เหตุใดแบตเตอรี่โซลิดสเตตจึงเป็นตัวเปลี่ยนเกมสำหรับโดรน

อย่าเข้าใจฉันผิด ลิเธียมไอออนเป็นอุปกรณ์สำคัญของโดรน เปลี่ยนชุดงานอดิเรกสุดเทอะทะให้เป็นเครื่องมือที่สามารถส่งยาหรือสแกนทุ่งนาได้ แต่หลังจากพูดคุยกับผู้ควบคุมโดรนหลายสิบคนในปีที่ผ่านมา ฉันก็ได้ยินเรื่องหงุดหงิดเดิมๆ ซ้ำแล้วซ้ำอีก ทีมขนส่งในรัฐมินนิโซตาต้องหยุดเดินเรือเมื่อเดือนมกราคมปีที่แล้ว เนื่องจากอุณหภูมิ -10°F ทำลายประจุลิเธียมไอออนภายใน 12 นาที บริการโดรนร้านขายยาในเท็กซัสได้รับโทรศัพท์อย่างใกล้ชิดเมื่อแบตเตอรี่ร้อนเกินไปกลางเที่ยวบินใกล้โรงเรียน และเกือบทุกคนบ่นเกี่ยวกับเวลาบิน: สูงสุด 20-30 นาที ซึ่งหมายความว่าต้องเดินทางไปกลับเป็นระยะทาง 4 ไมล์ เพื่อให้การจัดส่งโดรนก้าวไปไกลกว่า "โครงการนำร่อง" และเข้าสู่ชีวิตประจำวัน เราจำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ที่ไม่เอื้ออำนวย

เข้าแบตเตอรี่โซลิดสเตต- นี่ไม่ใช่แค่ "แบตเตอรี่ที่ดีกว่า" เท่านั้น แต่ยังเป็นการรีเซ็ตวิธีการจ่ายไฟให้กับโดรนของเราอีกด้วย การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่? แทนที่จะเป็นอิเล็กโทรไลต์เหลวที่ทำให้ลิเธียมไอออนไวไฟและไวต่อสภาพอากาศ โซลิดสเตตใช้แกนแข็งที่มีความหนาแน่นสูง (ลองนึกถึงเซรามิกหรือโพลีเมอร์เสริมแรง) เหมือนกับการเปลี่ยนขวดน้ำพลาสติกที่รั่วเป็นกระติกน้ำร้อนสแตนเลส ซึ่งทนทานกว่า ไม่มีน้ำหก และออกแบบมาเพื่อรับมือกับความวุ่นวาย และสำหรับการจัดส่งด้วยโดรนล่ะ? การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ นั้นปลดล็อกความเป็นไปได้ที่เราเพิ่งพูดถึงไป จนถึงตอนนี้

เริ่มจากชัยชนะที่ชัดเจนที่สุด: เวลาบิน เมื่อต้นปีนี้ ฉันทำงานกับการทดสอบห่วงโซ่พิซซ่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตบนโดรนส่งสินค้า อุปกรณ์ลิเธียมแบบเก่าของพวกเขาสามารถบินไปกลับได้ 3 ไมล์โดยถือกล่องพิซซ่าหนึ่งกล่อง ก่อนที่จะต้องชาร์จใหม่ ด้วยโซลิดสเตต? โดรนสามารถบินได้ไกลถึง 8 ไมล์ ซึ่งมากพอที่จะครอบคลุมพื้นที่ใกล้เคียงอีกสามแห่งต่อโดรนหนึ่งตัว และเพิ่มกล่องที่สองโดยไม่มีระยะการตัด นั่นไม่ใช่แค่ "มีเวลามากขึ้นในอากาศ"; นั่นคือความแตกต่างระหว่างการจัดส่งด้วยโดรนซึ่งเป็นสิ่งแปลกใหม่และเป็นส่วนหนึ่งของธุรกิจที่ทำกำไรได้ สำหรับผู้ประกอบการรายย่อย เพิ่มพื้นที่จัดส่งของคุณเป็นสองเท่าโดยไม่ต้องซื้อโดรนเพิ่มใช่ไหม นั่นเป็นชัยชนะที่สำคัญที่คุณไม่อาจเพิกเฉยได้

ความปลอดภัยเป็นอีกหนึ่งสิ่งที่ไม่สามารถต่อรองได้ ฤดูร้อนที่แล้ว ลูกค้าที่ส่งเวชภัณฑ์ในฟลอริดาเกิดความหวาดกลัว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเริ่มสูบบุหรี่กลางเที่ยวบิน ส่งผลให้นักบินต้องลงจอดในที่ว่าง พวกเขาเปลี่ยนมาใช้ต้นแบบโซลิดสเตต และตั้งแต่นั้นมา ไม่มีความร้อนมากเกินไป ไม่มีการรั่วไหล แม้ว่าโดรนจะติดอยู่ในพายุฝนฟ้าคะนองและจมลงไปในหญ้าก็ตาม สำหรับโดรนที่บินไปตามถนนที่พลุกพล่าน โรงเรียน หรือโรงพยาบาล ความอุ่นใจนั้นไม่เพียงแต่ดีเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบด้วย ของเหลวไวไฟของลิเธียมไอออนถือเป็นธงสีแดงสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลมาโดยตลอด โซลิดสเตตช่วยขจัดความเสี่ยงนั้นโดยสิ้นเชิง

แล้วก็มีสภาพอากาศ— นักฆ่าเงียบของประสิทธิภาพของลิเธียมไอออน ลูกค้ามินนิโซตาที่ฉันพูดถึงเหรอ? พวกเขาทดสอบแบตเตอรี่โซลิดสเตตในฤดูหนาวที่ผ่านมา และทันใดนั้น โดรนของพวกเขากำลังบินเป็นเวลา 40 นาทีในอุณหภูมิที่เย็นจัด ซึ่งเพียงพอที่จะครอบคลุมเส้นทางทั้งหมดโดยไม่ต้องหันหลังกลับ ในรัฐแอริโซนา บริการจัดส่งของชำพบว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตเก็บประจุได้ 90% ที่อุณหภูมิความร้อน 100°F เทียบกับ 60% ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพื่อให้โดรนจัดส่งได้ทั่วประเทศ คุณไม่สามารถมีระบบที่จะปิดตัวลงเมื่อสภาพอากาศเลวร้ายได้ ในที่สุดโซลิดสเตตก็ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมีความสม่ำเสมอเช่นนั้น

นี่ไม่ใช่แค่ทฤษฎีเท่านั้น ผู้เล่นแบตเตอรี่รายใหญ่กำลังเปลี่ยนต้นแบบให้เป็นเครื่องมือที่ทีมจัดส่งสามารถใช้งานได้จริง CATL บริษัทแบตเตอรี่ยักษ์ใหญ่ของจีนที่ให้พลังงานแก่รถยนต์ไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของโลก ได้เปิดตัวแบตเตอรี่โซลิดสเตตแบบ "ควบแน่น" ซึ่งมีความเร็วถึง 500 Wh/kg เมื่อต้นปีนี้ สำหรับผู้ที่ควบคุมโดรน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐานจะมีพลังงานสูงสุดที่ 250 Wh/kg ทำให้คุณบินได้ 30 นาที ที่ 500Wh/กก.? คุณกำลังดูเวลาบิน 1.5 ชั่วโมง ลองนึกภาพโดรนที่สามารถส่งพัสดุไปยังเมืองเล็กๆ ทั้งเมืองได้ในการเดินทางครั้งเดียว ชาร์จใหม่ได้ภายใน 45 นาที (โซลิดสเตตชาร์จเร็วกว่ามากเช่นกัน) แล้วออกเดินทางอีกครั้ง CATL กำลังทดสอบสิ่งเหล่านี้กับบริษัทโดรนของจีนแล้ว และผลตอบรับตั้งแต่เนิ่นๆ ก็มีมาก โดยผู้ปฏิบัติงานรายหนึ่งลดการหยุดชาร์จรายวันจาก 8 เหลือ 3 ครั้ง

เอาล่ะ มาเรื่องจริงกัน—ยังมีอุปสรรคอยู่ ปัจจุบันแบตเตอรี่โซลิดสเตตมีราคาสูงกว่าลิเธียมไอออนถึง 2-3 เท่า แต่นั่นก็ถือว่าพอๆ กับหลักสูตรที่มีเทคโนโลยีใหม่ จำไว้ว่าเมื่อใดที่แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีราคา \(1,000 ต่อ kWh? ตอนนี้ราคาต่ำกว่า \)150 CATL กล่าวว่าแบตเตอรี่ 500 Wh/kg ของพวกเขาจะตรงกับราคาลิเธียมไอออนระดับไฮเอนด์ภายในปี 2569 และ QuantumScape ตั้งเป้าที่จะลดต้นทุนที่คล้ายกันในขณะที่เพิ่มการผลิต ขนาดการผลิตถือเป็นความท้าทายอีกประการหนึ่ง ขณะนี้ แบตเตอรี่โซลิดสเตตส่วนใหญ่ผลิตเป็นชุดเล็กๆ แต่เมื่อบริษัทโดรนสั่งซื้อจำนวนมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงก็จะเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว

สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับทุกคนในการจัดส่งด้วยโดรน: ปัญหาคอขวดของแบตเตอรี่กำลังจะหมดลงในที่สุด ในอีก 3-5 ปีข้างหน้า โซลิดสเตตจะเปลี่ยนจาก "น่ามี" เป็น "ต้องมี" สำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการแข่งขัน ทีมที่นำเทคโนโลยีนี้มาใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ? พวกเขาจะเป็นผู้จัดส่งพัสดุได้เร็วกว่า ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า และชนะใจลูกค้า ในขณะที่คู่แข่งติดอยู่กับการเล่นลิเธียมไอออนตามทัน

สำหรับนักลงทุน นี่เป็นโอกาสที่จะเข้าสู่ภาคที่กำลังจะระเบิด สำหรับผู้บริโภค นั่นหมายถึงการส่งมอบที่รวดเร็วขึ้น บริการที่เชื่อถือได้มากขึ้น และต้นทุนที่ลดลง และสำหรับเรา ผู้ที่สร้างอนาคตของการจัดส่ง นั่นหมายถึงการได้เห็นเทคโนโลยีโดรนดำเนินชีวิตตามกระแสได้ในที่สุด

ลิเธียมไอออนพาเรามาที่นี่ แต่โซลิดสเตตล่ะ? มันจะเป็นการส่งโดรนไปยังที่ที่เราอยากให้มันไปมาตลอด