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全球翼展最大太阳能无人机首飞背后汉能正持续为产业转型赋能《新闻》高速电机

2020-11-22 04:47:12  百元机械网

全球翼展最大太阳能无人机首飞背后,汉能正持续为产业转型赋能

2018-11-23 11:38来源:公司深读//

原标题:全球翼展最大太阳能无人机首飞背后,汉能正持续为产业转型赋能

文/王梦洁

近日,据美国航空科技媒体aviation week & space technology报道,波音公司旗下极光飞行科学公司(aurora)生产出一台翼展达到243英尺(74米)的太阳能无人机,一举打破无人机翼展世界纪录。在这款名为“奥德修斯”无人机身上一个更强大的应用就是加载了汉能阿尔塔全球领先的柔性砷化镓薄膜电池。

(图为波音旗下“奥德修斯”无人机)

事实上,在不久前,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(fraunhofer ise)认证,汉能阿尔塔砷化镓(gaas)薄膜单结电池转换效率达到29.1%,成为全球第一。

这也是汉能alta砷化镓薄膜电池一年内两次打破世界纪录。公开资料显示,2010年,单结电池转换效率的世界纪录在2010年被alta突破,并连续6次被alta刷新,最近的一次是alta在2018年上半年创造的28.9%。

(图为汉能柔性砷化镓电池)

“随着我们日益迈向自动化机械时代,能不间断获得补充的能源变得愈发重要。”alta devices首席营销官里克·卡普斯塔(rich kapusta)曾说,随着自动化机械的趋势日益明显,人类将需要这样一种能量来源,它既可以不间断地产生电力,又几乎不会改变接收电力的物体的形态。

面向未来的“黑科技”不断落地

近年来,共享单车、新能源汽车、无人机等一批创新的科技产品逐渐进入大众视线,科技正在为人们带来更多的便捷和实惠。而高科技从象牙塔走向寻常百姓家,其背后却许多尖端的基础科技的有机结合。

以“奥德修斯”无人机为例,其在机翼上表面、尾翼边缘和垂直尾翼都覆盖了砷化镓柔性电池,电池阵列又与复合表面板进行了整体固化,最大化减轻机体自重、降低空气阻力。

(图为波音旗下“奥德修斯”无人机)

据极光飞行科学公司首席技术官和无人驾驶飞机系统副总裁汤姆?克兰西(tom clancy)介绍,奥德修斯可以承载比同类其他任何飞机更大的有效载荷,具有高适应性和可重新配置性,搭载专业观测设备后,可以测量关键但复杂的环境退化因素,包括植被,冰覆盖,甚至地面水分,是气候和天气研究人员的理想选择。

据测算,薄膜太阳能技术的转化率每提高一个百分点,其成本会下降5%到8%。凭借高转换效率的特点,配以轻、薄、柔的特性,薄膜太阳能芯片可以在不影响设计外观的情况下,广泛应用于汽车、无人机、无人驾驶系统、卫星、消费类电子产品、传感器、远程探测等各类应用领域。

在无人机领域取得的突破,只是汉能面向前沿科技发展的一个缩影。

(图为波音旗下“奥德修斯”无人机)

此前,面向主流商用市场,汉能已经推出了装备砷化镓薄膜太阳能电池的4.4米翼展固定翼无人机,续航时长达到6~10小时,里程达到400~700公里,成为世界上航时最长的工业级太阳能无人机。

而移动出行领域,汉能先后与福耀玻璃成功研发薄膜太阳能车顶,又在去年8月与德国奥迪达成合作研发薄膜太阳能全景车顶,摆脱了传统电动汽车对充电桩的依赖,使汽车中短途“不插电无限行驶”成为可能;汉能还与北汽新能源合作,双方在“智慧交通,绿色出行”的合作框架内,推进汽车天窗车顶解决方案、新能源汽车充换电站、共享电动汽车等项目。

共享经济方面,汉能与摩拜等共享单车企合作,在单车车筐上集成这一技术芯片,用于智能锁供电,并探索智能、绿色的城市短途出行的解决方案。

2017年7月,融合了薄膜电池的新一代发电建材——汉瓦首次问世;今年4月,汉能创始人、汉能移动能源控股集团董事局主席李河君再次向外界推出单玻汉瓦,新产品每片重量仅5.2公斤,降低了汉瓦的安装难度。

(图为2018年上海snec展会上观众参观汉瓦产品)

在演讲中,李河君透露,在北京地区,如果一个家庭安装100平方米的标准版汉瓦,安装功率8.5kw,在汉瓦30年生命周期中可以发30.6万度电,仅仅是发电收益就能达到26.6万元,是初期投入费用的两倍以上;每安装25w汉瓦的减排效果和环保价值相当于种1棵树,1㎡汉瓦的功率为85瓦,相当于3.4棵树。

今年9月,汉能再次在北京水立方发布了新品“汉墙”,使用薄膜太阳能技术大幅改造建筑物,直面建筑能耗和建筑污染,点亮了未来建筑和生态融合的前景。

事实上,从全球范围看,太阳能发电技术与民用产品的结合越来越生机勃勃,行业的跨界整合、产品的跨界生产已成为太阳能产业发展的新趋势;在中国制造2025计划,以及中国产业模式升级转型的历史进程中,光伏产业所扮演的角色也越发重要。

在这一过程中,汉能的动向值得关注。

专注薄膜电池领域

公开资料显示,光伏产业主要有晶硅和薄膜两大技术路线。晶硅路线以多晶硅为原料,制造出单晶或者多晶硅片,然后据此生产出可以吸收太阳能的电池片;薄膜路径则是以玻璃、不锈钢、塑料等作为衬底,沉降多层次微米级或者纳米级光敏材料作为电池的光吸收层。

薄膜材料技术相对复杂,根据吸收层材料的不同,主要分为硅基薄膜、锑化镉、铜铟镓镉、砷化镓等。

2012年起,汉能先后收购四家薄膜公司,依次为德国solibor公司、美国miasole公司和global solar energy(gse)公司,其主营铜铟镓硒薄膜电池,以及主营砷化镓薄膜电池的美国alta devices公司。其中,alta主营砷化镓(gaas)柔性薄膜电池的研究和开发,是目前世界最领先的薄膜太阳能电池技术掌握者之一,曾在2012年、2013年连续被麻省理工学院《科技创业》杂志(mit technology review)评为"全球最具颠覆性创新公司”。

在完成系列收购后,汉能一举奠定了优势地位。如今,不仅在砷化镓电池领域,汉能保持双结电池(31.6%)、单结电池(29.1%)、量产组件(25.1%)转换率等多项全球领先水平,汉能子公司solibro制造的玻璃基大面积铜铟镓硒(cigs)薄膜组件转化率达到18.72%;子公司miasolé依靠溅射法制造的柔性铜铟镓硒薄膜组件,转化率达到19.4%,均为目前全球最高水平。

在薄膜电池领域掌握核心技术后,2017年起,汉能与多个移动能源产业园订立设备及服务销售合同,打造集薄膜太阳能电池技术研发、高端装备制造、组件生产、应用产品研发于一体的高科技 + 能源现代产业链。

(图为汉能山东淄博cigs产线)

而在下游业务方面,汉能仍以经销商合作伙伴模式和大客户直销模式齐头并进,为客户提供“一站式”服务与解决方案。

目前,汉能solibro技术组件已经全球多个项目中实地应用。2016年8月,运用solibro组件的山东邹城工业园区3mw薄膜太阳能项目完成并网发电,项目总面积超过3万平方米,是目前全国单体规模最大的铜铟镓硒(cigs)薄膜太阳能电站。

此外,在香港沙头角屋顶、北京 cbd 核心区“中国尊“大楼、瑞典斯德哥尔摩别墅项目、黑龙江省七台河市勃利县光伏扶贫项目,都出现了汉能薄膜电池的身影;在国外,应用这一技术的德国哈勒erdgas体育场屋顶项目、德国阿摩尔兰德地面电站、沙肯特哈尔工商业屋顶等项目也受到客户好评。

汉能solibro组件还出现在光伏扶贫项目中。2017年广东省肇庆市政协在封开县都平镇建设的160千瓦光伏扶贫项目并网发电。据悉,肇庆市每年多现阴雨天气,但该项目日平均发电量在400度以上。

2018年中报显示,尽管光伏行业遭遇“531新政“的短期冲击,但汉能依然创造了亮眼的业绩:根据汉能薄膜于8月30日晚公布的中期业绩显示,2018年上半年,公司实现净利润73.3亿港元,相比2017年上半年2.45亿港元的净利润同比增近30倍;营业收入204.15亿港元,同比增约615%。

半年报表示,净利润大涨,主要因为上游板块签订多个产业园项目与新增客户,并向各地产业园大量交付装备产线。其中,上游板块贡献收入190.84亿港元,同比增长超10倍;下游板块贡献收入13.3亿港元,同比增17.9%;上游和下游在总收入的占比分别在93.5%及6.5%。

汉能的业绩,部分反映出全球范围内太阳能发电技术与民用产品的结合越来越生机勃勃,行业的跨界整合、产品的跨界生产已成为太阳能产业发展的新趋势。

近年来,汉能提出了“移动能源”的概念。经过这几年的技术积淀,汉能搭建了柔性薄膜太阳能产品的完整技术路线体系,并通过共享单车、背包、新能源汽车等载体,使薄膜太阳能开始走进千家万户,也为各行各业尤其是制造业的转型升级持续赋能。

赋能中国产业转型

汉能的“黑科技”不断落地,也与决策层的政策导向“不谋而合”。今年4月,工信部、住建部等六部委联合发布《智能光伏产业发展行动计划(2018-2020年)》,对新产品新业态、光伏智能创新和清洁能源智能升级和应用提出了指导意见,明确提出“推动先进光伏产品与消费电子、户外产品、交通工具、航空航天、军事国防等结合,鼓励发展太阳能充电包、背包、衣物、太阳能无人机、快装电站等丰富多样的移动产品”。

当前,新一轮科技革命方兴未艾,国际产业分工格局正在重塑,为了抓住本轮机遇、加快转变经济增长方式,我国于近年来提出了雄心勃勃的“中国制造2025”计划,包含制造业创新、智能制造、工业强基、绿色制造和高端装备创新工程,智能光伏产业对加速我国在相关优势领域的技术优势向产业优势转化、提高我国新兴产业竞争力水平方面,具有重要价值和潜力,恰好可以为中国制造2025的全周期、全链条赋能。

这也是汉能正在努力的方向。财报显示,汉能正在通过不断的技术研发,通过薄膜太阳能核心技术构建移动能源产业链:数据显示,截至11月11日,汉能全球累计专利申请超过8559件,累计授权专利1857件。

数据显示,未来3年,我国相关产品的潜在市场总规模达8万亿元,有望成为“十三五”期间拉动经济增长的新引擎。“

进入2018年下半年,中国经济保持平稳运行,但国内外环境错综复杂。在这一背景下,企业尤其是民营企业的命运受到各方关注。当前,汉能也发出了自己的声音。

“企业是国家核心竞争力,它本质就包括着科技、金融等方面的竞争力。因此,科技、金融本质表现在企业的核心竞争力。一个国家的强大最终都集中表现在企业的强大。”11月8日,同时担任全国工商联第十一届执行委员会副主席、汉能移动能源控股集团董事局主席李河君,在全国工商联主席高端峰会演讲上说。

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