Perché i droni hanno una durata della batteria breve? Colli di bottiglia tecnici e direzioni rivoluzionarie future
Negli ultimi anni, i droni sono stati ampiamente utilizzati in agricoltura, logistica, fotografia e altri campi, ma la durata della batteria è sempre stata un fattore chiave che ne limita lo sviluppo. Questo articolo combinerà i dati sui temi caldi dell’intera rete negli ultimi 10 giorni per analizzare le ragioni della breve durata della batteria dei droni ed esplorare le possibili soluzioni.
1. Prestazioni in termini di durata della batteria degli attuali droni tradizionali
| Modello di drone | capacità della batteria | Durata della batteria (minuti) | Scopo principale |
|---|---|---|---|
| DJI Mavic 3 | 5000 mAh | 46 | fotografia aerea |
| Autel EVO Lite+ | 7100 mAh | 40 | Rilievo e mappatura |
| Pappagallo Anafi | 2700 mAh | 25 | Fotografia aerea leggera |
2. Il motivo principale della breve durata della batteria
1.Collo di bottiglia nella tecnologia delle batterie: Attualmente i droni utilizzano generalmente batterie ai polimeri di litio (LiPo), che hanno una densità di energia limitata. Sebbene le batterie allo stato solido in fase di sviluppo possano aumentare la durata della batteria di oltre il 50%, non sono ancora state commercializzate su larga scala.
2.Efficienza del gruppo propulsore: I droni ad ala rotante devono consumare continuamente energia per rimanere in volo stazionario e la progettazione di motori ed eliche ha un impatto significativo sul consumo di energia. Ad esempio, i droni multirotore consumano 3-5 volte più energia dei droni ad ala fissa.
3.Conflitto di carico e peso: L'aumento della capacità della batteria aumenterà il peso della fusoliera e ridurrà la durata della batteria. Ad esempio, alcuni dati sperimentali mostrano che per ogni aumento di 100 g del peso della batteria, la durata della batteria aumenta solo di circa 2 minuti.
3. Soluzioni recentemente oggetto di accese discussioni
| Direzione tecnica | rappresenta il progresso | potenziale miglioramento |
|---|---|---|
| cella a combustibile a idrogeno | L'azienda coreana lancia un prototipo con una durata della batteria di 120 minuti | 200% |
| ricarica senza fili | Il drone di Amazon Logistics testa la ricarica aerea | Ottieni operazioni ininterrotte |
| struttura bionica | Il MIT sviluppa ali pieghevoli simili a quelle degli uccelli | Riduci il consumo energetico del 15% |
4. Esigenze reali degli utenti e risposte dei produttori
Secondo una ricerca sui social media (argomento #punto dolente sulla durata della batteria dei droni#), le aspettative degli utenti riguardo alla durata della batteria si concentrano su:
-90%degli utenti di fotografia aerea desidera che un singolo volo duri più di 60 minuti -75%degli utilizzatori di prodotti fitosanitari agricoli necessitano di un funzionamento continuo per più di 2 ore
Per quanto riguarda i produttori, un brevetto rilasciato da DJI il 15 agosto mostra che sta testando la tecnologia "dual Battery Hot Switching", che dovrebbe aumentare la durata della batteria della serie Mavic a 80 minuti.
5. Prospettive future
Combinando lo sviluppo tecnologico e la domanda del mercato, la durata delle batterie degli UAV potrebbe vedere una svolta nei prossimi 3-5 anni:
-2024-2025: Batteria allo stato solido per uso commerciale, durata della batteria aumentata del 40-60% -Dopo il 2026:L'energia dell'idrogeno + la rete di ricarica wireless raggiungono una durata ultra lunga
Risolvere il problema della durata della batteria libererà completamente il potenziale dei droni nelle consegne espresse, nel salvataggio di emergenza e in altri campi, e spingerà la scala del settore a superare i 100 miliardi di dollari USA.
(Il testo completo è di circa 850 parole in totale)
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