సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు: గేమ్-ఛేంజర్ పవర్రింగ్ నెక్స్ట్-జెన్ డ్రోన్‌లు

మీరు మిడ్‌వెస్ట్‌లోని వ్యవసాయ భూములను సందర్శించినట్లయితే, మొక్కజొన్న పొలాలపై డ్రోన్‌లు గ్లైడింగ్ చేయడం, ఖచ్చితమైన ఖచ్చితత్వంతో ఎరువులు చల్లడం మీరు బహుశా చూశారు. ఈ క్షణాలు కేవలం అద్భుతమైన టెక్ డెమోలు కాదు; డెలివరీ, వ్యవసాయం, రక్షణ మరియు పర్యావరణ పనిలో డ్రోన్‌లు ఎలా అనివార్యమయ్యాయో అవి సంకేతాలు. కానీ మా క్లయింట్‌ల నుండి నాన్‌స్టాప్ గురించి మనం వింటున్న క్యాచ్ ఇక్కడ ఉంది: బ్యాటరీలు వాటిని వెనక్కి తీసుకుంటాయి.

దానిని విచ్ఛిన్నం చేద్దాం. ప్రస్తుతం, దాదాపు ప్రతి వాణిజ్య డ్రోన్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలపై నడుస్తుంది. ఖచ్చితంగా, ఆ బ్యాటరీలు సంవత్సరాలుగా మెరుగ్గా ఉన్నాయి-కొన్ని మోడళ్లకు విమాన సమయాలు 20 నిమిషాల నుండి 60 నిమిషాల వరకు పెరగడాన్ని మేము చూశాము మరియు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ పనికిరాని సమయాన్ని తగ్గించింది. కానీ ఏదైనా డ్రోన్ ఆపరేటర్‌తో మాట్లాడండి మరియు వారు మీకు అదే చిరాకులను తెలియజేస్తారు: డెలివరీ డ్రోన్ దాని బ్యాటరీ చాలా వేగంగా డ్రెయిన్ అవుతున్నందున మార్గం మధ్యలో వెనక్కి వెళ్లవలసి ఉంటుంది. ఉత్తర డకోటాలోని ఒక రైతు జనవరిలో వారి పంట పర్యవేక్షణ డ్రోన్‌ని ఉపయోగించలేరు ఎందుకంటే చల్లని వాతావరణం లిథియం-అయాన్ ఛార్జ్‌ను చంపుతుంది. పవర్ ప్లాంట్ దగ్గర డ్రోన్‌లను మోహరిస్తున్న భద్రతా బృందం బ్యాటరీ మంటల గురించి ఆందోళన చెందుతుంది-లి-అయాన్ యొక్క మండే ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్ సున్నితమైన ప్రాంతాల్లో నిజమైన ప్రమాదం. ఇవి చిన్న సమస్యలు కాదు; డ్రోన్‌లు వాటి పూర్తి సామర్థ్యాన్ని చేరుకోకుండా ఆపే పరిమితులు అవి.

అక్కడేఘన-స్థితి బ్యాటరీలులోపలికి రండి-మరియు నిజాయితీగా, అవి కేవలం అప్‌గ్రేడ్ కాదు. మేము డ్రోన్‌లకు ఎలా శక్తినిస్తామో అవి పూర్తిగా పునరాలోచనలో ఉన్నాయి. వ్యత్యాసం చాలా సులభం కానీ చాలా పెద్దది: లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలోని ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్‌కు బదులుగా, ఘన-స్థితిలో ఉన్నవి ఘన పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తాయి (సిరామిక్స్ లేదా పాలిమర్ మిశ్రమాలు అనుకోండి). తయారీదారులు మరియు క్లయింట్‌లతో చేసిన పరీక్షలలో మనం చూసిన దాని నుండి, ఈ చిన్న మార్పు లిథియం-అయాన్ సృష్టించే దాదాపు ప్రతి నొప్పి పాయింట్‌ను పరిష్కరిస్తుంది.

పెద్దదానితో ప్రారంభిద్దాం: విమాన సమయం మరియు పరిధి. గత త్రైమాసికంలో, సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలను పరీక్షించడానికి మేము కాలిఫోర్నియాలోని డ్రోన్ డెలివరీ కంపెనీతో కలిసి పనిచేశాము. వారి పాత లిథియం-అయాన్ సెటప్ వారి డ్రోన్‌లను 15 మైళ్ల రౌండ్-ట్రిప్ ఎగురుతుంది, 3-పౌండ్ల ప్యాకేజీని తీసుకువెళుతుంది. కొత్తదానితోఘన-స్థితి బ్యాటరీలు? వారు 28 మైళ్ల రౌండ్-ట్రిప్‌ను కొట్టారు-మరియు అదనంగా 1.5 పౌండ్లను మోయగలరు. వారి కార్యకలాపాల కోసం, రోజుకు ఒక డ్రోన్‌కు మరో రెండు పరిసరాలను కవర్ చేయడం, అదనపు విమానాలు అవసరం లేదు. సరిహద్దు పెట్రోలింగ్‌లో పనిచేసే నిఘా క్లయింట్ కోసం, ఇది డ్రోన్‌లు 1 గంటకు బదులుగా 2.5 గంటల పాటు గాలిలో ఉండేలా అనువదిస్తుంది - స్థావరానికి తిరిగి రాకుండా 40-మైళ్ల విస్తరణను పర్యవేక్షించడానికి సరిపోతుంది. అది పెరుగుతున్న మెరుగుదల కాదు; అది వారి బృందాలు ఏమి సాధించగలదో దానిలో పూర్తి మార్పు.

భద్రత అనేది చర్చించలేని మరొక అంశం, ప్రత్యేకించి డ్రోన్‌లు నగరాలపై లేదా క్లిష్టమైన మౌలిక సదుపాయాలకు సమీపంలో ఎగురుతున్నాయి. విషయాన్ని నిరూపించడానికి మేము ఈ సంవత్సరం ప్రారంభంలో ఒక చిన్న అంతర్గత పరీక్ష చేసాము: మేము లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీని మరియు ఘన-స్థితి బ్యాటరీని అదే పరిస్థితులకు బహిర్గతం చేసాము—60 ° C వేడి, ఒక చిన్న ప్రభావం (చిన్న క్రాష్‌ని అనుకరించడం). లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఉబ్బి, 30 నిమిషాల్లో ద్రవాన్ని లీక్ చేసింది. ఘన-స్థితి ఒకటి? అది కూడా వేడెక్కలేదు. ఎయిర్‌పోర్ట్‌ల కోసం డ్రోన్ సెక్యూరిటీని నడుపుతున్న క్లయింట్ మాకు ఇది గేమ్-ఛేంజర్ అని చెప్పారు-లి-అయాన్ ఓవర్‌హీటింగ్ భయాల కారణంగా వారు ఇంతకు ముందు డ్రోన్‌లను గ్రౌండ్ చేయాల్సి వచ్చింది, అయితే సాలిడ్-స్టేట్ ఆ ప్రమాదాన్ని పూర్తిగా తొలగిస్తుంది.

ఆపై ఖర్చు కారకం ఉంది-ప్రతి వ్యాపారం శ్రద్ధ వహించే విషయం. Iowaలోని ఒక వ్యవసాయ క్లయింట్ వారు తమ లిథియం-అయాన్ డ్రోన్ బ్యాటరీలను ప్రతి 8 నెలలకు మారుస్తున్నారని, వాటి ధర దాదాపు \(డ్రోన్‌కు సంవత్సరానికి 1,800. ఘన-స్థితి బ్యాటరీలు? తయారీదారు అంచనా ప్రకారం అవి 3 సంవత్సరాలు పనిచేస్తాయి. గణితాన్ని చేయండి: అది వారి వార్షిక బ్యాటరీ ధర \)600కి తగ్గుతుంది. మరియు ఛార్జింగ్ సమయం? వారి పాత li-ion బ్యాటరీలు పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయడానికి 1.5 గంటలు పట్టింది; ఘన స్థితిలో ఉన్నవి 40 నిమిషాల్లో 80%ని తాకాయి. మొక్కలు నాటే కాలంలో, వారు తెల్లవారుజాము నుండి సాయంత్రం వరకు డ్రోన్‌లను నడుపుతున్నప్పుడు, ఆ అదనపు సమయం రోజుకు మరో 2 విమాన చక్రాలను జోడిస్తుంది-మరో 50 ఎకరాల మొక్కజొన్నను కవర్ చేస్తుంది.

మేము విపరీతమైన పరిస్థితులను కూడా విస్మరించలేము-మా పర్యావరణ క్లయింట్లు అన్ని వేళలా ఏదో ఒకటి. గత నెలలో, మేము ఆర్కిటిక్ నక్కల జనాభాను ట్రాక్ చేయడానికి అలాస్కాలో డ్రోన్‌లను మోహరించడానికి ఒక పరిశోధనా బృందానికి సహాయం చేసాము. అక్కడ ఉష్ణోగ్రతలు -30°Cకి పడిపోతాయి మరియు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు 45 నిమిషాల్లో చనిపోతాయి. ఘన-స్థితి బ్యాటరీలతో? డ్రోన్‌లు వరుసగా 2 గంటల పాటు ప్రయాణించి, నక్కల గుట్టల స్పష్టమైన ఫుటేజీని వెనక్కి పంపాయి. ఎడారి పనికి కూడా ఇదే వర్తిస్తుంది: అరిజోనాలోని ఒక క్లయింట్ అడవి మంటలను పర్యవేక్షించడానికి డ్రోన్‌లను ఉపయోగిస్తాడు మరియు 100°F వేడిలో, వారి li-ion బ్యాటరీలు 10 నిమిషాల్లో వాటి ఛార్జ్‌లో 30% కోల్పోతాయి. ఘన స్థితి? ఎండలో గంటల తర్వాత కూడా అవి స్థిరంగా ఉంటాయి.

సుస్థిరత అనేది మనం తేలికగా తీసుకోని మరో విజయం. మా క్లయింట్‌లలో ఎక్కువ మంది ESG లక్ష్యాల గురించి అడుగుతున్నారు మరియు సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలు ఇక్కడ పెద్ద పెట్టెను తనిఖీ చేస్తాయి. వారు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే 70% తక్కువ కోబాల్ట్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు-కోబాల్ట్ మైనింగ్ పర్యావరణం మరియు స్థానిక సంఘాలు రెండింటికీ హానికరం. అదనంగా, మా సుస్థిరత బృందం సంఖ్యలను క్రంచ్ చేసింది: సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీ యొక్క మొత్తం కార్బన్ పాదముద్ర (ఉత్పత్తి నుండి పారవేసే వరకు) li-ion కంటే 45% తక్కువ. 2030 నాటికి కార్బన్-న్యూట్రల్‌గా ఉండాలనే లక్ష్యంతో డెలివరీ కంపెనీకి, ఇది ఒక పెద్ద ముందడుగు.