Γιατί οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι το παιχνίδι αλλαγής για τα drones

Μην με παρεξηγείτε - τα ιόντα λιθίου ήταν ένα άλογο για τα drones. Μετέτρεψε τα βαριά κιτ χόμπι σε εργαλεία που μπορούν να προσφέρουν φάρμακα ή να σαρώσουν χωράφια. Αλλά αφού μίλησα με δεκάδες χειριστές drone τον περασμένο χρόνο, άκουσα τις ίδιες απογοητεύσεις σε επανάληψη. Μια ομάδα παράδοσης στη Μινεσότα χρειάστηκε να καθηλώσει τον στόλο της τον περασμένο Ιανουάριο επειδή οι θερμοκρασίες -10°F σκότωσαν τα φορτία ιόντων λιθίου σε 12 λεπτά. Μια υπηρεσία drone φαρμακείου στο Τέξας είχε μια στενή επικοινωνία όταν μια μπαταρία υπερθερμάνθηκε κατά τη διάρκεια της πτήσης κοντά σε ένα σχολείο. Και σχεδόν όλοι παραπονιούνται για τους χρόνους πτήσης: 20-30 λεπτά κατ' ανώτατο όριο, που σημαίνει ότι ένα ταξίδι μετ' επιστροφής 4 μιλίων το πιέζει. Προκειμένου η παράδοση με drone να προχωρήσει πέρα ​​από τα «πιλοτικά έργα» και στην καθημερινή ζωή, χρειαζόμαστε μια μπαταρία που να μην κάνει τις λήψεις.

Εισάγωμπαταρίες στερεάς κατάστασης. Αυτό δεν είναι απλώς μια «καλύτερη μπαταρία» - είναι μια πλήρης επαναφορά του τρόπου με τον οποίο τροφοδοτούμε τα drones. Η μεγάλη αλλαγή; Αντί για τον υγρό ηλεκτρολύτη που κάνει τα ιόντα λιθίου εύφλεκτα και ευαίσθητα στις καιρικές συνθήκες, η στερεά κατάσταση χρησιμοποιεί έναν πυκνό, στερεό πυρήνα (σκεφτείτε κεραμικό ή ενισχυμένο πολυμερές). Είναι σαν να αλλάζετε ένα πλαστικό μπουκάλι νερό που έχει διαρροή με ένα θερμός από ανοξείδωτο χάλυβα: πιο σκληρό, χωρίς διαρροές και κατασκευασμένο για να χειρίζεται το χάος. Και για παράδοση drone; Αυτή η μικρή αλλαγή ξεκλειδώνει τις δυνατότητες για τις οποίες μόνο μιλήσαμε—μέχρι τώρα.

Ας ξεκινήσουμε με την πιο προφανή νίκη: τον χρόνο πτήσης. Νωρίτερα φέτος, δούλεψα με μια δοκιμή αλυσίδας πίτσαςμπαταρίες στερεάς κατάστασηςστα drones παράδοσης τους. Οι παλιές τους εγκαταστάσεις λιθίου μπορούσαν να πετάξουν 3 μίλια μετ' επιστροφής, κουβαλώντας ένα κουτί πίτσας, πριν χρειαστούν επαναφόρτιση. Με στερεά κατάσταση; Έφτασαν 8 μίλια - αρκετά για να καλύψουν άλλες τρεις γειτονιές ανά drone - και πρόσθεσαν ένα δεύτερο κουτί χωρίς εμβέλεια κοπής. Αυτό δεν είναι απλώς «περισσότερος χρόνος στον αέρα». αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της παράδοσης με drone ως καινοτομίας και ενός κερδοφόρου μέρους της επιχείρησής τους. Για τους μικρούς χειριστές, διπλασιάζετε τη ζώνη παράδοσης χωρίς να αγοράζετε περισσότερα drones; Αυτή είναι μια νίκη που δεν μπορείτε να αγνοήσετε.

Η ασφάλεια είναι άλλο ένα αδιαπραγμάτευτο. Το περασμένο καλοκαίρι, ένας πελάτης που παρέδιδε ιατρικές προμήθειες στη Φλόριντα φοβήθηκε: μια μπαταρία ιόντων λιθίου άρχισε να καπνίζει κατά τη διάρκεια της πτήσης, αναγκάζοντας τον πιλότο να προσγειωθεί σε ένα κενό οικόπεδο. Μεταπήδησαν σε πρωτότυπα στερεάς κατάστασης, και από τότε; Χωρίς υπερθέρμανση, χωρίς διαρροές—ακόμα και όταν ένα drone πιάστηκε σε μια καταιγίδα και βυθίστηκε στο γρασίδι. Για τα drones που πετούν πάνω από πολυσύχναστους δρόμους, σχολεία ή νοσοκομεία, αυτή η ηρεμία δεν είναι απλώς καλή - απαιτείται να λάβετε ρυθμιστική έγκριση. Το εύφλεκτο υγρό ιόντων λιθίου ήταν πάντα μια κόκκινη σημαία για τους ρυθμιστές. Η στερεά κατάσταση εξαλείφει πλήρως αυτόν τον κίνδυνο.

Έπειτα, ο καιρός - ο σιωπηλός δολοφόνος της απόδοσης ιόντων λιθίου. Αυτόν τον πελάτη της Μινεσότα που ανέφερα; Δοκίμασαν μπαταρίες στερεάς κατάστασης τον περασμένο χειμώνα και ξαφνικά τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη τους πετούσαν για 40 λεπτά σε χαμηλές θερμοκρασίες - αρκετά για να καλύψουν ολόκληρη τη διαδρομή τους χωρίς να γυρίσουν πίσω. Κάτω στην Αριζόνα, μια υπηρεσία παράδοσης ειδών παντοπωλείου διαπίστωσε ότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης διατηρούσαν το 90% της φόρτισής τους σε θερμότητα 100°F, σε σύγκριση με το 60% με ιόντα λιθίου. Για να λειτουργεί η παράδοση με drone σε όλη τη χώρα, δεν μπορείτε να έχετε ένα σύστημα που κλείνει όταν ο καιρός είναι ακραίος. Η στερεά κατάσταση τελικά δίνει στους τελεστές αυτή τη συνοχή.

Αυτό δεν είναι απλώς θεωρία. Οι μεγάλοι παίκτες μπαταριών μετατρέπουν τα πρωτότυπα σε εργαλεία που μπορούν πραγματικά να χρησιμοποιήσουν οι ομάδες παράδοσης. Η CATL - ο κινεζικός γίγαντας των μπαταριών που τροφοδοτεί τα μισά ηλεκτρικά αυτοκίνητα του κόσμου - κυκλοφόρησε μια «συμπυκνωμένη» μπαταρία στερεάς κατάστασης που φτάνει τα 500 Wh/kg νωρίτερα φέτος. Ας το μεταφράσουμε αυτό για χειριστές drone: μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου φτάνει τα 250 Wh/kg, δίνοντάς σας 30 λεπτά πτήσης. Στα 500 Wh/kg; Βλέπετε 1,5 ώρα πτήσης. Φανταστείτε ένα drone που μπορεί να παραδώσει πακέτα σε μια ολόκληρη μικρή πόλη σε ένα ταξίδι, να επαναφορτιστεί σε 45 λεπτά (η φόρτιση στη στερεά κατάσταση είναι πολύ πιο γρήγορη επίσης) και να βγει ξανά. Η CATL τα δοκιμάζει ήδη με κινεζικές εταιρείες drones και η έγκαιρη ανατροφοδότηση είναι τεράστια - ένας χειριστής μείωσε τις ημερήσιες στάσεις φόρτισης από 8 σε 3.

Τώρα, ας είμαστε αληθινοί - υπάρχουν ακόμα εμπόδια. Αυτήν τη στιγμή, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης κοστίζουν 2-3 φορές περισσότερο από ιόντων λιθίου. Αλλά αυτό είναι ισοδύναμο για την πορεία με τη νέα τεχνολογία. θυμηθείτε όταν οι μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων κοστίζουν \(1.000 ανά kWh; Τώρα είναι κάτω από \)150. Η CATL λέει ότι η μπαταρία των 500 Wh/kg θα ταιριάζει με τις κορυφαίες τιμές ιόντων λιθίου έως το 2026 και η QuantumScape στοχεύει σε παρόμοιες περικοπές κόστους καθώς αυξάνουν την παραγωγή. Η κατασκευαστική κλίμακα είναι μια άλλη πρόκληση - αυτή τη στιγμή, οι περισσότερες μπαταρίες στερεάς κατάστασης κατασκευάζονται σε μικρές παρτίδες. Αλλά καθώς περισσότερες εταιρείες drones κάνουν παραγγελίες, αυτό θα αλλάξει γρήγορα.

Εδώ είναι η ουσία για οποιονδήποτε κάνει παράδοση με drone: το σημείο συμφόρησης της μπαταρίας επιτέλους σπάει. Μέσα στα επόμενα 3-5 χρόνια, η κατάσταση στερεάς κατάστασης θα μεταβεί από "καλό να έχει" σε "must-have" για κάθε χειριστή που θέλει να διαγωνιστεί. Οι ομάδες που υιοθετούν αυτή την τεχνολογία νωρίς; Θα είναι αυτοί που θα παραδίδουν πακέτα πιο γρήγορα, θα καλύπτουν περισσότερο έδαφος και θα κερδίζουν τους πελάτες — ενώ οι ανταγωνιστές θα έχουν κολλήσει στο παιχνίδι ιόντων λιθίου.

Για τους επενδυτές, αυτή είναι μια ευκαιρία να μπουν σε έναν τομέα που πρόκειται να εκραγεί. Για τους καταναλωτές, σημαίνει ταχύτερες παραδόσεις, πιο αξιόπιστη εξυπηρέτηση και χαμηλότερο κόστος. Και για εμάς—τους ανθρώπους που χτίζουν το μέλλον της παράδοσης— σημαίνει επιτέλους να δούμε την τεχνολογία των drone να ανταποκρίνεται στη διαφημιστική εκστρατεία.

Τα ιόντα λιθίου μας έφεραν εδώ. Αλλά στερεάς κατάστασης; Θα λάβει την παράδοση με drone εκεί που πάντα θέλαμε να πάει.