漢能前行底色:讓“黑科技”走進現實

時代週報記者 劉娟 發自北京

一架翼展243英尺(74米)的太陽能平流層無人機“奧德修斯”(Odysseus),正靜靜停靠在美國弗吉尼亞州東北部的一處停機坪裏,它很快就會飛向天空。

漢能前行底色:讓“黑科技”走進現實
漢能前行底色:讓“黑科技”走進現實

設計者波音公司旗下極光飛行科學公司(Aurora)賦予了奧德修斯一波厲害的操作——僅靠太陽提供動力,奧德修斯就能有效地無限飛行,並擁有當今持久性太陽能航空中最大的有效載荷能力。

顯然,科幻電影裏的“黑科技”正在變成現實。祕訣何在?奧德修斯機翼表面、尾翼邊緣和垂直尾翼上覆蓋的數千組薄膜太陽能電池,和他們背後的漢能旗下美國阿爾塔(Alta Devices)公司走向台前。

漢能前行底色:讓“黑科技”走進現實
漢能前行底色:讓“黑科技”走進現實

漢能,是全球移動能源概念的第一個提出者和開拓者。這是一場不亞於互聯網的、終極的人類能源利用革命。思考中國能源未來的漢能,如今正在用更輕便、可移動的薄膜太陽能發電技術,締造移動能源領域的新遊戲規則。

“國家現在大力支持民營企業的發展,民營企業更應該堅定信心,擔當責任,”

11月8日,在首屆全國工商聯主席高端峯會上,漢能創始人李河君明確表態,“我們做企業的就應該專注自己的領域,把企業做大做強。一個國家的強大最終都集中表現在企業的強大。”

解鎖無人機續航難題

明年春天,三架“奧德修斯”原型飛機就將在波多黎各阿瓜迪亞進行試飛,要來測試這款無人機的適航性和有效載荷能力。這不是一款普通的無人機,未來,奧德修斯將替代衞星飛行任務,進行環境監測,大氣研究或軍事監視。

這架擁有三條尾翼,一條比大型噴氣式飛機更寬機翼的龐然大物,要如何解鎖傳統無人機航時短的“痛點”?

“把太陽能電池集成到(奧德修斯)飛機的結構中,提供了相對較高的功率重量比,” 極光首席技術官和無人駕駛飛機系統副總裁湯姆•克蘭西(Tom Clancy)説,漢能阿爾塔提供的砷化鎵柔性電池陣列與複合表皮膚進行了整體固化以減輕重量,提高耐久性。

砷化鎵技術是一種面向未來的薄膜太陽能技術。在相同面積下,它產生的性能可以達到普通柔性太陽能電池的2到3倍,是目前全球轉換率最高的薄膜太陽能技術。

據介紹,奧德修斯的全球運營區域超過其他同類型產品,可承載比同類其他任何飛機(開發和生產中)更大的有效載荷,並且只花費衞星造價很小一部分。為了匹配用户的需要,奧德修斯還具有高適應性和可重新配置性,可以根據任務要求甚至技術進步繼續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,他們致力於測量關鍵但複雜的環境退化因素,包括植被,冰覆蓋,甚至地面水分。

在無人機領域取得的突破,只是漢能面向前沿科技發展的一個縮影。

此前,面向主流商用市場,漢能已經推出了裝備砷化鎵薄膜太陽能電池的4.4米翼展固定翼無人機,續航時長達到6~10小時,里程達到400~700公里,成為世界上航時最長的工業級太陽能無人機。它在性能上優越於續航時間為1.5至2小時,作業範圍在200公里以內的常規純電池動力無人機。

這是一片尚待分羹的萬億級別藍海市場。中航工業近日發佈的《無人機系統發展白皮書(2018)》顯示,目前全球無人機系統產業投資規模比20年前增長30倍,全球年產值約150億美元。未來十年,產值累計超過4000億美元,預計將帶動萬億美元級的產業配套拓展和創新服務市場。

顯然,漢能已經遙遙領先的走在了隊伍前方。一系列薄膜太陽能核心技術的掌握和研發,構成了漢能如今的強大實力的底色。

裝備與民用市場並進

2008 年,一場涉及範圍更大,影響時間更久的經濟危機來襲。李河君蟄伏四年,終於在這場危機的餘波中殺出一條血路,將自己執掌的企業打造成全球最大最強的薄膜太陽能企業。

甫一開始,他們就決定不走彎路,直接奔着最核心的問題去——在全球範圍內進行太陽能薄膜技術的集成,最快也最準。

2012–2014年,漢能先後併購德國Solibro、美國MiaSolé、Global Solar Energy、Alta Devices四家薄膜太陽能企業,技術方向涵蓋銅銦鎵硒、砷化鎵兩條主線。這一系列堪稱教科書級別的連續跨國併購,讓漢能掌握了全球最領先的薄膜太陽能技術。

在此基礎上,漢能持續進行技術突破及創新研發,在美國、德國、瑞典、中國等全球多個地點皆設有專業研發團隊,以提升各項技術。截至11月26日,漢能全球累計專利申請超過8600件,累計獲得授權專利超過1880件。

前不久,世界三大再生能源研究機構之一的德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)認證,阿爾塔砷化鎵薄膜單結電池轉換效率達到29.1%,這也是繼6月創造28.9%後一年中第二次被刷新。目前,漢能在砷化鎵電池領域,保持雙結電池(31.6%)、單結電池(29.1%)、量產組件(25.1%)轉換率等多項全球領先水平,進一步奠定了其在高效太陽能薄膜電池領域的絕對領先地位。

此外,漢能子公司Solibro製造的玻璃基大面積銅銦鎵硒(CIGS)薄膜組件轉化率達到18.72%;子公司MiaSolé依靠濺射法制造的柔性銅銦鎵硒薄膜組件,轉化率達到19.4%,均為目前全球最高水平。

有這一系列核心技術加持,漢能正試圖將全產業鏈優勢發揮到極致,在裝備市場和民用市場並舉前進。如果説之前的8年時間,他們將薄膜太陽產業能從0做到1,接下來,就要從1做到100到無窮大。

去年起,漢能薄膜發電與多個移動能源產業園訂立設備及服務銷售合同,參與打造集薄膜太陽能電池技術研發、高端裝備製造、組件生產、應用產品研發於一體的高科技 + 能源現代產業鏈。

在下游,圍繞着住、行兩大領域,漢能已經規劃了5大類14種產品,並在按照IPD流程,進行產品開發的全生命週期管理。他們已經陸續推出新款漢瓦、漢包、漢紙和漢傘、漢牆等產品。

這也是之前漢能上市公司漢能薄膜發電取得亮眼半年報業績的關鍵:今年上半年,漢能薄膜發電上游業務由去年同期的17.26億港元增至今年上半年的190.84億港元,大幅上升10倍。在整體營收中,上游業務收入佔到93%,成為絕對的主力;下游業務收入約13.30億港元,已達2017年全年下游業務收入近七成。

賦能中國產業結構轉型

漢能的成功,離不開它對於自己戰略判斷的自信——薄膜化、柔性化將會是光伏產業發展的未來趨勢。

作為國內外薄膜太陽能技術路線最早的試驗者和堅守者,李河君要開闢一個更具想象力的“移動能源”市場。實際厚度不到一根頭髮絲的1/10的薄膜,只用零點幾秒就可以把陽光轉化為電,漢能可以讓人類像綠色植物一樣直接利用陽光,想象空間無窮無盡。

漢能在移動能源領域裏的多年堅持,也得到了國家的重視和市場的迴應。

2015年以來,國務院、發改委、工信部等部門先後發佈35個文檔,把薄膜太陽能技術及相關應用列入了國家重點鼓勵和支持的技術和產業目錄。

2017年9月,國務院發佈了《國務院關於支持山西省進一步深化改革促進資源型經濟轉型發展的意見(國發〔2017〕42號)》,明確表示支持山西省推動能源供給革命,其中的一個重要目標便是佈局太陽能薄膜等移動能源產業,打造移動能源領跑者。

這是由漢能率先提出的“移動能源”概念首次出現在國家政策中,併成為國家能源改革的重要目標。在中國的八大戰略性新興產業中,它涉及了新能源、新能源汽車、新材料、高端裝備製造、節能環保、信息技術等六大項。

2018年4月,工信部、住建部等六部委聯合發佈《智能光伏產業發展行動計劃(2018-2020年)》,對新產品新業態、光伏智能創新和清潔能源智能升級和應用提出了指導意見,明確提出“推動先進光伏產品與消費電子、户外產品、交通工具、航空航天、軍事國防等結合,鼓勵發展太陽能充電包、揹包、衣物、太陽能無人機、快裝電站等豐富多樣的移動產品”。

數據顯示,未來3年,我國(太陽能)相關產品的潛在市場總規模達8萬億元,有望成為“十三五”期間拉動經濟增長的新引擎。不單單是無人機,漢瓦、漢牆等產品面向的,都是一個個萬億級市場。

此刻,新一輪科技革命方興未艾,國際產業分工格局正在重塑,漢能先鋒者角色不會改變。到 2022 年底,漢能要成為像蘋果、微軟、谷歌一樣有影響力的全球最偉大的公司之一。

在李河君看來,“全球移動能源時代已經全面到來,就在今天,就在此刻。”