波音采用太陽能造出人類歷史上第一款永續(xù)飛行器
2018-11-21 10:20:59 來源: 瀏覽次數(shù):0
11月14日,據(jù)美國(guó)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)采用漢能阿爾塔全球領(lǐng)先的柔性砷化鎵薄膜電池,實(shí)現(xiàn)人類歷史上第一次永續(xù)飛行。
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。據(jù)了解,第二架類似的飛機(jī)正在建造中,第三架也開始啟動(dòng)。
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。而就在本周,漢能剛剛宣布旗下美國(guó)子公司阿爾塔(Alta Devices)的單結(jié)砷化鎵電池打破世界紀(jì)錄。
據(jù)介紹,奧德修斯的全球飛行區(qū)域也超過其他同類型產(chǎn)品,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。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。
奧德修斯所采用的砷化鎵電池,具有高轉(zhuǎn)換效率,配以輕、薄、柔的特性,使薄膜太陽能組件能夠在不影響設(shè)計(jì)外觀的情況下,很早以前就被用于航天領(lǐng)域,后延伸到汽車、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。此次為波音太陽能無人機(jī)交付砷化鎵薄膜電池的漢能,一年內(nèi)兩次打破砷化鎵電池轉(zhuǎn)換率世界紀(jì)錄,正在引領(lǐng)全球太陽能產(chǎn)業(yè)升級(jí)的大潮:
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%,再次刷新世界紀(jì)錄。
據(jù)漢能透露,單結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄在2010年被Alta突破,并連續(xù)6次被Alta刷新,最近的一次是Alta在2018年上半年創(chuàng)造的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。
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%,刷新世界紀(jì)錄。
“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。
2012至2014年,漢能先后完成了對(duì)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公司的收購。擁有了銅銦鎵硒、砷化鎵等多項(xiàng)技術(shù)專利,并具備了柔性薄膜太陽能生產(chǎn)線核心裝備的自主設(shè)計(jì)以及制造能力。
目前漢能阿爾塔制備的單結(jié)砷化鎵GaAs薄膜太陽能組件,經(jīng)過國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,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。
丁建認(rèn)為,從全球范圍看,太陽能發(fā)電技術(shù)與民用產(chǎn)品的結(jié)合越來越生機(jī)勃勃,行業(yè)的跨界整合、產(chǎn)品的跨界生產(chǎn)已成為太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。
基于此,漢能率先提出了“移動(dòng)能源”的概念。經(jīng)過這幾年的技術(shù)積淀,漢能搭建了柔性薄膜太陽能產(chǎn)品的完整技術(shù)路線體系,并通過共享單車、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。
在波音的永續(xù)飛行無人機(jī)推出之前,此前漢能還研發(fā)了世界上航時(shí)最長(zhǎng)的工業(yè)級(jí)太陽能無人機(jī),解決了傳統(tǒng)無人機(jī)航時(shí)短的“痛點(diǎn)”。常規(guī)純電池動(dòng)力無人機(jī)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),而漢能的4.4米固定翼無人機(jī)可將將續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)到6至10小時(shí),將作業(yè)范圍擴(kuò)展到400至700公里。
除與無人機(jī)之外,去年8月,漢能還與德國(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),推出了薄膜太陽能全景車頂。
“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的形態(tài)。