لماذا تعتبر بطاريات الطائرات بدون طيار ذات الحالة الصلبة أفضل؟

ما هي بالضبط بطارية الحالة الصلبة؟

لكي نفهم "لماذا"، علينا أولاً أن ننظر إلى "ماذا". تستخدم بطاريات الطائرات بدون طيار التقليدية إلكتروليتًا سائلًا لنقل الطاقة ذهابًا وإيابًا. فكر في الأمر مثل إسفنجة مبللة بمادة كيميائية قابلة للاشتعال.

بطاريات الحالة الصلبةاستبدل تلك "الإسفنجة" السائلة بمادة صلبة - عادةً ما تكون سيراميك أو زجاج أو بوليمرات متخصصة. قد يبدو الأمر وكأنه تغيير بسيط، ولكنه يعادل الترقية من قرص مرن إلى SSD عالي السرعة.

1. كثافة طاقة مذهلة (المزيد من الدقائق في الهواء)

الكأس المقدسة لعملية الطائرات بدون طيار هي وقت الرحلة. توفر تقنية الحالة الصلبة كثافة طاقة أعلى بكثير من البطاريات التقليدية.

نظرًا لأن الإلكتروليت الصلب أرق وأخف وزنًا من التركيبة السائلة، يمكن للمصنعين تعبئة المزيد من "العصير" في نفس المساحة. بالنسبة للطيار التجاري، هذا لا يعني مجرد 5 دقائق إضافية؛ غالبًا ما يعني ذلك زيادة بنسبة 30٪ إلى 50٪ في القدرة على التحمل. وهذا يسمح بمهام رسم خرائط أطول، وعمليات تفتيش أعمق، وعدد أقل من "التوقفات" لمبادلة الحزم.

2. تعزيز السلامة: لا مزيد من "القلق من الحرائق"

إذا قضيت أي وقت في عالم الطائرات بدون طيار، فأنت تعرف المخاطر الكامنة في بطاريات LiPo. يمكن أن تؤدي البطارية السائلة المثقوبة أو المحمومة إلى انفلات حراري - وهو مصطلح خيالي لحريق يكاد يكون من المستحيل إخماده.

بطاريات الحالة الصلبةغير قابلة للاشتعال. نظرًا لعدم وجود سائل يمكن تسريبه أو اشتعاله، يتم التخلص فعليًا من خطر نشوب حريق أثناء الاصطدام أو التفريغ عالي الكثافة. وهذا يجعلها أكثر أمانًا بشكل كبير لعمليات الفحص الداخلي، والنقل على متن الطائرات، والعمليات في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

3. دورات شحن أسرع

لقد مررنا جميعًا بذلك: الانتظار لساعات حتى يتم شحن مجموعة البطاريات بينما يختفي ضوء "الساعة الذهبية".

تسمح كيمياء الحالة الصلبة بحركة أيونية أسرع بكثير دون التعرض لخطر "التشعبات" (مسامير معدنية صغيرة تنمو داخل البطاريات السائلة وتسبب قصرًا). وهذا يعني أنه يمكنك شحن هذه الحزم بسرعة بمعدلات أعلى بكثير دون التأثير على عمر البطارية. تخيل أنك تشغل بطارية طائرة بدون طيار ثقيلة الرفع بالكامل في الوقت الذي تستغرقه لتناول فنجان من القهوة.

4. الأداء في الظروف الجوية القاسية

البطاريات التقليدية تكره البرد. إذا سافرت بالطائرة في درجات حرارة أقل من الصفر، فقد لاحظت انخفاض النسبة المئوية مثل الحجر. تصبح الشوارد السائلة لزجة و"بطيئة" في البرد.

تحافظ المواد الصلبة على سلامتها وموصليتها عبر نطاق درجات حرارة أوسع بكثير. سواء كنت تسافر في مهمة بحث وإنقاذ في الثلج أو تتفقد مزرعة للطاقة الشمسية في حرارة الصحراء، فإن هذه البطاريات توفر توصيلًا ثابتًا للطاقة حيث قد تفشل العبوات التقليدية.

لماذا لا يستخدمها الجميع حتى الآن؟

إذا كانوا أفضل بكثير، فلماذا لا يزالون "المستقبل" بدلا من "الآن"؟

تكاليف التصنيع: في الوقت الحالي، يعد إنتاج خلايا الحالة الصلبة على نطاق واسع أكثر تكلفة من عملية ليثيوم أيون التي استمرت لعقود من الزمن.

التبني الجماعي: نحن في مرحلة "التبني المبكر". تقوم كبرى الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار حاليًا بدمجها في منصات المؤسسات المتطورة قبل أن تنتقل إلى الطائرات بدون طيار الاستهلاكية.

الحكم: تغيير قواعد اللعبة للمحترفين

بالنسبة للهواة العاديين، لا تزال أجهزة LiPos التقليدية جيدة. ولكن بالنسبة لمشغل المؤسسة، فإن الحالة الصلبة هي نقطة محورية كاملة. إن الجمع بين السلامة المتزايدة ونوافذ المهام الأطول والمتانة في البيئات القاسية يعني عائدًا أفضل على الاستثمار (ROI) لكل رحلة.

ال "ثورة الحالة الصلبة" لا يتعلق الأمر فقط بالبطاريات الأفضل، بل يتعلق أيضًا بإطلاق العنان لما كان من المفترض دائمًا أن تفعله الطائرات بدون طيار: البقاء في الهواء لفترة أطول والعمل بجدية أكبر دون الخوف الدائم من انقطاع التيار الكهربائي.