Jakie są zalety półprzewodnikowych akumulatorów litowo-jonowych?

Technologia zasilania dronów wciąż dokonuje przełomów. Ta nowa technologia, plasująca się pomiędzy akumulatorami litowymi i akumulatoramiakumulatory całkowicie półprzewodnikowe, zakłóca tradycyjny krajobraz baterii litowych dzięki jego wielowymiarowym zaletom, nadając nowy impuls gospodarce działającej na małych wysokościach.

I. Podwójna gęstość energii: podwójny przełom w wytrzymałości i udźwigu

Baterie litowo-polimerowe powszechnie stosowane w dronach konsumenckich mają zazwyczaj gęstość energii poniżej 250 Wh/kg, podczas gdy baterie ciekłego litu w dronach do ochrony roślin rolniczych rzadko przekraczają 300 Wh/kg. Doprowadziło to do przyjęcia normy branżowej „30 minut czasu lotu i ładowności 5 kg”.

Baterie półprzewodnikowe osiągają skok jakościowy dzięki innowacjom materiałowym. Łącząc anody krzemowo-węglowe z katodami o wysokiej zawartości niklu, osiągają 350 Wh/kg, co stanowi prawie podwojenie tradycyjnej gęstości energii. To ulepszenie bezpośrednio przekłada się na zdolność operacyjną.

Co ważniejsze, optymalizuje „stosunek energii do masy”. Zwiększając gęstość energii o 35%, akumulatory półstałe zmniejszają wagę o 20%. Dzięki temu drony o udźwigu 5 kg mogą latać od 30 do 40 minut, zasadniczo rozwiązując dylemat branżowy, w którym „noszenie dodatkowych akumulatorów jest mniej praktyczne niż przewożenie mniejszego ładunku”.

II. Rewolucja bezpieczeństwa

Technologia elektrolitu żelowego w akumulatorach półstałych zasadniczo eliminuje zagrożenia bezpieczeństwa związane z elektrolitami ciekłymi. Akumulatory te wykazują zerowy wyciek i brak zapłonu podczas testów na przebicie i ściskanie. W ekstremalnych warunkach ich stabilność termiczna przewyższa tradycyjne baterie litowe o 300%, utrzymując stabilne rozładowanie nawet w temperaturze 80°C lub pod wpływem przebicia.

III. Możliwość dostosowania do środowiska: Stabilna moc wyjściowa w temperaturze -40°C

Dzięki zoptymalizowanym składom elektrolitów akumulatory półstałe pokonują ograniczenia temperaturowe. Produkty ZYEBATTERY działają stabilnie w temperaturach od -40°C do 60°C, zachowując 85% pojemności w ekstremalnie niskich temperaturach. Dla kontrastu, konwencjonalne baterie litowe wytrzymują tylko 15 minut w identycznych warunkach, nie spełniając wymagań akcji ratowniczych na dużych wysokościach czy wypraw polarnych.

IV. Zalety życia na rowerze

Tłumiąc wzrost dendrytu litu, akumulatory półstałe wydłużają żywotność do ponad 1000 cykli. Niektóre modele zachowują ponad 80% pojemności po 1200 cyklach. W przypadku dronów rolniczych ładujących/rozładowujących trzy razy dziennie tradycyjne akumulatory wymagają dwóch wymian w roku, natomiast akumulatory półstałe działają nieprzerwanie przez 12 miesięcy, co zmniejsza roczne koszty o 60%.

Przyspieszona komercjalizacja

Wszystkie drony konsumenckie, rolnicze, awaryjne i przemysłowe mogą stopniowo wykorzystywać akumulatory półprzewodnikowe. Napięcie i pojemność akumulatorów wieloseryjnych można dostosować do konkretnych wymagań.

Na przykład konfiguracja z serii 6 jest odpowiednia dla średnich dronów do fotografii lotniczej (wytrzymałość 20–30 minut), podczas gdy konfiguracja z serii 14 jest idealna dla dużych dronów do oprysków rolniczych (wytrzymałość 40–60 minut). Jednakże takie akumulatory wymagają profesjonalnego systemu zarządzania akumulatorami (BMS), który zapewni równoważenie napięcia w szeregach i zapobiegnie zdarzeniom związanym z bezpieczeństwem spowodowanym niespójnością napięcia.

Baterie półprzewodnikowe nie są technologią przejściową, ale raczej optymalnym rozwiązaniem, które pozwala rozwiązać problem dzisiejszych dronów związanych z zasięgiem. Analitycy branżowi zwracają uwagę, że wraz ze spadkiem kosztów masowej produkcji do 2025 r. akumulatory te szybko przedostaną się na rynek konsumencki, umożliwiając dronom do wykonywania zdjęć lotniczych ponad godzinę lotu, a dronom towarowym dostarczanie towarów na odległość ponad 100 kilometrów. To naprawdę uwolni potencjał gospodarki niskogórskiej.