Katı Hal Piller Neden Dronlar İçin Oyunun Kurallarını Değiştiriyor?

Beni yanlış anlamayın; lityum iyon, dronlar için bir beygir gücü olmuştur. Kullanışlı hobi kitlerini ilaç dağıtabilen veya çiftlik alanlarını tarayabilen araçlara dönüştürdü. Ancak geçtiğimiz yıl düzinelerce drone operatörüyle konuştuktan sonra aynı hayal kırıklıklarını tekrar tekrar duydum. Minnesota'daki bir teslimat ekibi, -10°F sıcaklıkların 12 dakika içinde lityum iyon yüklerini yok etmesi nedeniyle geçen Ocak ayında filosunu yere indirmek zorunda kaldı. Teksas'taki bir eczane drone servisi, bir okulun yakınında uçuş sırasında pilin aşırı ısınması nedeniyle yakın bir çağrı yaptı. Ve neredeyse herkes uçuş sürelerinden şikayetçi: Maksimum 20-30 dakika, bu da 6 kilometrelik gidiş-dönüş yolculuğun onu zorladığı anlamına geliyor. Drone teslimatının "pilot projelerin" ötesine geçip günlük hayata geçmesi için kararları vermeyen bir bataryaya ihtiyacımız var.

Girmekkatı hal pilleri. Bu sadece "daha iyi bir pil" değil; drone'lara nasıl güç verdiğimiz konusunda tamamen bir sıfırlamadır. Büyük değişim mi? Lityum iyonunu yanıcı ve hava koşullarına duyarlı hale getiren sıvı elektrolit yerine katı hal, yoğun, katı bir çekirdek (seramik veya güçlendirilmiş polimer düşünün) kullanır. Bu, sızdıran bir plastik su şişesini paslanmaz çelik bir termosla değiştirmek gibidir: daha sağlamdır, dökülmez ve kaosla baş edebilecek şekilde üretilmiştir. Peki drone teslimatı için? Bu küçük değişiklik şimdiye kadar sadece bahsettiğimiz olasılıkların kilidini açıyor.

En bariz kazançla başlayalım: uçuş süresi. Bu yılın başlarında bir pizza zinciri testinde çalıştımkatı hal pilleriteslimat drone'larında. Eski lityum düzenekleri, yeniden şarj edilmeden önce bir pizza kutusu taşıyarak gidiş-dönüş 3 mil uçabiliyordu. Katı hal ile mi? Drone başına üç mahalleyi daha kapsamaya yetecek kadar 12 kilometreye ulaştılar ve menzili kesmeyen ikinci bir kutu eklediler. Bu sadece "havada daha fazla zaman geçirmek" değil; Drone teslimatının bir yenilik olması ile işlerinin karlı bir parçası olması arasındaki fark budur. Küçük operatörler için daha fazla drone satın almadan teslimat bölgenizi ikiye katlamak mı istiyorsunuz? Bu göz ardı edemeyeceğiniz bir kazanç.

Güvenlik başka bir pazarlık konusu değildir. Geçtiğimiz yaz Florida'da tıbbi malzeme sağlayan bir müşteri çok korktu: Lityum-iyon pil uçuş sırasında duman çıkarmaya başladı ve pilotu boş bir yere inmeye zorladı. Katı hal prototiplerine geçtiler ve o zamandan beri? Drone fırtınaya yakalanıp çimlere daldığında bile aşırı ısınma veya sızıntı yok. Kalabalık caddeler, okullar veya hastaneler üzerinde uçan dronlar için bu gönül rahatlığı sadece hoş değil, aynı zamanda düzenleyici onay almak da gerekiyor. Lityum iyonun yanıcı sıvısı, düzenleyiciler için her zaman bir tehlike işareti olmuştur; katı hal bu riski tamamen ortadan kaldırır.

Bir de lityum iyon performansının sessiz katili olan hava durumu var. Bahsettiğim Minnesota müşterisi mi? Geçtiğimiz kış katı hal pillerini test ettiler ve birdenbire dronları dondurucu soğukta 40 dakika boyunca uçtu; bu, geri dönmeden tüm rotayı kat etmeye yetecek kadardı. Arizona'da bir bakkal teslimat servisi, katı hal pillerin şarjının %90'ını 100°F sıcaklıkta tuttuğunu, lityum iyon pillerin ise bu oranın %60 olduğunu buldu. Drone teslimatının ülke çapında çalışabilmesi için, hava koşulları aşırılaştığında kapanan bir sisteminiz olamaz. Katı hal nihayet operatörlere bu tutarlılığı sağlıyor.

Bu sadece teori de değil. Büyük batarya oyuncuları prototipleri teslimat ekiplerinin gerçekten kullanabileceği araçlara dönüştürüyor. Dünyadaki elektrikli arabaların yarısına güç sağlayan Çinli akü devi CATL, bu yılın başlarında 500 Wh/kg'a ulaşan "yoğunlaştırılmış" katı hal aküsünü piyasaya sürdü. Bunu drone operatörleri için tercüme edelim: Standart bir lityum iyon pil, 250 Wh/kg'a kadar çıkıyor ve size 30 dakikalık uçuş sağlıyor. 500 Wh/kg'da mı? 1,5 saatlik uçuş süresine bakıyorsunuz. Tek seferde küçük bir kasabanın tamamına paket teslim edebilen, 45 dakikada şarj olabilen (katı hal şarjları da çok daha hızlı) ve tekrar yola çıkabilen bir drone hayal edin. CATL bunları zaten Çinli drone firmalarıyla test ediyor ve erken geri bildirimler çok büyük; bir operatör günlük şarj duraklarını 8'den 3'e düşürdü.

Şimdi gerçekçi olalım; hala engeller var. Şu anda katı hal piller lityum iyondan 2-3 kat daha pahalı. Ancak bu, yeni teknolojiyle aynı seviyede; elektrikli araba pillerinin maliyetinin kWh başına 1.000 olduğu zamanı hatırlıyor musunuz? Şimdi 150'nin altındalar. CATL, 500 Wh/kg pillerinin 2026 yılına kadar üst düzey lityum iyon fiyatlarını karşılayacağını ve QuantumScape'in de üretimi artırırken benzer maliyet kesintilerini hedeflediğini söylüyor. Üretim ölçeği de bir başka zorluk; şu anda çoğu katı hal pili küçük partiler halinde üretiliyor. Ancak daha fazla drone firması sipariş verdikçe bu durum hızla değişecek.

Drone teslimatı yapan herkes için sonuç şu: Pil darboğazı nihayet kırılıyor. Önümüzdeki 3-5 yıl içinde katı hal, rekabet etmek isteyen her operatör için "sahip olunması güzel"den "sahip olunması gereken"e dönüşecek. Bu teknolojiyi erken benimseyen takımlar mı? Rakipler lityum iyon oyunu yakalamaya çalışırken, paketleri daha hızlı teslim edenler, daha fazla yol kat edenler ve müşterileri kazananlar onlar olacak.

Yatırımcılar için bu, patlamak üzere olan bir sektöre girme şansıdır. Tüketiciler için bu, daha hızlı teslimat, daha güvenilir hizmet ve daha düşük maliyetler anlamına gelir. Ve bizim için (teslimatın geleceğini inşa eden insanlar) bu, sonunda drone teknolojisinin ilgi odağı olduğunu görmek anlamına geliyor.

Lityum-iyon bizi buraya getirdi. Peki katı hal? Her zaman gitmesini istediğimiz yere drone teslimatı yapılacak.