Tại sao pin máy bay không người lái thể rắn có thể định nghĩa lại dịch vụ hậu cần trên không trong 5 năm tới

Hậu cần trên không đã gần đạt được bước đột phá trong nhiều năm. Máy bay hoạt động. Phần mềm tự chủ hoạt động. Khung pháp lý đang dần bắt kịp. Tuy nhiên, việc giao hàng bằng máy bay không người lái thương mại ở quy mô đáng kể vẫn nằm ngoài tầm với của hầu hết các nhà khai thác.

Hạn chế thường được mọi người thảo luận công khai nhất là pin.

Các gói lithium polymer thông thường đã đẩy hoạt động hậu cần của UAV đi xa nhất có thể. Phạm vi giới hạn trần mật độ năng lượng. Độ nhạy nhiệt giới hạn môi trường hoạt động. Vòng đời giới hạn tính kinh tế ở quy mô.Pin máy bay không người lái thể rắnđừng giải quyết tất cả những điều đó chỉ trong một đêm - nhưng họ giải quyết đủ vấn đề để 5 năm tới trông thực sự khác so với 5 năm trước.

Hậu cần trên không thực sự cần gì từ pin

Trước khi nói về những thay đổi ở trạng thái rắn, cần phải xác định cụ thể những gì ứng dụng yêu cầu.

Hoạt động giao hàng bằng máy bay không người lái không thực hiện một chuyến bay mỗi ngày. Nó đang tạo ra hàng chục, có thể là hàng trăm chiếc trên một đội tàu hỗn hợp chạy theo chu kỳ nhiệm vụ liên tục. Pin cần phải xử lý việc sạc nhanh thường xuyên mà không bị xuống cấp nhanh chóng. Họ cần hiệu suất phạm vi ổn định bất kể nhiệt độ môi trường như thế nào — bởi vì máy bay không người lái giao hàng mất 25% công suất vào mùa đông là một vấn đề về độ tin cậy hậu cần. Và họ cần một vòng đời giúp cho tính kinh tế hoạt động trên quy mô lớn mà không cần thay thế gói liên tục làm ảnh hưởng đến lợi nhuận.

Pin LiPo đã được tối ưu hóa mạnh mẽ cho những yêu cầu này. Họ đã cải thiện. Nhưng hóa học có những giới hạn cố hữu mà việc tối ưu hóa tăng dần không thể vượt qua.

Lợi thế của trạng thái rắn trong bối cảnh hậu cần

Mở rộng phạm vi thông qua mật độ năng lượng. Pin lithium-ion thể rắn tương thích với cực dương kim loại lithium, chúng lưu trữ nhiều năng lượng hơn đáng kể trên mỗi gam so với than chì. Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là một máy bay không người lái giao hàng mang cùng trọng tải trên một tuyến đường dài hơn - hoặc mang trọng tải nặng hơn trên cùng một tuyến đường. Dù bằng cách nào, vùng phủ sóng có thể sử dụng được trên mỗi máy bay sẽ mở rộng. Đối với các nhà khai thác hậu cần xác định khu vực giao hàng, đó là sự mở rộng trực tiếp thị trường có địa chỉ.

Ổn định nhiệt mở ra môi trường hoạt động mới. Chất điện phân lỏng trong gói LiPo thông thường dễ cháy và nhạy cảm với nhiệt độ. Chất điện phân thể rắn loại bỏ nguy cơ thoát nhiệt khiến một số nhà khai thác dịch vụ hậu cần và cơ quan quản lý lo lắng về hoạt động của máy bay không người lái đô thị tần số cao. Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn — hiệu suất xả ổn định từ điều kiện dưới nhiệt độ đóng băng đến nhiệt độ cao — có nghĩa là ít bị gián đoạn hoạt động liên quan đến thời tiết hơn.

Kinh tế học vòng đời làm thay đổi toán học. Khả năng tương thích điện cực-điện phân tốt hơn trong pin thể rắn đồng nghĩa với việc giảm công suất trên mỗi chu kỳ chậm hơn. Pin có tuổi thọ từ 800 đến 1.000 chu kỳ đáng tin cậy thay vì 300 đến 400 không chỉ làm giảm tần suất thay thế — về cơ bản nó còn thay đổi mô hình chi phí cho các hoạt động hậu cần khối lượng lớn. Chi phí pin cho mỗi lần giao hàng giảm xuống và việc quản lý đội xe trở nên dễ dự đoán hơn.

Sạc nhanh hơn mà không bị phạt. Chất điện phân rắn xử lý quá trình sạc tốc độ cao dễ dàng hơn so với hệ thống chất điện phân lỏng vốn suy giảm nhanh hơn trong các chu kỳ sạc mạnh. Đối với các hoạt động hậu cần phụ thuộc vào việc quay vòng gói hàng nhanh chóng giữa các lần giao hàng, dung sai đối với việc sạc nhanh mà không có chi phí vòng đời tương ứng là rất đáng kể về mặt hoạt động.

Dòng thời gian trung thực

5 năm là khoảng thời gian tích cực nhưng đáng tin cậy – kèm theo các điều kiện.

Năng suất sản xuất chotế bào trạng thái rắncần phải cải thiện trước khi đơn giá đạt ngang bằng với các gói LiPo tiên tiến. Những thách thức về điện trở bề mặt ở tốc độ phóng điện cao là những vấn đề kỹ thuật có thể giải quyết được nhưng chúng đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu khoa học vật liệu. Hiệu suất khởi động nguội trong một số công thức chất điện phân rắn vẫn là lĩnh vực đang được phát triển tích cực.

Không ai trong số này là rào cản cơ bản. Đó là các vấn đề về sản xuất và kỹ thuật - loại vấn đề mang lại sự đầu tư, sự lặp lại và quy mô. Hiện tại, một số yếu tố đó đã có mặt trong không gian pin thể rắn.

Vị trí của ZYEBATTERY trong quá trình chuyển đổi này

pin ZYEBchế tạo cả pin lithium-ion lithium-ion và lithium polymer hiệu suất cao vì quá trình chuyển đổi từ pin này sang pin khác sẽ không diễn ra đồng đều hoặc chỉ trong một đêm. Các nền tảng hậu cần, môi trường hoạt động và những hạn chế kinh tế khác nhau sẽ vượt qua ngưỡng đó vào những thời điểm khác nhau.

Những nhà khai thác sử dụng pin máy bay không người lái thể rắn đầu tiên sẽ không chỉ có phần cứng tốt hơn. Họ sẽ có năng lực hậu cần mà các đối thủ cạnh tranh của họ không có - phạm vi hoạt động rộng hơn, nền kinh tế tốt hơn, thời gian hoạt động rộng hơn.

Lợi thế đó kết hợp lại. Năm năm không phải là dài lắm.