Защо твърдотелните батерии променят играта за дронове

Не ме разбирайте погрешно – литиево-йонните са работен кон за дронове. Той превърна тромавите комплекти за хоби в инструменти, които могат да доставят лекарства или да сканират земеделски полета. Но след като разговарях с десетки оператори на дронове през последната година, чух същото разочарование постоянно. Екип за доставка в Минесота трябваше да спре флота си миналия януари, защото температурата от -10°F унищожи литиево-йонните заряди за 12 минути. Служба за дронове на аптека в Тексас се обади отблизо, когато батерия прегря по време на полет близо до училище. И почти всички се оплакват от времената на полета: 20-30 минути максимум, което означава, че двупосочно пътуване от 4 мили го избутва. За да може доставката с дрон да премине отвъд „пилотните проекти“ и да влезе в ежедневието, се нуждаем от батерия, която не решава нещата.

Въведететвърдотелни батерии. Това не е просто „по-добра батерия“ – това е пълно нулиране на начина, по който захранваме дронове. Голямата промяна? Вместо течния електролит, който прави литиево-йонните запалими и чувствителни към атмосферни влияния, твърдото използва плътно, твърдо ядро ​​(мислете за керамика или подсилен полимер). Това е като да сменяте протекла пластмасова бутилка за вода с термос от неръждаема стомана: по-здрава, без разливи и създадена да се справя с хаоса. А за доставка с дрон? Тази малка промяна отключва възможности, за които само сме говорили - досега.

Нека започнем с най-очевидната победа: времето за полет. По-рано тази година работих с тестване на верига пицариитвърдотелни батериина техните дронове за доставка. Техните стари литиеви системи можеха да летят 3 мили в двете посоки, носейки една кутия за пица, преди да се нуждаят от презареждане. С твърдо състояние? Те достигнаха 8 мили - достатъчно, за да покрият още три квартала на дрон - и добавиха втора кутия, без да намаляват обхвата. Това не е просто „повече време във въздуха“; това е разликата между това доставката с дронове да е новост и печеливша част от техния бизнес. За малки оператори, удвояване на вашата зона за доставка, без да купувате повече дронове? Това е крайна печалба, която не можете да пренебрегнете.

Безопасността е друго нещо, което не подлежи на обсъждане. Миналото лято клиент, доставящ медицински консумативи във Флорида, се уплаши: литиево-йонна батерия започна да пуши по време на полет, принуждавайки пилота да кацне на празно място. Те преминаха към прототипи в твърдо състояние и оттогава? Без прегряване, без течове – дори когато дрон попадне в гръмотевична буря и се гмурне в тревата. За дронове, летящи над оживени улици, училища или болници, спокойствието не е просто приятно – необходимо е да получите одобрение от регулаторните органи. Запалимата литиево-йонна течност винаги е била червен флаг за регулаторите; твърдо състояние елиминира този риск изцяло.

След това има време – тихият убиец на литиево-йонните характеристики. Този клиент от Минесота, който споменах? Те тестваха твърдотелни батерии през изминалата зима и внезапно техните дронове летяха 40 минути при минусови температури – достатъчно, за да изминат целия си маршрут, без да се връщат назад. Долу в Аризона услуга за доставка на хранителни стоки установи, че твърдите батерии държат 90% от заряда си при топлина от 100°F, в сравнение с 60% при литиево-йонните. За да работи доставката с дрон в цялата страна, не можете да имате система, която да се изключва, когато времето стане екстремно. Solid-state най-накрая дава на операторите тази последователност.

Това също не е само теория. Големите играчи на батерии превръщат прототипите в инструменти, които екипите за доставка могат действително да използват. CATL – китайският гигант за батерии, който захранва половината електрически автомобили в света – пусна „кондензирана“ твърда батерия, достигаща 500 Wh/kg по-рано тази година. Нека преведем това за операторите на дронове: стандартна литиево-йонна батерия достига максимум от 250 Wh/kg, което ви осигурява 30 минути полет. При 500 Wh/kg? Гледате 1,5 часа полетно време. Представете си дрон, който може да достави пакети до цял малък град с едно пътуване, да се презареди за 45 минути (твърдото състояние също се зарежда много по-бързо) и да тръгне отново. CATL вече ги тества с китайски фирми за дронове и ранните отзиви са огромни – един оператор намали ежедневните спирания за зареждане от 8 на 3.

Нека бъдем реални – все още има препятствия. В момента твърдотелните батерии струват 2-3 пъти повече от литиево-йонните. Но това е нормално за новите технологии – спомнете си, когато батериите за електрически автомобили струваха \(1000 за kWh? Сега те са под \)150. CATL казва, че тяхната батерия от 500 Wh/kg ще отговаря на цените на литиево-йонните от висок клас до 2026 г., а QuantumScape се стреми към подобни съкращения на разходите, докато увеличават производството. Производственият мащаб е друго предизвикателство - в момента повечето твърдотелни батерии се произвеждат в малки партиди. Но тъй като все повече фирми за дронове правят поръчки, това ще се промени бързо.

Ето най-важното за всеки, който доставя дронове: тясното място на батерията най-накрая се счупи. През следващите 3-5 години твърдото състояние ще премине от „приятно да има“ до „задължително“ за всеки оператор, който иска да се конкурира. Екипите, които приемат тази технология рано? Те ще бъдат тези, които ще доставят пакети по-бързо, ще покриват по-голяма територия и ще спечелят клиенти – докато конкурентите, останали на литиево-йонните, ще играят наваксване.

За инвеститорите това е шанс да влязат в сектор, който е на път да експлодира. За потребителите това означава по-бързи доставки, по-надеждна услуга и по-ниски разходи. А за нас — хората, които изграждат бъдещето на доставките — това означава най-накрая да видим как технологията за дронове отговаря на рекламата.

Литиево-йонните ни доведоха до тук. Но в твърдо състояние? Това ще отведе доставката с дрон там, където винаги сме искали.