全固体リチウムイオン電池の利点は何ですか?

ドローンの電力技術は進歩を続けています。この新技術は、液体リチウム電池とリチウム電池の間に位置します。全固体電池は、その多面的な利点により従来のリチウム電池の状況を破壊し、低地経済に新たな勢いを注入しています。

I. エネルギー密度の 2 倍: 耐久性とペイロードにおける 2 つの画期的な進歩

民生用ドローンで一般的に使用されるリチウムポリマー電池のエネルギー密度は通常 250Wh/kg 未満ですが、農業作物保護ドローンの液体リチウム電池が 300Wh/kg を超えることはほとんどありません。これにより、「飛行時間 30 分、積載量 5 kg」という業界標準が確立されました。

半固体電池は材料革新により質的飛躍を実現します。シリコンカーボン陽極と高ニッケル陰極を組み合わせると、エネルギー密度は 350Wh/kg に達し、従来のエネルギー密度のほぼ 2 倍になります。この強化は運用能力に直接反映されます。

さらに重要なのは、「エネルギー重量比」を最適化することです。半固体電池はエネルギー密度を 35% 向上させながら、重量を 20% 削減します。これにより、ペイロード 5 kg のドローンは 30 ～ 40 分の飛行時間を達成できるようになり、「追加のバッテリーを搭載することはペイロードを減らすことより現実的ではない」という業界のジレンマを根本的に解決します。

II.安全革命

半固体電池のゲル電解質技術は、液体電解質に伴う安全上の危険を根本的に排除します。これらのバッテリーは、穿刺および圧縮テスト中に漏れがなく、発火がないことが実証されています。極端な条件下でも、その熱安定性は従来のリチウム電池を 300% 上回り、80°C または穿刺衝撃下でも安定した放電を維持します。

Ⅲ．環境適応性：-40℃でも安定した出力

最適化された電解質配合により、半固体電池は温度制限を克服します。 ZYEBATTERY 製品は、-40°C ～ 60°C の間で安定して動作し、極寒の環境でも 85% の容量維持を維持します。対照的に、従来のリチウム電池は同一条件下でわずか 15 分しか持続せず、高高度での救助活動や極地探検の需要を満たすことができませんでした。

IV.サイクルライフの利点

リチウムデンドライトの成長を抑制することにより、半固体電池はサイクル寿命を 1,000 サイクル以上に延長します。一部のモデルは、1,200 サイクル後も 80% 以上の容量を保持します。 1 日 3 回充電/放電する農業用ドローンの場合、従来のバッテリーでは 1 年に 2 回の交換が必要ですが、半固体バッテリーは 12 か月間連続稼働するため、年間コストが 60% 削減されます。

加速する事業化

消費者向け、農業用、緊急用、産業用のドローンはすべて、段階的に半固体電池を採用することができます。マルチシリーズバッテリーパックの電圧と容量は、特定の要件を満たすようにカスタマイズできます。

たとえば、6 シリーズ構成は中型の航空写真ドローン (耐久時間 20 ～ 30 分) に適しており、14 シリーズ構成は大型の農業用散布ドローン (耐久時間 40 ～ 60 分) に最適です。ただし、このようなバッテリーには、直列間の電圧バランスを確保し、電圧の不一致によって引き起こされる安全上の事故を防ぐために、専門的なバッテリー管理システム (BMS) が必要です。

半固体電池は過渡的な技術ではなく、むしろ今日のドローンの「航続距離に対する不安」に対処するための最適なソリューションです。業界アナリストらは、2025年までに量産コストが低下するにつれ、これらのバッテリーは消費者市場に急速に浸透し、空撮ドローンは1時間以上の飛行時間を実現し、貨物ドローンは100キロメートル以上の距離で商品を配送できるようになるだろうと指摘している。これにより、低空地経済の可能性が真に解き放たれることになります。