揭秘最大太陽能飛機新材料：貼了1.7萬光伏電池

    鋰電世界  自瑞士的兩位飛行員貝特朗-皮卡爾、安德烈-波許博格，正在駕駛著一架完全由太陽能驅動的飛機“陽光動力2號”進行著環球旅行。整個旅程溫差極大，從-41攝氏度-50攝氏度，飛行高度也有9000米，超越珠穆朗瑪峰。

    是什么保障他們安全飛行？這就要把目光投向飛機的材料，比如光伏電池、碳纖維及其他新型材料。

    光伏電池遍布全身

    該飛機的最大亮點在于17248塊光伏電池直接平鋪在了機翼上。據光伏行業人士透露，電池來自美國Sunpower公司，并沒有采用國內的技術，而這批電池的轉換效率竟可以達到23%。

    由于飛機翼展要比波音747大型噴氣式客機更長，因此也能讓電池發揮最大優勢，與電池相匹配的是四臺17.5馬力的電動機，可達到97%的效率，最高時速可達143公里。

    此外，飛機上還載有633千克的鋰電池，飛機在白天儲存足夠多的能量并將之轉換出來，為鋰電池所用。而這批鋰電池為超輕薄款，每一塊相當于一根頭發絲。盡管電池有相當多的能量，但為了減輕電池的發電負擔，夜間飛行時，飛行員會將時速控制在50~70公里。

    電池挑戰大

    早在2010年4月7日，“陽光動力1號”飛機就已有過類似的試驗，但飛行距離相比此次旅程要短很多。此后，經過多次飛行測試，并實現從東海岸到西海岸的試駕之后，兩位飛行員再次挑戰極限，進行著前無古人的環球旅行。

    “陽光動力1號”的飛機上，電池總安裝量為11628塊，其中主機翼是10748塊，飛機尾部的平衡軸上也有880塊。與新一代的飛機一樣，每塊電池板也相當輕薄，并且會將部分能量轉給夜用電池。

    “一架飛機完全不用燃油，而是用電池作為動力，挑戰非常大，”一位光伏企業內部技術人士向《第一財經日報》記者表示，飛機很窄，且只能容納幾個人，不可能讓人帶很多材料進入機艙，一旦動力不足，在天空中臨時尋找替代性的能源就較困難，因此工作人員需對電池的效用、安全性、抗壓力、抗腐蝕性、遭受惡劣天氣的突然破壞等都要做詳盡的預測及考量，這些都相當關鍵。

    與“陽光動力1號”一樣，新一代飛機的電力系統主要包括電機、螺旋槳、能量管理系統及減速器等等。ABB公司內部管理層也告訴本報記者，考慮到新一代的陽光動力飛機運行需要更好的機械保障，ABB也有三位工程師加入了該團隊，他們負責提升飛機地面運行效率、測試飛機的充電電池及電力系統、一旦出事故還可以及時幫助和協調其他部門來緊急處理。

    飛機動力配備及材料先進

    雖然兩代飛機隔了將近5年時間，但飛機的機體仍然沒有太大變化，都是選用重量極輕、承載能力強的材料，其中既有碳纖維，也有泡沫等。

    飛機的前緣、后緣都使用的碳纖維材料，其承載能力也比一般材料更好。飛機的艙體則使用的是保溫隔熱材料。

    拜耳集團一位管理層說道，其保溫隔熱的性能超出現有國際標準的10%，“好的保溫材料可承受巨大的溫差變化，使得飛行員在艙內更加舒適，因為整個旅行需要克服的溫差大約近100攝氏度。”他還說，駕駛艙殼體的部分材料使用的聚氨酯泡沫，在門鎖和舷窗的設計上，飛機則使用了聚氨酯復合材料，“盡管駕駛艙體比第一架的原型機大很多，但其重量的增加卻微乎其微。”他還提到，駕駛艙外部也有部分聚氨酯泡沫被用于電池隔熱，同時機身上還附有銀色涂層的原材料，該涂層可以保護太陽能電池，其曾用于電動汽車。