सॉलिड-स्टेट बैटरियां ड्रोन के लिए गेम चेंजर क्यों हैं?

मुझे गलत मत समझिए-लिथियम-आयन ड्रोन के लिए एक कारगर हथियार रहा है। इसने बेकार शौक किटों को ऐसे उपकरणों में बदल दिया जो दवाएं पहुंचा सकते हैं या खेत के खेतों को स्कैन कर सकते हैं। लेकिन पिछले साल दर्जनों ड्रोन ऑपरेटरों से बात करने के बाद, मैंने बार-बार वही निराशा सुनी है। मिनेसोटा में एक डिलीवरी टीम को पिछले जनवरी में अपने बेड़े को रोकना पड़ा क्योंकि -10°F तापमान ने 12 मिनट में लिथियम-आयन चार्ज को खत्म कर दिया। टेक्सास में एक फ़ार्मेसी ड्रोन सेवा को तब बंद कर दिया गया जब एक स्कूल के पास उड़ान के बीच में बैटरी ज़्यादा गरम हो गई। और लगभग हर कोई उड़ान के समय के बारे में शिकायत करता है: अधिकतम 20-30 मिनट, जिसका मतलब है कि 4-मील की राउंड ट्रिप इसमें देरी कर रही है। ड्रोन डिलीवरी को "पायलट परियोजनाओं" से आगे बढ़ाकर दैनिक जीवन में लाने के लिए, हमें एक ऐसी बैटरी की आवश्यकता है जो शॉट्स न दे।

प्रवेश करनाठोस अवस्था वाली बैटरियाँ. यह सिर्फ एक "बेहतर बैटरी" नहीं है - यह हमारे ड्रोन को पावर देने के तरीके के लिए एक पूर्ण रीसेट है। बड़ा बदलाव? तरल इलेक्ट्रोलाइट के बजाय जो लिथियम-आयन को ज्वलनशील और मौसम के प्रति संवेदनशील बनाता है, ठोस-अवस्था एक घने, ठोस कोर (सिरेमिक या प्रबलित बहुलक के बारे में सोचें) का उपयोग करता है। यह लीक हो रही प्लास्टिक की पानी की बोतल को स्टेनलेस स्टील के थर्मस से बदलने जैसा है: सख्त, कोई रिसाव नहीं, और अव्यवस्था को संभालने के लिए बनाया गया है। और ड्रोन डिलीवरी के लिए? वह छोटा सा परिवर्तन उन संभावनाओं को खोलता है जिनके बारे में हमने अब तक केवल बात की है।

आइए सबसे स्पष्ट जीत से शुरुआत करें: उड़ान का समय। इस साल की शुरुआत में, मैंने पिज़्ज़ा श्रृंखला के परीक्षण के लिए काम कियाठोस अवस्था वाली बैटरियाँउनके डिलीवरी ड्रोन पर। उनके पुराने लिथियम सेटअप रिचार्ज की आवश्यकता से पहले, एक पिज़्ज़ा बॉक्स लेकर 3 मील की राउंड-ट्रिप उड़ान भर सकते थे। ठोस अवस्था के साथ? उन्होंने 8 मील तक मार की - प्रति ड्रोन तीन और पड़ोस को कवर करने के लिए पर्याप्त - और सीमा में कटौती के बिना एक दूसरा बॉक्स जोड़ा। यह सिर्फ "हवा में अधिक समय" नहीं है; ड्रोन डिलीवरी के नवीनता और उनके व्यवसाय का लाभदायक हिस्सा होने के बीच यही अंतर है। छोटे ऑपरेटरों के लिए, अधिक ड्रोन खरीदे बिना अपने डिलीवरी क्षेत्र को दोगुना करना? यह एक निचली पंक्ति की जीत है जिसे आप नजरअंदाज नहीं कर सकते।

सुरक्षा एक और गैर-परक्राम्य मुद्दा है। पिछली गर्मियों में, फ्लोरिडा में चिकित्सा आपूर्ति पहुंचाने वाले एक ग्राहक को डर लगा: लिथियम-आयन बैटरी ने उड़ान के बीच में धूम्रपान करना शुरू कर दिया, जिससे पायलट को एक खाली जगह पर उतरना पड़ा। उन्होंने सॉलिड-स्टेट प्रोटोटाइप पर स्विच किया, और तब से? कोई अति ताप नहीं, कोई रिसाव नहीं - यहां तक ​​कि तब भी जब एक ड्रोन तूफान में फंस गया और घास में गिर गया। व्यस्त सड़कों, स्कूलों या अस्पतालों के ऊपर उड़ान भरने वाले ड्रोन के लिए, मन की शांति न केवल अच्छी है - इसके लिए नियामक अनुमोदन प्राप्त करना आवश्यक है। लिथियम-आयन का ज्वलनशील तरल हमेशा नियामकों के लिए एक खतरे का झंडा रहा है; सॉलिड-स्टेट उस जोखिम को पूरी तरह समाप्त कर देता है।

फिर मौसम है- लिथियम-आयन प्रदर्शन का मूक हत्यारा। वह मिनेसोटा ग्राहक जिसका मैंने उल्लेख किया था? उन्होंने पिछली सर्दियों में सॉलिड-स्टेट बैटरियों का परीक्षण किया, और अचानक उनके ड्रोन 40 मिनट तक ठंडे तापमान में उड़ रहे थे - जो कि बिना पीछे मुड़े उनके पूरे मार्ग को कवर करने के लिए पर्याप्त था। एरिजोना में, एक किराने की डिलीवरी सेवा ने पाया कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां 100°F ताप में अपना 90% चार्ज रखती हैं, जबकि लिथियम-आयन में 60% चार्ज रखती हैं। देश भर में ड्रोन डिलीवरी के लिए, आपके पास ऐसी प्रणाली नहीं हो सकती जो मौसम खराब होने पर बंद हो जाए। सॉलिड-स्टेट अंततः ऑपरेटरों को वह स्थिरता प्रदान करता है।

यह केवल सिद्धांत भी नहीं है। बड़ी बैटरी कंपनियां प्रोटोटाइप को ऐसे टूल में बदल रही हैं जिनका डिलीवरी टीमें वास्तव में उपयोग कर सकती हैं। CATL - चीनी बैटरी की दिग्गज कंपनी जो दुनिया की आधी इलेक्ट्रिक कारों को शक्ति प्रदान करती है - ने इस साल की शुरुआत में 500 Wh/kg क्षमता वाली "कंडेंस्ड" सॉलिड-स्टेट बैटरी लॉन्च की थी। आइए ड्रोन ऑपरेटरों के लिए इसका अनुवाद करें: एक मानक लिथियम-आयन बैटरी 250 Wh/kg पर अधिकतम होती है, जो आपको 30 मिनट की उड़ान देती है। 500 Wh/किग्रा पर? आप 1.5 घंटे की उड़ान का समय देख रहे हैं। एक ऐसे ड्रोन की कल्पना करें जो एक यात्रा में पूरे छोटे शहर में पैकेज पहुंचा सकता है, 45 मिनट में रिचार्ज कर सकता है (सॉलिड-स्टेट चार्ज बहुत तेजी से होता है), और फिर बाहर निकल सकता है। CATL पहले से ही चीनी ड्रोन कंपनियों के साथ इनका परीक्षण कर रहा है, और शुरुआती प्रतिक्रिया बहुत बड़ी है - एक ऑपरेटर ने अपने दैनिक चार्जिंग स्टॉप को 8 से घटाकर 3 कर दिया है।

अब, आइए वास्तविक बनें- अभी भी बाधाएँ हैं। अभी, सॉलिड-स्टेट बैटरियों की कीमत लिथियम-आयन से 2-3 गुना अधिक है। लेकिन यह नई तकनीक के पाठ्यक्रम के बराबर है - याद रखें जब इलेक्ट्रिक कार बैटरी की कीमत \(1,000 प्रति kWh थी? अब वे \)150 से कम हैं। CATL का कहना है कि उनकी 500 Wh/kg बैटरी 2026 तक उच्च-स्तरीय लिथियम-आयन कीमतों से मेल खाएगी, और क्वांटमस्केप उत्पादन में वृद्धि के साथ समान लागत में कटौती का लक्ष्य बना रहा है। विनिर्माण पैमाना एक और चुनौती है - अभी, अधिकांश सॉलिड-स्टेट बैटरियां छोटे बैचों में बनाई जाती हैं। लेकिन जैसे-जैसे अधिक ड्रोन कंपनियां ऑर्डर देंगी, यह तेजी से बदल जाएगा।

ड्रोन डिलीवरी में किसी के लिए भी अंतिम बात यह है: बैटरी की बाधा आखिरकार टूट रही है। अगले 3-5 वर्षों में, सॉलिड-स्टेट प्रतिस्पर्धा करने के इच्छुक किसी भी ऑपरेटर के लिए "अच्छा-से-होना" से "आवश्यक" हो जाएगा। वे टीमें जो इस तकनीक को जल्दी अपनाती हैं? वे तेजी से पैकेज वितरित करने वाले, अधिक जमीन को कवर करने वाले और ग्राहकों पर जीत हासिल करने वाले होंगे - जबकि प्रतिस्पर्धी लिथियम-आयन प्ले कैच-अप पर अटके रहेंगे।

निवेशकों के लिए, यह एक ऐसे क्षेत्र में शामिल होने का मौका है जो विस्फोट के करीब है। उपभोक्ताओं के लिए, इसका मतलब है तेज़ डिलीवरी, अधिक विश्वसनीय सेवा और कम लागत। और हमारे लिए - जो लोग डिलीवरी का भविष्य बना रहे हैं - इसका मतलब अंततः ड्रोन तकनीक को प्रचार के अनुरूप देखना है।

लिथियम-आयन हमें यहां ले आया। लेकिन ठोस अवस्था? यह ड्रोन से डिलीवरी करने जा रहा है जहां हम हमेशा से चाहते थे कि यह जाए।