Чому твердотільні батареї важливі для дронів?

1. Дізнайтеся, як твердотільні батареї підвищують продуктивність дронів, забезпечуючи довший час польоту, вищу безпеку та досягнення етапів розгортання в реальному світі.

Твердотільні акумуляториз’являються як революційна технологія для літаків і дронів із нерухомим крилом, пропонуючи значні переваги перед традиційними літій-іонними батареями щодо щільності енергії, безпеки та тривалості життя. Ці характеристики мають вирішальне значення для застосування в авіації — зменшення ваги, збільшена витривалість і термічна стабільність безпосередньо покращують продуктивність, радіус дії та комерційну життєздатність. У міру того, як авіаційна промисловість прискорює свою електрифікацію, твердотільні технології все більше стають ключовим засобом авіамобільності наступного покоління.

Два критичних технологічних прориву знаменують великий прогрес у застосуванні твердотільних акумуляторів для дронів:

Високоефективні твердотільні літієві батареї досягають щільності енергії 480 Вт·год/кг із надзвичайною стабільністю.

Порівняно з традиційними рідкими літієвими батареями, твердотільні батареї пропонують вищу щільність енергії, підвищену термічну стабільність, знижену горючість, ширший діапазон робочих температур, оптимізовану стабільність при зберіганні та видатні характеристики без обслуговування.

2. Переваги твердотільних батарей

Основна відмінність між твердотільними акумуляторами та традиційними літій-іонними акумуляторами полягає в заміні рідких електролітів на твердотільні електроліти. Ця фундаментальна відмінність забезпечує кілька ключових переваг:

Вища щільність енергії: твердотільні батареї зберігають більше енергії в тому самому об’ємі, збільшуючи час польоту та радіус дії дрона. Наприклад, у сфері логістичної доставки це дозволяє дронам охоплювати більш широкі зони доставки або перевозити більш важкі пакунки. Під час місій спостереження більша витривалість дозволяє безпілотникам безперервно контролювати цільові зони без частих повернення для підзарядки.

Підвищена безпека: твердотільні електроліти є негорючими, що значно знижує ризики пожежі та вибуху, пов’язані з рідкими електролітами. Ця функція особливо важлива для безпілотників, які працюють у чутливих середовищах, наприклад поблизу критичної інфраструктури або в густонаселених районах, де безпека батареї має першорядне значення.

Довший термін служби: твердотільні батареї можуть витримувати набагато більше циклів заряджання-розряджання, ніж традиційні батареї, подовжуючи термін їх служби та зменшуючи потребу в частій заміні. Це значно знижує витрати для операторів дронів, особливо в комерційних секторах, де дрони широко поширені.

Швидша зарядка: покращена провідність і відсутність утворення дендритів забезпечують швидшу зарядку. Цей скорочений час простою життєво важливий для чутливих до часу місій, таких як реагування на надзвичайні ситуації або аерофотозйомка.

Покращена робота при екстремальних температурах: твердотільні батареї ефективно працюють у ширшому діапазоні температур, що робить їх придатними для безпілотників, які розгортаються в суворих умовах. Це особливо важливо для екстремальних кліматичних умов, таких як дослідження Арктики або спостереження за пустелями, де традиційні батареї часто не можуть працювати оптимально.

Екологічні переваги: ​​твердотільні батареї мають нижчий вуглецевий слід, ніж літій-іонні батареї, і зменшують залежність від таких важливих мінералів, як кобальт — мінерали, які часто пов’язані з екологічними та соціальними проблемами. Це робить їх більш екологічним вибором для індустрії дронів, узгоджуючи зростаючу увагу на екологічних технологіях.

Потенціал зменшення ваги: ​​твердотільні батареї можуть усунути потребу в системах керування температурою в дронах, забезпечуючи зменшення ваги та підвищення ефективності. Ця економія ваги ще більше підвищує продуктивність польоту та створює простір для інтеграції додаткових датчиків або обладнання.

Ці переваги позиціонують твердотільні батареї як переконливу альтернативу традиційним акумуляторним технологіям у індустрії дронів, що потенційно може значно підвищити продуктивність дронів і сценарії застосування.

Кілька виробників представили твердотільні батареї, спеціально розроблені для дронів. Ці батареї мають можливість швидкої зарядки, досягаючи 80% ємності з 10% всього за 3 хвилини. Їхній термін служби також значно подовжується, підтримуючи від 10 000 до 100 000 циклів заряджання-розряджання при 25°C. Ці досягнення підкреслюють потенціал твердотільних батарей для подолання обмежень існуючої технології акумуляторів для дронів, прокладаючи шлях для їх широкого впровадження в галузі.

3. Майбутні перспективи використання твердотільних акумуляторів в індустрії дронів

Твердотільні батареї мають багатообіцяючі перспективи для індустрії дронів. Оскільки дослідження та розробки тривають, очікується, що прогрес у матеріалознавстві та виробничих технологіях вирішить поточні проблеми та знизить витрати на виробництво.