Droneetan egoera solidoko bateriak: garaipenak, oztopoak eta zer da operadoreentzat

Emaitza? 48 minutu eta 10 segundoko etengabeko hegaldia, duela urte batzuk litio-ioiarekin pentsaezina izango zen zerbait. Espazioko edonorentzat, hori ez da zenbaki bat bakarrik; horren froga daegoera solidoadrone-operadoreen bi kexa handien konpon ditzake: hegaldi denbora laburrak eta segurtasun kezkak. Proba-hegaldi hark ez zuen errekor bat hautsi bakarrik; erakutsi zuen eVTOLek (eta dronek, oro har) laster misio luzeagoak eta fidagarriagoak kudeatu zitezkeela segurtasunari mugarik gabe.

Panasonic-ek ere salto egin zuen, batekinegoera solidoko bateriadrone txikiagoentzat bereziki eraikia, eta haien zehaztapenak leku gozoa dute operadore lanpetuentzat. Imajinatu drone bateria %10etik %80ra kargatzen 3 minututan. Egunean 20 hegaldi baino gehiago egiten dituen bidalketa-taldearentzat, horrek geldialdi-denbora 30 minututik (litio-ioiarekin) ia ezer ez izatera murrizten du. Are hobeto? Giro-tenperaturan 10.000 eta 100.000 karga-ziklo irauten du. Lan egiten dugun eraikuntza-enpresa batek esan zigun litio-ioizko bateriak ordezkatzen dituztela 6 hilabetez behin; Panasonic aukera honek 5 urte baino gehiago iraun dezake. Kostu asko aurreztea da hori, baina bateria gutxiago zabortegietan amaitzen direla ere esan nahi du; bezeroek gero eta gehiago galdetzen dute iraunkortasunari begira.

Baina hona hemen bezeroei azukretzen ez diegun gauza: egoera solidoak oraindik uztaiak ditu salto egiteko drone guztietan egon aurretik. Hamaika drone operadore txiki eta ertainekin hitz egin dugu azken 6 hilabeteetan, eta haien kezkak erronka berdinetara bueltatzen dira, "papereko zehaztapen onetatik" haratago doazenak.

Hartu kostua lehenik. Materialak bakarrik garestiagoak dira: bateria horietako elektrolito solidoek litio-ioietan likidoek baino gehiago kostatzen dute, eta horiek egiteko behar diren makinak? Ez dira ohikoak. Texasko abiarazte-drone-ekoizle batek egoera solidora aldatu nahi zutela esan zigun, baina bateriaren konfigurazioa birmoldatzearen hasierako kostuak urteko aurrekontu osoa jango luke. EHang edo Panasonic bezalako jokalari handientzat, hori kudeagarria da, baina operadore gehienentzat oztopo bat da oraintxe bertan.

Ondoren, "interfazearen egonkortasuna" arazoa dago: arazo sinple baterako termino dotoreak: elektrolito solidoak eta bateriaren elektrodoek kontaktu estu eta koherentean egon behar dute ondo funtzionatzeko. Baina bateria kargatzen eta deskargatzen den bakoitzean, elektrodoak txikitu eta apur bat zabaltzen dira. Denborarekin, horrek hutsune txikiak sortzen ditu eta bateriak azkarrago galtzen du energia. Hau bertatik bertara ikusi genuen iazko udaberrian baserriko droneen proba batekin: 50 zikloren ondoren, egoera solidoko bateriaren hegaldiaren denbora % 12 jaitsi zen; ez da akordioa, baina nahikoa nekazariak galdetu zuen: "Hau okerrera egingo al da?" Oraintxe bertan, erantzuna "agian" da, fabrikatzaileek elektrodoen material iraunkorragoak aurkitu arte.

Hauskortasuna beste buruhauste bat da, batez ere baldintza gogorretan hegan egiten duten droneentzat. Zeramikazko elektrolito solido gehienak gogorrak dira, baina ez malguak. Coloradoko bilaketa eta erreskate talde batek zeramikazko elektrolitozko bateria bat probatu zuen joan den neguan; lur harritsuetan lurreratzean, bateriaren karkasa pitzatu egin zen (zorionez, suterik ez), eta droneak indarra galdu zuen. Eszenatoki horretan litio-ioiak ihes egin dezake, baina normalean nahikoa denbora luzez lanean jarraitzen du segurtasunez lurreratzeko. Bibrazioak (eraikuntza-lanetako eskanerrak, esaterako) edo lurreratzea gogorrak (fauna kontrolatzeko dronak bezalakoak) kudeatzen dituzten droneentzat, kezka handia da.

Litio-dendritak ere —litio-ioizko bateriak laburtzen dituzten orratz-itxurako egitura txiki horiek— ez dira guztiz desagertu. Egoera solidoan arraroagoak dira, baina bateria-ingeniariei entzun diegu karga-abiadura handietan (Panasonic-en 3 minutuko karga bezala), dendritak sor daitezkeela oraindik. Arrisku txikiagoa da, baina jendez gaindi hegan egiten duten operadoreentzat, "txikiagoa" ez da beti "nahikoa ona".

Beroa beste sorpresa bat da. Egoera solidoa seguruagoa da tenperatura altuetan litio-ioiak baino, baina ez du beroa ere xahutzen. Potentzia handiko zereginetarako erabiltzen den drone batek (adibidez, karga astunak altxatzea edo luzaroan abiadura handian hegan egitea) beroa azkar sor dezake. Logistikako bezero batekin lan egin genuen egoera solidoko drone bat probatzen 50 lb-ko paketeen bidalketetarako; 25 minutuko hegaldiaren ondoren, bateria nahikoa berotu zen dronearen softwareak goiz lurreratzera behartu zuen. Bero-husketa arin bat gehitu behar izan zuten, karga-ahalmena murrizten duena, egoera solidora aldatzeko xedearen zati bat garaituz.

Eta ez dezagun ahaztu fabrikazio eskala. Oraintxe bertan, egoera solidoko bateria gehienak lote txikietan egiten dira. Hilean 100 bateria behar dituen drone-operadore batek 6-8 aste itxaron ditzake entregatzeko, litio-ioizko bateriak egunean bertan dauden bitartean. Fabrikek egoera solidoko bateriak litio-ioi bezain azkar (eta merke) atera ditzaketen arte, adopzioa motela izango da talde handienentzat izan ezik.

Elektrolito solidoei dagokienez, ez dago "tamaina bakarra" ere. Zeramika bikaina da eroankortasunerako —ioi azkar mugitzen uzten dute, hau da, potentzia handiagoa da—, baina hauskorrak dira, ikusi dugunez. Polimeroak malguak dira, beraz, bibrazioak hobeto maneiatzen dituzte, baina motelagoak dira giro-tenperaturan, ondo mugitzen den nekazaritzako drone batentzat, baina txarra entrega azkarreko droneentzat. Sulfuroak dira erdiko puntua: eroankortasun eta malgutasun ona, baina hezetasunaren aurrean erreakzionatzen dute. Floridako kostaldeko drone-operadore batek sulfuroetan oinarritutako bateriei karkasa iragazgaitza gehitu behar ziela esan zigun, eta horrek pisua gehitzen zuen. Elektrolito egokia aukeratzea droneak egiten duenaren eta hegan egiten duenaren araberakoa da erabat.

Hona, ordea, albiste ona: aipatu ditugun erronka guztiak konpontzen ari dira, proba bana. EHang-en hegaldia ez zen kasualitatea izan; fabrikatzaileak droneei egoera solidoa nola egokitu asmatzen ari diren seinale da. Panasonic-en karga azkarreko bateria ez da prototipo bat soilik, bezero hautatzeko bidaltzen hasi da. Eta operadore gehiagok egoera solidoa eskatzen duten heinean, kostuak jaitsi egingo dira.

Une honetan drone negozio bat zuzentzen duen edonorentzat, galdera ez da "ea" egoera solidoak hartuko duen lekukoa; "noiz eta nola prestatu" da. Hasi txiki: probatu egoera solidoko bateria batzuk eskari handieneko droneekin (adibidez, entrega edo bilaketa- eta erreskateak) eta egin aurreztea denboran eta ordezkapenetan. Hitz egin zure bateria hornitzailearekin irtenbide pertsonalizatuei buruz; asko prest daude elektrolitoak zure erabilera-kasu zehatzerako doitzeko.

Egoera solidoa oraindik ez da perfektua, baina jadanik litio-ioia baino hobea da garrantzitsuenetan: hegaldi luzeagoak, eragiketa seguruagoak eta geldialdi gutxiago. Eta kinkak konpondu ahala? Droneek "lana egiten" ez duten etorkizun bati begira gaude, inoiz baino azkarrago, merkeago eta leku gehiagotan egiten duten.

Zure droneentzat zein egoera solidoko bateriak duen zentzua jakin nahi baduzu edo bezeroekin egin ditugun probei buruz gehiago entzun nahi baduzu, jar iezaguzu linea. Hau ez da teknologiari buruzko solasaldia soilik, zure droneen eragiketak zuretzako lan gehiago egitea da.