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漢能助波音打造平流層無(wú)人機(jī)，中國(guó)“智造”深入全球

楊思超

今年前三季度，我國(guó)能源供需延續(xù)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化，節(jié)能降耗扎實(shí)推進(jìn)。這樣的現(xiàn)狀，與能源改革分不開(kāi)。從經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展到高質(zhì)量發(fā)展，十九大明確中國(guó)要告別高資源消耗或是高污染排放的發(fā)展方式，更注重可持續(xù)發(fā)展。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，從政府到社會(huì)企業(yè)都投入了很多力量去改善。對(duì)于能源改革中最“難啃”的電力體制，所做的工作則是，把能關(guān)的用煤發(fā)電的火電廠基本上都關(guān)了，而剩下的較大規(guī)模的火電廠，在原材料使用及排放上做最大優(yōu)化，同時(shí)大力推進(jìn)使用清潔能源。在清潔型能源中太陽(yáng)能占了重要地位。而經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的積累，中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電制造現(xiàn)已深入到全球產(chǎn)業(yè)鏈中。

美國(guó)專業(yè)媒體aviation week & space technology的報(bào)道。

最近，據(jù)美國(guó)專業(yè)媒體aviation week & space technology報(bào)道，采用漢能阿爾塔（alta devices）的柔性砷化鎵薄膜電池，波音公司旗下極光飛行科學(xué)公司（aurora）有了更厲害的操作。他們?cè)O(shè)計(jì)了一架翼展243英尺（74米）的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)“奧德修斯”（odysseus）。

奧德修斯僅靠太陽(yáng)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(yáng)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(kāi)始飛行測(cè)試。據(jù)了解，第二架類似的飛機(jī)正在建造中，第三架也開(kāi)始啟動(dòng)。

飛行高度及續(xù)航能力是技術(shù)突破焦點(diǎn)

從漢能薄膜發(fā)電集團(tuán)（0566.hk，以下簡(jiǎn)稱“漢能薄膜”）方面了解到，2015年，漢能薄膜全資并購(gòu)了位于美國(guó)加州的阿爾塔設(shè)備公司（alta devices），后者成為漢能旗下子公司。多年來(lái)，alta devices專注于用薄膜太陽(yáng)能技術(shù)為自治系統(tǒng)提供運(yùn)行所需的電能。并始終是保持著單結(jié)砷化鎵電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。

近日，據(jù)世界三大再生能源研究機(jī)構(gòu)之一的德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所（fraunhofer ise）認(rèn)證，alta devices砷化鎵薄膜單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29.1%，這也是繼今年6月創(chuàng)造28.9%后一年中第二次被刷新。

此次，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)“奧德修斯”，運(yùn)用的alta devices柔性砷化鎵薄膜電池，其技術(shù)是一種面向未來(lái)的薄膜太陽(yáng)能技術(shù)。在相同面積下，它產(chǎn)生的效能可以達(dá)到普通柔性太陽(yáng)能電池的2到3倍，是目前全球轉(zhuǎn)換率最高的薄膜太陽(yáng)能技術(shù)。

太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)“奧德修斯”（odysseus）。

極光首席技術(shù)官和無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)副總裁湯姆·克蘭西（tom clancy）表示，“把太陽(yáng)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)翼上表面、尾翼邊緣和垂直尾翼都覆蓋了太陽(yáng)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。”

當(dāng)太陽(yáng)能用在無(wú)人機(jī)上，其續(xù)航能力引人注目。現(xiàn)在世界上通用的高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)，大部分均采用活塞或渦軸等吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。采用這些常規(guī)動(dòng)力的長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)一遇高空空氣稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)功率會(huì)大幅降低，油耗增高，因此，現(xiàn)有常規(guī)動(dòng)力飛機(jī)的飛行高度和續(xù)航能力很難進(jìn)一步提高。

而以太陽(yáng)光能作為能源的無(wú)人機(jī)可以彌補(bǔ)這些不足，飛得更高更遠(yuǎn)。白天，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)依靠太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，為動(dòng)力系統(tǒng)、航空電子設(shè)備及任務(wù)載荷提供能量，同時(shí)將多余的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池中。夜晚，它再通過(guò)蓄電池的電能持續(xù)飛行。如果太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)每天白天存儲(chǔ)的能量可以滿足夜晚飛行的需要，就能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的持續(xù)飛行，若不考慮其部件的壽命，理論上可以“永久飛行”。和傳統(tǒng)以化學(xué)燃料為能源的飛機(jī)相比，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)還有不污染大氣的優(yōu)勢(shì)，是真正的綠色環(huán)保飛行器。

“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。”alta devices首席營(yíng)銷(xiāo)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(lái)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)。

薄膜太陽(yáng)能帶來(lái)更多新可能

在技術(shù)路線上的成績(jī)，這并不是漢能薄膜的首次突破。至目前為止，涵蓋銅銦鎵硒（gigs）和砷化鎵（gaas）兩條主流技術(shù)路線，漢能薄膜在太陽(yáng)能領(lǐng)域已保持著四項(xiàng)世界紀(jì)錄。其光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.1%，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miasole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。

alta生產(chǎn)線。

目前，漢能薄膜的技術(shù)研發(fā)基地和產(chǎn)品研發(fā)中心遍布美國(guó)、瑞典、德國(guó)、中國(guó)北京、中國(guó)成都等地，擁有2000多名研發(fā)人員。截止11月26日，漢能全球累計(jì)專利申請(qǐng)超過(guò)8件，累計(jì)授權(quán)專利1880件。

漢能薄膜率先提出了“移動(dòng)能源”的概念。經(jīng)過(guò)這幾年的技術(shù)積淀，漢能薄膜搭建了柔性薄膜太陽(yáng)能產(chǎn)品的完整技術(shù)路線體系。除了在移動(dòng)能源的創(chuàng)新與布局，如漢包、漢傘、無(wú)人機(jī)，及新能源汽車(chē)等，其在建筑上的產(chǎn)品技術(shù)也一直處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。

國(guó)家住建部數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)的建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的30%。廣義的建筑能耗包括從建筑材料制造、建筑施工，到人們?nèi)粘Ｔ诮ㄖ械牟膳⒖照{(diào)和照明等。從“耗能城市”向“節(jié)能城市”轉(zhuǎn)變，漢能薄膜也不遺余力的發(fā)揮著自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

漢能薄膜的漢瓦。

如漢能薄膜明星產(chǎn)品——漢瓦，作為一款建材，其安全性能較比傳統(tǒng)屋面瓦全面提升，具有更優(yōu)異的隔熱、保溫、防火、防滲水、抗冰雹等性能。此外，漢瓦的大規(guī)模推廣應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。安裝一片漢瓦，就相當(dāng)于在地球上多種了一棵樹(shù)。現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)每年銷(xiāo)售的10億平米瓦片，如果全部換成漢瓦，那么每年的潛在裝機(jī)容量可以達(dá)到100gw，減排大約1億噸，相當(dāng)于多種了40億棵樹(shù)。

另一款建筑產(chǎn)品——漢墻，芯片轉(zhuǎn)換率21%，領(lǐng)先行業(yè)至少3到5年。漢墻將薄膜太陽(yáng)能芯片與玻璃幕墻合二為一，兼具高效發(fā)電性能和高等級(jí)安全性能。以安裝1000平米漢墻為例，日發(fā)電量可達(dá)到326度，一年的發(fā)電量可達(dá)11.89萬(wàn)度。假設(shè)全國(guó)30億平方米的幕墻全部采用發(fā)電墻系統(tǒng)，一年的發(fā)電量就可達(dá)到2448億度，相當(dāng)于2.5座三峽電站。

從無(wú)人機(jī)到新能源汽車(chē)，從可穿戴到建筑發(fā)電產(chǎn)品，在薄膜太陽(yáng)能技術(shù)為主引擎的驅(qū)動(dòng)下，在研發(fā)、裝備制造、組件生產(chǎn)及多樣化市場(chǎng)應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈孵化下，世界能源格局正在改變，移動(dòng)能源時(shí)代正在開(kāi)啟。新能源技術(shù)也正助力新動(dòng)能的發(fā)展。

（本文來(lái)自于澎湃新聞）

責(zé)任編輯：萬(wàn)露

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