理大高等研究院傑出學人講座: 南方科技大學趙天壽講席教授主講「流體電池實現長時儲能」

南方科技大學機械與能源工程系講席教授、碳中和能源研究院院長趙天壽教授，於2025年7月4日在香港理工大學校園主講第41場理大高等研究院傑出學人講座，講題為「流體電池實現長時儲能」。是次講座吸引了逾90名參加者親臨出席，以及來自不同國家和地區超過15,400名線上觀眾通過社交媒體平台觀看直播。

講座由理大潘樂陶慈善基金智慧能源研究院院長王盛衞教授致歡迎辭並介紹主講嘉賓揭開序幕。

趙教授在開場時強調儲能技術對實現碳中和目標的關鍵作用，尤其是中國爭取於2060年前達到碳中和的承諾。他指出，未來電力系統在發電、配電及用電環節中需配置儲能設備，其產業規模更達萬億英鎊。趙教授提到，電網級儲能系統需具備三大核心條件：安全可靠、成本效益、不受場地及資源限制。他特別指出，可再生能源的發電因受環境變化而波動，這間歇性問題可持續數十小時，因此長時儲能是避免電力浪費、提升電網靈活性的關鍵。

趙教授提倡採用氫能、甲醇、氨能等「液體能源載體」，以及電解槽、燃料電池及液流電池等「液流電池技術」，來實現高效、長時、選址靈活度大的儲能方案。他介紹了「氫儲能」及「氧化還原液流電池」兩類液流電池技術的優勢、應用及挑戰。氫儲能雖然具備高能量密度、長時儲存及無地域限制的優勢，但其對於鉑電極物料和低溫高壓儲存及運輸的條件需求，導致技術成本高昂。氧化還原液流電池的安全性高、壽命長、儲能時長靈活、可分離裝置設計，使其尤其適用於大規模儲能，但其高成本仍是挑戰。趙教授提到，目前的核心科學難題在於透過探究多尺度結構中表面反應與物質傳遞的相互作用，發展出用於預測和設計匹配的微觀和宏觀結構的理論與方法，從而實現反應與傳遞的協同效應，最大限度地提高電池性能。他的團隊採用交叉學科方法，透過結合電化學及熱流體科學，發展出熱電化學理論，並據此革新電池膜與電極材料，成功研製出循環壽命超長的液流電池，其充放電次數可達15,000次以上。

最後，趙教授提出「電燃料」概念，這一種潔淨、可再生、可充電的液體燃料。電燃料儲能技術不受時空限制、兼具高儲能效率及高功率密度、易擴展、適應性強、安全、環保、相較經濟實惠，是傳統燃料電池的優良替代方案。趙教授總結時指出，其研究旨在為儲能技術突破奠定科學基礎，通過優化性能、成本及使用壽命，推動潔淨能源的普及應用。

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