Mga baterya ng Solid-State: Ang Game-Changer Powering Next-Gen Drones

Kung binisita mo ang bukid sa Midwest, marahil ay nakakita ka ng mga drone na dumadaloy sa mga cornfields, na nag -spray ng pataba na may katumpakan ng pinpoint. Ang mga sandaling ito ay hindi lamang cool na mga tech na demo; Ang mga ito ay mga palatandaan kung paano naging kailangan ang mga drone sa buong paghahatid, agrikultura, pagtatanggol, at gawaing pangkapaligiran. Ngunit narito ang catch na naririnig natin tungkol sa nonstop mula sa aming mga kliyente: pinipigilan sila ng mga baterya.

Basagin natin ito. Sa ngayon, halos bawat komersyal na drone ay tumatakbo sa mga baterya ng lithium-ion. Sigurado, ang mga baterya na iyon ay naging mas mahusay sa mga nakaraang taon - nakita namin ang mga oras ng paglipad na gumagapang mula 20 minuto hanggang 60 minuto para sa ilang mga modelo, at mas mabilis na pagsingil ay bumagsak sa downtime. Ngunit makipag-usap sa anumang drone operator, at sasabihin nila sa iyo ang parehong mga pagkabigo: ang isang drone ng paghahatid ay maaaring bumalik sa kalagitnaan ng ruta dahil mabilis ang pag-draining ng baterya nito. Ang isang magsasaka sa North Dakota ay hindi maaaring gumamit ng kanilang pag-crop-monitoring drone noong Enero dahil pinapatay ng malamig na panahon ang singil ng lithium-ion. Ang isang pangkat ng seguridad na nag-aalis ng mga drone na malapit sa isang planta ng kuryente ay nag-aalala tungkol sa mga sunog ng baterya-ang nasusunog na likidong electrolyte ng Li-ion ay isang tunay na peligro sa mga sensitibong lugar. Ang mga ito ay hindi maliit na problema; Ang mga ito ay mga limitasyon na humihinto sa mga drone na maabot ang kanilang buong potensyal.

Iyon ay kung saanMga baterya ng Solid-StateHalika - at matapat, hindi lamang sila pag -upgrade. Ang mga ito ay isang kumpletong pag -isipan muli kung paano namin pinapagana ang mga drone. Ang pagkakaiba ay simple ngunit napakalaking: sa halip na ang likidong electrolyte sa mga baterya ng lithium-ion, ang mga solid-state ay gumagamit ng isang solidong materyal (isipin ang mga keramika o mga composite ng polimer). Mula sa nakita namin sa mga pagsubok sa mga tagagawa at kliyente, ang maliit na shift na ito ay nag-aayos ng halos bawat sakit na nilikha ng lithium-ion.

Magsimula tayo sa malaki: oras ng paglipad at saklaw. Noong nakaraang quarter, nakipagtulungan kami sa isang kumpanya ng paghahatid ng drone sa California upang subukan ang mga baterya ng solid-state. Ang kanilang lumang pag-setup ng lithium-ion ay hayaan ang kanilang mga drone na lumipad ng 15 milya round-trip, na may dalang 3-pounds package. Kasama ang bagoMga baterya ng Solid-State? Tumama sila ng 28 milya round-trip-at maaaring magdala ng dagdag na 1.5 pounds. Para sa kanilang mga operasyon, nangangahulugan ito na sumasaklaw sa dalawang higit pang mga kapitbahayan bawat drone bawat araw, walang kinakailangang labis na flight. Para sa isang kliyente ng pagsubaybay na nagtatrabaho sa Border Patrol, isinasalin ito sa mga drone na nananatiling airborne sa loob ng 2.5 oras sa halip na 1 oras-sapat na upang masubaybayan ang isang 40 milya na hindi bumalik sa base. Iyon ay hindi pagtaas ng pagpapabuti; Iyon ay isang kumpletong paglipat sa maaaring magawa ng kanilang mga koponan.

Ang kaligtasan ay isa pang hindi napag-usapan, lalo na para sa mga drone na lumilipad sa mga lungsod o malapit sa kritikal na imprastraktura. Ginawa namin ang isang maliit na in-house test mas maaga sa taong ito upang patunayan ang punto: Inilantad namin ang isang baterya ng lithium-ion at isang solidong estado na baterya sa parehong mga kondisyon-60 ° C heat, isang maliit na epekto (paggaya ng isang menor de edad na pag-crash). Ang baterya ng lithium-ion ay lumala at tumagas na likido sa loob ng 30 minuto. Ang solid-state one? Hindi rin ito mainit. Ang isang kliyente na nagpapatakbo ng security ng drone para sa mga paliparan ay nagsabi sa amin na ito ay isang tagapagpalit ng laro-kailangan nilang ground drone bago dahil sa sobrang pag-init ng mga scares, ngunit ang solid-state ay nag-aalis ng panganib na iyon.

Kung gayon mayroong kadahilanan ng gastos - isang bagay na nagmamalasakit sa bawat negosyo. Ang isang kliyente ng bukid sa Iowa ay kinakalkula na pinapalitan nila ang kanilang mga baterya ng drone ng lithium-ion tuwing 8 buwan, na nagkakahalaga ng mga ito sa paligid ng \ (1,800 sa isang taon bawat drone. Ang mga baterya ng solid-state? Tinantya ng tagagawa na tatagal sila ng 3 taon. Gawin ang matematika: na pinuputol ang kanilang taunang gastos sa baterya sa \) 600. At singilin ang oras? Ang kanilang mga dating baterya ng Li-ion ay tumagal ng 1.5 oras upang ganap na singilin; Ang mga solid-state ay tumama sa 80% sa 40 minuto. Sa panahon ng pagtatanim, kapag nagpapatakbo sila ng mga drone mula sa madaling araw hanggang sa hapon, ang labis na oras ay nagdaragdag ng hanggang sa 2 higit pang mga siklo ng paglipad sa isang araw - na nagbabawas ng 50 higit pang mga ektarya ng mais.

Hindi rin natin maibabalewala ang matinding mga kondisyon - isang bagay sa ating mga kliyente sa kapaligiran na nagdadala sa lahat ng oras. Noong nakaraang buwan, tinulungan namin ang isang koponan ng pananaliksik na nag -deploy ng mga drone sa Alaska upang subaybayan ang mga populasyon ng Arctic Fox. Ang mga temperatura doon ay bumababa sa -30 ° C, at ang mga baterya ng lithium -ion ay mamamatay sa loob ng 45 minuto. Sa mga baterya ng solid-state? Ang mga drone ay lumipad ng 2 oras nang diretso, na nagpapadala ng malinaw na mga footage ng mga fox dens. Parehong napupunta para sa trabaho sa disyerto: Ang isang kliyente sa Arizona ay gumagamit ng mga drone upang masubaybayan ang mga wildfires, at sa 100 ° F heat, ang kanilang mga baterya ng Li-ion ay mawawalan ng 30% ng kanilang singil sa 10 minuto. Solid-State? Nanatili silang matatag - kahit na pagkatapos ng oras sa araw.

Ang pagpapanatili ay isa pang panalo na hindi natin gaanong ginawaran. Parami nang parami ng aming mga kliyente ang nagtatanong tungkol sa mga layunin ng ESG, at ang mga baterya ng solid-state ay suriin ang isang malaking kahon dito. Gumagamit sila ng 70% na mas kaunting kobalt kaysa sa mga baterya ng lithium-ion-ang pagmimina ng cobalt ay kilalang-kilala sa kapwa sa kapaligiran at lokal na komunidad. Dagdag pa, ang aming pagpapanatili ng koponan ay nag-crunched ng mga numero: ang kabuuang carbon footprint ng isang solid-state na baterya (mula sa produksyon hanggang sa pagtatapon) ay 45% na mas mababa kaysa sa li-ion. Para sa isang kumpanya ng paghahatid na naglalayong maging carbon-neutral sa pamamagitan ng 2030, iyon ay isang napakalaking hakbang pasulong.