永飛！平流層！漢能助力波音實(shí)現(xiàn)逆天無人機(jī)

無人機(jī)大家都不陌生，但對(duì)于能飛上平流層、執(zhí)行特殊任務(wù)的無人機(jī)大眾卻知之甚少。目前，世界各國都希望研制超長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)，從而使得可以實(shí)際利用的任務(wù)時(shí)間比例上升，增強(qiáng)任務(wù)執(zhí)行能力，降低總體成本。平流層的空氣密度只有地面的20%，幾乎沒有任何云朵，使太陽能發(fā)電變得更為簡(jiǎn)單。因此利用太陽的能量是保障動(dòng)力來源，延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間最理想的方式。這樣一來，高效且靠譜的太陽能發(fā)電技術(shù)就顯得尤為重要，而對(duì)于高空無人機(jī)這樣需要輕量化設(shè)計(jì)的精密設(shè)備，自然是薄膜太陽能應(yīng)用的廣闊天地。

無人機(jī)發(fā)電技術(shù)看漢能

近日，據(jù)美國專業(yè)媒體Aviation Week & Space Technology報(bào)道，波音公司旗下極光飛行科學(xué)公司（Aurora）設(shè)計(jì)了一架翼展243英尺（74米）的太陽能無人機(jī)“奧德修斯”（Odysseus）。奧德修斯僅靠太陽提供動(dòng)力就能有效地?zé)o限飛行，擁有當(dāng)今持久性太陽能航空中最大的有效載荷能力。測(cè)試完成后，飛機(jī)將在2019年2月下旬運(yùn)往波多黎各開始飛行測(cè)試。“奧德修斯”正是運(yùn)用了薄膜太陽能發(fā)電技術(shù)，并且這項(xiàng)技術(shù)來自中國的漢能。

極光首席技術(shù)官和無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)副總裁湯姆·克蘭西（Tom Clancy）說，把太陽能電池集成到飛機(jī)的結(jié)構(gòu)中，提供了相對(duì)較高的功率重量比。飛機(jī)在機(jī)翼表面、尾翼邊緣和垂直尾翼都覆蓋了太陽能電池。漢能阿爾塔提供的砷化鎵柔性電池陣列與復(fù)合表面板進(jìn)行了整體固化以減輕重量，提高耐久性。

太陽能無人機(jī)“奧德修斯”（Odysseus）

漢能砷化鎵薄膜電池技術(shù)具有高轉(zhuǎn)換效率，配以輕、薄、柔的特性，使薄膜太陽能芯片能夠在不影響設(shè)計(jì)外觀的情況下，廣泛應(yīng)用于汽車、無人機(jī)、無人駕駛系統(tǒng)、衛(wèi)星、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、傳感器、遠(yuǎn)程探測(cè)等各類應(yīng)用領(lǐng)域。早前漢能就將砷化鎵薄膜太陽能電池應(yīng)用在無人機(jī)上，研發(fā)出了可將續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)到6至10小時(shí)，作業(yè)范圍擴(kuò)展到400至700公里的4.4米固定翼工業(yè)級(jí)太陽能無人機(jī)，性能上優(yōu)越于續(xù)航時(shí)間為1.5至2小時(shí)，作業(yè)范圍在200公里以內(nèi)的常規(guī)純電池動(dòng)力無人機(jī)。而這一次與“奧德修斯”的結(jié)合無疑是讓漢能砷化鎵薄膜有了更大的施展空間。

據(jù)介紹，奧德修斯的全球運(yùn)營(yíng)區(qū)域超過其他同類型產(chǎn)品，它可以承載比同類其他任何飛機(jī)(開發(fā)和生產(chǎn)中)更大的有效載荷，并且只花費(fèi)衛(wèi)星造價(jià)的很小一部分。奧德修斯還具有高適應(yīng)性和可重新配置性，這意味著它可以根據(jù)任務(wù)要求甚至技術(shù)進(jìn)步繼續(xù)重新定位和重新編程。此外，它還是氣候和天氣研究人員的理想選擇，他們致力于測(cè)量關(guān)鍵但復(fù)雜的環(huán)境退化因素，包括植被，冰覆蓋，甚至地面水分。

戰(zhàn)略眼光決定制高點(diǎn)

漢能2009年正式進(jìn)入薄膜太陽能領(lǐng)域，如今已經(jīng)成為該領(lǐng)域首屈一指的企業(yè)。創(chuàng)始人李河君一早就認(rèn)識(shí)到，未來能源競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵就在于核心技術(shù)：誰擁有了核心技術(shù)，誰就擁有了能源，整個(gè)能源競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)生了根本性的變化。兩年的時(shí)間里，李河君及漢能團(tuán)隊(duì)考察了幾百家企業(yè)，開始了海外收購之路。德國Solibro、美國MiaSolé、Global Solar Energy、Alta Devices，4家擁有領(lǐng)先薄膜太陽技術(shù)的海外公司都被漢能收入麾下。果斷、精準(zhǔn)，漢能迅速占領(lǐng)了薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。

阿爾塔(Alta Devices)公司就是收購之路的最后一站，2014年被漢能全資并購，這也是漢能實(shí)現(xiàn)薄膜太陽能領(lǐng)域銅銦鎵硒和砷化鎵兩大核心技術(shù)交叉覆蓋的重要里程碑。Alta Devices的砷化鎵（GaAs）柔性薄膜技術(shù)，始終是該領(lǐng)域研發(fā)及量產(chǎn)組件轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄保持者，且遙遙領(lǐng)先于同類產(chǎn)品，并被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星航天航空發(fā)電、軍品、通信等領(lǐng)域，是很多薄膜太陽能領(lǐng)域尖端技術(shù)工作者“可望而不可求”的夢(mèng)想。在美國麻省理工學(xué)院（MIT）的榜單中，Alta Devices是全球最具創(chuàng)新力的企業(yè)之一。

漢能薄膜太陽能芯片

通過針對(duì)這些領(lǐng)先技術(shù)的一系列整合，漢能迅速打開了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、積極協(xié)同、有效合作的局面，屢破紀(jì)錄，專利數(shù)節(jié)節(jié)攀升。 其中砷化鎵單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率今年內(nèi)就被突破了兩次，11月?lián)澜缛笤偕茉囱芯繖C(jī)構(gòu)之一的德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer ISE）認(rèn)證，阿爾塔砷化鎵薄膜單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29.1%，上一次是6月創(chuàng)下的28.9%。目前，漢能在砷化鎵電池領(lǐng)域，保持雙結(jié)電池（31.6%）、單結(jié)電池（29.1%）、量產(chǎn)組件（25.1%）轉(zhuǎn)換率等多項(xiàng)全球領(lǐng)先水平，進(jìn)一步奠定了其在高效太陽能薄膜電池領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)先地位。

“隨著我們?nèi)找孢~向自動(dòng)化機(jī)械時(shí)代，能不間斷獲得能源的補(bǔ)充變得愈發(fā)重要?！盇lta Devices首席營(yíng)銷官里克·卡普斯塔（Rich Kapusta）表示。他認(rèn)為，隨著自動(dòng)化機(jī)械的趨勢(shì)日益明顯，人類將需要這樣一種能量來源，它既可以不間斷地產(chǎn)生電力，又幾乎不會(huì)改變接收電力的物體形態(tài)。多年來，漢能阿爾塔專注于用薄膜太陽能技術(shù)，為自治系統(tǒng)提供運(yùn)行所需的電能?！鞍査哪繕?biāo)是幫助實(shí)現(xiàn)更廣泛的自治系統(tǒng)，并持續(xù)引領(lǐng)薄膜太陽能行業(yè)，我們相信這是實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的最佳方式?！睗h能阿爾塔首席執(zhí)行官丁建表示。

移動(dòng)能源的“面面俱到”

在持續(xù)穩(wěn)定的投資研發(fā)下，不僅是砷化鎵（GaAs）技術(shù)領(lǐng)域，漢能子公司Solibro制造的玻璃基大面積銅銦鎵硒（CIGS）薄膜組件轉(zhuǎn)換率達(dá)到18.72%；子公司MiaSolé依靠濺射法制造的柔性銅銦鎵硒薄膜組件，轉(zhuǎn)換率達(dá)到19.4%，均為目前全球最高水平。截止11月26日，漢能全球累計(jì)專利申請(qǐng)超過8600件，累計(jì)授權(quán)專利1880件。

薄膜太陽能就是人造葉綠素，因?yàn)楸∧ぬ柲苄酒闹踩?，萬物都有創(chuàng)造能量的可能，能源將無處不在，無時(shí)不在。漢能于2015年率先提出了“移動(dòng)能源”的概念，現(xiàn)如今漢能憑借光電轉(zhuǎn)換效率上的技術(shù)突破，原材料國產(chǎn)化促使成本下降，移動(dòng)能源類產(chǎn)品的市場(chǎng)供不應(yīng)求，以及核心裝備制造能力大幅提升，打開了薄膜太陽能產(chǎn)業(yè)化的局面。

漢墻效果圖

除了無人機(jī)上的應(yīng)用，利用砷化鎵薄膜太陽能技術(shù)，漢能還研發(fā)了全太陽能動(dòng)力汽車，擺脫了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車對(duì)充電樁的依賴，使汽車中短途“不插電無限行駛”成為可能。去年8月，漢能與德國奧迪達(dá)成合作，雙方將運(yùn)用砷化鎵薄膜太陽能技術(shù)，推出薄膜太陽能全景車頂。而根據(jù)其它各條技術(shù)路線的不同特點(diǎn)，漢能也都轉(zhuǎn)化為不同的應(yīng)用產(chǎn)品和解決方案，找到了最佳出口。漢墻、漢瓦、漢傘、漢紙、漢包，漢能利用柔性可彎曲、質(zhì)量輕、弱光性好、顏色可調(diào)、形狀可塑的薄膜太陽能賦能生活的多維脈絡(luò)，“住”、“行”、“用”的各個(gè)場(chǎng)景。隨著漢能不斷加大技術(shù)研發(fā)投入，深耕移動(dòng)能源領(lǐng)域，能源會(huì)無處不在，人類的工業(yè)流程將翻開嶄新的篇章。