Mga baterya ng Solid-State sa mga drone: panalo, hadlang, at kung ano ang susunod para sa mga operator

Ang resulta? Isang 48-minuto, 10 segundo na patuloy na paglipad-isang bagay na hindi maiisip ng lithium-ion ilang taon na ang nakalilipas. Para sa sinumang nasa espasyo, hindi lamang iyon isang numero; Ito ay patunay naSolid-StateMaaaring ayusin ang dalawa sa mga pinakamalaking gripe ng drone operator: maikling oras ng paglipad at pag -aalala sa kaligtasan. Ang flight flight na iyon ay hindi lamang masira ang isang tala - ipinakita nito na ang mga Evtols (at mga drone, sa pangkalahatan) ay maaaring mahawakan nang mas mahaba, mas maaasahang mga misyon nang walang pagputol ng mga sulok sa kaligtasan.

Tumalon din ang Panasonic, na may aSolid-state na bateryaItinayo partikular para sa mas maliit na mga drone - at ang kanilang mga spec ay tumama sa isang matamis na lugar para sa mga abalang operator. Isipin ang singilin ng isang baterya ng drone mula 10% hanggang 80% sa 3 minuto. Para sa isang koponan ng paghahatid na tumatakbo ng 20+ flight sa isang araw, na pinuputol ang oras mula sa 30 minuto (na may lithium-ion) hanggang sa halos wala. Mas mabuti pa? Ito ay tumatagal ng 10,000 hanggang 100,000 na mga siklo ng singil sa temperatura ng silid. Ang isang kumpanya ng konstruksyon na pinagtatrabahuhan namin ay sinabi sa amin na pinalitan nila ang mga baterya ng lithium-ion tuwing 6 na buwan-ang opsyon na Panasonic na ito ay maaaring tumagal sa kanila ng 5+ taon. Iyon ay isang napakalaking pag -save ng gastos, ngunit nangangahulugan din ito ng mas kaunting mga baterya na nagtatapos sa mga landfills - isang bagay na kliyente ay lalong nagtatanong habang sila ay nakasalalay sa pagpapanatili.

Ngunit narito ang bagay na hindi namin sugarcoat para sa mga kliyente: Ang solid-state ay mayroon pa ring mga hoops na tumalon bago ito sa bawat drone. Nakausap namin ang dose-dosenang mga maliit na hanggang-medium na mga operator ng drone sa nakalipas na 6 na buwan, at ang kanilang mga alalahanin ay bumalik sa parehong mga hamon-na lumampas sa "mabuting panukala sa papel."

Kumuha muna ng gastos. Ang mga materyales lamang ay mas pricier: ang solidong electrolyte sa mga baterya na ito ay nagkakahalaga ng higit sa mga likido sa lithium-ion, at ang mga makina na kailangan upang gawin ang mga ito? Hindi sila off-the-shelf. Sinabi sa amin ng isang startup drone maker sa Texas na nais nilang lumipat sa solid-state, ngunit ang paitaas na gastos ng pag-retool ng kanilang pag-setup ng baterya ay kakainin ang kanilang buong taunang badyet. Para sa mga malalaking manlalaro tulad ng Ehang o Panasonic, mapapamahalaan iyon - ngunit para sa karamihan ng mga operator, ito ay isang hadlang ngayon.

Pagkatapos ay mayroong problema sa "interface ng interface" - mga termino ng fancy para sa isang simpleng isyu: ang solidong electrolyte at ang mga electrodes ng baterya ay kailangang manatili nang mahigpit, pare -pareho ang pakikipag -ugnay upang gumana nang maayos. Ngunit sa tuwing ang mga singil at paglabas ng baterya, ang mga electrodes ay lumiliit at lumawak ng kaunti. Sa paglipas ng panahon, na lumilikha ng maliliit na gaps, at ang baterya ay nawawalan ng kapangyarihan nang mas mabilis. Nakita namin ito mismo na may isang pagsubok sa drone ng bukid noong nakaraang tagsibol: Pagkatapos ng 50 siklo, ang oras ng paglipad ng baterya ng solid-state ay bumaba ng 12%-hindi isang dealbreaker, ngunit sapat na tinanong ng magsasaka, "Mas masahol pa ba ito?" Sa ngayon, ang sagot ay "marahil," hanggang sa malaman ng mga tagagawa ang mas matibay na mga materyales sa elektrod.

Ang Brittleness ay isa pang sakit ng ulo, lalo na para sa mga drone na lumipad sa magaspang na mga kondisyon. Karamihan sa mga ceramic na batay sa solidong electrolyte ay matigas-ngunit hindi nababaluktot. Ang isang koponan ng paghahanap-at-rescue sa Colorado ay sumubok ng isang ceramic-electrolyte na baterya noong nakaraang taglamig; Sa panahon ng isang landing sa Rocky Terrain, basag ang baterya ng baterya (sa kabutihang -palad, walang apoy), at nawala ang lakas ng drone. Ang Lithium-ion ay maaaring tumagas sa sitwasyong iyon, ngunit kadalasan ay patuloy itong nagtatrabaho nang matagal upang ligtas na makarating. Para sa mga drone na humahawak ng mga panginginig ng boses (tulad ng mga scanner ng site ng konstruksyon) o hard landings (tulad ng mga drone sa pagsubaybay sa wildlife), ito ay isang malaking pag -aalala.

Kahit na ang mga dendrite ng lithium-ang mga maliliit, tulad ng karayom ​​na mga istraktura na maikli ang mga baterya ng lithium-ion-ay hindi ganap na nawala. Ang mga ito ay mas mahirap sa solid-state, ngunit narinig namin mula sa mga inhinyero ng baterya na sa mataas na bilis ng singilin (tulad ng 3-minutong singil ng Panasonic), maaari pa ring mabuo ang mga dendrite. Ito ay isang mas maliit na peligro, ngunit para sa mga operator na lumilipad sa mga masikip na lugar, ang "mas maliit" ay hindi palaging "sapat na mabuti."

Ang init ay isa pang sorpresa. Ang solid-state ay mas ligtas sa mataas na temps kaysa sa lithium-ion, ngunit hindi rin nito tinatanggal ang init. Ang isang drone na ginamit para sa mga gawain na may mataas na kapangyarihan-tulad ng pag-angat ng mabibigat na payload o lumilipad sa pinakamataas na bilis-ay maaaring mabuo nang mabilis. Nagtrabaho kami sa isang kliyente ng logistik na sumusubok sa isang solid-state drone para sa 50lb package na naghahatid; Matapos ang 25 minuto ng paglipad, sapat na mainit ang baterya na pinilit ito ng software ng drone na makarating nang maaga. Kailangang magdagdag sila ng isang magaan na pag-init ng init, na pinutol sa kapasidad ng kargamento-na nagtatanggol na bahagi ng layunin ng paglipat sa solid-state.

At huwag kalimutan ang scale ng pagmamanupaktura. Sa ngayon, ang karamihan sa mga baterya ng solid-state ay ginawa sa mga maliliit na batch. Ang isang drone operator na nangangailangan ng 100 mga baterya sa isang buwan ay maaaring maghintay ng 6-8 na linggo para sa paghahatid, samantalang ang mga baterya ng lithium-ion ay nasa stock ng parehong araw. Hanggang sa ang mga pabrika ay maaaring mag-crank out ng mga baterya ng solid-state nang mabilis (at mura) bilang lithium-ion, ang pag-aampon ay mananatiling mabagal para sa lahat ngunit ang pinakamalaking mga koponan.

Pagdating sa solidong electrolyte mismo, wala ring "one-size-fits-all". Ang mga keramika ay mahusay para sa conductivity - hinahayaan nila ang mga ions na mabilis na gumalaw, na nangangahulugang mas maraming kapangyarihan - ngunit malutong sila, tulad ng nakita namin. Ang mga polimer ay nababaluktot, kaya mas mahusay na hawakan nila ang mga panginginig ng boses, ngunit mas mabagal sila sa temperatura ng silid-para sa isang mabagal na gumagalaw na drone ng agrikultura, ngunit masama para sa isang mabilis na drone ng paghahatid. Ang mga sulfides ay ang gitnang lupa: mahusay na kondaktibiti at kakayahang umangkop, ngunit gumanti sila sa kahalumigmigan. Sinabi sa amin ng isang operator ng drone sa baybayin sa Florida na kailangan nilang magdagdag ng isang hindi tinatagusan ng tubig na pambalot sa mga baterya na batay sa sulfide, na nagdagdag ng timbang. Ang pagpili ng tamang electrolyte ay nakasalalay sa kung ano ang ginagawa ng drone - at kung saan lilipad ito.

Narito ang mabuting balita, bagaman: Ang bawat hamon na nabanggit namin ay nalulutas, isang pagsubok sa bawat oras. Ang paglipad ni Ehang ay hindi isang fluke; Ito ay isang palatandaan na inaalam ng mga tagagawa kung paano maiangkop ang solid-state sa mga drone. Ang mabilis na pagsingil ng Panasonic ay hindi lamang isang prototype-nagsisimula itong ipadala upang pumili ng mga kliyente. At habang mas maraming mga operator ang humihiling ng solid-state, ang mga gastos ay bababa.

Para sa sinumang nagpapatakbo ng isang negosyong drone ngayon, ang tanong ay hindi "kung" solid-state ay kukunin-ito ay "kailan, at kung paano maghanda." Simulan ang Maliit: Subukan ang ilang mga baterya ng solid-state kasama ang iyong pinaka-mataas na demand na drone (tulad ng paghahatid o paghahanap-at-rescue) at subaybayan ang mga pagtitipid sa oras at kapalit. Makipag -usap sa iyong tagapagtustos ng baterya tungkol sa mga pasadyang solusyon - marami ang handang mag -tweak ng mga electrolyte para sa iyong tukoy na kaso ng paggamit.

Ang solid-state ay hindi pa perpekto, ngunit mas mahusay na kaysa sa lithium-ion sa mga paraan na mahalaga: mas mahaba ang mga flight, mas ligtas na operasyon, at mas kaunting downtime. At habang nagtrabaho ang mga Kinks? Tumitingin kami sa isang hinaharap kung saan ang mga drone ay hindi lamang "gawin ang trabaho" - ginagawa nila ito nang mas mabilis, mas mura, at sa mas maraming lugar kaysa dati.

Kung kakaiba ka tungkol sa kung aling baterya ng solid-state ang may katuturan para sa iyong mga drone, o nais na marinig ang higit pa tungkol sa mga pagsubok na pinapatakbo namin sa mga kliyente, ihulog kami ng isang linya. Ito ay hindi lamang pag -uusap sa tech - ito ay tungkol sa paggawa ng iyong mga operasyon sa drone na gumana nang mas mahirap para sa iyo.