日前，波音旗下極光飛行科學(xué)公司(Aurora)設(shè)計(jì)建造的僅靠太陽提供動(dòng)力就能有效無限飛行的無人機(jī)“奧德修斯”(Odysseus)，經(jīng)過測(cè)試后將實(shí)現(xiàn)首飛。據(jù)悉，奧德修斯擁有當(dāng)今持久性太陽能航空中最大的有效載荷能力，具有高適應(yīng)性和可重新配置性。值得注意的是，支撐無人機(jī)能夠完成這些工作的太陽能電池是來自于漢能阿爾塔公司的柔性砷化鎵薄膜電池。該電池的高轉(zhuǎn)換率和輕薄的特點(diǎn)，保證了奧德修斯輕量化設(shè)計(jì)和高載荷能力。有專家預(yù)測(cè)，未來，以柔性砷化鎵薄膜發(fā)電技術(shù)為代表的薄膜發(fā)電領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀鼜V闊的數(shù)十萬億級(jí)的市場(chǎng)。

助波音無人機(jī)無限飛行

據(jù)了解，奧德修斯翼展達(dá)243英尺，約合74米，僅靠太陽提供動(dòng)力就能有效地?zé)o限飛行，打破了一直困擾無人機(jī)發(fā)展的續(xù)航瓶頸。并且，該無人機(jī)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。第二架類似的飛機(jī)正在建造中，第三架的建造計(jì)劃已啟動(dòng)。

奧德修斯的全球運(yùn)營(yíng)區(qū)域也超過其他同類型產(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)很小的一部分費(fèi)用。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，奧德修斯可以搭載相應(yīng)載荷測(cè)量關(guān)鍵但復(fù)雜的環(huán)境退化因素，包括植被、冰覆蓋、甚至地面水分等數(shù)據(jù)指標(biāo)。

在業(yè)內(nèi)人士看來，電池一直制約太陽能無人機(jī)發(fā)展，奧德修斯的出現(xiàn)打破了這一瓶頸。目前，太陽能飛行器普遍使用的是單晶硅或多晶硅電池，單晶硅電池技術(shù)相對(duì)成熟，但是能量轉(zhuǎn)換方式比較粗放，并且重量大，對(duì)飛行器設(shè)計(jì)要求比較高。目前，設(shè)計(jì)續(xù)航時(shí)間可以超過6個(gè)月的太陽能飛機(jī)，無一例外使用的都是薄膜電池。

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)翼上表面、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。

目前，飛行時(shí)間最長(zhǎng)的無人機(jī)為歐洲空客研發(fā)的澤弗-S，該無人機(jī)已經(jīng)打破了飛行器不加油的飛行世界紀(jì)錄，可以在空中續(xù)航長(zhǎng)達(dá)半月之久。按照技術(shù)人員的說法，該型太陽能飛機(jī)可以在2.1萬米的高空連續(xù)飛行至少45天。

多領(lǐng)域技術(shù)儲(chǔ)備顯優(yōu)勢(shì)

奧德修斯打破了太陽能無人機(jī)的電池瓶頸，重量大幅減輕，實(shí)現(xiàn)無限飛行，得益于漢能阿爾塔提供的砷化鎵柔性電池的高轉(zhuǎn)換率。

據(jù)了解，砷化鎵技術(shù)是一種面向未來的薄膜太陽能技術(shù)，在相同面積下，它產(chǎn)生的效能可以達(dá)到普通柔性太陽能電池的2-3倍，是目前全球轉(zhuǎn)換率最高的薄膜太陽能技術(shù)。

“隨著我們?nèi)找孢~向自動(dòng)化機(jī)械時(shí)代，能不間斷獲得補(bǔ)充的能源變得愈發(fā)重要。”Alta 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)。

值得注意的是，近日，漢能砷化鎵(GaAs)技術(shù)再獲重大突破，連續(xù)6次打破了砷化鎵薄膜單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。據(jù)德國(guó)弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)認(rèn)證，漢能阿爾塔砷化鎵薄膜單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29.1%，打破了2018年上半年自身創(chuàng)造的28.9%的世界紀(jì)錄。

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。“阿爾塔的目標(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。”漢能阿爾塔首席執(zhí)行官丁建表示。

據(jù)介紹，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。

不僅在砷化鎵技術(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。

在薄膜發(fā)電領(lǐng)域，漢能走在世界前列，得益于多年前的提前布局。2012-2014年，漢能先后收購了德國(guó)銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池制造商Solibro、美國(guó)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池制造商Miasolé和Global Solar Energy(GSE)、美國(guó)柔性砷化鎵薄膜太陽能電池制造商Alta Devices四家公司。

通過全球布局，匯聚人才，漢能已成為高科技能源跨國(guó)企業(yè)。目前，漢能的技術(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;截至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。

政策引導(dǎo)掘數(shù)萬億市場(chǎng)

技術(shù)領(lǐng)域不斷地積累與準(zhǔn)備，在行業(yè)風(fēng)口吹過時(shí)，企業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入快車道。

2018年4月，工信部、住建部等六部委聯(lián)合發(fā)布《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020年)》，對(duì)新產(chǎn)品新業(yè)態(tài)、光伏智能創(chuàng)新及清潔能源智能升級(jí)和應(yīng)用提出了指導(dǎo)意見，明確提出“推動(dòng)先進(jìn)光伏產(chǎn)品與消費(fèi)電子、戶外產(chǎn)品、交通工具、航空航天、軍事國(guó)防等結(jié)合，鼓勵(lì)發(fā)展太陽能充電包、背包、衣物、太陽能無人機(jī)、快裝電站等豐富多樣的移動(dòng)產(chǎn)品”。

以漢能砷化鎵薄膜電池為例，該技術(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。

僅無人機(jī)領(lǐng)域一項(xiàng)，未來的市場(chǎng)規(guī)模就將達(dá)萬億級(jí)。中航工業(yè)近日發(fā)布的《無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展白皮書(2018)》顯示，目前全球無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模比20年前增長(zhǎng)30倍，全球年產(chǎn)值約150億美元。未來十年，產(chǎn)值累計(jì)超過4000億美元，預(yù)計(jì)將帶動(dòng)萬億美元級(jí)的產(chǎn)業(yè)配套拓展和創(chuàng)新服務(wù)市場(chǎng)。

很多高科技企業(yè)都開始布局太陽能無人機(jī)領(lǐng)域。2016年7月，F(xiàn)acebook研制的太陽能無人機(jī)Aquila完成首次試飛，這架飛機(jī)的主要功能是為偏遠(yuǎn)無法上網(wǎng)的地區(qū)提供信號(hào)。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可能只是太陽能無人機(jī)應(yīng)用的開始，這之后很可能迎來一場(chǎng)無人機(jī)的場(chǎng)景革命，迅速改寫太陽能無人機(jī)在人類世界中的運(yùn)用方式和所處地位。

除了在無人機(jī)領(lǐng)域，漢能已經(jīng)搭建了柔性薄膜太陽能產(chǎn)品的完整技術(shù)路線體系。采用CIGS薄膜太陽能芯片，漢能成功研制出漢瓦和漢能發(fā)電墻，并且，通過共享單車、背包、新能源汽車等載體，使薄膜太陽能開始走進(jìn)千家萬戶。目前，漢能在建筑、交通、設(shè)施、應(yīng)急、電子等領(lǐng)域推出了20余款產(chǎn)品和解決方案。2017年8月，漢能與德國(guó)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。

數(shù)據(jù)顯示，未來三年，我國(guó)相關(guān)移動(dòng)能源產(chǎn)品的潛在市場(chǎng)總規(guī)模達(dá)8萬億元，漢瓦和漢能發(fā)電墻所在的光伏發(fā)電墻市場(chǎng)也是一個(gè)20萬億元的市場(chǎng)，每年增量也在1萬億-2萬億元，有望成為“十三五”期間拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。