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城大研發新一代水系鋅電池 獲產學研1+計劃資助 目標三年建1GWh生產線

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城大研發新一代水系鋅電池 獲產學研1+計劃資助 目標三年建1GWh生產線
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城大研發新一代水系鋅電池 獲產學研1+計劃資助 目標三年建1GWh生產線

2026年05月12日 12:07 最後更新:12:59

針對目前鋰電池的火災安全隱患,以及鉛酸電池體積大、功率低等缺點,香港城市大學的科研團隊早前獲第二批「產學研 1+計劃」撥款資助,致力研發新一代水系鋅基電池系統。此項技術具備高安全、高功率、低成本及更環保等優勢,目標於三年內建立年產能達1吉瓦時(GWh)的生產線。科研成果不僅能解決大規模能源儲存挑戰,更可為未來的數據中心提供理想備用電源,提升香港及全球人工智能基礎設施的用電安全。

大鋅能源的產品。

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應對現有電池系統的安全與效率挑戰

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大鋅能源的產品。

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大鋅能源的產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

隨著全球邁向碳中和與可再生能源發展,電池技術已成為建設可持續能源基礎設施的重要一環。目前,鋰電池系統雖因高能量密度而主導市場,卻存在短路或過熱等嚴重安全風險。同時,接近九成「不間斷電源(UPS)」備用系統中的電池仍採用「鉛酸電池」,其固有的低功率密度,必須額外配置大量電池單元以滿足瞬時功率需求,這不僅增加了系統總成本與維護複雜性,也限制了系統靈活度。

為回應業界對安全及可持續儲能方案的迫切需求,在2020年,長年帶領研究團隊研發水系電解質電池的時任城大材料科學及工程學系支春義教授,於電池安全性與效能提升方面取得重大突破,並與團隊的唐子傑博士共同創立「大鋅能源(Amazinc Energy Limited)」,以水系鋅基電池為核心產品。

大鋅能源的產品。

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以水為基礎的環保創新技術

水系鋅電池以鋅金屬為主要電極材料,並以水作為電解液,徹底消除鋰離子電池的火災與爆炸風險。鋅資源豐富、可回收且無毒,相比鋰電池,能令整個製造與回收過程更為環保、成本更低。

為進一步提升其性能與應用價值,團隊將從三方面著手:

- 優化鋅負極材料的結構與表面處理,抑制鋅枝晶的形成以延長電池壽命;

- 在正極材料表面塗抹穩定保護層,以提高電極的抗溶解能力和循環穩定性;

- 研發兩層結構的複合隔膜,進一步提升電池的安全性和性能。

團隊在電芯開發過程中,亦將提升一系列關鍵製造技術,包括精確控制拉漿、碾壓塗敷、極片裁切、極片電焊、極片卷繞和真空注液等過程,從而提升電池的一致性、機械強度、能量密度和迴圈壽命。此外,團隊將會開發三大適用於鋅基電池的嶄新系統,包括電池管理系統(BMS)、電源控制系統(PCS)和高效散熱系統,以即時監測電池狀態,確保系統運行穩定、防止過熱及提升整體可靠程度。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

擴大產能與產業化發展

為加速科研成果商業化,大鋅能源參與城大的旗艦創新創業計劃 HK Tech 300,成為計劃的天使投資初創之一。而研究團隊孵化的項目——「基於本徵安全水系電池的規模儲能和備用電源開發及應用」,亦已獲得香港特別行政區政府第二批「產學研 1+計劃」(RAISe+ Scheme)資助,在校由城大材料科學及工程學系張其春教授帶領。

大鋅能源在內地設有自動化生產設施,提供可應用於備用電源的鋅電池試點生產和測試服務。公司目前亦正逐步融入華塑科技產業體系,聯合成立華鋅能源。華塑科技為國內領先的電池安全管理(BMS)及數據中心基礎設施解決方案供應商,結合其在電池安全管理(BMS)、數據中心後備電源、儲能系統及市場渠道等方面的資源優勢,加快推進鋅基電池在數據中心 UPS、儲能、綠色能源等市場的商業化應用,推動科研成果邁向更大規模、更高層次的產業化發展。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士於去年五月城大「HK Tech 300 Expo」創新創業博覽上,介紹其公司的科研成果和產品。

大鋅能源聯合創辦人唐子傑博士表示:「團隊的目標是研發兼具安全與高效的新一代電池技術。水系鋅電池系統消除了火災風險、降低了成本,並能在大規模儲能及備用電源應用中安全可靠地運行。在『產學研 1+計劃』支持下,期望進一步結合香港作為國際金融中心及數字樞紐的優勢,推動相關技術率先服務本地數據中心、金融機構、醫療系統及高端商業設施對高可靠備電系統的需求,並以香港作為技術展示、標準對接及海外市場拓展的平台,加快科研成果走向國際市場。」

香港大學李嘉誠醫學院(港大醫學院)公共衞生學院研究團隊發現,每周僅進行一次間歇快步運動,已能有效幫助中央肥胖人士顯著減少身體脂肪並提升心肺功能,其效果與傳統建議的每周進行三次間歇運動相若。這項研究提供了有力的科學證據,證實每周一次的間歇快步運動可作為肥胖人士的運動治療方案,尤其適合運動時間有限的人士。該研究成果已於國際學術期刊《自然通訊》發表。

蕭明輝教授(中)表示,雖然每周三次的間歇訓練是治療過度肥胖的常見方案,但研究結果證實每周一次總時數相同的間歇訓練亦可達致相近成效,可成為繁忙人士的有效運動替代方案。

蕭明輝教授(中)表示,雖然每周三次的間歇訓練是治療過度肥胖的常見方案,但研究結果證實每周一次總時數相同的間歇訓練亦可達致相近成效,可成為繁忙人士的有效運動替代方案。

科學實證運動方案 有效改善肥胖

肥胖是一種常見的慢性疾病,特徵為體內脂肪過度積聚,進而損害健康。尤其是集中於腹部位置的中央型肥胖,會增加患上心血管疾病、代謝失調,甚至死亡風險。恆常運動雖然對健康有益,亦是肥胖管理的重要一環,然而長期維持運動習慣對許多人來説並不容易,對肥胖人士尤為困難。

間歇訓練是指交替進行高強度與低強度的動態恢復運動。相較傳統的持續中等強度運動,間歇訓練能更有效省時地減少全身及內臟脂肪。然而,現時的標準運動指引通常建議每周進行三次間歇訓練,對於時間有限和缺乏運動空間的人士而言,實在難以實行。過往研究發現,將每周運動量集中於一至兩天進行的「周末戰士」運動模式具有正面效果,但以此模式進行間歇訓練的成效,目前仍缺乏充分的科學佐證。

港大醫學院公共衞生學院運動學分部主任兼教授蕭明輝教授強調,驗證每周一次與每周三次間歇訓練的成效是否相若十分重要,藉此能提供一個具科學依據的替代運動方案。

港大醫學院研究發現,在總運動時數相同的情況下,每周進行「間歇快走」可顯著減脂及提升心肺功能,效果與傳統建議的每周進行三次間歇運動相若。

港大醫學院研究發現,在總運動時數相同的情況下,每周進行「間歇快走」可顯著減脂及提升心肺功能,效果與傳統建議的每周進行三次間歇運動相若。

運動頻率減少 健康成效相近

2021年9月至2024年9月期間,港大醫學院的研究人員在本港進行了一項嚴謹的測試,對象為315名18歲或以上、超重且患有中央肥胖的華人。參與者被隨機分為三組,分別為每周一次間歇訓練組、每周三次間歇訓練組,以及對照組。

在為期四個月的研究期間,對照組每兩周參加一次2.5小時的健康教育課程;另外兩個間歇訓練組則每周進行合共75分鐘的間歇訓練,參加者可選擇一次完成或分三次進行。研究於三個時間點透過雙能量X光吸收儀測量參加者的體脂量,分別是幹預前、幹預後第16周,以及第32周(即幹預後四個月)。

試驗結果顯示,在第16周評估階段,不論每周一次或三次的間歇訓練均能有效減少多餘體脂。以全身脂肪量、體脂率及腰圍等指標衡量,兩組改善幅度相近,且與對照組相比,兩種訓練模式均能提升心肺功能。

蕭明輝教授表示:「雖然每周三次的間歇訓練仍是治療過度肥胖的常見方案,但我們的研究結果證實每周一次間歇訓練亦可達致相近的成效,可作為實用的運動策略。對於需兼顧工作、學業、家庭及其他事務的人士而言,時間限制是難以每周維持多次運動的主要障礙。」他補充,其實無需依賴高頻率運動,每周一次的間歇訓練同樣是可行且有效的替代方案。

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