【專訪】無線充電之父嘆科究經費難覓:政府制度僵化令人大跌眼鏡

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踏進實驗室,房內有一個用支架搭建、混黑布料圍着的小角落,「我們搭出來,本用來研究三維空間無線充電技術。在大型空間裏,模型機不用電池也可以飛,但現在沒錢,所以得個殼。」香港大學電機電子工程系講座教授許樹源指着它笑笑說。訪問前夕,適逢研究資助局公布2018/19學年「主題研究計劃」的撥款結果,五份研究建議書獲批資助合共2.06億元,但許樹源的三維空間無線充電技術項目卻未能佔一席位。

港大電機電子工程系講座教授許樹源表示,在港尋覓研究資金並不容易。(高仲明攝)

許樹源在上世紀八十年代於英國完成學士及博士學位後留在當地任教,及後赴澳洲工作。回歸前一年,當時他仍在悉尼大學出任高級講師,時任香港城市大學副校長先後三次飛到悉尼,邀請他加入城大,「當時城大希望擴充科研部分,想一些在研究上活躍的人加入,本來預計回來兩年,看看環境再作打算。」但他眼見雙親日漸年邁,小孩開始入讀小學,便打消離開的念頭。

在城大工作期間,許樹源着手研究無線充電及應用,前後花了九年,無線充電器終於面世,2010年更獲無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)確立為國際標準Qi,廣被逾百家電子產品製造商聯盟成員如Philips(飛利浦)、Sony(索尼)及Samsung(三星)等使用。

無線充電器即透過發射低頻電磁波,讓手提電話及平板電腦等便攜電子裝置同時放在同一個平台上充電,充電時間與一般充電器相若,卻毋須連接充電線。(資料圖片/區慶威攝)

許樹源說,自己的發明變成標準,最大的貢獻不在無線充電的基本原理,而是發明一系列技術,令技術更安全可靠及提高效率。美籍發明家Nikola Tesla早於120年前發明無線充電,卻有不少安全問題,所以他站在巨人的肩膀上改良技術,透過三層線圈陣列設計,識別可作充電的電子裝置後,再令能量集中於產品貼着的充電器的範圍之內,電磁場不會外漏,用家在無線充電器任何位置放置手機,都可安全地接收充足電力,令技術「落地」。

但他的研究之路並非一帆風順,他回想,當年獲教資會(大學教育資助委員會)資助50萬元研究經費,惟後期資源匱乏,無以為繼,難以支援開發新技術:「當時有一所私人公司,資助40多萬元支持研究。後來,歐洲飛利浦支持了三年。那班高層其後離開飛利浦,成立了一所公司(ConvenientPower),並向城大購入我的技術。」

發明家Nikola Tesla早於120年前發明無線充電,但當時存在不少安全問題。(資料圖片/Getty Images)

資助科研 本地商界態度冷淡

科學園初創公司ConvenientPower在2006年成立,創辦人鄧蘊美向城大購得技術授權,更推動制訂無線充電標準。許樹源直言他們的視野並非本地企業可媲美:「飛利浦前高層想得較長遠,那些是他們(本地企業)想不到的。他們認為此技術不能單靠一所小型公司代理,需要一個國際標準,並在兩年內聯絡許多大機構,牽頭成立國際充電聯盟,如果沒有他們,我想(技術)一定出不到街。」其實,許樹源曾向香港及澳門的企業推廣技術,但對方不感興趣,即使有意接洽,提出的要求也苛刻。

科學園初創公司ConvenientPower向城大購得無線充電技術授權,更推動制訂無線充電標準。(資料圖片/吳鍾坤攝)

事實上,在許多先進經濟體如日本及新加坡,當地的私營界別是研究開支的主要動力,而香港則由高等教育院校作主導,儘管研究資助來源不一,教資會及其轄下的研資局(研究資助局)仍是為本地學術研究提供資助的主要機構,即來自政府。大學在2016/17學年的研究開支總額接近102.71億元,相等於同期香港本地生產總值約0.4%,開支總額較上年度增加7.54%。在眾多資助來源中,教資會和研資局分別佔約65.47億元(63.7%)及9.983億元(9.7%),政府其他資助計劃亦有9.405億元(9.2%),換言之,大學有逾八成的研究經費來自政府;反觀香港商界對大學科研資助的態度十分冷淡,只佔15.3%。「20年來,我們很少得到本地企業的支持,那次(無線充電技術研究)有經費,也是因為飛利浦職員。」現時,以高壓電纜監測儀器供電的無線傳電技術,只在內地與南方電網合作,以及大規模測試。

身為教徒的許樹源受聖經《創世紀》啟發,在廿多年前,其電機及電子工程工作與推動環保及可持續發展技術密不可分。他對政府推行的環保工作看不過眼,坦言那些是「很幼稚的概念」,只談慳電,但無視產品壽命短、產生大量電子廢料的後果。講一套、做半套,環保終仍不得其所。

以獲廣泛使用的慳電膽為例,一般壽命為一至三年,質素低下的數個月便會出問題。「雖然慳電,卻含有水銀及造成大量電子廢料,每年有數十億隻(慳電膽)送去堆填區,所以,那些(環保)概念是錯的。我們說要取代鎢絲燈泡,應等LED燈成熟,而非使用慳電膽,但那時政府不聽。」在他眼中,可持續發展不外乎三個方面:節能、產品壽命長及循環再用的物料,可惜不只是港府,許多地方都將節能及環保混為一談。他無奈地說,十年前已在報章刊文及在立法會會議上指出,但沒人聽得入耳,故決定用行動改變這個窘局。他在2011年加入港大,在2012/13學年「主題研究計劃」中成功申請約2,172萬元資助,研究可取代高損耗鎢絲燈和含有水銀熒光燈的照明技術,在理論和實際應用上均取得重要突破。

一般壽命一至三年的慳電膽雖然慳電,但內含水銀及造成大量電子廢料。(資料圖片/視覺中國)

團隊研發了高能源效率、高發光效率、壽命長和可循環再用的LED照明系統,成功創造全球首個被動式LED街燈驅動器,用電效率逾90%,壽命達10至15年不等,是普通LED燈的五倍:「與同類產品比較,其他產品丟了五次,但15年後,我們(的LED燈)還有80%可循環再用,變相大量減少電子廢物。」

目前,街燈已在廣東省鶴山市使用,近年由最初的300支廣泛應用至8,000支,反而在港沒有立身之地,為什麼本地發明未有在港派上用場?許樹源坦言沒有參與商業運作,僅將技術交予大學與代理公司磋商。

2017年許樹源的團隊成功創造全球首個被動式LED街燈驅動器,可準確調節LED照明光暗度和色溫。(香港大學圖片)

囿於制度 本地發明內地發亮

據許樹源了解,本地曾設立數支LED路燈,惟暫未見後續發展,政府態度亦不得而知。他推斷該發明或礙於專利和獨家技術,在政府現行的招標制度下,很大機會被視為壟斷,難被廣泛應用,「此技術特別之處在於沒有市場對手,與本港講求公平原則、需要有對手的採購政策背道而馳。因此我經常問:如果有藥廠擁有一種治療癌症的藥物專利,你會採用嗎?他們(政府)答不到這問題。」他有氣沒氣地補充,內地講求功績,香港則着重少做少錯。

目前,除了研資局的17個計劃外,政府不少部門如環保署、創新科技署、創新辦(政策創新與統籌辦事處)等均有管理合共11個研究資助計劃,許樹源也曾先後四次申請創新科技署轄下計劃,如創新及科技支援計劃及大學與產業合作計劃,研發LED路燈照明系統及節能調光器等,各項目獲得從24.5萬至180萬元不等,合共約333萬元。

被動式LED街燈驅動器在廣東省鶴山市由最初的300支廣泛應用至8,000支,反觀香港發明未在本地派上用場。(高仲明攝)

許樹源還記得,曾向創新及科技基金申請約30萬元,本預留約三分一金額作申請專利之用,團隊如期在18個月內完成計劃,卻因律師行的收據在18個月後發出,而不獲該部分的資助,幸好當時港大願意承擔,但這種僵化制度令他大跌眼鏡。

許樹源在科研界打滾多年,早已榮獲多項殊榮及頭銜:如國際電機電子工程學會William E. Newell電力電子大獎、國際電子電機工程師學會院士及英國皇家工程院院士等。他更是首位提出LED「光熱電統一理論」的人。除此以外,他還發明「平面無鐵芯變壓器」及用於穩定風力發電供電的「電力彈簧」等新技術,現約有60個專利技術及產品,供工業界使用。儘管他備受國際重視,但在這座城市,從事研究仍掣肘處處、難盡人意。

上文節錄自第130期《香港01》周報(2018年9月17日)《本地經費難覓 研究難以容身 無線充電之父:科研最重要是人》。

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