港产创新研发4/纳入InnoHK平台 前沿技术最快3年内落地 科大研有机固体储氢 为港实现碳中和献力
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本港近年极端天气频发,政府以多项实际行动承担减排责任、发展绿色经济。今年上半年,特区政府推出第三个InnoHK创新香港研发平台SEAM@InnoHK项目,香港科技大学成功获批成立两所全新InnoHK研发中心,分别为可再生能源与储能研发中心(HKCRES)、功率半导体芯片及应用研发中心(PowerSAC)。
其中,HKCRES将主力研究储能技术、能源系统整合与优化等课题,HKCRES主任邵敏华教授本周接受《大公报》专访时介绍,中心已研发出全球首创的有机固体储氢技术,储氢质量比可达7.3%,远高于市面最先进的高压储氢瓶的5.7%。他亦透露,研发中心的多项前沿技术最快在2至3年内实现商业落地,希望助力国家「双碳」战略、香港碳中和目标及全球能源转型。\大公报记者 盛德文(文) 林少权(图) 部分图片受访者提供
「全球大约75%的碳排放其实都来自能源领域。因此,若要实现碳中和,我们就必须从化石燃料转向可再生能源。」邵敏华教授表示,中心致力推动可再生能源的发展,惟可再生能源通常是「不连续的」发电,例如太阳能只在日间发电、风能随风力起伏波动,但人类的用电需求却持续不间断。因此,储能技术就必须与再生能源同步发展。
保障高密度城市储运安全
HKCRES便是在这种需求下应运而生。这所实验室的研发主题涵盖上述所有议题,旨在全方位破解绿色能源发展痛点:首项为新一代钙钛矿太阳能电池技术,团队重点研发新型高分子空穴传输层材料,同时攻克该技术大规模量产的产业化难题。相较传统光伏技术,全新钙钛矿电池不仅发电效率更高、原材料成本更低,更具备优异的柔韧可塑性,可直接涂布于建筑玻璃、外墙幕墙等载体,适用场景极广,极易普及至普通家庭,市场发展潜力庞大。
第二大研发主题为绿氢全产业链技术,覆盖制备、储存、场域应用三大环节。制备层面,团队研发全新阴离子交换膜材料与高耐久电解槽设备,依托绿色能源高效制备纯净绿氢;储存层面,自主研发固态、液态多元储氢技术,其中有机固体储氢技术为全球独创,安全性高、无化学风险、便于运输,储氢质量比达至7.3%,远超市面700大气压高压储氢瓶的5.7%,仅需摄氏200余度即可安全释放氢气。目前中心正与香港中华煤气展开合作测试,同时研发绿氢混入发电机燃烧发电技术,就地产出绿色电力,有效破解香港高密度城市氢能储运安全痛点。
第三大研发主题为高安全、高能量密度新一代储能电池,由科大邵敏华和陈国华教授团队主力研发半固态凝胶电池与全固态锂电池。全新电池能量密度较市面提升五成以上,同时大幅提升安全性能,降低充电起火风险。目前团队已与宁德时代、天齐锂业等行业龙头深度合作,多项技术已临近商业化阶段,正开展严格性能测试,待验证完成后即可落地应用。
第四大研发主题为能源系统整合与优化。邵敏华坦言,当前储能行业存在效率、安全、储运、成本多重挑战,各类技术各有短板,而中心研发的有机固体储氢一体化储运方案,可同时解决安全隐忧、压缩综合成本,无论香港或内地,绿氢产业均具广阔发展空间。
储能电池提升手机续航力
「要打造绿色经济,我认为香港可以成为新技术先行示范试点,大胆率先测试新技术,例如码头运输、工地备用电源,都可以用氢能取代高碳排放的柴油发电。」谈及香港发展绿色经济时,邵敏华如是说。对于HKCRES,他希望中心在未来能参与搭建绿氢认证平台,建构绿色金融的技术支撑体系;也希望中心的技术能切实改善市民日常生活。邵敏华表示,HKCRES多项民生适用技术已进入落地倒数,其中硅基高能量密度凝胶电池、电解水和储氢材料进度最快,2至3年内即可实现商业化。他续指,全新储能电池可大幅提升手机等消费电子产品续航、提升电动车安全与续航表现;HKCRES研发的小型氢燃料电池电堆仅重5公斤,可稳定输出5千瓦电力,足以满足普通家庭日常用电需求。此外,发电产生的余热还可回收用于煮水,环保高效。目前同类设备在日本已经得到广泛应用,市场反应理想。

