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【創新及科技專題】盧怡君 王增越創立Luquos Energy 推出液流電池十年研發取代鋰電池地位



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盧怡君 王增越
創立Luquos Energy
推出液流電池
十年研發取代鋰電池地位

時常在新聞見到鋰電池過熱着火的報道,不過由手機、相機到電動車,近數十年來依然廣泛使用鋰電池,原因是仍未找到成本低廉且安全性高的代替品。中大機械與自動化工程學系盧怡君教授花了10年時間,致力研發液流電池,希望取代鋰電池,她所帶領的初創團隊Luquos Energy不單獲煤氣公司首屆「TERA-Award智慧能源創新大賽」季軍,最近在中大創業大賽中更贏得冠軍。盧教授及Luquos Energy首席執行官王增越(15善衡機械與自動化工程學 / 21研究院機械與自動化工程學哲學博士)接受《中大校友》專訪,講述研發背後的故事。

盧怡君教授(左)與王增越介紹研發液流電池時,十分高興。

能源危機加上極端天氣頻繁出現,世界各國均日益重視使用可再生能源,不過盧教授卻指出背後一大問題,「無論是太陽能還是風能,它們也沒有辦法穩定地提供,在沒有陽光或是不刮風的日子,仍然要靠平日儲起的能源。」王增越(Simon)補充,現時儲能靠的是鋰電池,「這些鋰電池裝在貨櫃內,但不能密集地放在一起,也不能堆疊起來,怕萬一起火會有連鎖反應,放置貨櫃的場地亦要預留安全通道,讓火警時消防車能夠通過,耗用了大量土地。」

10年前,盧教授開始構思不會着火的電池,「液流電池不是新鮮事,原理是以水溶液來儲能,不會有火警風險,市面上早已有技術成熟的全釩(Vanadium)液流電池,問題是釩這種元素非常昂貴,成本遠比鋰電池高,因此未能普及使用。」於是她着手研究是否可以用較平的元素取代,結果找到了硫(Sulfur),「硫的成本很低,但有一個致命傷,就是很容易從負極跑到正極,如果不好好阻隔兩邊物質互傳,電池不能長時間正常運作。當中的技術挑戰是中間作為阻隔的物料要有很高的選擇性,在阻擋硫通過的同時卻允許離子通過,結果我們花了大量時間,終於研發出新一代離子交換膜(membrane),電池得以使用15至20年也毋須更換,比只有約10年壽命的鋰電池優勝。」

路邊咪錶換上液流電池
硫基液流電池的真正優點並非電池壽命,成本低及安全性高才是賣點,盧教授說還有容易回收,「鋰電池是固體,考慮到它的體積及重量,回收成本一定較液體高,而且回收時要從中抽取有用的組件,涉及的技術也較貴,液流電池裝載的只是電解液,不論回收或更換電池也比鋰電池簡單。」她以街邊咪錶為例子,「有次跟負責八達通咪錶的人聊起,問怎樣為咪錶內的鋰電池充電,他們說為安全起見,不敢在大街小巷充電,每次都要拆下電池運回工場充電,牽涉高人力成本。於是我們構思將咪錶轉用液流電池,在咪錶加上太陽能板讓它自行充電,現時仍在測試階段,希望不久將來可以落實全港使用。」

在深圳設有研發中心,主力解決量產液流電池時遇到的困難。

為了將研究成果產品化,2020年底與團隊成立Luquos Energy,她說視公司如親生寶寶,因此Luquos中Lu是她的姓氏,而quos則由水溶液(aqua)演變出來。王校友說還有公司的中文名,「它的中文名是易池新能,易字既有更換及迭代的意思,象徵我們帶來新一代的電池,也因為電池有正負兩極,跟《易經》中太極陰陽概念相近,所以以『易』字為首。雖然電池距離商用還有一段距離,但我們有信心在2024或2025年可以作量產。特別是我們贏了TERA-Award後,獲得全港最大能源供應商煤氣的注資,希望我們的電池能由實驗室中的小規模測試,拓展至大規模應用,我們把資金投放在深圳成立研發中心,希望能盡快克服量產困難。」

Luquos Energy獲煤氣公司首屆「TERA-Award 智慧能源創新大賽」季軍。

中大協助創業與學生奮鬥
盧教授坦承創業不比研究及教學容易,「成立公司後,要短時間內向訂下的里程碑(milestone)推進,確實不是易事。資金跟人才最困難,要常常見投資人,讓他們了解我們在做什麼,幸而公司是由中大分拆出來的,可以找到最好的學生,一起為目標奮鬥。」Simon笑說成為公司首席執行官後,要考慮的事情多得很,「由財務、人事,甚至怎樣跟裝修師傳商討辦公室的設計,跟原本做研究的工作相去甚遠,無疑是個學習的好機會,只是速度要很快。期間參加各式創業比賽也一樣,要跳出框框思考,評審來自不同界別,要從他們的角度出發,個人在過程中有不少成長。」

對於有志投身創科的師弟師妹,王校友認為要有心理準備,「創新從來不是容易的事,中間並不存在捷徑。如果想創業,就要認清市場需求,知道客戶的需要等。」盧教授也認同,「一定要對市場有很強的領悟能力,思考如何利用技術去配合,懂得將應用場景跟產品結合。不過近年特區政府對創科的支持力度十分高,中大也大力協助創業,加上香港屬於大灣區的一員,有龐大的場景及資源作為後盾,有心及有創新想法的,現在確是最好的發展時機。」

王增越小檔案

  • 2015年‧ 香港中文大學工程學士
  • 2020年‧Luquos Energy首席執行官
  • 2021年‧香港中文大學工程學哲學博士

《中大校友》人物專訪短片:https://www.youtube.com/watch?v=8JljWZSX5uM

訪問原文:《中大校友》季刊第一百一十六期.中大校友事務處 2023

網上閱讀《中大校友》12月號
pdf版本:http://alumni.cuhk.edu.hk/zh-Hant/magazine/categories/pdfversion/202312
揭頁式ISSUU版本:http://www.alumni.cuhk.edu.hk/magazine/issuu/