避免起火、爆炸風險 臺科大郭俞麟團隊打造釩液流電池

記者黃仁杰／台北報導

在全球能源轉型與減碳壓力下，可再生能源不僅要「夠用」，還需要「夠綠、夠安全」。國立臺灣科技大學機械工程系特聘教授郭俞麟帶領團隊，利用電漿技術研發出一款釩液流電池（Vanadium Redox Flow Battery, VRFB），主打低碳製程、長壽命與高安全性，更有潛力幫助企業與家庭達成「電力自給自足」。若成功推廣，可彰顯儲能安全外，也能同時呼應到日前南韓政府資料中心因鋰電池起火的安全性提升問題。

目前市面常見的儲能方式主要有鉛酸電池和鋰離子電池。鉛酸電池雖成本低，但內含鉛與酸液導致環境污染與回收問題；鋰離子電池雖具高能量密度、體積小的優勢，但在高溫、過充或結構受損時，可能引發熱失控（thermal runaway），以致燃燒或爆炸事故。此類安全問題正好對應了近期南韓資料中心因鋰離子電池於進行 UPS（不斷電系統）搬遷作業時不慎引發火災一事，而這起事故的關鍵在於使用鋰電池的過程中，一旦因安全防護不當從而導致的燃燒和爆炸等之後果可謂非常嚴重。

因此，郭俞麟研究團隊採用「常壓電漿製程技術」製作液流電池電極的安全性提升，就顯得格外值得注意。該團隊利用常溫常壓電漿技術嘗試將多種金屬氧化物作為儲能反應的催化劑均勻附著於碳材表面，此過程中不需酸液的加入也不產生化學廢水，且製程也不需任何高溫設備或真空腔體。整體製程單純、環保和安全，不僅依靠單一製程就提升儲能效率，也大幅降低了製造時的碳足跡與安全風險。郭俞麟強調，這樣製造出來的電池幾乎不使用高耗能程序，碳足跡自然降低，也不易被課碳稅。

另外，團隊表示這款液流電池可與太陽能、風能系統並聯使用，像一座「電能水塔」，在用電離峰時期儲電、尖峰時期釋放，幫助企業與家庭達成電力自給自足。負責團隊研究的博士生Ahmad Nur Riza分享，與鋰電池相比，它具有「不依賴稀有金屬、供應較穩定」、「不容易燃燒或爆炸」、「循環壽命更長」、「可擴充性佳」和「彈性尺寸」等特點。

郭俞麟提醒，當全球高度依賴數據中心與電力基礎設施時，儲能系統的安全性和穩定性就是底線。」目前團隊已與台灣廠商進行電池量產開發與壽命監測系統研發，並積極規劃導入 AI 與大數據分析，建立一系列電池老化監控系統，預測潛在故障與最佳維護時間。