薄膜太陽能技術臨界點來臨?

2021-01-15 中國經濟周刊

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《中國經濟周刊》記者 陳棟棟|北京報導

(本文刊發於《中國經濟周刊》2018年第45期)


首屆中國國際進口博覽會上的漢能Solar A 全太陽能汽車。 (視覺中國)


從技術突破到產業應用,再到逐步商業化,薄膜太陽能技術在多年的醞釀後似乎正迎來臨界點,主要特徵是薄膜太陽能為核心技術的移動能源產業正在逐漸成熟。從汽車、飛機、建築牆、瓦片甚至衣服背包,每一個個體都可能成為發電主體,能源利用變得更方便、更環保、更智能,能源生產和消費方式在悄然改變。


專家預測,2020年全球移動能源市場規模將達到6.6萬億元。


近年來,國內也出現了不少從事移動能源與薄膜太陽能技術的公司,漢能是知名度較高的企業之一。


 >> 砷化鎵技術再破紀錄 


2012年至2015年,漢能先後投入100多億美元,連續併購了Solibro、MiaSolé、Global Solar Energy(GSE)、Alta Devices等4家世界領先的薄膜太陽能企業。這些併購,印證了漢能從傳統水電企業向領先的跨國清潔能源企業轉型的公司戰略。


近日,漢能公開表示,其砷化鎵(GaAs)技術再獲突破。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認證,漢能Alta高端裝備集團(下稱「Alta」)的砷化鎵薄膜單結電池轉換效率達到29.1%,再次刷新世界紀錄。


單結電池轉換效率的世界紀錄在2010年被Alta突破,並連續6次被Alta刷新,最近的一次是Alta在2018年上半年創造的28.9%。至此,漢能表示,公司已同時擁有單結電池(29.1%)轉換率和單結電池組件(25.1%)轉換率兩項世界紀錄,奠定了其在高效太陽能薄膜電池領域的領先地位。


這項技術突破意味著什麼?


據介紹,測算顯示,薄膜太陽能技術的轉換率每提高1個百分點,成本便下降5%~8%。這對砷化鎵技術的市場化應用意義重大。 「研發這款組件的目標,就是為了實現全球最高的商業應用級別的量產組件效率。這類柔性薄膜太陽能技術的應用正變得日益重要。」Alta Devices執行長丁建在接受採訪時說。


漢能Alta的砷化鎵技術具有高轉換效率,廣泛應用於汽車、無人機、無人駕駛系統、衛星、消費類電子產品等各類應用領域。


漢能有關人士介紹說,漢能已經將砷化鎵薄膜太陽能電池應用在無人機上,並研發出了世界上航時最長的工業級太陽能無人機,解決了傳統無人機航時短的「痛點」。常規純電池動力無人機續航時間為1.5至2小時,作業範圍在200公裡以內,而漢能的4.4米固定翼無人機可將續航時間延長到6至10小時,將作業範圍擴展到400至700公裡。


在汽車領域,早在2016年,漢能就在廣州國際車展中,亮相了其首款全太陽能動力跑車——Hanergy Solar R。這款「不插電動起來」的車,使用了砷化鎵薄膜太陽能技術。


2017年8月,漢能的Alta 公司與德國奧迪籤訂薄膜太陽能電池技術戰略合作備忘錄,雙方合作開展薄膜太陽能電池研發項目。這是漢能移動能源技術在汽車領域的重要一步。


此外,漢能的銅銦鎵硒(CIGS)組件最高轉換率達到21%,憑藉轉換率高、高溫及弱光條件下表現優異等突出優勢,以及技術的持續突破和轉化效率的不斷提升,市場青睞有加。


據介紹,2016年8月,山東鄒城工業園區3MW薄膜太陽能項目就應用了漢能的銅銦鎵硒薄膜電池組件,全年可發電400萬度以上,創造收益400多萬元,這也是目前全國知名的銅銦鎵硒薄膜太陽能電站。


而在今年9月,漢能發布薄膜太陽能新產品——漢牆,也採用了玻璃基銅銦鎵硒薄膜太陽能技術。漢牆兼具安全性與發電性能,可抗12級颱風,燃燒性能等級達到了A級,也是薄膜太陽能的典型應用之一。


漢能已經在薄膜太陽能領域逐漸建立起自己的生態圈。截至11月11日,漢能集團全球累計專利申請超過8559件,其中上市公司累計申請專利超過5600件。同期,漢能集團全球累計授權專利超過1857件,其中上市公司累計授權專利超過1200件。


 >> 移動能源市場可觀 


在過去薄膜太陽能技術,更多的是流傳於業內或技術專家口中。 「移動能源」更像是一種概念或設想。隨著薄膜太陽能技術的不斷突破,移動能源或將隨處可見。


在漢能著力構建的「移動能源時代」裡,移動能源通過與儲能、控制、信息通信等技術有機結合,實現能源可移動、全天候、高效率的供應。譬如,太陽能汽車不用汽油,在陽光下邊行駛邊充電,擺脫了對化石能源和充電樁的依賴;手機、平板電腦、背包、帳篷、衣服等均可利用太陽能發電。


專家認為,當移動能源市場的潛力顯現,應用產品達到一定規模,將會有更多的企業加入,一起推動市場發展。而對於消費者,接受移動能源產品仍然需要一個過程,既需要相關技術和產品的不斷成熟,也需要培育市場。



新媒體編輯:劉屹鍅


2018年第45期《中國經濟周刊》封面


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