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薄膜技术的应用:汉能让波音平流层太阳能无人机“永飞” 薄膜电池技术行业领先


来源:乐橙娱乐官网 | 时间:2019-01-27

  今年11月,无人机领域诞生了全世界翼展最大的平流层太阳能无人机——据美国专业媒体Aviation Week & Space Technology报道,波音公司旗下极光飞行科学公司设计了一架翼展243英尺(74米)的平流层太阳能无人机“奥德修斯”。

  平流层又称同温层,位于对流层之上,顶端距离地面大约30公里,具备温度稳定、风向水平的特点,是飞行器比较理想的飞行空间。近些年来,有关平流层飞行器的研发兴起。资料显示,平流层飞行器可以替代卫星的绝大部分功能,如通信、导航、农业、气象、测绘等。由于平流层飞行器距离地面更近,它们因此具备了卫星所不可比拟的成本优势和因距离产生的独到的技术优势。

  在平流层飞行器的众多研制中,平流层无人机的研发是一大热门。常规的无人机存在的诸多不足,其中最主要的缺陷便是空中停留时间非常有限,这是受到常规无人机的主要动力来源为普通能源所限制。而太阳能光电技术的迅速进步,打破了无人机动力能源的限制,配合平流层稳定的飞行条件,各国都纷纷掀起平流层太阳能无人机的研发热潮。

  “奥德修斯”,这架被视作“永飞机”的平流层太阳能无人机,就不同于目前市场上大多数无人机使用锂离子电池、内燃机发电、氢燃料电池等作为动力来源,而是仅依靠太阳能提供动力就能有效地无限飞行。薄膜技术的应用据悉,该无人机将于明年2月下旬在波多黎各进行飞行测试。

  那么,是什么技术解决了“奥德修斯”的动力之源?答案指向汉能的砷化镓技术。

  据介绍,“奥德修斯”的机翼表面、尾翼边缘和垂直尾翼上均覆盖了由汉能阿尔塔(Alta Devices)公司提供的柔性砷化镓薄膜太阳能电池。极光首席技术官和无人驾驶飞机系统副总裁汤姆克兰西表示,汉能阿尔塔公司提供的砷化镓柔性电池阵列与复合表面板进行了整体固化以减轻重量,提高耐久性。

  公开数据显示,在相同面积下,砷化镓技术产生的效能可以达到普通柔性太阳能电池的2到3倍,是目前全球转换率最高的薄膜太阳能技术。11月,汉能集团宣布旗下砷化镓技术获世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所认证,汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29.1%,再次刷新世界纪录。

  自2010年突破单结电池转换效率的世界纪录后,汉能阿尔塔此后连续6次刷新数据。今年6月份,该公司将这一技术的电池转换效率刷新至28.9%。此番数据的再度提升,预示着汉能在砷化镓电池领域保持着双结电池、单结电池和量产组件转换率等多项数据的领先。

  汉能对于薄膜太阳能技术的专注度有目共睹。2012年至2014年,汉能通过并购,先后收购了德国铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池制造商Solibro、美国铜铟镓硒薄膜太阳能电池制造商MiaSol和Global Solar Energy(GSE)、美国柔性砷化镓薄膜太阳能电池制造商Alta Devices公司,完成了对全球顶尖薄膜太阳能技术储备,并累计投入超百亿美元用于全球技术并购、整合,自主研发以及项目建设。截至11月26日,汉能全球累计专利申请超过8600件,累计授权专利1880件。

  值得一提的是,汉能大力储备上述技术之后,其也顺势提出了“移动能源”的战略布局。

  薄膜太阳能技术应用广阔。以汉能阿尔塔砷化镓技术为例,该技术可被广泛应用于卫星航天航空发电、通信等高附加值领域。而开发下游光伏应用产品,成为该公司自2015年提出“移动能源”的概念后,迅速落地的一大业务特征。近些年来,汉能涌现出一大批光伏应用产品汉瓦、汉伞、汉包、汉纸,以及全太阳能动力汽车、无人机等。

  相关技术应用也吸引了部分领域知名企业的关注。2017年8月,奥迪与汉能阿尔塔签订薄膜太阳能技术战略合作备忘录,汉能的砷化镓薄膜太阳能技术成为奥迪汽车太阳能车顶解决方案的首选;2018年5、6月份,汉能的铜铟镓硒技术应用到顺丰和京东物流两大快递巨头的物流车上。