无人机Aquila也让中国太阳能电池“领先一把”？

Facebook在7月21日宣布，其研制的太阳能无人机Aquila已于6月28日在亚利桑那州成功完成首次试飞。Facebook过去几年曾表示要研制无人机实现互联网接入计划，为全球无互联网接入地区提供互联网接入服务，而此次试飞的太阳能无人机Aqiula，则正是这一计划的核心。

在全球范围内，目前存在许多互联网的死角，即便从长期远景来看，这些地区也是绝无可能建设地面网络通信设备，为用户提供互联网服务的。鉴于此，Facebook和谷歌都提出了自己的互联网接入计划，谷歌的计划是使用热气球提供接入服务，热气球可在空中漂浮半年左右，承担网络信号传输接入职责，而Facebook的互联网接入计划，主角则是太阳能无人机，据悉Facebook的太阳能无人机Aquila可在空中不间断飞行三个月时间。

Aqiula在空中飞行不需要载重，本身重量仅为453公斤，翼展与波音737相仿，巡航速度120公里，功耗5000瓦。虽然功耗较低，但Aqiula自重并不轻，且需要在空中不间断飞行三个月左右，必须要有足够的电力动力保障，因此动力技术及系统将成为这款无人机最为核心的部分。能飞三个月的无人机，一定是太阳能电池驱动的，目前传统电池甚至汽油动力，都无法满足无人机如此长时间的巡航。有几个问题十分令人兴奋，Aquila用的是什么样的太阳能电池技术？是哪家提供的？

Facebook也提到了无人机电池面临的技术挑战，Aquila需要在时间较短的白天收集到足够的能量，这样才能支持无人机的夜间飞行，公司正在寻求全球技术资源不断推进高能量密度电池的提升极限。这番表态可解读为Facebook非常重视新电池技术的应用突破，使Aquila可以完成连续飞行三个月的设想。所以可以想象到的是，Facebook对太阳能电池供应商将精心选择，并提出苛刻的技术要求。

不能不提的是去年炒的火热的瑞士“阳光动力2号”太阳能动力飞机，它的体型庞大，重量2.3吨,相当于一辆小汽车的重量。为保证足够的太阳能板面积，所以翼展达到了72米,比波音747客机还要宽。在机翼上镶有17248片第一代单晶硅薄膜太阳能电池，太阳能转化为电能的效率为23%左右,这在现有的太阳能电池技术中水平已经算是高了。这些电池板每块仅厚135微米。为了满足昼夜飞行的需要,它的发动机吊舱中还安装了633公斤重的锂离子电池,以进行能量储备。这样,太阳能电池板所产生的电量,除了供其日间飞行外,还可以实现夜间飞行。

“阳光动力2号”太阳能动力成功飞行且影响力巨大，但虽然经过飞行后发现存在许多性能提升瓶颈，更重要的是引来无使用价值的质疑。网易航空认为，在太阳能电池转换效率实现量级突破之前，以太阳能为动力的飞机，只适合造无人机，不适合有人机。这是因为需要飞机造的足够大，才能保证机翼有足够的面积贴轻薄的太阳能电池板。由于光能－电能转化效率过低，造成飞机尺寸巨大，而承载能力有限。以正在环球飞行赚足眼球的“阳光动力2号”为例，翼展超过波音747，远超Facebook的“Aquila”无人机，却只能乘座一人，且无任何客机必须的客舱增压设备。加上太阳能飞机有长巡航时间的特性，动辄连续飞行几天，甚至数周数月不落地，所以对有人机不是必须的，甚至是没有意义的。而对于无人机，用作通讯或监视平台，则是必须的。所以“阳光动力二号”无实用价值只是环保噱头而已。

太阳能无人机的技术难点，就在于白天能够吸收更多、更高转化率的阳光电能并储存起来，满足夜间飞行，能够在第二天太阳升起之前不至于电池耗尽降落。把这个问题解决了，无人机在空中永久飞行是完全可以实现的，所以太阳能无人机在空中飞三个月只是个阶段性目标。但前提是，要寻找到能够满足以上要求的、质量更轻，效率更高的光伏产品薄膜光伏芯片及组件系统的解决方案。

而从Facebook的Aquila飞机自重和使用环境来看，也不可能采用“阳光动力2号”使用的第一代单晶硅薄膜太阳能电池发电，晶硅光伏本身的重量，也会给无人机的续航能力带来很大负担。其太阳能电池的解决方案必然是属于第二代光伏的薄膜发电。在转化效率方面，最初的第一代薄膜光伏系统是不如晶硅光伏的，但第二代之后已有显著改善，目前第三代产品已达到甚至超过晶硅光伏的转化效率。

更为重要的一点，是薄膜光伏的弱光性较好，因为这种光伏可以适应空中复杂的弱光环境。对于阳光吸收范围更广，400-1100纳米的光强也能转化为电能，这意味着只要有光就行，即便在阴天的状况下也能正常运行发一定的电量。相对而言，晶硅光伏在弱光性方面就存在短板了，必须要有强光才可发电，阴天下雨就只能处于停工状态。从Aquila无人机所承担的任务来说，薄膜光伏发电显然是首选。体重更轻的薄膜光伏显然更适合空中作业，可为无人机提供较强的电能供应，同时避免自身重量耗费更多能源。2015年Facebook曾进行无人机地面试飞，当时透露出来的一点明确的信息就是，其采用的是高效的薄膜太阳能电池。

另外，从Facebook自身的企业属性来看，他们是不太可能自己研制太阳能电池的，必然会从现有全球供应商中进行选择。若论光伏产业，多集中在中德日美韩等国，中国目前是全球第一大传统晶硅产国，占据了95%的市场份额。可喜的是更高端的薄膜光伏技术公司中国也有而且技术全球领先，它就是汉能薄膜发电。目前汉能的薄膜光伏产品是第三代砷化镓薄膜技术。前首富李河君在考察了全球几百家光伏企业后，一口气全资收购了全球最先进的4个薄膜太阳能企业——德国的Solibro、美国的MiaSolé、Global Solar Energy和Alta Devices。这几家企业，已掌握铜铟镓硒、砷化镓等多条产品技术路线，目前在全球拥有专利申请超过1319件，其中60%为发明专利。收购后持续技术研发投入。现在分别在薄膜柔韧性和转换率等技术领域排名世界第一，经美国国家可再生能源实验室认证，汉能海外子公司美国阿尔塔设备公司砷化镓双结电池的转化率达到31.6%，打破双结电池世界纪录。所以至少从效率上中国的薄膜光伏已超过晶硅光伏并全球领先，当然薄膜光伏还有一些生产成本还很高，但在迎来量产之后，相信成本还会有显著下降。

那么，Facebook的合作者到底是哪家？会不会是中国的汉能薄膜呢？根据各种现实情况来分析的话，Facebook的供应商应该是中国汉能薄膜的可能性大，而且很大。

首先Facebook的高端定位和技术要求，肯定也是必须要选择世界是转化效率最高的薄膜太阳能技术及组件，汉能的薄膜现在是全球领先，可以说几乎是其唯一选择，汉能就是Facebook无人机太阳能电池供应商的可能性应该无悬念。

一些书面证据也可以部分印证这一猜测，从汉能2015年报中可以看到一段这样的表述：“本集团移动能源事业群，在市场方面主要完成了部分战略性大客户的订单，如交付全球知名企业高空长航时无人机的电池产品订单”。只要就其中关键细节问两个问题，这一切就越来越明朗了。2015年时，哪个全球知名企业在做高空长航时无人机？汉能在2015完成了全球知名企业高空长航时无人机电池产品订单，2016年6月Aquila首航试飞成功，真是巧合？

如果以上推断成立的话，真的可以说借Facebook无人机Aquila的光，也让中国的太阳能电池领先了一把！这无疑是值得庆幸的。

生成海报

免责声明：本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明，并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后，将会依法尽快联系相关文章源头核实，沟通删除相关内容或断开相关链接。