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玩轉“硬科幻”,還得靠能源界

如何讓科幻電影具備未來感?在劇情中添上“太陽能”元素成為不少編劇們的共同選擇:

上世紀70年代出品的007系列《金槍人》直接將故事背景設定成“007奉命追回可將太陽能95%轉化的高效轉化器”;

《機器人總動員》的主角WALL-E使用折疊式太陽能電池板隨時隨地為自身充電。

科幻電影中諸如萬物皆可發電的高科技場景是否會在大眾日常生活中上演?這並非未知數。

“用不了多久,我們一定會看到從天上的衛星、無人機,到地上的小汽車、卡車、共享單車、背包、帳篷、手機等,所有這些載體,都可以利用太陽能發電,而且可以被存儲、被交易、被共享。”

漢能創始人李河君如此表示。此前,當外界認為漢能可靠金安橋項目高枕無憂時,李河君卻不顧眾人勸阻在薄膜太陽能領域發力。而目前來看,薄膜太陽能技術已被漢能推向成熟,這也意味著漢能開創了一個新行業:移動能源。

但移動能源時代真如李河君所說已到來了麽?

不斷進化的太陽能開發

雖說人類對太陽能的開發已歷經幾千年的歷史,但真正將其作為“未來能源結構的基礎”,僅則是近百年間的事。

上世紀70年代,兩次“石油危機”讓新能源需求隨之放大。

太陽能成了其中的最優解。作為終極的能源來源,太陽能幾乎可以無限制地供應。據統計,照射到地球上一小時的太陽光便足以滿足人類一整年的用電量。

雖然在難點和不確定性並存的情況下,太陽能這塊蛋糕注定難啃。但不少發達國家仍將在這一領域投入重金,使之成為國際競爭的新賽道:

德國推出“千頂計劃”,計劃在1997年前完成德國境內近萬套屋頂光伏系統;

日本政府實行“朝日7年計劃”,企圖在千禧之前完成16.2萬套屋頂光伏系統的安裝;

時任美國總統的克林頓更是雄心勃勃宣布“百萬屋頂計劃”,計劃在100萬個屋頂上安裝光伏系統。

得益於各國政府巨集觀層面的重視,1992年以後,太陽能的開發和世界可持續發展、環境保護緊密結合,太陽能研究經費大幅增長,商業化步伐也隨之加快。其中太陽能的研究開發範圍也不斷延伸,逐漸涵蓋太陽房、工業太陽能系統、太陽熱發電、太陽電他生產系統、分散型和大型光伏發電系統等多個領域。

高速發展後,國內太陽能卻走過彎路

中國太陽能產業的發展始於上世紀90年代末。

彼時,德國國內太陽能生產不堪重負,便提供資金,技術和專家,吸引中國製造太陽能電池板以滿足其需求。通過製造出口德國的太陽能電池板賺取的外匯啟動了中國光伏產業的現代化,中國晶矽光伏製造業在2000年後進入了一段高速發展期:

國內太陽能電池產量以超過100%的年均增長率快速發展。2007年至2010年連續四年產量世界第一。其中,2010年太陽能電池產量佔全球總產量的50%。

依靠海外市場尤其是歐洲市場的需求拉動,國內光伏企業一度進入高速發展的“高光時刻”,但這種模式卻潛伏著危機。2008年經濟危機後,過度依賴出口的國內光伏組件企業也迎來寒冬。

據統計,在這一輪危機中,曾有350家光伏產業組件企業倒閉歇業,幾乎每家光伏太陽能公司都經歷了虧損的困境。

如何突圍尚是一片迷茫,但已有先行者開始另辟路線。

漢能創始人李河君在光伏寒冬中意識到,市場低價已經讓企業無法承受,企業必須要進行技術更新,降低成本。

於是在同行都在收縮戰線時,漢能卻逆勢擴張,在薄膜太陽能領域不斷發力。2011年,李河君接受媒體採訪時表示,儘管現在全球光伏產業短期面臨一些困難,但從中長期來看,全球太陽能市場的潛力巨大。而據國際知名谘詢機構埃森哲最新預測的數據顯示,到2020年,全球薄膜太陽能開發市場規模約為114兆,中國將超過20兆。

但李河君的選擇當時並不被同行理解。

移動能源時代到來

薄膜太陽能雖具備電池品質小、厚度極薄、可彎曲等優點,但十年前,其在市場佔有率、成本等方面不佔優勢,這是當時李河君不被理解的原因。

此後兩年,漢能的步伐“狂飆猛進”,持續並購整合了四家領先的海外薄膜技術公司:

2012年9月,漢能完成對德國公司Solibro的並購,擁有了共蒸發法量產最好的公司,並留住了關鍵性的人才,開始了全球技術整合;

2013年1月,漢能完成對美國MiaSolé公司的並購,買下了全球轉化率最高的銅銦镓硒(CIGS)技術,讓與交通工具、可穿戴裝備結合的柔性發電成為可能;

2013年7月,漢能並購美國GSE公司,GSE的產品可用於薄膜太陽能建築一體化、移動車船應用、便攜式離網產品等領域;

2014年8月,漢能並購美國Alta Devices公司,該公司的GaAs技術最高轉化率31.6%,可適用於衛星、高空長航時無人機等高附加值市場。

漢能因此掌握了全球最領先的多項技術,同時也掌握了全球領先的裝備產線製造技術及研發能力,截至目前,漢能全球累計專利申請達到10100件,2018年每天專利申請30件。

值得注意的是,技術只是推動“移動能源”時代到來的基礎,而如何讓幕後的技術走向台前才是其中最為核心的命題。

為實現技術的落地應用,漢能推出輕薄且抗震的薄膜太陽能芯片,將其植入各種載體,使載體自身發電成為可能。“我們可以把它理解為‘人造葉綠素’,就是讓人類像綠色植物一樣直接利用陽光。陽光照在薄膜上,光能就直接轉換成了電能。”李河君如此比喻。

而在2018年,漢能產品研發取得重大突破,漢瓦、漢牆、漢路、漢紙、漢包、漢傘等產品陸續推出。繼2017年首次發布漢瓦之後,2018年漢能又發布了單玻漢瓦等系列新品和全新的生態建築產品——漢牆,這兩類產品是將薄膜太陽能電池芯片直接植入到建材之中,可以讓每座建築都能成為綠色發電站,這是對傳統建材產品的重大顛覆。漢瓦、漢牆一經推出後,國內外市場反響強烈,產品供不應求。漢瓦還作為綠色建材領域的劃時代產品,入選了改革開放40周年成果展。

移動能源和薄膜發電顛覆了人類傳統能源利用的方式,它比較貼近終端用戶,而且是高附加值的,將推動無人機、物聯網、新能源汽車等行業向更成熟的方向發展。

奧迪、一汽、北汽以及韓國現代等知名車企均在漢能“朋友圈”出現,合作研發薄膜太陽能全景車頂解決方案,以此延長車輛行駛裡程,提高用電便利性。而2018年年底,漢能更是牽手美國國家航空航天局(NASA),為其國際空間站提供砷化镓薄膜太陽能電池。

或許我們曾經都有過這樣的想象:手機、iPad可以隨時利用太陽能充電,不用再為沒帶充電寶而焦慮;汽車可以如同電影《機器人總動員》中所描述的隨時利用太陽能充電,不必擔心車在半路突然沒電。

薄膜太陽能技術讓這些成為現實,移動能源和傳統能源的關係就像移動互聯網和傳統互聯網一樣,將會改變傳統能源的生產和消費方式,由傳統的集中供電,變成每一個個體都是發電主體,能源將無處不在,這是一場能源利用的革命。

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