全固体電池がドローンにとって大きな変革をもたらす理由

誤解しないでください。リチウムイオンはドローンの主力製品です。不格好な趣味のキットを、薬を配達したり農地をスキャンしたりできるツールに変えました。しかし、過去 1 年間に何十人ものドローン操縦者と話をした後、私は同じ不満を繰り返し聞いてきました。ミネソタ州の配送チームは、華氏マイナス 10 度の気温によりリチウムイオン充電量が 12 分で切れたため、昨年 1 月に車両を運航停止せざるを得ませんでした。テキサス州の薬局ドローンサービスでは、飛行中に学校近くでバッテリーが過熱し、危機一髪だった。そして、ほぼ全員が飛行時間について不満を抱いています。最大でも 20 ～ 30 分で、これは往復 4 マイルを要することを意味します。ドローン配達が「パイロットプロジェクト」を超えて日常生活に浸透するには、決定的な役割を果たさないバッテリーが必要です。

入力全固体電池。これは単なる「バッテリーの改善」ではなく、ドローンへの電力供給方法を完全にリセットするものです。大きな変化は？リチウムイオンを可燃性で天候に敏感にする液体電解質の代わりに、固体状態では高密度の固体コア（セラミックや強化ポリマーを思い浮かべてください）が使用されます。これは、漏れやすいプラスチック製の水筒をステンレス製の魔法瓶に交換するようなものです。より丈夫で、こぼれず、混乱に対処できるように作られています。そしてドローン配達については？この小さな変化は、これまで私たちが話し合うことしかできなかった可能性を解き放ちます。

最も明白な勝利である飛行時間から始めましょう。今年の初め、私はピザチェーンのテストに協力しました全固体電池配達ドローンで。彼らの古いリチウムのセットアップは、再充電が必要になるまでに、ピザの箱を 1 つ積んで往復 3 マイル飛行できました。ソリッドステートでは？飛行距離は 8 マイルに達し、1 台のドローンでさらに 3 つの近隣地域をカバーできるほどの距離となり、射程を切ることなく 2 つ目のボックスを追加しました。それは単に「滞空時間が増える」というだけではありません。それが、ドローン配送が目新しいものであるか、ビジネスの収益性の高い部分であるかの違いです。小規模事業者の場合、ドローンを追加購入せずに配達エリアを 2 倍にするにはどうすればよいですか?これは無視できない最終的な勝利です。

安全性もまた​​譲れないものです。昨年の夏、フロリダで医薬品を配達していた顧客は、飛行中にリチウムイオン電池が発煙し、パイロットが空き地に着陸せざるを得なくなるという恐怖に見舞われた。彼らはソリッドステートのプロトタイプに切り替えましたが、それ以来?たとえドローンが雷雨に巻き込まれて草に突っ込んだとしても、過熱や漏れはありません。交通量の多い道路、学校、病院の上空を飛行するドローンにとって、その安心感は単に良いものであるだけでなく、規制当局の承認を得る必要があります。リチウムイオンの可燃性液体は常に規制当局にとって危険信号でした。ソリッドステートではそのリスクが完全に排除されます。

次に、リチウムイオンの性能を左右するサイレントキラーである天候です。私が言ったミネソタ州のクライアントですか？この冬、彼らは全固体電池をテストしたところ、突然、ドローンが氷点下で 40 分間飛行できるようになりました。これは、後戻りすることなく全ルートをカバーできるほどの飛行量でした。アリゾナ州の食料品配達サービスでは、全固体電池が100°Fの熱の中で充電量の90％を保持するのに対し、リチウムイオンの場合は60％であることが判明した。ドローン配送を全国規模で行うためには、異常気象時にシステムを停止することはできません。ソリッドステートは最終的にオペレータに一貫性をもたらします。

これは単なる理論ではありません。大手バッテリー企業はプロトタイプを、配達チームが実際に使用できるツールに変えています。 CATL（世界の電気自動車の半分に電力を供給している中国のバッテリー大手）は、今年初めに500Wh/kgに達する「凝縮型」全固体電池を発売した。これをドローン操縦者向けに言い換えてみましょう。標準的なリチウムイオン バッテリーの最高出力は 250 Wh/kg で、30 分間の飛行が可能です。 500Wh/kgでは?飛行時間は1.5時間です。 1 回の旅行で小さな町全体に荷物を届け、45 分で充電 (ソリッドステート充電もはるかに高速です) して再び出発できるドローンを想像してみてください。 CATL はすでに中国のドローン会社とこれらをテストしており、初期のフィードバックは大きく、あるオペレーターは 1 日の充電停止回数を 8 回から 3 回に削減しました。

さて、本当のことを言うと、まだハードルがあります。現在、全固体電池の価格はリチウムイオン電池の 2 ～ 3 倍です。しかし、それは新しいテクノロジーの当然のことであり、電気自動車のバッテリーの価格が kWh あたり \(1,000) だった頃を思い出してください。今では \() 150 未満になっています。 CATLは、同社の500Wh/kgバッテリーは2026年までにハイエンドのリチウムイオン価格と同等になると述べており、QuantumScapeは生産を拡大する際に同様のコスト削減を目標としている。製造規模ももう 1 つの課題です。現在、ほとんどの固体電池は小規模なバッチで製造されています。しかし、より多くのドローン会社が発注するにつれて、状況は急速に変化するでしょう。

ドローン配達に関わる人にとって重要なのは、バッテリーのボトルネックがついに解消されつつあるということです。今後 3 ～ 5 年で、ソリッドステートは、競争を望むすべての通信事業者にとって「あれば便利」から「必須」になるでしょう。このテクノロジーを早期に導入するチームは?競合他社がリチウムイオンに固執している一方で、彼らは荷物をより速く配達し、より多くの領域をカバーし、顧客を獲得することになるでしょう。

投資家にとって、これは爆発的に成長しようとしているセクターに参入するチャンスです。消費者にとって、それは配達の迅速化、より信頼性の高いサービス、そしてコストの削減を意味します。そして、私たち、つまり配達の未来を築く人々にとって、それはついにドローン技術が誇大宣伝に応えられるのを見ることを意味します。

リチウムイオンが私たちをここに導いてくれました。でもソリッドステート？私たちがずっと望んでいた場所にドローン配達が実現することになります。