【专访】无线充电之父叹科究经费难觅:政府制度僵化令人大跌眼镜

撰文: 陈澔琳
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踏进实验室,房内有一个用支架搭建、混黑布料围着的小角落,“我们搭出来,本用来研究三维空间无线充电技术。在大型空间里,模型机不用电池也可以飞,但现在没钱,所以得个壳。”香港大学电机电子工程系讲座教授许树源指着它笑笑说。访问前夕,适逢研究资助局公布2018/19学年“主题研究计划”的拨款结果,五份研究建议书获批资助合共2.06亿元,但许树源的三维空间无线充电技术项目却未能占一席位。

港大电机电子工程系讲座教授许树源表示,在港寻觅研究资金并不容易。(高仲明摄)

许树源在上世纪八十年代于英国完成学士及博士学位后留在当地任教,及后赴澳大利亚工作。回归前一年,当时他仍在悉尼大学出任高级讲师,时任香港城市大学副校长先后三次飞到悉尼,邀请他加入城大,“当时城大希望扩充科研部分,想一些在研究上活跃的人加入,本来预计回来两年,看看环境再作打算。”但他眼见双亲日渐年迈,小孩开始入读小学,便打消离开的念头。

在城大工作期间,许树源着手研究无线充电及应用,前后花了九年,无线充电器终于面世,2010年更获无线充电联盟(Wireless Power Consortium, WPC)确立为国际标准Qi,广被逾百家电子产品制造商联盟成员如Philips(飞利浦)、Sony(索尼)及Samsung(三星)等使用。

无线充电器即透过发射低频电磁波,让手提电话及平板电脑等便携电子装置同时放在同一个平台上充电,充电时间与一般充电器相若,却毋须连接充电线。(资料图片/区庆威摄)

许树源说,自己的发明变成标准,最大的贡献不在无线充电的基本原理,而是发明一系列技术,令技术更安全可靠及提高效率。美籍发明家Nikola Tesla早于120年前发明无线充电,却有不少安全问题,所以他站在巨人的肩膀上改良技术,透过三层线圈阵列设计,识别可作充电的电子装置后,再令能量集中于产品贴着的充电器的范围之内,电磁场不会外漏,用家在无线充电器任何位置放置手机,都可安全地接收充足电力,令技术“落地”。

但他的研究之路并非一帆风顺,他回想,当年获教资会(大学教育资助委员会)资助50万元研究经费,惟后期资源匮乏,无以为继,难以支援开发新技术:“当时有一所私人公司,资助40多万元支持研究。后来,欧洲飞利浦支持了三年。那班高层其后离开飞利浦,成立了一所公司(ConvenientPower),并向城大购入我的技术。”

发明家Nikola Tesla早于120年前发明无线充电,但当时存在不少安全问题。(资料图片/Getty Images)

资助科研 本地商界态度冷淡

科学园初创公司ConvenientPower在2006年成立,创办人邓蕴美向城大购得技术授权,更推动制订无线充电标准。许树源直言他们的视野并非本地企业可媲美:“飞利浦前高层想得较长远,那些是他们(本地企业)想不到的。他们认为此技术不能单靠一所小型公司代理,需要一个国际标准,并在两年内联络许多大机构,牵头成立国际充电联盟,如果没有他们,我想(技术)一定出不到街。”其实,许树源曾向香港及澳门的企业推广技术,但对方不感兴趣,即使有意接洽,提出的要求也苛刻。

科学园初创公司ConvenientPower向城大购得无线充电技术授权,更推动制订无线充电标准。(资料图片/吴钟坤摄)

事实上,在许多先进经济体如日本及新加坡,当地的私营界别是研究开支的主要动力,而香港则由高等教育院校作主导,尽管研究资助来源不一,教资会及其辖下的研资局(研究资助局)仍是为本地学术研究提供资助的主要机构,即来自政府。大学在2016/17学年的研究开支总额接近102.71亿元,相等于同期香港本地生产总值约0.4%,开支总额较上年度增加7.54%。在众多资助来源中,教资会和研资局分别占约65.47亿元(63.7%)及9.983亿元(9.7%),政府其他资助计划亦有9.405亿元(9.2%),换言之,大学有逾八成的研究经费来自政府;反观香港商界对大学科研资助的态度十分冷淡,只占15.3%。“20年来,我们很少得到本地企业的支持,那次(无线充电技术研究)有经费,也是因为飞利浦职员。”现时,以高压电缆监测仪器供电的无线传电技术,只在内地与南方电网合作,以及大规模测试。

身为教徒的许树源受圣经《创世纪》启发,在廿多年前,其电机及电子工程工作与推动环保及可持续发展技术密不可分。他对政府推行的环保工作看不过眼,坦言那些是“很幼稚的概念”,只谈悭电,但无视产品寿命短、产生大量电子废料的后果。讲一套、做半套,环保终仍不得其所。

以获广泛使用的悭电胆为例,一般寿命为一至三年,质素低下的数个月便会出问题。“虽然悭电,却含有水银及造成大量电子废料,每年有数十亿只(悭电胆)送去堆填区,所以,那些(环保)概念是错的。我们说要取代钨丝灯泡,应等LED灯成熟,而非使用悭电胆,但那时政府不听。”在他眼中,可持续发展不外乎三个方面:节能、产品寿命长及循环再用的物料,可惜不只是港府,许多地方都将节能及环保混为一谈。他无奈地说,十年前已在报章刊文及在立法会会议上指出,但没人听得入耳,故决定用行动改变这个窘局。他在2011年加入港大,在2012/13学年“主题研究计划”中成功申请约2,172万元资助,研究可取代高损耗钨丝灯和含有水银荧光灯的照明技术,在理论和实际应用上均取得重要突破。

一般寿命一至三年的悭电胆虽然悭电,但内含水银及造成大量电子废料。(资料图片/视觉中国)

团队研发了高能源效率、高发光效率、寿命长和可循环再用的LED照明系统,成功创造全球首个被动式LED街灯驱动器,用电效率逾90%,寿命达10至15年不等,是普通LED灯的五倍:“与同类产品比较,其他产品丢了五次,但15年后,我们(的LED灯)还有80%可循环再用,变相大量减少电子废物。”

目前,街灯已在广东省鹤山市使用,近年由最初的300支广泛应用至8,000支,反而在港没有立身之地,为什么本地发明未有在港派上用场?许树源坦言没有参与商业运作,仅将技术交予大学与代理公司磋商。

2017年许树源的团队成功创造全球首个被动式LED街灯驱动器,可准确调节LED照明光暗度和色温。(香港大学图片)

囿于制度 本地发明内地发亮

据许树源了解,本地曾设立数支LED路灯,惟暂未见后续发展,政府态度亦不得而知。他推断该发明或碍于专利和独家技术,在政府现行的招标制度下,很大机会被视为垄断,难被广泛应用,“此技术特别之处在于没有市场对手,与本港讲求公平原则、需要有对手的采购政策背道而驰。因此我经常问:如果有药厂拥有一种治疗癌症的药物专利,你会采用吗?他们(政府)答不到这问题。”他有气没气地补充,内地讲求功绩,香港则着重少做少错。

目前,除了研资局的17个计划外,政府不少部门如环保署、创新科技署、创新办(政策创新与统筹办事处)等均有管理合共11个研究资助计划,许树源也曾先后四次申请创新科技署辖下计划,如创新及科技支援计划及大学与产业合作计划,研发LED路灯照明系统及节能调光器等,各项目获得从24.5万至180万元不等,合共约333万元。

被动式LED街灯驱动器在广东省鹤山市由最初的300支广泛应用至8,000支,反观香港发明未在本地派上用场。(高仲明摄)

许树源还记得,曾向创新及科技基金申请约30万元,本预留约三分一金额作申请专利之用,团队如期在18个月内完成计划,却因律师行的收据在18个月后发出,而不获该部分的资助,幸好当时港大愿意承担,但这种僵化制度令他大跌眼镜。

许树源在科研界打滚多年,早已荣获多项殊荣及头衔:如国际电机电子工程学会William E. Newell电力电子大奖、国际电子电机工程师学会院士及英国皇家工程院院士等。他更是首位提出LED“光热电统一理论”的人。除此以外,他还发明“平面无铁芯变压器”及用于稳定风力发电供电的“电力弹簧”等新技术,现约有60个专利技术及产品,供工业界使用。尽管他备受国际重视,但在这座城市,从事研究仍掣肘处处、难尽人意。

上文节录自第130期《香港01》周报(2018年9月17日)《本地经费难觅 研究难以容身 无线充电之父:科研最重要是人》。

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