ড্রোনগুলিতে সলিড-স্টেট ব্যাটারি: জয়, বাধা এবং অপারেটরদের জন্য পরবর্তী কী

ফলাফল? একটি 48-মিনিট, 10-সেকেন্ডের একটানা ফ্লাইট- এমন কিছু যা কয়েক বছর আগে লিথিয়াম-আয়নের সাথে কল্পনা করা যায় না। স্থানের যে কারো জন্য, এটি কেবল একটি সংখ্যা নয়; এটা তার প্রমাণকঠিন অবস্থাড্রোন অপারেটরদের সবচেয়ে বড় সমস্যাগুলির দুটি ঠিক করতে পারে: ছোট ফ্লাইট সময় এবং নিরাপত্তা উদ্বেগ। সেই পরীক্ষামূলক ফ্লাইটটি শুধু একটি রেকর্ড ভাঙেনি-এটি দেখিয়েছে যে eVTOLs (এবং ড্রোন, সাধারণভাবে) শীঘ্রই সুরক্ষার কোনা না কেটেই দীর্ঘতর, আরও নির্ভরযোগ্য মিশন পরিচালনা করতে পারে।

প্যানাসনিক একটি সঙ্গে, খুব লাফানোসলিড-স্টেট ব্যাটারিছোট ড্রোনের জন্য বিশেষভাবে নির্মিত—এবং তাদের চশমা ব্যস্ত অপারেটরদের জন্য একটি মিষ্টি জায়গা আঘাত করে। 3 মিনিটে 10% থেকে 80% পর্যন্ত একটি ড্রোন ব্যাটারি চার্জ করার কল্পনা করুন। একটি ডেলিভারি দলের জন্য যা দিনে 20+ ফ্লাইট চালায়, এটি ডাউনটাইম 30 মিনিট (লিথিয়াম-আয়ন সহ) থেকে প্রায় কিছুই কম করে। আরও ভাল? এটি ঘরের তাপমাত্রায় 10,000 থেকে 100,000 চার্জ চক্র স্থায়ী হয়। একটি নির্মাণ কোম্পানি যার সাথে আমরা কাজ করি আমাদের বলেছে তারা প্রতি 6 মাসে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করে — এই Panasonic বিকল্পটি তাদের 5+ বছর স্থায়ী হতে পারে। এটি একটি বিশাল খরচ সাশ্রয়, কিন্তু এর অর্থ হল ল্যান্ডফিলগুলিতে শেষ হওয়া কম ব্যাটারি - এমন কিছু যা ক্লায়েন্টরা স্থায়িত্বের দিকে ঝুঁকে পড়ার সাথে সাথে ক্রমবর্ধমানভাবে জিজ্ঞাসা করছে।

কিন্তু এখানে যে জিনিসটি আমরা ক্লায়েন্টদের জন্য সুগারকোট করি না: সলিড-স্টেটের এখনও প্রতিটি ড্রোনের মধ্যে যাওয়ার আগে ঝাঁপ দিতে পারে। আমরা গত 6 মাসে কয়েক ডজন ছোট থেকে মাঝারি ড্রোন অপারেটরের সাথে কথা বলেছি, এবং তাদের উদ্বেগগুলি একই চ্যালেঞ্জগুলির দিকে ফিরে আসে - যেগুলি "কাগজে ভাল চশমা" ছাড়িয়ে যায়।

আগে খরচ নিন। একা উপকরণগুলিই দামী: এই ব্যাটারির কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটগুলির দাম লিথিয়াম-আয়নের তরলগুলির চেয়ে বেশি, এবং সেগুলি তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় মেশিনগুলি? তারা অফ-দ্য-শেল্ফ নয়। টেক্সাসের একটি স্টার্টআপ ড্রোন নির্মাতা আমাদের বলেছেন যে তারা সলিড-স্টেটে স্যুইচ করতে চায়, কিন্তু তাদের ব্যাটারি সেটআপ পুনরায় টুল করার অগ্রিম খরচ তাদের পুরো বার্ষিক বাজেট খেয়ে ফেলবে। EHang বা Panasonic-এর মতো বড় খেলোয়াড়দের জন্য, এটি পরিচালনাযোগ্য - কিন্তু বেশিরভাগ অপারেটরের জন্য, এটি এখনই একটি বাধা।

তারপরে "ইন্টারফেস স্থিতিশীলতা" সমস্যা রয়েছে—একটি সাধারণ সমস্যার জন্য অভিনব শর্তাবলী: কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট এবং ব্যাটারির ইলেক্ট্রোডগুলিকে ভালভাবে কাজ করার জন্য শক্ত, সামঞ্জস্যপূর্ণ যোগাযোগে থাকতে হবে। কিন্তু যতবারই ব্যাটারি চার্জ এবং ডিসচার্জ হয়, ইলেক্ট্রোডগুলি সঙ্কুচিত হয় এবং একটু প্রসারিত হয়। সময়ের সাথে সাথে, এটি ছোট ফাঁক তৈরি করে এবং ব্যাটারি দ্রুত শক্তি হারায়। আমরা গত বসন্তে একটি ফার্ম ড্রোন পরীক্ষার মাধ্যমে এটি সরাসরি দেখেছি: 50 চক্রের পরে, সলিড-স্টেট ব্যাটারির ফ্লাইট টাইম 12% কমে গেছে—একটি ডিলব্রেকার নয়, কিন্তু যথেষ্ট যে কৃষক জিজ্ঞাসা করেছিলেন, "এটা কি আরও খারাপ হবে?" এই মুহুর্তে, উত্তর হল "হয়তো" যতক্ষণ না নির্মাতারা আরও টেকসই ইলেক্ট্রোড সামগ্রী বের করে।

ভঙ্গুরতা আরেকটি মাথাব্যথা, বিশেষ করে ড্রোনের জন্য যা রুক্ষ পরিস্থিতিতে উড়ে। বেশিরভাগ সিরামিক-ভিত্তিক কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট শক্ত-কিন্তু নমনীয় নয়। কলোরাডোর একটি অনুসন্ধান ও উদ্ধারকারী দল গত শীতে একটি সিরামিক-ইলেক্ট্রোলাইট ব্যাটারি পরীক্ষা করেছে; পাথুরে ভূখণ্ডে অবতরণের সময়, ব্যাটারির আবরণ ফাটল (সৌভাগ্যক্রমে, আগুন লাগেনি), এবং ড্রোনটি শক্তি হারিয়ে ফেলে। লিথিয়াম-আয়ন সেই দৃশ্যে ফুটো হতে পারে, তবে এটি সাধারণত নিরাপদে অবতরণ করার জন্য যথেষ্ট দীর্ঘ কাজ করে। ড্রোনগুলির জন্য যেগুলি ভাইব্রেশন পরিচালনা করে (যেমন নির্মাণ সাইট স্ক্যানার) বা শক্ত অবতরণ (যেমন বন্যপ্রাণী পর্যবেক্ষণ ড্রোন), এটি একটি বড় উদ্বেগের বিষয়।

এমনকি লিথিয়াম ডেনড্রাইটস-সেই ক্ষুদ্র, সুচের মতো কাঠামো যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিকে সংক্ষিপ্ত করে—সম্পূর্ণভাবে চলে যায়নি। তারা কঠিন অবস্থায় বিরল, কিন্তু আমরা ব্যাটারি ইঞ্জিনিয়ারদের কাছ থেকে শুনেছি যে উচ্চ চার্জিং গতিতে (যেমন Panasonic-এর 3-মিনিট চার্জ), ডেনড্রাইটগুলি এখনও তৈরি হতে পারে। এটি একটি ছোট ঝুঁকি, কিন্তু অপারেটরদের জনাকীর্ণ এলাকায় উড়ন্ত, "ছোট" সবসময় "যথেষ্ট ভাল" হয় না।

তাপ আরেকটি চমক। সলিড-স্টেট লিথিয়াম-আয়নের চেয়ে উচ্চ তাপমাত্রায় নিরাপদ, তবে এটি তাপও নষ্ট করে না। একটি ড্রোন উচ্চ-ক্ষমতার কাজগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় - যেমন ভারী পেলোড তোলা বা দীর্ঘ গতিতে উচ্চ গতিতে উড়ে যাওয়া - দ্রুত তাপ তৈরি করতে পারে। আমরা 50lb প্যাকেজ ডেলিভারির জন্য একটি সলিড-স্টেট ড্রোন পরীক্ষা করে লজিস্টিক ক্লায়েন্টের সাথে কাজ করেছি; ফ্লাইটের 25 মিনিট পরে, ব্যাটারি যথেষ্ট গরম হয়ে গিয়েছিল যে ড্রোনের সফ্টওয়্যারটি এটিকে তাড়াতাড়ি অবতরণ করতে বাধ্য করেছিল। তাদের একটি লাইটওয়েট হিট সিঙ্ক যোগ করতে হয়েছিল, যা পেলোড ক্ষমতাকে কমিয়ে দেয়—সলিড-স্টেটে স্যুইচ করার উদ্দেশ্যকে পরাজিত করে।

এবং আসুন উত্পাদন স্কেল ভুলবেন না। এই মুহূর্তে, বেশিরভাগ সলিড-স্টেট ব্যাটারি ছোট ব্যাচে তৈরি করা হয়। একজন ড্রোন অপারেটর যার প্রতি মাসে 100টি ব্যাটারির প্রয়োজন হয় সে ডেলিভারির জন্য 6-8 সপ্তাহ অপেক্ষা করতে পারে, যেখানে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি একই দিনে স্টকে থাকে। যতক্ষণ না কারখানাগুলি লিথিয়াম-আয়নের মতো দ্রুত (এবং সস্তায়) সলিড-স্টেট ব্যাটারিগুলিকে ক্র্যাঙ্ক করতে না পারে, ততক্ষণ পর্যন্ত সবচেয়ে বড় দলগুলি ছাড়া সকলের জন্য গ্রহণ ধীর থাকবে।

যখন কঠিন ইলেক্ট্রোলাইটগুলির কথা আসে, তখন কোনও "এক-আকার-ফিট-সব" নেই। সিরামিকগুলি পরিবাহিতার জন্য দুর্দান্ত - তারা আয়নগুলিকে দ্রুত সরাতে দেয়, যার অর্থ আরও শক্তি - তবে আমরা যেমন দেখেছি সেগুলি ভঙ্গুর। পলিমারগুলি নমনীয়, তাই তারা কম্পনগুলি আরও ভালভাবে পরিচালনা করে, তবে ঘরের তাপমাত্রায় এগুলি ধীর হয় - ধীর গতিতে চলমান কৃষি ড্রোনের জন্য ভাল, তবে দ্রুত ডেলিভারি ড্রোনের জন্য খারাপ। সালফাইডগুলি হল মধ্যম স্থল: ভাল পরিবাহিতা এবং নমনীয়তা, তবে তারা আর্দ্রতায় প্রতিক্রিয়া দেখায়। ফ্লোরিডার একটি উপকূলীয় ড্রোন অপারেটর আমাদের বলেছিলেন যে তাদের সালফাইড-ভিত্তিক ব্যাটারিতে একটি জলরোধী আবরণ যুক্ত করতে হবে, যা ওজন বাড়িয়েছে। সঠিক ইলেক্ট্রোলাইট নির্বাচন করা সম্পূর্ণরূপে নির্ভর করে ড্রোনটি কী করে-এবং এটি কোথায় উড়ে যায়।

এখানে ভাল খবর, যদিও: আমরা উল্লেখ করেছি প্রতিটি চ্যালেঞ্জ সমাধান করা হচ্ছে, একবারে একটি পরীক্ষা। EHang এর ফ্লাইট একটি ফ্লুক ছিল না; এটি একটি লক্ষণ যে নির্মাতারা কীভাবে ড্রোনের সাথে সলিড-স্টেট তৈরি করবেন তা খুঁজে বের করছেন। Panasonic-এর দ্রুত-চার্জিং ব্যাটারি শুধুমাত্র একটি প্রোটোটাইপ নয়-এটি নির্বাচিত ক্লায়েন্টদের কাছে পাঠানো শুরু হচ্ছে। এবং যত বেশি অপারেটর সলিড-স্টেট দাবি করবে, খরচ কমে যাবে।

যে কেউ এখনই ড্রোন ব্যবসা চালাচ্ছেন, প্রশ্নটি "যদি" সলিড-স্টেট গ্রহণ করবে তা নয় - এটি "কখন এবং কীভাবে প্রস্তুত করা যায়।" ছোট থেকে শুরু করুন: আপনার সবচেয়ে উচ্চ-চাহিদাযুক্ত ড্রোন (যেমন ডেলিভারি বা অনুসন্ধান-এবং উদ্ধার) দিয়ে কয়েকটি সলিড-স্টেট ব্যাটারি পরীক্ষা করুন এবং সময় এবং প্রতিস্থাপনে সঞ্চয় ট্র্যাক করুন। কাস্টম সমাধান সম্পর্কে আপনার ব্যাটারি সরবরাহকারীর সাথে কথা বলুন-অনেকে আপনার নির্দিষ্ট ব্যবহারের ক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোলাইটগুলিকে পরিবর্তন করতে ইচ্ছুক।

সলিড-স্টেট এখনও নিখুঁত নয়, তবে এটি ইতিমধ্যেই লিথিয়াম-আয়নের চেয়ে ভাল যে উপায়গুলি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ: দীর্ঘ ফ্লাইট, নিরাপদ অপারেশন এবং কম ডাউনটাইম। এবং kinks আউট কাজ পেতে? আমরা এমন একটি ভবিষ্যতের দিকে তাকিয়ে আছি যেখানে ড্রোনগুলি কেবল "কাজটি সম্পন্ন করে না" - তারা এটি আগের চেয়ে দ্রুত, সস্তা এবং আরও অনেক জায়গায় করে।

কোন সলিড-স্টেট ব্যাটারি আপনার ড্রোনগুলির জন্য অর্থপূর্ণ তা সম্পর্কে আপনি যদি আগ্রহী হন, বা ক্লায়েন্টদের সাথে আমরা যে পরীক্ষাগুলি চালিয়েছি সে সম্পর্কে আরও শুনতে চান, আমাদের একটি লাইন দিন। এটি কেবল প্রযুক্তিগত আলোচনা নয় - এটি আপনার ড্রোন অপারেশনগুলিকে আপনার জন্য আরও কঠোর পরিশ্রম করার বিষয়ে।