城大研发新一代水系锌电池　为未来数据中心提供更安全、更环保的能源储备

针对目前市面上锂电池的火灾安全隐患，以至铅酸电池体积大、功率低等缺点，香港城市大学（城大）的科研团队早前获第二批「产学研1+计划」拨款资助，致力研发新一代具备高安全、高功率、低成本及更环保等优势的水系锌基电池系统，目标于三年内建立年产能达1吉瓦时（GWh）的生产线。此项科研成果不但解决大规模能源储存所面对的挑战，更为未来的数据中心提供理想备用电源，提升香港及全球人工智能基础设施的用电安全。

应对现有电池系统安全与效率挑战

随着全球迈向碳中和与可再生能源发展的趋势，电池技术已成为建设可持续能源基础设施的重要一环。

目前，锂电池系统因高能量密度而主导市场，却存在短路或过热等严重安全风险。同时，接近九成「不间断电源（UPS）」备用系统中的电池仍采用「铅酸电池」，其固有的低功率密度，必须额外配置大量电池单元以满足瞬时功率需求。这不仅增加了系统的总体成本，也提高了其维护的复杂性，以及限制了系统的灵活度。

为回应业界对安全及可持续储能方案的迫切需求，在2020年，长年带领研究团队研发水系电解质电池的时任城大材料科学及工程学系支春义教授，于电池安全性与效能提升方面取得重大突破，并与团队的唐子杰博士创立「大锌能源（Amazinc Energy Limited）」，以水系锌基电池为核心产品。

以水为基础　提供安全且环保的创新技术

水系锌电池以锌金属为主要电极材料，并以水作为电解液，彻底消除锂离子电池的火灾与爆炸风险；而且锌资源丰富、可回收且无毒，相比锂电池，有效令整个制造与回收过重更为环保、更低成本。

为进一步提升其性能与应用价值，团队将（一）优化锌负极材料的结构与表面处理，抑制锌枝晶的形成以延长电池寿命；（二）正极材料表面涂抹稳定保护层，以提高电极的抗溶解能力和循环稳定性；以及（三）研发两层结构的复合隔膜，进一步提升电池的安全性和性能。

团队在电芯开发过程中，将同时提升一系列关键制造技术，包括精确控制拉浆、碾压涂敷、极片裁切、极耳电焊、极片卷绕和真空注液等过程，从而提升电池的一致性、机械强度、能量密度和回圈寿命。

另外，团队将会开发三大适用于锌基电池的崭新系统，包括电池管理系统（BMS）、电源控制系统（PCS）和高效散热系统，以即时监测电池状态，确保系统运行稳定、防止过热及提升整体的可靠程度。

扩大产能与产业化发展

为加速科研成果商业化，大锌能源参与城大的旗舰创新创业计划HK Tech 300，成为计划的天使投资初创之一；而研究团队孵化的项目——「基于本征安全水系电池的规模储能和备用电源开发及应用」，亦已获得香港特别行政区政府第二批「产学研1+计划」（RAISe+ Scheme）资助，在校由城大材料科学及工程学系张其春教授带领。

大锌能源在内地设有自动化生产设施，提供可应用于备用电源的锌电池试点生产和测试服务。公司目前亦正逐步融入华塑科技产业体系，联合成立华锌能源。华塑科技为国内领先的电池安全管理（BMS）及数据中心基础设施解决方案供应商，结合其在电池安全管理（BMS）、数据中心后备电源、储能系统及市场渠道等方面的资源优势，加快推进锌基电池在数据中心UPS、储能、绿色能源等市场的商业化应用，推动科研成果迈向更大规模、更高层次的产业化发展。

唐子杰博士说：「团队的目标是研发兼具安全与高效的新一代电池技术。水系锌电池系统消除了火灾风险、降低成本，并能在大规模储能及备用电源应用中安全可靠地运行。在『产学研1+计划』支持下，期望进一步结合香港作为国际金融中心及数字枢纽的优势，推动相关技术率先服务本地数据中心、金融机构、医疗系统及高端商业设施对高可靠备电系统的需求，并以香港作为技术展示、标准对接及海外市场拓展的平台，加快科研成果走向国际市场。」