鋰電世界 前不久Facebook宣布，其研發多時的太陽能無人機Aquila在6月28日成功在亞利桑那州尤馬縣（Yuma）完成首次試飛，Aquila在656米的高度飛行了96分鐘。
對于這次試飛成功，在尤馬縣試飛現場的Facebook首席執行官馬克·扎克伯格（MarkZuckerberg）可謂欣喜若狂：“我們不是飛機公司，但在產生這個創意短短2年內，我們建立了團隊，現在甚至已經有了可以飛行一個半小時的飛機。在實現幫助所有人聯網的道路上，這是個巨大的里程碑。”
扎克伯格說，Facebook將建造數千架聯網無人機，與全世界的政府和電信公司合作，為城市郊區、鄉村以及災區民眾提供互聯網接入服務。要知道，目前全球的60多億人口當中仍然有多達40億人無法上網，其中16億人生活在沒有任何移動網絡覆蓋的偏遠地區。
趨之若鶩的無人機
而Facebook要實現自己的宏偉夢想，最大的突破就是研發能夠在空中持續飛行3個月的無人機，首先需要解決的就是無人機的能源問題。從目前來看，只有太陽能才有可能解決這個問題。Aquila的翼展和波音737飛機相當，重量是豐田普銳斯汽車的三分之一左右，裝備了最新的太陽能電池。Facebook基礎設施工程副總裁杰·帕里克（JayParikh）表示，當Aquila在空中以巡航速度飛行時，功耗為5000瓦，相當于三個吹風機或者一臺高端微波爐。
從大膽提出設想到試飛成功，Facebook經歷了一個過程。2013年，Facebook成立了FacebookConnectivityLab實驗室，開發無人機、衛星等技術；2014年3月，FaceBook收購英國太陽能無人機制造商Ascenta，致力于全球互聯網接入計劃研發；2015年，facebook進行太陽能無人機的地面測試工作，采用了高效的薄膜太陽能電池，可為無人機在高空提供強勁的動力而不增加較多的重量負擔；直到2016年6月28號，Facebook首次試飛Aquila太陽能無人機成功。
另一家互聯網巨頭谷歌對于研發太陽能無人機為偏遠地區提供互聯網服務同樣情有獨鐘。2014年4月，谷歌收購了太陽能無人飛機制造商TitanAerospace；2015年，谷歌無人機首次試飛墜毀后繼續開展研發，預計2016年再次試飛。
除了兩家互聯網巨頭之外，載人太陽能飛機平臺瑞士“陽光脈動”號在2010年7月成功實現了24小時不間斷飛行，2012年6月5日完成了首次跨洲飛行，2016年3月9日開始環球飛行，目前已經完成了阿曼、印度、緬甸、中國、日本、美國等航段。
為什么如此多的巨頭都在爭先恐后地研發太陽能飛行器？這是因為太陽能飛行器以太陽能作為飛機驅動力，是非常理想的長航時飛機。白天，太陽能飛行器依靠表面鋪設的太陽能電池將太陽光輻射能轉換為電能，維持動力系統、航電設備及任務載荷的運行，同時為機載二次電源充電；夜間，太陽能飛行器釋放二次電源中電能滿足夜間飛行的需要。如果白天儲存的能量能滿足夜間飛行的需要，則太陽能飛行器理論上可以實現“永久”飛行。
太陽能飛行器巡航時間長、飛行高度高、覆蓋區域廣，可以執行多種任務，具有常規飛行器不可替代的優點，可用于軍事偵查、森林防火、地理及環境監測地、應急救災通訊，互聯網通訊等領域，具有非常大的商業應用前景。
僅互聯網通訊領域而言，當今通訊與網絡已經統治了世界，暢通的通訊網絡環境成為關鍵，移動互聯網進入全民時代，互聯網更加廣泛的鋪設勢在必行。太陽能驅動的互聯網中繼無人機將以低建設及維護成本實現空中互聯網信號向地面的大范圍覆蓋，改變信息傳播方式，掌握信息權，從而改變世界信息互聯模式。由太陽能無人機替代地面基站構建的空中互聯中繼網，對更大規模的互聯網應用有劃時代的意義，將帶來幾萬億美元的互聯網市場份額，商業前景無可估量。
無人機背后的太陽能技術
不過，要實現如此大的市場，首先要解決的就是太陽能飛行器的太陽能電池的問題。業界分析，Facebook的太陽能無人機Aquila采用了目前最為先進的薄膜太陽能技術，而令人吃驚的是，這種技術的領先廠商極有可能就是一家中國公司——漢能。前不久漢能還高調發布了四輛全太陽能動力汽車，引起轟動。
在漢能薄膜發電（HK：00566）的2015年年報中，提到公司的重要部門——移動能源事業群的時候，說到“市場方面，主要完成了部分戰略性大客戶的訂單，如交付全球知名企業高空長航時無人機的電池產品訂單”。業界普遍猜測，漢能薄膜發電就是Aquila太陽能電池的供應商。
這得益于漢能薄膜發電在2014年對美國創新企業AltaDevices的收購，使得其擁有了全球最為先進的薄膜太陽能技術——砷化鎵高效柔性薄膜技術。相關資料顯示，AltaDevices擁有世界上轉換效率最高的柔性砷化鎵（GaAs）太陽能電池片，可以為廣泛的移動電源應用提供支持。經美國國家可再生能源實驗室認證，AltaDevices以單結電池28.8%、雙結電池31.6%的轉化效率成為柔性薄膜電池的雙料世界冠軍。
目前全球主流的太陽能電池主要有兩種，一種是漢能薄膜發電采用的薄膜砷化鎵電池，另一種則是單晶硅電池，兩種電池的技術標準對比如下：
薄膜砷化鎵單晶硅
量產最高電池效率30"%
每平方米輸出功率300瓦220瓦
每平方米重量不到200克500克
電池形態柔性可折疊不可折疊、易碎
綜合來看，薄膜砷化鎵電池要優于單晶硅電池，這也是Facebook和谷歌等互聯網巨頭之所以要在無人機中裝備薄膜砷化鎵電池的重要原因。
瑞士“陽光動力2號”太陽能動力飛機采用的則是第一代單晶硅太陽能電池，1.7萬塊晶體硅太陽能板覆蓋在機身上提供動力。與薄膜砷化鎵電池相比，其太陽能板光電的轉化效率上升空間小，同時太陽能板的重量較重，造成其單位面積動力提供能力上升空間較小。而且它體型龐大，重量達2.3噸，相當于一輛小汽車的重量。為保證足夠的太陽能板面積，翼展達到了72米，比波音747客機還要寬。因此，瑞士的研發人員也在尋找質量更輕、效率更高的太陽能電池。
可見，太陽能無人機要盡快投入商用，關鍵還是要解決太陽能電池的問題。目前，在像Facebook和谷歌無人機等大量市場需求的驅動下，包括漢能薄膜發電在內的大批新能源企業正在緊鑼密鼓地進一步提升電池的性能。漢能薄膜發電董事局主席李河君此前曾經表示，民用太陽能的市場容量非常大，僅僅商用無人機這個細分市場的容量就超過萬億元。
漢能薄膜發電的2015年年報中披露，“AltaDevices中試研發現（Pilot）的電池效率、良品率和產量大幅改進，實現了批量穩定持續性生產，成功轉型為可量產的小規模生產線。目前，廠務改造和新設備安裝調試、以及產能爬升仍在持續進行中。本集團完成了核心裝備的自主開發及設備設計，開始進行關鍵零部件采購中，為進一步擴大美國產線的規模做出準備。”
看來，在全球最前沿的太陽能無人機產業鏈中，中國企業第一次獲得了足夠的發言權。
