Солид-Стате батерије: мењач игре који покреће дронове следеће генерације

ако сте посетили пољопривредно земљиште на Средњем западу, вероватно сте видели дронове како клизе преко поља кукуруза, прскајући ђубриво са изузетном прецизношћу. Ови тренуци нису само кул технолошке демонстрације; они су знаци како су дронови постали неопходни за испоруку, пољопривреду, одбрану и животну средину. Али ево кваке о којој непрестано слушамо од наших клијената: батерије их спутавају.

Хајде да га разбијемо. Тренутно, скоро сваки комерцијални дрон ради на литијум-јонским батеријама. Наравно, те су батерије постале све боље током година – видели смо да се време лета смањује са 20 минута на 60 минута за неке моделе, а брже пуњење је смањило време застоја. Али разговарајте са било којим оператером дронова и они ће вам рећи исте фрустрације: Доставни дрон ће можда морати да се врати усред руте јер му се батерија пребрзо празни. Пољопривредник у Северној Дакоти не може да користи свој дрон за праћење усева у јануару јер хладно време убија литијум-јонско пуњење. Безбедносни тим који поставља беспилотне летелице у близини електране брине због пожара у батеријама - запаљиви течни електролит литијум јона представља прави ризик у осетљивим областима. Ово нису мали проблеми; то су границе које спречавају дронове да остваре свој пуни потенцијал.

Ето гдечврсте батеријеуђите - и искрено, они нису само надоградња. Они потпуно преиспитују како покрећемо дронове. Разлика је једноставна, али огромна: уместо течног електролита у литијум-јонским батеријама, оне у чврстом стању користе чврсти материјал (мислимо на керамику или полимерне композите). Према ономе што смо видели у тестовима са произвођачима и клијентима, ова мала промена поправља скоро сваку болну тачку коју литијум-јон створи.

Почнимо са великим: време лета и домет. У прошлом кварталу, радили смо са компанијом за испоруку дронова у Калифорнији на тестирању чврстих батерија. Њихова стара литијум-јонска поставка омогућила је њиховим дронови да лете 15 миља повратно, носећи пакет од 3 фунте. Са новимчврсте батерије? Прешли су 28 миља повратно - и могли су да понесу додатних 1,5 фунти. За њихове операције, то је значило покривање још два насеља по дрону дневно, без додатних летова. За клијента за надзор који ради у граничној патроли, ово значи да беспилотне летелице остају у ваздуху 2,5 сата уместо 1 сат - довољно да надгледају деоницу од 40 миља без повратка у базу. То није постепено побољшање; то је потпуна промена у ономе што њихови тимови могу да постигну.

Безбедност је још једна ствар о којој се не може преговарати, посебно за дронове који лете изнад градова или близу критичне инфраструктуре. Раније ове године смо урадили мали интерни тест да бисмо доказали поенту: изложили смо литијум-јонску батерију и солид-стате батерију истим условима — топлоти од 60°Ц, малом удару (имитирајући мањи судар). Литијум-јонска батерија је набубрила и исцурила течност у року од 30 минута. Онај солид-стате? Није се чак ни загрејало. Клијент који води обезбеђење беспилотних летелица за аеродроме рекао нам је да је ово променило игру – морали су раније да приземље дронове због страха од литијум-јонског прегревања, али солид-стате тај ризик у потпуности уклања.

Затим, ту је фактор трошкова - нешто до чега је сваком предузећу стало. Клијент фарме у Ајови је израчунао да су своје литијум-јонске батерије за дронове мењали сваких 8 месеци, што их кошта око \(1.800 годишње по дрону. Солид-стате батерије? Произвођач процењује да ће трајати 3 године. Рачунајте: то смањује њихову годишњу цену батерије на \)600. А време пуњења? Њиховим старим ли-јонским батеријама требало је 1,5 сат да се потпуно напуне; оне у чврстом стању су достигле 80% за 40 минута. Током сезоне садње, када раде дронове од зоре до сумрака, то додатно време додаје још 2 циклуса лета дневно – покривајући још 50 хектара кукуруза.

Такође не можемо да занемаримо екстремне услове – нешто што наши клијенти из области заштите животне средине стално помињу. Прошлог месеца смо помогли истраживачком тиму да распореди дронове на Аљасци како би пратили популације арктичких лисица. Температуре тамо падају на -30°Ц, а литијум-јонске батерије би умрле у року од 45 минута. Са солид-стате батеријама? Беспилотне летелице су летеле 2 сата узастопно, шаљући јасне снимке јазбина лисица. Исто важи и за посао у пустињи: клијент у Аризони користи беспилотне летелице да надгледа шумске пожаре, а на топлоти од 100°Ф, њихове литијум-јонске батерије би изгубиле 30% напуњености за 10 минута. Солид-стате? Они се држе стабилно - чак и након сати на сунцу.

Одрживост је још једна победа коју не схватамо олако. Све више и више наших клијената поставља питање о ЕСГ циљевима, а чврсте батерије овде означавају велику кутију. Они користе 70% мање кобалта од литијум-јонских батерија - ископавање кобалта је ноторно штетно и за животну средину и за локалне заједнице. Поред тога, наш тим за одрживост је утврдио бројке: укупан угљенични отисак чврсте батерије (од производње до одлагања) је 45% мањи од литијум-јонског. За компанију за испоруку која има за циљ да буде неутрална до 2030. године, то је огроман корак напред.