光束精度，更可以大大的增加通讯帶寬。第二代Starlink卫星在2022年中已经出现，它的功能比第一代至少增强5倍。第一代与第二代同样使用四片「相控阵列天线」（Phased Array Antenna）（注三），其中两片用来跟「地面站」（Gateways）连系，另两片用来跟地面用户连繋的。Starship可运载150公吨荷载到「近地轨道」（LEO），一次可运载110~120颗第二代Starlink卫星。这个数目的衞星刚好可以一次布满一个轨道面，而「星链星座」（Starlink Constellation）在53度倾角，550km高度的「壳层」共有72个轨道面。根据SpaceX说法，当第二代Starlink卫星开始量产，再加上Starship的巨大运载能力，第二代Starlink卫星的成本将会比前一代更低，可以预期前一代的Starlink卫星会被淘汰，猎鹰9号的Starlink发射任务也将终止。看完本系列的三篇文章，读者是否可以看出Musk要在低轨道建立起6G通讯網絡的商业版图？ 臺湾厂商曾经帮助Tesla开创出电动汽车市场，「星链計劃」所衍生的庞大商机，不正是臺湾ICT产业的强项，臺湾厂商又怎能缺席！注一：SpaceX的「猛禽引擎」（Raptor）注二：「星链计划」（Starlink）现况注三：星链（Starlink）相控阵列天线