在人類風起云涌的未來技術革命浪潮中,眼睜睜看著跟風和模仿盛行的中國與可能領先的機會一次又一次的失之交臂,而在此次Facebook太陽能無人機試飛成功的背后,我們似乎隱約看到了中國創新引領者的身影……
近日一個大新聞炸開了互聯網人的新腦洞。
北京時間22日,Facebook宣布,其太陽能無人機Aquila已經于6月28日成功在亞利桑那州尤馬縣完成首次試飛,并宣布這次試飛是Facebook首次完成的真正無人機飛行。
據說Facebook的無人機配備了太陽能電池板、電池、電動機,可以在空中持續飛行三個月。可以連續長時間大里程航行的純太陽能無人機,一出現就讓所有互聯網人腦洞大開。太陽能無人機的應用前景確實無比遠大,而更重要的是,這個最前沿的新興領域中國人似乎并沒有缺席,甚至還走到了世界前列。到底咋回事?今天咱們就順著Facebook的這條大新聞,“順藤摸瓜”說說太陽能飛機和中國的那點事兒。
場景革命序章:太陽能飛機的應用前景
的Aquila速度可以達到每小時120公里,其翼展接近波音737飛機,可謂是個空中巨人。但重量卻僅有450公斤左右。而開啟巡航模式下其耗電僅為5000瓦,功耗相當于三臺吹風機或者一臺微波爐。而如此大動干戈地把一臺無人機送上天,并非公司不務正業,而是因為這架飛機的主要功能在于:提供網絡信號。
其實谷歌之前也有過類似計劃,即利用飛行器為偏遠無法上網的地區提供信號,但他們用的是飛行氣球。
相較于移動力差的飛行氣球,Aquila可以組成飛機編隊,在18000米的高空通過激光和毫米波為偏遠地區推送互聯網,網絡覆蓋半徑達到96公里。
這樣的太陽能飛機如果形成規模效應,那么全世界大部分無法覆蓋移動網絡的地方將可以近乎于無成本的鏈接互聯網。不造成污染、省去了千辛萬苦搭建基礎設施的高成本,用互聯網覆蓋整個星球好像一下就變得唾手可得。
實際上太陽能飛機的應用場景遠不止提供網絡。要知道,燃能型的無人機因為能耗高,成本大,目前主要還只能應用在軍用和無人機愛好者領域。大規模民用、商用,甚至投入基礎建設都還可望不可即。
如果太陽能無人機可以長距離穩定飛行,那么森林防火、野外救援、資源勘察、環境監測、交通監管、通信平臺、國界巡邏等領域將可以全面使用太陽能無人機。并且無人機物流的核心問題也將得到解決,長續航太陽能無人機的工作效率也遠非目前設計的運輸無人機可以比擬。
提供網絡服務可能只是太陽能無人機應用的開始,這之后很可能迎來一場無人機的場景革命,迅速改寫太陽能無人機在人類世界中的運用方式和所處地位。這個未來非常之美好,但現在卻還有個重要問題擺在眼前。
電池!電池!電池!太陽能飛行的最大瓶頸
肯定有朋友問了,太陽能飛機這么強力,為啥都是太陽能無人機呢?
事實上瑞士的“陽光動力2”號太陽能有人機去年就環球飛行了,但是目前來看還只能載1到2人,因為實用價值弱,其意義還停留在公益環保傳播層面。究其核心原因,就在于太陽能飛機的最核心裝置,太陽能動力的獲取及儲存電池還沒有滿足其需要。
即使Facebook的Aquila重450公斤,但這個重量的一半以上也都是電池。
目前飛行器普遍使用的是單晶硅或多晶硅電池,單晶硅電池技術相對成熟但是能量轉換方式比較粗放,并且重量很大,對飛行器設計要求比較高。因此,整個太陽能無人機行業其實在呼喚一種新的太陽能電池品類,它必須輕、薄、柔而且轉換效能高,才能滿足更長時間的飛行續航。目前來看,只有太陽能薄膜電池才能滿足這一要求,而這個領域,中國人其實已經走到了前面。
中國在場:新能源板塊的炎黃圖騰
目前為止,設計續航時間可以超過6個月的太陽能飛機,無一例外使用的都是薄膜電池。薄膜電池是一種采用薄層材料,運用電子半導體和光學原理的技術,因為其作用體只有一層薄膜而得名。第三代薄膜太陽能技術光伏電池在世界范圍內已經被視為代表未來的主要發展方向。
薄膜電池有三個核心優勢:一是重量輕,在飛機這種重量決定運力的這一點顯得尤為重要;二是弱光性好,長距離太陽能飛行重要的問題之一就是解決陰天、下雨甚至夜晚時的太陽能供給問題。薄膜電池可以在弱光場景下依舊轉化出電力能源,這無疑是長續航太陽能飛機最急迫需要的;三是生產無污染,這在未來必然符合主流價值。
值得慶幸的是,在中國缺席了一次又一次改寫時代的技術變革之后。光伏能源領域的中國這一次卻似乎牢牢把控了世界薄膜光伏發展之舵。
在太陽能的核心驅動力薄膜電池領域,中國的漢能已經掌握了世界領先的技術。在前不久漢能高調發布了全球領先的4款全太陽能動力汽車,在移動能源的應用領域帶給人極大震撼。
據說漢能已經掌握了世界領先的薄膜技術與產業化裝備制造能力,有超過1300項的專利技術。如果這項核心技術確實如此的話,未來大的場景變革中國將會在此領域占據超乎想象的話語和競爭優勢,是中國企業和中國人值得慶幸的大好事。
這絕不是空穴來風或者癡人說夢。
我在研讀漢能2015年年報上曾經讀到過這樣一短話“本集團移動能源事業群,在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”。結合這次Facebook無人機上天的轟動新聞,哪有這么巧合的事!我們是不是腦洞可以開大些?不過,除此點之外,筆者猜測也許出于商業合作協議所約束,漢能目前并沒有公布任何信息佐證這一點。
太陽能領域中國擁有的領先優勢,或許很快將會改變更多普遍場景和世界價值,很快。