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为何是这项中国技术,让波音无人机在平流层“无限飞行”?

来源:汉能移动能源 作者:Hanergy 发布时间:2018-12-06 15:10 阅读数:2301

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要说近期航空界轰动全球的大事儿,可是非“奥德修斯上天”莫属了!那这个跟古希腊神话英雄同名的主角究竟是什么?为啥引得这番轩然大波?别急,小编这就来科普下!

“奥德修斯”是由波音公司旗下的极光飞行科学公司(Aurora)设计制造的一架无人机,不同于其他无人机,它的翼展高达243英尺(约74米),可谓是无人机翼展之最,更引人注目的是,据美国航空科技媒体Aviation Week & Space Technology最新报道显示,“‘奥德修斯依靠太阳提供动力,可以有效实现无限飞行,并且拥有当今持久性太阳能航空器里面最大的有效载荷能力。”划重点→无!限!飞!行!这可是无人机史无前例的创举!那么,它到底是如何实现无限飞行的?且听小编细细道来。

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“奥德修斯无限飞行梦想

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在业内人看来,制约无人机发展的最大障碍是续航能力。有些无人机在动力方案上,无论选择锂电池、氢燃料电池还是内燃机发电,都难以让无人机做到长时间续航。公开资料显示,当前多旋翼无人机的续航世界纪录是7小时17分。

 

随着人们对无人机动力方案的不断调整,太阳能成为延长无人机续航的极佳方案。当阳光充足的时候,太阳能电池可以自动吸收能量,并储存在电池内部作为动力来源,从而解决无人机续航问题。不过现在多数无人机采用的是单晶硅或多晶硅太阳能电池。从技术上看,单晶硅电池相对成熟,但是由于能量转换方式比较粗放,并且重量大,在一定程度上限制了无人机的续航能力。既可以为无人机提供动力,又不能增加负担,成为最大诉求。

 

直到奥德修斯的诞生。

它经过特殊设计,在机翼表面、尾翼边缘和垂直尾翼上都覆盖了太阳能电池。而为“奥德修斯”提供动力来源的,正是汉能阿尔塔公司研发的砷化镓柔性电池,其轻薄和转换效率高等特点刚好解决了承载过重和动力持续供应问题,成功打破无人机续航瓶颈,实现“无限飞行”。报道称,奥德修斯的全球运营区域将超过其他同类型产品,同时,它也可以承载更大的有效载荷。据悉,该飞机测试完成后,将在2019年2月下旬运往波多黎各开始飞行测试,第二架类似的飞机正在建造中,第三架的建造计划已经启动。

为何是汉能的砷化镓柔性电池?

首先,具有轻薄特点的汉能砷化镓柔性电池可以减轻机身重量,节省能耗,这是普通电池无法比拟的。引用极光飞行首席技术官和无人驾驶飞行系统副总裁汤姆·克兰西(Tom Clancy)的说法是,“把太阳能电池集成到飞机的结构中,提供了相对较高的功率重量比。汉能阿尔塔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。”

 

其次,高转换率太阳能电池让奥德修斯无限飞行成为可能。就在极光飞行推出“奥德修斯”之前,汉能阿尔塔刚刚再次刷新了单结砷化镓电池的世界纪录。根据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)的权威认证,汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池的转换效率达到29.1%,刷新世界纪录。不仅如此,汉能在砷化镓电池领域,保持双结电池(31.6%)、量产组件(25.1%)转换率等多项全球领先水平。

 

因此在相同面积下,搭载汉能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倍到3倍。

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砷化镓应用在多领域发力

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早在两年前,砷化镓就运用在无人机领域。2016年7月,Facebook研制的太阳能无人机Aquila完成首次试飞,续航可达数月,它搭载的就是汉能砷化镓柔性电池。业内人士认为,不久很可能迎来一场无人机的场景革命,迅速改写太阳能无人机在人类世界中的运用方式和所处地位。

除了无人机和卫星领域,砷化镓还在其他领域扮演重要角色。它因具有高转换效率,配以轻、薄、柔的特性,使薄膜太阳能芯片能够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。

 

砷化镓在多个领域发力,带动多领域市场规模的增长,仅无人机领域一项,未来的市场规模就将达万亿级。中航工业近日发布的《无人机系统发展白皮书(2018)》显示,目前全球无人机系统产业投资规模比20年前增长30倍,全球年产值约150亿美元。未来十年,产值累计超过4000亿美元,预计将带动万亿美元级的产业配套拓展和创新服务市场。

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汉能Alta Devices砷化镓柔性电池产线

随着我们日益迈向自动化机械时代,能够不间断获得能源补充变得愈发重要。我们可以相信以砷化镓为代表的柔性薄膜太阳能发电技术将迎来更广阔的十万亿级市场,而汉能也将凭借如此强大的太阳能技术和研发实力,成为行业领导者。

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