Каковы преимущества твердотельных литий-ионных аккумуляторов?

Технологии питания дронов продолжают совершать прорывы. Эта новая технология занимает промежуточное положение между жидкими литиевыми батареями иполностью твердотельные батареи, разрушает традиционную литиевую батарею с ее многомерными преимуществами, придавая новый импульс экономике малых высот.

I. Удвоенная плотность энергии: двойной прорыв в выносливости и полезной нагрузке

Литий-полимерные батареи, обычно используемые в потребительских дронах, обычно имеют плотность энергии ниже 250 Втч/кг, тогда как жидкие литиевые батареи в дронах для защиты сельскохозяйственных культур редко превышают 300 Втч/кг. Это привело к установлению отраслевой нормы «30 минут полета и грузоподъемности 5 кг».

Полутвердотельные аккумуляторы совершают качественный скачок благодаря инновациям в материалах. Сочетая кремний-углеродные аноды с катодами с высоким содержанием никеля, они достигают 350 Втч/кг, что почти вдвое превышает традиционную плотность энергии. Это улучшение напрямую влияет на оперативные возможности.

Что еще более важно, он оптимизирует «соотношение энергии к весу». Повышая плотность энергии на 35%, полутвердые батареи уменьшают вес на 20%. Это позволяет дронам с полезной нагрузкой 5 кг достигать 30-40 минут полета, что фундаментально решает отраслевую дилемму, согласно которой «ношение дополнительных батарей менее практично, чем перевозка меньшего количества полезной нагрузки».

II. Революция безопасности

Технология гелевого электролита в полутвердых батареях принципиально исключает угрозу безопасности, связанную с жидкими электролитами. Эти батареи демонстрируют нулевую утечку и отсутствие воспламенения во время испытаний на прокол и сжатие. В экстремальных условиях их термическая стабильность превосходит традиционные литиевые батареи на 300%, сохраняя стабильный разряд даже при температуре 80°C или при проколе.

III. Адаптивность к окружающей среде: стабильная производительность при -40°C

Благодаря оптимизированному составу электролита полутвердые батареи преодолевают температурные ограничения. Продукты ZYEBATTERY стабильно работают при температуре от -40°C до 60°C, сохраняя 85% емкости при сильном холоде. Напротив, обычные литиевые батареи работают всего 15 минут в идентичных условиях и не соответствуют потребностям высотных спасательных операций или полярных экспедиций.

IV. Преимущества цикла жизни

Подавляя рост дендритов лития, полутвердые батареи продлевают срок службы до более чем 1000 циклов. Некоторые модели сохраняют более 80% емкости после 1200 циклов. Для сельскохозяйственных дронов, заряжающихся/разряжающихся три раза в день, традиционные батареи требуют замены дважды в год, а полутвердые батареи работают непрерывно в течение 12 месяцев, что снижает ежегодные затраты на 60%.

Ускоренная коммерциализация

Дроны потребительского, сельскохозяйственного, аварийного и промышленного класса постепенно смогут использовать полутвердотельные батареи. Напряжение и емкость многосерийных аккумуляторных блоков можно настроить в соответствии с конкретными требованиями.

Например, конфигурация 6-й серии подходит для дронов для аэрофотосъемки среднего размера (продолжительность работы 20-30 минут), а конфигурация 14-й серии идеально подходит для больших дронов-опрыскивателей в сельском хозяйстве (продолжительность работы 40-60 минут). Однако для таких батарей требуется профессиональная система управления батареями (BMS), чтобы обеспечить балансировку напряжения между последовательностями и предотвратить инциденты безопасности, вызванные несоответствием напряжения.

Полутвердотельные батареи — это не переходная технология, а, скорее, оптимальное решение для решения проблемы «беспокойства о дальности действия» дронов сегодня. Отраслевые аналитики отмечают, что по мере снижения затрат на массовое производство к 2025 году эти батареи быстро проникнут на потребительский рынок, позволяя дронам для аэрофотосъемки совершать полет более одного часа, а грузовым дронам — доставлять товары на расстояние более 100 километров. Это по-настоящему раскроет потенциал маловысотной экономики.