Cén Fáth a bhfuil Dlús Fuinnimh tábhachtachs sa mhargadh Drone/UAV
Tá fás easpónantúil thionscal na drone ag brath go mór ar dhul chun cinn sa teicneolaíocht ceallraí. Tá dlús ardfhuinnimh ag éirí ina fhachtóir ríthábhachtach chun eitiltí níos faide agus feidhmchláir níos ilúsáide a thiomáint.
Ciallaíonn dlús fuinnimh níos airde gur féidir le drones eitilt níos faide agus níos mó meáchain a iompar. Tá an cumas seo ríthábhachtach chun úsáidí drone a mhéadú thar ghrianghrafadóireacht chun iompar, faireachas agus monatóireacht comhshaoil a áireamh.
Buntáistí le haghaidh Drone Tráchtálas & Tionchar Timpeallachta
Baineann drones tráchtála, go háirithe iad siúd a úsáidtear i seachadadh pacáiste agus iniúchtaí tionsclaíochta, leas an-mhór as cadhnraí ard-dlúis fuinnimh. Is féidir leo achair níos faide a thaisteal ar tháille amháin, rud a fhágann go mbeidh siad níos éifeachtaí agus níos cost-éifeachtaí.
Tá cadhnraí ard-dlúis fuinnimh níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol freisin. Maireann siad níos faide agus laghdaíonn siad minicíocht athsholáthair ceallraí, rud a laghdaíonn lorg comhshaoil oibríochtaí drone.
Cad é Dlús Fuinnimh na ceallraí?
Is é dlús fuinnimh an méid fuinnimh a stóráiltear i spás aonaid nó mais aonaid ábhair. Is é dlús fuinnimh ceallraí cé mhéad an fuinneamh leictreach a scaoiltear trí mheán toirt aonaid nó mais na ceallraí, atá roinnte go ginearálta ina dhá ghné: dlús fuinnimh meáchain agus dlús fuinnimh toirte.
Is féidir dlús fuinnimh meáchain na ceallraí a ríomh go simplí leis an bhfoirmle seo: Voltas ainmniúil (V) * Toilleadh rátáilte (Ah) / Meáchan ceallraí (kg)=fuinneamh sonrach nó dlús fuinnimh (Wh/kg).
Is é seo a leanas dlús fuinnimh cineálacha éagsúla cadhnraí in-athluchtaithe:
Tá dlús fuinnimh na gceallraí aigéad luaidhe idir 50-70 Wh/kg;
raonta dlús fuinnimh na gceallraí caidmiam nicile idir 50-80 Wh/kg;
Tá dlús fuinnimh de cheallraí hidríde miotail nicile idir 60-140 Wh/kg;
raonta dlús fuinnimh ceallraí ian Litiam idir 150-300 Wh/kg;
Tá dlús íseal fuinnimh ag cadhnraí luaidhe-. Má úsáidtear iad chun carr teaghlaigh a thiomáint ar feadh níos mó ná 200km, éilíonn sé beagnach 1 tonna de chadhnraí, atá ró-throm le húsáid mar fhoinse cumhachta le haghaidh feithiclí leictreacha. Cúis eile is ea go bhfuil Pb tocsaineach, gan a bheith neamhdhíobhálach don chomhshaol, agus go bhfuil feidhmíocht timthriall na gcadhnraí luaidhe-aigéad lag. De bharr an méid, tá dlús fuinnimh na gcadhnraí ian litiam thart ar 150 ~ 300Wh/kg, atá i bhfad níos airde ná sin na gcadhnraí luaidhe-aigéid, mar an gcéanna le feidhmíocht timthriall, agus mar sin is iad cadhnraí ian litiam an rogha is fearr chun feithiclí leictreacha nua fuinnimh a fhorbairt.
Faoi láthair, tá dhá phríomhbhealach theicniúla ar an margadh do chadhnraí litiam ard-dlúis: Cadhnraí eacnamaíocha LiFePO4 & Cadhnraí Ard-Lithium Nickel Mangainéise Ocsaíd Chóbalt (NMC).
I 2015, bhí cadhnraí LiFePO4 mar phríomhshrutha an mhargaidh. Ag an am sin, bhí dlús fuinnimh fhormhór na gcóras ceallraí LiFePO4 ar an margadh thart ar 70-90Wh/kg, agus bhí dlús fuinnimh cadhnraí NMC i bhfad níos airde, ag baint amach 130Wh/kg. D'fhonn an margadh gluaisteán paisinéirí atá íogair do raon tiomána a oscailt go tapa, mhol rialtas na Síne ar dtús dlús fuinnimh ceallraí a ghlacadh mar tháscaire tagartha sa bheartas fóirdheontais feithicle fuinnimh nua i 2016. Dá airde an dlús fuinnimh, is mó fóirdheontais. Thosaigh struchtúr an mhargaidh cadhnraí LiFePO4 agus cadhnraí NMC ag athrú, agus thosaigh cuideachtaí móra gluaisteán ag athsholáthar cadhnraí NMC ar scála mór. Ó mhí an Mheithimh 2019, le tarraingt siar fóirdheontais agus costas táirgthe ard cadhnraí litiam NMC, tá cadhnraí LiFePO4 ar ais mar an príomh-réiteach fuinnimh sa mhargadh. Chun oiriúnú d'fhorbairt an mhargaidh, tá straitéis dhá líne de LiFePO4 + NMC tosaithe ag gach mór-mhonaróir ceallraí. Anois tá dlús fuinnimh 210Wh / kg bainte amach ag ceallraí LiFePO4.
Cén teorainneagancadhnraí polaiméire litiam dlús fuinnimh?
Tá ceithre phríomhchuid de cheallraí litiam: anóid, catóide, leictreoid agus scairt, a mbíonn tionchar acu ar fad ar dhlús fuinnimh na ceallraí. Agus is iad na leictreoidí na háiteanna ina dtarlaíonn imoibrithe ceimiceacha. Is í an eochair chun dlús fuinnimh cadhnraí a fheabhsú ná ábhair leictreoidí nua a fhorbairt agus próisis táirgthe a fheabhsú.
Ón méid thuas is féidir linn a fhios go bhfuil dlús fuinnimh cadhnraí litiam comhdhéanta de LiFeO4 agus an t-ábhar ternary Ni Co Mn an-difriúil. Cuirfidh cóimheasa éagsúla Ni, Co, agus Mn in ábhair thrínártha faoi deara freisin difríochtaí i bhfeidhmíocht ceallraí. Dá airde an cion de Ni, is airde an cumas sonrach na ceallraí. Tá mais-dhlús fuinnimh idir 240-300Wh/kg (dlús fuinnimh toirte 560Wh/L-650Wh/L) ag na cadhnraí córais catóide ard Ni dearfach atá á gcur chun cinn faoi láthair.
Is é an t-ábhar anóid príomhshrutha sa mhargadh ceallraí litiam ná graifít (ábhar atá bunaithe ar charbón) go príomha, ach tá an stóráil fuinnimh atá ann faoi láthair d'ábhair charbóin gar don uasteorainn teoiriciúil. Féadfaidh toilleadh sonrach na n-ábhar anóid atá bunaithe ar sileacain 4200mAh/g a shroicheadh, atá i bhfad níos airde ná saintoilleadh teoiriciúil anóidí graifíte de 372mAh/g. Le tabhairt isteach anóid charbóin sileacain, déanfar dlús fuinnimh mais na cille ceallraí a uasghrádú go 300-400Wh / kg (dlús fuinnimh toirte 630Wh / L-750Wh / L), agus mar sin beidh sé ina ionad cumhachtach in ionad anóid graifíte.
Conclúid
Tá cuma dóchasach ar an todhchaí le comhtháthú féideartha teicneolaíochtaí, rud a d'fhéadfadh dlús fuinnimh cadhnraí drone a threisiú tuilleadh. Ní feabhas teicniúil amháin atá i ndlús ardfhuinnimh i gcadhnraí drone ach freisin athrú claochlaithe a thabharfaidh cumhacht don chéad ghlúin eile drones. De réir mar a théann an teicneolaíocht seo chun cinn, scaoilfidh sé féidearthachtaí nua agus athshaineoidh sé cad is féidir le drones a bhaint amach. Bígí réidh le glúin nua a bheith ag teacht isteach go luath amach anseo!
