ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू: खेल-परिवर्तक नेक्स्ट-जेन ड्रोनहरूलाई पावर गर्ने

यदि तपाईंले मध्यपश्चिममा खेतबारी भ्रमण गर्नुभएको छ भने, तपाईंले सायद ड्रोनहरू मकैको खेतमा ग्लाइड गर्दै, पिनपोइन्ट सटीकताका साथ मल छर्केको देख्नुभएको छ। यी क्षणहरू मात्र उत्कृष्ट प्राविधिक डेमोहरू होइनन्; तिनीहरू कसरी ड्रोनहरू डेलिभरी, कृषि, रक्षा, र वातावरणीय कार्यहरूमा अपरिहार्य भएका छन् भन्ने संकेतहरू हुन्। तर यहाँ हामीले हाम्रा ग्राहकहरूबाट ननस्टपको बारेमा सुनेका क्याचहरू छन्: ब्याट्रीहरूले तिनीहरूलाई पछाडि समातिरहेका छन्।

यसलाई तोडौं। अहिले, लगभग हरेक व्यावसायिक ड्रोन लिथियम-आयन ब्याट्रीमा चल्छ। पक्कै पनि, ती ब्याट्रीहरू वर्षौंको दौडान राम्रो हुँदै गएका छन्— हामीले केही मोडेलहरूका लागि उडान समय २० मिनेटदेखि ६० मिनेटसम्म बढेको देख्यौं, र छिटो चार्जिङले डाउनटाइममा कटौती गरेको छ। तर कुनै पनि ड्रोन अपरेटरसँग कुरा गर्नुहोस्, र तिनीहरूले तपाईंलाई उस्तै निराशाहरू बताउनेछन्: एक डेलिभरी ड्रोनले बीचमा फर्कनु पर्ने हुन सक्छ किनभने यसको ब्याट्री धेरै छिटो निस्कन्छ। उत्तरी डकोटाका एक किसानले जनवरीमा आफ्नो बाली-निरिक्षण ड्रोन प्रयोग गर्न सक्दैनन् किनभने चिसो मौसमले लिथियम-आयन चार्जलाई मार्छ। पावर प्लान्ट नजिक ड्रोन तैनाथ गर्ने सुरक्षा टोलीले ब्याट्री आगोको बारेमा चिन्ता गर्छ — लि-आयनको ज्वलनशील तरल इलेक्ट्रोलाइट संवेदनशील क्षेत्रहरूमा वास्तविक जोखिम हो। यी साना समस्या होइनन्; तिनीहरू सीमाहरू हुन् जसले ड्रोनहरूलाई उनीहरूको पूर्ण क्षमतामा पुग्नबाट रोक्छ।

त्यहीँ होठोस राज्य ब्याट्रीहरूभित्र आउनुहोस् - र इमानदारीपूर्वक, तिनीहरू केवल एक अपग्रेड होइनन्। हामी कसरी ड्रोनलाई शक्ति दिन्छौं भन्ने बारे तिनीहरू पूर्ण पुनर्विचार हुन्। भिन्नता सरल तर ठूलो छ: लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा तरल इलेक्ट्रोलाइटको सट्टा, ठोस-स्टेटहरूले ठोस सामग्री प्रयोग गर्छन् (सिरेमिक वा पोलिमर कम्पोजिटहरू सोच्नुहोस्)। हामीले निर्माताहरू र ग्राहकहरूसँग परीक्षणहरूमा देखेका कुराहरूबाट, यो सानो परिवर्तनले लिथियम-आयन सिर्जना गर्ने लगभग हरेक दुखाइ बिन्दुलाई ठीक गर्दछ।

ठूलोसँग सुरु गरौं: उडान समय र दायरा। पछिल्लो त्रैमासिकमा, हामीले क्यालिफोर्नियामा ड्रोन डेलिभरी कम्पनीसँग ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू परीक्षण गर्न काम गर्यौं। तिनीहरूको पुरानो लिथियम-आयन सेटअपले तिनीहरूको ड्रोनलाई 15 माइल राउन्ड-ट्रिप उडान गर्न दिन्छ, 3-पाउन्ड प्याकेज बोकेको। नयाँ संगठोस राज्य ब्याट्रीहरू? तिनीहरूले 28 माइल राउन्ड-ट्रिपमा हिट गरे - र थप 1.5 पाउन्ड बोक्न सक्थे। तिनीहरूको अपरेसनहरूको लागि, यसको मतलब प्रति दिन प्रति ड्रोन दुईवटा छिमेकहरू कभर गर्ने, कुनै अतिरिक्त उडानहरू आवश्यक पर्दैन। सीमा गस्तीमा काम गर्ने सर्भेलेन्स क्लाइन्टका लागि, यसले 1 घण्टाको सट्टा 2.5 घण्टासम्म हावामा रहन ड्रोनहरूलाई अनुवाद गर्दछ - आधारमा फर्किनु बिना 40-माइल स्ट्रेचको निगरानी गर्न पर्याप्त छ। त्यो वृद्धिशील सुधार होइन; यो उनीहरूको टोलीले पूरा गर्न सक्ने कुरामा पूर्ण परिवर्तन हो।

सुरक्षा अर्को गैर-सम्झौता हो, विशेष गरी शहरहरूमा वा महत्वपूर्ण पूर्वाधारको नजिक उडान गर्ने ड्रोनहरूको लागि। हामीले यो वर्षको सुरुमा एउटा सानो इन-हाउस परीक्षण गरेका थियौं: हामीले एउटा लिथियम-आयन ब्याट्री र ठोस-स्टेट ब्याट्रीलाई उही अवस्थाहरूमा उजागर गर्‍यौं — ६० डिग्री सेल्सियस ताप, सानो प्रभाव (सानो दुर्घटनाको नक्कल गर्दै)। लिथियम-आयन ब्याट्री फुल्यो र 30 मिनेट भित्र तरल पदार्थ चुहावट भयो। ठोस राज्य एक? तातो पनि लागेन । एयरपोर्टहरूको लागि ड्रोन सुरक्षा चलाउने ग्राहकले हामीलाई यो गेम-चेन्जर हो भन्यो — उनीहरूले लि-आयन ओभरहेटिंग डरका कारण ड्रोनहरू ग्राउन्ड गर्नुपर्‍यो, तर ठोस राज्यले त्यो जोखिमलाई पूर्ण रूपमा हटाउँछ।

त्यसोभए त्यहाँ लागत कारक छ - केहि चीज जुन हरेक व्यवसायले ख्याल राख्छ। आयोवाका एक फार्म क्लाइन्टले गणना गरे कि उनीहरूले आफ्नो लिथियम-आयन ड्रोन ब्याट्रीहरू प्रत्येक 8 महिनामा प्रतिस्थापन गरिरहेका छन्, तिनीहरूको लागत लगभग \(प्रति ड्रोन प्रति वर्ष 1,800। ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू? निर्माताको अनुमान छ कि तिनीहरू 3 वर्ष टिक्नेछन्। गणित गर्नुहोस्: यसले उनीहरूको वार्षिक ब्याट्री लागत \)600 घटाउँछ। र चार्ज समय? तिनीहरूको पुरानो लि-आयन ब्याट्रीहरू पूर्ण रूपमा चार्ज हुन 1.5 घण्टा लाग्यो; ठोस अवस्था 40 मिनेटमा 80% मा हिट। रोपणको मौसममा, जब तिनीहरू बिहानदेखि साँझसम्म ड्रोनहरू चलाउँछन्, त्यो अतिरिक्त समयले दिनमा 2 थप उडान चक्रहरू थप्छ - 50 थप एकड मकै ढाक्छ।

हामी चरम अवस्थाहरूलाई पनि बेवास्ता गर्न सक्दैनौं - हाम्रा वातावरणीय ग्राहकहरूले सधैं ल्याइरहने कुरा। गत महिना, हामीले एउटा अनुसन्धान टोलीलाई आर्कटिक फक्सको जनसंख्या ट्र्याक गर्न अलास्कामा ड्रोनहरू तैनाथ गर्न मद्दत गर्‍यौं। त्यहाँको तापक्रम -30 डिग्री सेल्सियसमा झर्छ, र लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू 45 मिनेट भित्र मर्नेछन्। ठोस राज्य ब्याट्री संग? ड्रोनहरू 2 घण्टा सीधा उडान गरे, फक्स डेनको स्पष्ट फुटेज फिर्ता पठाउँदै। उस्तै मरुभूमिको कामको लागि जान्छ: एरिजोनामा एक ग्राहकले जंगली आगोको निगरानी गर्न ड्रोनहरू प्रयोग गर्दछ, र 100 डिग्री फारेनहाइट तापमा, तिनीहरूको ली-आयन ब्याट्रीहरूले 10 मिनेटमा तिनीहरूको चार्जको 30% गुमाउनेछन्। ठोस राज्य? घाममा घण्टौं पछि पनि तिनीहरू स्थिर रहन्छन्।

स्थायित्व अर्को जीत हो जुन हामीले हल्का रूपमा लिदैनौं। हाम्रा अधिक र अधिक ग्राहकहरूले ESG लक्ष्यहरूको बारेमा सोधिरहेका छन्, र ठोस-राज्य ब्याट्रीहरूले यहाँ ठूलो बाकस जाँच गर्छन्। तिनीहरूले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भन्दा 70% कम कोबाल्ट प्रयोग गर्छन् - कोबाल्ट खनन पर्यावरण र स्थानीय समुदाय दुवैको लागि कुख्यात रूपमा हानिकारक छ। साथै, हाम्रो स्थायित्व टोलीले सङ्ख्याहरू घटायो: ठोस-राज्य ब्याट्रीको कुल कार्बन फुटप्रिन्ट (उत्पादन देखि डिस्पोजल सम्म) li-ion भन्दा 45% कम छ। 2030 सम्म कार्बन-न्युट्रल हुने लक्ष्य राखेको डेलिभरी कम्पनीको लागि, यो एक ठूलो कदम हो।