Зошто батериите со цврста состојба се менувач на играта за дронови

Не ме сфаќајте погрешно - литиум-јонот е работа за беспилотни летала. Тоа ги претвори незгодните комплети за хоби во алатки кои можат да испорачуваат лекови или да скенираат ниви на фарми. Но, откако разговарав со десетици оператори на беспилотни летала во текот на изминатата година, ги слушнав истите фрустрации постојано. Тим за испорака во Минесота минатиот јануари мораше да ја приземји својата флота бидејќи температурите од -10°F ги уништија полнењето на литиум-јоните за 12 минути. Аптекарска служба за беспилотни летала во Тексас се јавила кога батеријата се прегреала на лет во близина на училиште. И речиси сите се жалат на времето на летот: максимум 20-30 минути, што значи дека 4 милји повратен пат го турка. За испораката со беспилотни летала да премине подалеку од „пилот-проектите“ и во секојдневниот живот, потребна ни е батерија што не ги повикува снимките.

Внесетецврсти батерии. Ова не е само „подобра батерија“ - тоа е целосно ресетирање за тоа како ги напојуваме беспилотните летала. Големата промена? Наместо течниот електролит што го прави литиум-јонскиот запалив и чувствителен на временските услови, цврстата состојба користи густо, цврсто јадро (се мисли на керамички или армиран полимер). Тоа е како да замените пластично шише со вода што протекува со термос од не'рѓосувачки челик: поцврст, без излевање и изграден за справување со хаосот. А за испорака со дрон? Таа мала промена ги отклучува можностите за кои само зборувавме - до сега.

Да почнеме со најочигледната победа: времето на лет. Претходно оваа година работев со тестирање на ланец за пицацврсти батериина нивните дронови за испорака. Нивните стари поставки за литиум можеа да летаат 3 милји повратен пат, носејќи една кутија за пица, пред да им треба надополнување. Со цврста состојба? Погодија 8 милји - доволно за да покријат уште три населби по дрон - и додадоа втора кутија без опсег на сечење. Тоа не е само „повеќе време во воздухот“; тоа е разликата помеѓу испораката со дрон да биде новина и профитабилен дел од нивниот бизнис. За малите оператори, удвојување на зоната за испорака без да купувате повеќе дронови? Тоа е крајна победа што не можете да ја игнорирате.

Безбедноста е уште една за која не се преговара. Минатото лето, клиент кој доставува медицински материјали во Флорида се исплаши: литиум-јонска батерија почна да пуши сред лет, принудувајќи го пилотот да слета на празно место. Тие се префрлија на прототипи со цврста состојба, и од тогаш? Без прегревање, без протекување - дури и кога беспилотно летало се фатило во бура со грмотевици и паднало во тревата. За беспилотните летала кои летаат над прометните улици, училишта или болници, тој мир не е само добар - потребно е да се добие регулаторно одобрение. Запаливата течност на литиум-јоните отсекогаш била црвено знаменце за регулаторите; цврстата состојба целосно го елиминира тој ризик.

Потоа, тука е времето - тивкиот убиец на перформансите на литиум-јоните. Тој клиент од Минесота што го спомнав? Тие тестираа батерии во цврста состојба минатата зима, и одеднаш нивните беспилотни летаа летаа 40 минути во ниски температури - доволно за да ја поминат целата рута без да се вратат назад. Долу во Аризона, услуга за испорака на намирници откри дека батериите во цврста состојба држат 90% од полнењето на топлина од 100 °F, во споредба со 60% со литиум-јонски. За да функционира испораката со беспилотни летала низ целата земја, не можете да имате систем што се исклучува кога времето станува екстремно. Солидната состојба конечно им дава на операторите таа конзистентност.

И ова не е само теорија. Големите играчи на батерии ги претвораат прототиповите во алатки што навистина можат да ги користат тимовите за испорака. CATL - кинескиот батериски гигант кој напојува половина од електричните автомобили во светот - на почетокот на оваа година произведе „кондензирана“ батерија со цврста состојба која достигнува 500 Wh/kg. Да го преведеме тоа за операторите со дронови: стандардната литиум-јонска батерија завршува со 250 Wh/kg, што ви дава 30 минути лет. Со 500 Wh/kg? Гледате 1,5 часа летот. Замислете беспилотно летало што може да испорача пакети до цел мал град за едно патување, да се наполни за 45 минути (исто така побрзо се полни во цврста состојба) и повторно да излезе. CATL веќе ги тестира со кинески фирми за беспилотни летала, а раните повратни информации се огромни - еден оператор ги намали дневните прекини за полнење од 8 на 3.

Сега, да бидеме реални - сè уште има пречки. Во моментов, батериите во цврста состојба чинат 2-3 пати повеќе од литиум-јонските. Но, тоа е исто за курсот со нова технологија - запомнете кога батериите на електричните автомобили чинат \(1.000 по kWh? Сега се под \)150. CATL вели дека нивната батерија од 500 Wh/kg ќе одговара на високите цени на литиум-јоните до 2026 година, а QuantumScape цели на слични намалувања на трошоците бидејќи го зголемуваат производството. Производствената скала е уште еден предизвик - во моментов, повеќето батерии во цврста состојба се направени во мали серии. Но, како што повеќе фирми за дронови даваат нарачки, тоа брзо ќе се промени.

Ова е крајната линија за секој што е во испорака со дрон: тесното грло на батеријата конечно се крши. Во текот на следните 3-5 години, солидна состојба ќе премине од „убаво за да се има“ во „задолжително“ за секој оператор што сака да се натпреварува. Тимовите кои рано ја прифаќаат оваа технологија? Тие ќе бидат оние што ќе испорачуваат пакети побрзо, ќе покриваат повеќе терени и ќе ги придобијат клиентите - додека конкурентите се заглавени на литиум-јонската игра.

За инвеститорите, ова е шанса да влезат во сектор кој ќе експлодира. За потрошувачите, тоа значи побрзи испораки, посигурна услуга и пониски трошоци. А за нас - луѓето што ја градат иднината на испорака - тоа значи конечно да видиме дека технологијата на беспилотни летала ја исполнува возбудата.

Литиум-јонот нè донесе овде. Но, солидна држава? Ќе се достави со беспилотни летала онаму каде што отсекогаш сме сакале да оди.