[天馬行空] 無人機已能飛很遠，為什麼還需要太陽能機翼？
想像一架無人機正沿著山稜巡查，鏡頭才剛找到一處可疑的崩塌，電量提醒卻響了。再多看十分鐘，或許就能把周邊地形拍完整；但它必須留電返航。對操作員來說，續航力就是這樣具體：重要的畫面出現時，飛機還能不能留在現場？
2026 年 9 月 30 日，澳洲 V-TOL Aerospace 公布 Pegasus 無人機的飛行成果：結合鋰硫電池與 Halocell 鈣鈦礦太陽能板，完成近兩小時、超過 75 公里的飛行。這是電池、發電與電力管理一起工作的成果。它也讓人看到一種機翼的新角色：飛行途中，機翼可以一邊承受升力，一邊替飛機補電。
飛得遠之後，還想留得久
從俄烏戰爭的報導，我們早已知道無人機可以飛得很遠。但航程與留空時間，回答的是兩個不同問題。飛到目的地，只是許多任務的開始：森林火勢會變，海上的船隻會移動，災區的通訊也需要持續維持。每一次返航換電，都可能讓觀察或服務中斷。
太陽能的吸引力，在於把沿途的日照變成可用能源。對機翼寬、巡航耗電低的固定翼無人機，白天補進來的電，有機會延後返航時間。若飛機本身夠省電，還能把多餘電力存入電池，留到夜間使用。小型多旋翼的可用面積少、懸停耗電大，能得到的幫助通常就小得多。
矽已經飛過四天三夜，鈣鈦礦帶來什麼？
太陽能長航時飛行早有精彩紀錄。ETH Zurich 的 AtlantikSolar 採用輕量化單晶矽電池，2015 年便完成 81.5 小時連續飛行，跨越四天三夜。矽當然能做，而且做得很好。今天加入鈣鈦礦，是希望在有限的機翼面積與重量裡，再多擠出一些電。
想像替飛機打包行李：電池、相機、通訊設備，每一樣都占重量。太陽能板也要上秤，連同保護材料、導線與固定結構一起算。地面電站很在意每片板能發多少電，飛機還得追問：為了這些電，我要背多重？這就是「每公斤能提供多少瓦」特別重要的原因。
鈣鈦礦有兩條值得期待的路。一條是做成薄而輕的發電層，搭配輕量基材，讓機翼增加發電功能時少背一點重量；另一條是與矽組成串疊電池，讓兩種材料分工吸收不同波段的陽光，提高同一塊面積的輸出。前者著眼於輕，後者著眼於多發電；最後都要回到整片機翼的重量與產電表現。
2026 年 10 月，SoftBank 公布與 JAXA 的合作，正在為平流層通訊平台開發鈣鈦礦／矽串疊太陽能模組。從低空無人機到高空平台，產業關注的方向越來越清楚：把高效率、輕量與飛行環境中的耐用性，一起放進設計。
天空已有衛星，為什麼還需要空中基地台？
把視線移到約二十公里高的平流層，就會遇到另一種飛行任務：讓搭載通訊設備的飛機，長時間服務同一片區域。這類高空平台常被稱為「空中基地台」。偏遠山區、離島，或地面基地台受損的災區，都是人們期待它派上用場的地方。
低軌衛星能服務廣大的地理範圍，高空平台則能把通訊容量集中到需要的區域，並在降落後維修或更換設備。兩者可以互相補位。對空中基地台而言，太陽下山後仍能提供服務尤其重要：白天發的電，既要支撐當下飛行，也要替漫長的夜晚存糧。機翼多收集一些能量，就多了一點安排電池與通訊設備的餘裕。
燃料電池也能延長續航，適合把燃料補給納入規劃的任務；不過燃料與儲存系統都要帶上天空。太陽能則能在有日照時反覆補充能源。選哪一種，要看飛多久、載多重、怎麼補給，也可能搭配使用。
三年算一次帳：更輕、更有效率，值多少錢？
談成本，不必一開始就被公式淹沒。我們把無人機的使用期設為三年，問兩個問題：每公斤能提供多少功率？這三年發出的每一度電，平均花多少錢？後者就是發電成本 LCOE 的基本意思。
在這次設定的比較情境裡，輕量化矽模組約為每公斤 369 瓦，鈣鈦礦／矽串疊約為 445 瓦，增加約兩成。三年的每度電成本，則分別約為 0.38 與 0.41 美元；若串疊的初始成本再降低約 6%，兩者就能接近打平。這組試算說明，高效率能帶來重量上的價值，是否更便宜，還要看製造成本與實際發電量。
放到飛行任務裡，這筆帳還有下一頁。同樣的重量能多發一些電，可能讓飛機多帶感測器，或減少一次返航補電。對災情觀測與通訊服務來說，多留在天空的那段時間，也有價值。因此，除了每度電成本，還值得計算完成一小時有效任務究竟要花多少錢。
鈣鈦礦讓人期待的地方，就在這裡：一層輕薄的材料，可能替機翼換來更多可用能源。當飛機再次沿著山稜巡查，我們希望它在發現重要畫面的時候，還有餘裕多看一眼、多留一會兒。
試算說明
以下為三年情境模型的試算假設:
試算項目 | 輕量化單晶矽 | 鈣鈦礦／矽串疊 |
|---|---|---|
比較期間 | 3 年 | 3 年 |
模組效率 | 22% | 30% |
安裝面密度（公斤／平方公尺） | 0.596 | 0.674 |
初始成本（美元／平方公尺） | 300 | 430 |
年等效日照（小時） | 1,800 | 1,800 |
系統係數 | 85% | 85% |
可用率 | 95% | 95% |
折現率 | 8% | 8% |
年功率衰減率 | 0.5% | 2% |
年維護費（美元／平方公尺） | 6 | 8 |
期末殘值 | 0 | 0 |
LCOE 成本範圍 | 發電部分 | 發電部分 |
未納入成本 | 整機、儲能、地勤 | 整機、儲能、地勤 |
下週，到能源展看看鈣鈦礦的更多可能
從太陽能機翼延伸到建築、農業與智慧生活，鈣鈦礦還能走進哪些場景？2026 年 10 月 14–16 日，歡迎來到台北南港展覽館一館 1 樓 J0717 臺灣鈣鈦礦聯盟展區，近距離認識材料、設備與多元應用，和產業夥伴聊聊下一步的可能。
延伸閱讀與資料來源
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