驅動未來
盧怡君以液流電池迎接可再生能源儲能挑戰
2025年11月19日
《走進中大》走訪中大六個獲選香港特區政府第二輪「產學研1+計劃」（RAISe+）項目的主要研究人員，此為報道系列之五。該計劃旨在促進本地大學將科研成果轉化及商品化，每個獲批項目可獲高達一億港元資助。連同去年在首輪獲選的七個項目，中大至今共有13項研究獲得資助，數目為全港院校之冠。
現今社會能源消耗日益增加，人類雖研發出不同技術增產以應付需求，不但衍生了儲存問題，更帶來安全隱患。中大機械與自動化工程學系教授盧怡君多年來孜孜不倦，鑽研解決方案以提升電池安全，同時維持成本效益。她研發的硫基液流電池，成果屢獲肯定；今年年中更獲「產學研1+」（RAISe+）計劃資助，產品向普及化踏出了一大步。
拒絕妥協
市場上最普遍的電池分別由鋰離子和以釩為基礎的液體製造，不過兩者都存在隱患。鋰離子電池常用於電器和電動車，成本相對低廉；但盧教授在美國麻省理工學院修讀博士學位期間，曾研究鋰離子電池，對它容易過熱和爆炸的問題深有認識。她說：「我畢業後來到中大，希望能研發既能儲起大量能量又本質安全的電池。科技安全，就是我的最終目標。」
水系液流電池的原材料為電解質水溶液，液體透過離子交換膜配合後能產生化學能源，自八十年代起已有學者研究。這款電池雖然較為安全，但現有技術多採用昂貴的元素釩為溶液基礎，令大規模生產非常昂貴。硫機液流電池利用硫作為電池原料既能降低成本，又能確保安全，原則上為理想的代替品，但正負極溶液容易於電池內互混，成效因此長期受限制。
盧教授的團隊研發了電荷增強型離子選擇性膜（CRIS），以防止電池內的電解質溶液混合。盧教授的技術能讓硫基液流電池壽命大幅度增加，不但更為耐用，也能更好控制溶液所產生的化學反應，確保使用者安全。
充電場展示潛力
盧教授深知自己的硫基液流電池擁有雙重優勢，於是在2020年12月與團隊成員成立初創公司易池新能，以將研究成果商業化。四年過去，他們從一個只得五厘米長的原型，研發出能為電動車充電的電池。2024年7月，易池新能與香港中華煤氣合作，在電動車充電站安裝儲能系統，供充電之用。盧教授指，中華煤氣很快就看到這款電池儲能系統的潛力：「我們的技術優勢在於本質安全，電池由水製成，其安全性顯而易見。」
雙方首個合作項目為「LEAPLUG躍連」電池系統，選址深圳寶安區一個電動車充電站，在小型貨櫃內設置一組硫基液流電池及能源轉換系統，支援充電站的充電樁。盧教授解釋：「晚間電費較低，電池系統主要利用這段時間儲電，日間再將電力放回充電樁。」此運作模式能節省近七成電費，商業上非常划算。教授強調，此示範項目已充分展示硫基液流電池的潛力：「深圳的項目規模雖然不是特別大，系統已實際運作超過一年，足以證明這技術可行。」
推動不同科技發展
「LEAPLUG躍連」項目初試成功，展示了硫基液流電池既安全且具成本效益，盧教授希望乘勢發展，將研究推到更廣泛層面。不少公用事業期望引入可再生能源，水務公司與數據中心等全天候運作的業務，既需穩定可靠的能源供應，也要找方法儲能，液流電池正好符合需求。易池新能計劃在三年內建立一個可用作量產的原型設計，新一筆撥款將有助推進項目發展。「我們的生產線尚未建立，要達到試產階段，再達到符合成本效益的商品水準，還須更多研究。」
盧教授今年秋天到訪德國，目睹當地對儲能的海量需求：「不論是香港等都市，抑或是歐洲的偏遠地區，鋪滿太陽能板的屋頂隨處可見，而產生的電能都需要利用電池儲存。」她指出，全球各地正加速轉用可再生能源，液流電池若能於社會普及，無疑能推動全球不同科技的發展。
文／徐躍羚
攝／殷志成
