حل قلق البطارية الصناعية الطائرات بدون طيار: كيف كثافة الطاقة العالية التكنولوجيا تساعد على تطوير الصناعة

حل قلق البطارية الصناعية الطائرات بدون طيار: كيف كثافة الطاقة العالية التكنولوجيا تساعد على تطوير الصناعة

في تطبيق واسع من الطائرات بدون طيار الصناعية الحديثة، القدرة على التحمل من البطارية غالبا ما تكون عاملا رئيسيا يؤثر على كفاءة التشغيل والسلامة . وخاصة في تحميل عالية المهام، لوحات قصيرة من عمر البطارية قد تحد بشكل مباشر من وقت التشغيل ونطاق عمل الطائرات بدون طيار، حتى تؤثر على التقدم العام للمشروع. وهكذا، كيفية تحسين تكنولوجيا البطاريات، تحسين القدرة على التحمل، أصبحت مشكلة صعبة في صناعة الطائرات بدون طيار.

1. قلق البطارية: الوضع الحالي والتحديات

مع الطائرات بدون طيار في الزراعة، معماري، لوجستية، الرصد البيئي وغيرها من مجالات التطبيق المتعمق، عمر البطارية أصبحت واحدة من عنق الزجاجة التي تحد من أقصى قدر من الكفاءة . وخاصة بالنسبة للطائرات بدون طيار الصناعية، ارتفاع كثافة الطاقة والتفريغ قيم من البطاريات المطلوبة لفترة طويلة من ارتفاع كثافة الطيران .

في الوقت الحاضر ، فإن معظم بطاريات الطائرات بدون طيار في السوق لا تزال تعتمد على تكنولوجيا بطاريات الليثيوم التقليدية، هذه البطاريات لديها بعض القيود في كثافة الطاقة و معدل التصريف. على الرغم من التقدم التكنولوجي، تحسين عمر البطارية، ولكن بالنسبة للطائرات بدون طيار الصناعية التي تحتاج إلى رحلة طويلة، لا تزال موجودة "استمرار القلق" .

2. مفتاح تحسين حياة البطارية: كثافة الطاقة العالية وارتفاع معدل التصريف

من أجل حل مشكلة البطارية الصناعية الطائرات بدون طيار، جوهر يكمن في زيادة كثافة الطاقة والتفريغ نسبة البطارية. زيادة انتاج الطاقة من البطارية فقط دون زيادة حجم ووزن، من أجل إطالة وقت الرحلة، وفي الوقت نفسه ، فإنه يمكن تلبية الطلب من الطائرات بدون طيار الصناعية مع ارتفاع معدل التفريغ .

2. 1 زيادة كثافة الطاقة: العملية التكنولوجية وطريقة

a. النظام الكيميائي باستخدام كثافة الطاقة العالية بطارية

حاضر، بطارية ليثيوم أيون هو الأكثر استخداما على نطاق واسع في صناعة الطائرات بدون طيار ، ولكن في زيادة كثافة الطاقة، بطاريات ليثيوم أيون التقليدية لا تزال تواجه بعض الاختناقات. من أجل تحسين كثافة الطاقة، الشركات المصنعة للبطاريات تبدأ في استخدام أكثر كفاءة نظام كيمياء البطارية، ارتفاع النيكل المواد ثلاثية (NCM/NCA) الحالة الصلبة تكنولوجيا البطاريات.

ارتفاع النيكل المواد ثلاثية: بالمقارنة مع التقليدية القائمة على المواد ثلاثية الكوبالت، النيكل القائم على المواد يمكن أن تحسن بشكل كبير من كثافة الطاقة من البطارية. عالية الطاقة المحددة خصائص النيكل تمكن البطارية لتخزين المزيد من الطاقة الكهربائية في نفس الحجم والوزن . على الرغم من أن ارتفاع كثافة الطاقة من بطاريات النيكل قد تحسنت بشكل ملحوظ، ومع ذلك ، بالمقارنة مع التقليدية القائمة على الكوبالت بطاريات ثلاثية ، واستقرارها سوف تواجه بعض التحديات . مشاكل محددة تشمل ضعف الاستقرار الحراري قصيرة دورة الحياة . ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا، العديد من الحلول لهذه المشاكل تم طرحها ، على سبيل المثال:

، المتقدمة تكنولوجيا المنحل بالكهرباء: من خلال تحسين صياغة بالكهرباء، تحسين الاستقرار الحراري ودورة حياة البطارية.

، طلاء وطلاء التكنولوجيا: طلاء طبقة مستقرة على سطح المواد الكهربائي، الحد من مخاطر أكسدة المواد عالية النيكل.

، التصميم الهيكلي الأمثل: من خلال تعديل الهيكل الداخلي للبطارية، تحسين مقاومة الصدمة والاهتزاز، تعزيز الاستقرار العالمي.

من خلال الاستفادة المثلى من هيكل وتكوين المواد الكاثود، بطاريات مع ارتفاع محتوى النيكل يمكن أن توفر أطول وقت الطيران في التطبيقات العملية ، هو خصوصا مناسبة لأنّ الطائرات بدون طيار ، والتي لديها متطلبات عالية من حجم ووزن .

b. تحسين تصميم هيكل البطارية

بالإضافة إلى تحسين المواد الكيميائية البطارية، تحسين هيكل الخلية هو أيضا وسيلة فعالة لتحسين كثافة الطاقة . من خلال تحسين الهيكل الداخلي للبطارية، على سبيل المثال ، باستخدام عالية الكثافة المواد الكهربائي و تكنولوجيا الأغشية الرقيقة، تخزين الطاقة قدرة البطارية يمكن تحسينها . وتشمل التدابير المحددة:

، باستخدام مواد القطب عالية الطاقة المحددة: على سبيل المثال ، استبدال التقليدية الجرافيت القطب السالب مع السيليكون القائم على القطب السالب، القدرة النظرية من السيليكون القائم على القطب السالب هو أعلى بكثير من الجرافيت القطب السالب ، يمكن أن تزيد بشكل كبير من كثافة الطاقة من البطارية.

، تصميم بطارية رقيقة جدا: عن طريق الحد من حجم وسمك البطارية، إضافة المزيد من الخلايا في نفس الحجم، وبالتالي زيادة كثافة الطاقة العالمية. تصميم بطارية رقيقة يجعل البطارية أكثر مرونة للتكيف مع أنواع مختلفة من الطائرات بدون طيار، زيادة القدرة على التحمل.

c. الحالة الصلبة البطارية

الحالة الصلبة المنحل بالكهرباء يستخدم لتحل محل التقليدية السائل المنحل بالكهرباء ، هذا ليس فقط يعزز سلامة البطارية، زيادة كبيرة في كثافة الطاقة. من الناحية النظرية ، كثافة الطاقة من الحالة الصلبة البطارية يمكن أن تصل إلى ضعف التقليدية بطارية ليثيوم أيون ، فائدة نموذج يحتوي على مزايا الخدمة الطويلة في الحياة ، وسلامة عالية . على الرغم من أن الحالة الصلبة البطارية لا تزال تواجه بعض التحديات في مجال التكنولوجيا والإنتاج، ولكن هذا هو بلا شك اتجاه هام في المستقبل من أجل رفع عمر البطارية من الطائرات بدون طيار .

2. 2 ارتفاع معدل التصريف: تلبية متطلبات تحميل عالية

كثافة الطاقة، ارتفاع الطلب على الطائرات بدون طيار الصناعية أثناء الرحلة يتطلب أيضا أعلى معدل التفريغ من البطارية . ارتفاع معدل التفريغ يعني أن البطارية يمكن أن توفر الكثير من الطاقة في وقت قصير، دعم الطائرات بدون طيار تحلق لفترة طويلة تحت الأحمال العالية.

، التقنيات الرئيسية لزيادة معدل التصريف: عن طريق استخدام عالية التوصيل بالكهرباء وتحسين مسار النقل الحالي داخل البطارية، يمكن أن تحسن بشكل فعال أداء البطارية. لتلبية متطلبات الطائرات بدون طيار الصناعية، بطارية مستقرة التركيب الكيميائي، مثل النيكل والكوبالت والمنغنيز المواد ثلاثية (NCM) ليثيوم الحديد والفوسفور (LFP) ، يمكن أن توفر أفضل أداء الشحن والتفريغ تحت تحميل عالية، التأكد من أن البطارية تعمل بشكل مطرد في بيئة تحميل عالية.

من خلال الوسائل التقنية المذكورة أعلاه، بطاريات الطائرات بدون طيار الصناعية ليست فقط قادرة على تحقيق أعلى كثافة الطاقة، كما يمكن أن توفر الطاقة مستقرة في بيئة عالية تحميل، وبالتالي تحسين فعالية مدة الرحلة. هذه الابتكارات التكنولوجية سوف تعزز إلى حد كبير تطبيق واسع من الطائرات بدون طيار في مختلف الصناعات، حل مشكلة القلق الحالي، وتمهيد الطريق لمستقبل التنمية الصناعية الطائرات بدون طيار .

حاضر، شركتنا عالية الكثافة بطارية الطاقة يمكن أن تصل إلى370 Wh/kg، وهذا يعني أنه تحت نفس وزن البطارية، لدينا بطارية قادرة على توفير أطول وقت الطيران، كفاءة العمل من الطائرات بدون طيار الصناعية قد تحسنت كثيرا .

3. تطبيق الصناعة وآفاق المستقبل

مع التقدم المستمر في تكنولوجيا البطاريات، مستقبل صناعة الطائرات بدون طيار من المتوقع أن تحل مشكلة البطارية. على سبيل المثال، تكنولوجيا الطاقة الجديدة ، مثل الحالة الصلبة خلية خلية وقود الهيدروجين، يمكن أن توفر أعلى كثافة الطاقة وأطول وقت الطيران للطائرات بدون طيار، تلبية متطلبات الصناعة أكثر تطلبا.

ليس هذا فقط، مع التقدم في تكنولوجيا شحن البطارية بدون طيار، مثل الشحن السريع وتعميم تكنولوجيا الشحن اللاسلكي، البطارية سوف تكون أكثر فعالية في تخفيف القلق. مشاهد من الطائرات بدون طيار سوف تستمر في التوسع ، من التقليدية وظيفة واحدة في مجال تعدد المهام، تطبيق متكامل متعدد السيناريوهات.

4. خاتمة: فتح المزيد من السماء الصناعية الطائرات بدون طيار

حل مشكلة البطارية الصناعية الطائرات بدون طيار، هو خطوة رئيسية في تعزيز التطور السريع في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار والتطبيقات . تكنولوجيا البطاريات مع كثافة الطاقة العالية وارتفاع معدل التصريف سوف تحدث ثورة في هذه الصناعة ، مواصلة تعزيز تطوير الطائرات بدون طيار ذكي متعدد الوظائف.

كما الرائدة في مجال حلول البطارية بدون طيار، وسنواصل العمل على توفير أكثر كفاءة، أكثر موثوقية تكنولوجيا البطاريات، من أجل مساعدة مستخدمي الطائرات بدون طيار في جميع مناحي الحياة للقضاء على القلق، تحسين كفاءة العمل، دفع الصناعة إلى الأمام.