引言:如今的商用无人机功能远超以往。它们可以巡检电力线路、喷洒农作物、绘制地图等等。但大多数无人机机队仍然使用为简单任务设计的电池。随着飞行时间和重量需求的增长,电池能量密度已悄然成为决定无人机性能的关键因素。半固态电池的出现,为这一问题提供了切实的解决方案。它们能够延长飞行时间,提高安全性,并简化商用无人机机队的扩展。
什么是半固态电池?它是一种锂电池,使用凝胶状材料代替了普通电池中大部分的液体。它的性能介于普通锂聚合物电池和全固态电池之间。
它真的比锂聚合物电池好吗?是的。它通常每公斤能量更高,更安全,而且在寒冷天气下性能更好。
我可以把它用在我的无人机上吗?大多数情况下可以。电池组可以根据您无人机的电压和尺寸进行定制。
可以空运吗?可以,只要制造商提供 UN38.3 和 MSDS 安全文件即可。
大多数作业无人机仍然使用普通的锂聚合物(LiPo)电池。这些电池通常每公斤储存约200至300瓦时(Wh)的能量,因为到2024年, LiPo电池占据了无人机电池市场一半以上的份额,而目前其能量存储量已接近300瓦时/公斤。这对于短途飞行来说足够了,但对于需要连续多次飞行的长途巡检、配送飞行或农田喷洒作业来说则远远不够。北美和欧洲的新规要求,对于远距离、超视距飞行,无人机的飞行时间必须超过两小时,而普通的LiPo电池组并非为此而设计的。这才是商用无人机飞行时间面临的真正问题,必须从电池层面解决,而不仅仅是无人机的设计。
半固态电池保留了普通锂电池的大部分结构,但它用凝胶状材料取代了内部易燃的液体。这使得半固态电池在安全性方面更接近全固态电池,同时如今也更容易大规模生产。而全固态电池目前仍主要停留在实验室测试阶段。
这种微小的化学变化体现在买家最关心的三个方面:重量、散热和稳定的功率输出。内部液体减少意味着膨胀或泄漏的风险降低,整个飞行过程中功率输出更加稳定,而且由于凝胶材料填充得更紧密,每公斤电池的能量密度明显更高。
现在越来越多的人在搜索无人机固态电池,这不仅仅是因为实验室论文——市面上已经有了真正的固态电池产品。久森 自己的半固态无人机电池系列就是这种转变的一个例子,它从“未来构想”变成了“现成产品”。它是为需要长飞行时间和高安全系数的工作无人机而设计的,这对于载重无人机来说至关重要。
久森 的半固态电池单元的能量密度达到 320 至 420 Wh/kg,而普通锂聚合物电池组的能量密度范围为 200 至 300 Wh/kg(来源:莫多情报无人机电池报告实际使用中,这意味着单次充电后飞行时间明显更长,而且不会给无人机增加额外重量。
由于内部凝胶材料比液体更不易燃,这些电池组在长时间高功率使用时能保持较低的温度。这有助于降低长期以来困扰无人机飞行团队的膨胀和过热风险。
寒冷天气对锂电池来说一直是个难题。久森 的半固态电池组即使在-40 °C 的低温下也能正常工作。在相同功率容量下,这些电池组的重量和体积比普通锂聚合物电池组轻约三分之一——对于无人机来说,每一克重量都至关重要,这无疑是一大优势。
电力线路和管道巡检、农田喷洒、土地测绘和应急响应等领域正在迅速采用半固态电池组。在所有这些作业中,无人机在任务途中电量耗尽或提前降落造成的损失远不止电池本身的价格。
并非所有供应商都能真正提供这种电池。优秀的锂电池解决方案制造商应该提供真正的定制选项(功率、电压和放电速度与您的无人机相匹配),拥有自己的内部研发团队,而不是简单地拼凑其他公司的零部件,并提供必要的安全文件——至少包括UN38.3和MSDS——以便电池能够跨境运输。
减少电池更换次数、延长使用寿命、减少停机时间,这些优势在整个无人机队的生命周期内都能得到显著提升,即使其初始价格高于普通锂聚合物电池组。对于每天都要操控无人机的团队来说,通常一到两个飞行季后,其成本就能开始收回。
跨境运输电池若缺少必要文件,往往会导致代价高昂的延误。务必确保供应商在下单前(而非下单后)提供 UN38.3 测试报告和 MSDS 安全数据表。
电池技术已悄然成为决定商用无人机飞行距离、安全性和运营成本的最关键因素。半固态电池提供了一个真正的过渡方案——它现在即可投入使用,无需数年时间——介于普通锂聚合物电池和最终人人都渴望拥有的全固态电池的安全级别之间。凭借十余年的锂电池制造经验、自主研发团队以及全面的定制化生产和安全文件支持, 久森 能量我们直接与无人机制造商和运营商合作,根据他们的具体任务需求匹配合适的电池类型。如果飞行时间、安全性或低温环境下的可靠性限制了您的无人机机队发展,那么不妨探讨一下定制半固态电池组能够带来的改变。
它们通常每公斤储存更多能量,散热性能更好,并且能提供更稳定的动力,尤其是在长途或重载飞行中。
不会马上发生。锂聚合物电池仍然是廉价轻型竞速无人机的常用电池,而半固态电池则率先应用于工作型和长航时无人机。
通常情况下是可以的,只要电压和尺寸匹配——大多数制造商都可以定制电池组来适配你的无人机。
是的,只要制造商提供该特定电池的 UN38.3 和 MSDS 安全文件即可。
是的。许多型号,包括久森,在低至-40 °C左右的温度下仍然可以可靠工作,远优于大多数普通锂聚合物电池。
如果您的飞行受到电池续航时间的限制,或者您携带重物,或者您在寒冷或高海拔地区工作,那么值得将这些数据与您当前的电池进行比较。