Por que as baterias de estado sólido são a virada do jogo para os drones

Não me interpretem mal: o íon de lítio tem sido um carro-chefe para drones. Ele transformou kits de hobby desajeitados em ferramentas que podem fornecer remédios ou escanear campos agrícolas. Mas depois de conversar com dezenas de operadores de drones no ano passado, ouvi repetidamente as mesmas frustrações. Uma equipe de entrega em Minnesota teve que parar sua frota em janeiro passado porque as temperaturas de -10°F mataram as cargas de íons de lítio em 12 minutos. Um serviço de drones de farmácia no Texas passou por um triz quando uma bateria superaqueceu durante o voo perto de uma escola. E quase todo mundo reclama dos tempos de voo: 20-30 minutos no máximo, o que significa que uma viagem de ida e volta de 6,4 quilômetros é demais. Para que a entrega de drones vá além dos “projetos piloto” e entre na vida cotidiana, precisamos de uma bateria que não dê as ordens.

Digitarbaterias de estado sólido. Esta não é apenas uma “bateria melhor” – é uma redefinição completa de como alimentamos os drones. A grande mudança? Em vez do eletrólito líquido que torna o íon de lítio inflamável e sensível às intempéries, o estado sólido usa um núcleo sólido e denso (pense em cerâmica ou polímero reforçado). É como trocar uma garrafa de água plástica com vazamento por uma garrafa térmica de aço inoxidável: mais resistente, sem respingos e construída para lidar com o caos. E para entrega por drone? Essa pequena mudança abre possibilidades das quais falamos apenas – até agora.

Vamos começar com a vitória mais óbvia: o tempo de voo. No início deste ano, trabalhei com uma rede de pizzarias testandobaterias de estado sólidoem seus drones de entrega. Suas antigas configurações de lítio podiam voar 5 quilômetros de ida e volta, carregando uma caixa de pizza, antes de precisar ser recarregada. Com estado sólido? Eles atingiram 8 milhas – o suficiente para cobrir mais três bairros por drone – e adicionaram uma segunda caixa sem reduzir o alcance. Isso não significa apenas “mais tempo no ar”; essa é a diferença entre a entrega de drones ser uma novidade e uma parte lucrativa de seus negócios. Para pequenas operadoras, duplicar sua zona de entrega sem comprar mais drones? Essa é uma vitória final que você não pode ignorar.

A segurança é outro item inegociável. No verão passado, um cliente que entregava suprimentos médicos na Flórida levou um susto: uma bateria de íons de lítio começou a soltar fumaça durante o voo, forçando o piloto a pousar em um terreno baldio. Eles mudaram para protótipos de estado sólido, e desde então? Sem superaquecimento, sem vazamentos, mesmo quando um drone foi pego por uma tempestade e caiu na grama. Para drones que sobrevoam ruas movimentadas, escolas ou hospitais, essa tranquilidade não é apenas agradável – é necessária para obter aprovação regulatória. O líquido inflamável do íon-lítio sempre foi uma bandeira vermelha para os reguladores; o estado sólido elimina totalmente esse risco.

Depois, há o clima – o assassino silencioso do desempenho do íon de lítio. Aquele cliente de Minnesota que mencionei? Eles testaram baterias de estado sólido no inverno passado e, de repente, seus drones voaram por 40 minutos em temperaturas congelantes – o suficiente para cobrir toda a rota sem voltar atrás. No Arizona, um serviço de entrega de supermercado descobriu que baterias de estado sólido mantinham 90% de sua carga em temperaturas de 100°F, em comparação com 60% com íons de lítio. Para que a entrega de drones funcione em todo o país, você não pode ter um sistema que desligue quando o clima fica extremo. O estado sólido finalmente dá aos operadores essa consistência.

Isso também não é apenas teoria. Os grandes fabricantes de baterias estão transformando protótipos em ferramentas que as equipes de entrega podem realmente usar. A CATL – a gigante chinesa das baterias que alimenta metade dos carros eléctricos do mundo – lançou uma bateria de estado sólido “condensada” que atinge 500 Wh/kg no início deste ano. Vamos traduzir isso para operadores de drones: uma bateria de íon de lítio padrão atinge 250 Wh/kg, proporcionando 30 minutos de vôo. A 500 Wh/kg? Você está considerando 1,5 horas de voo. Imagine um drone que pode entregar pacotes para uma pequena cidade inteira em uma única viagem, recarregar em 45 minutos (carregamento de estado sólido também muito mais rápido) e sair novamente. A CATL já está testando isso com empresas chinesas de drones, e o feedback inicial é enorme – uma operadora reduziu suas paradas diárias de carregamento de 8 para 3.

Agora, sejamos realistas: ainda existem obstáculos. No momento, as baterias de estado sólido custam 2 a 3 vezes mais que as de íon de lítio. Mas isso é normal com as novas tecnologias – lembra-se de quando as baterias dos carros elétricos custavam \(1.000 por kWh? Agora elas estão abaixo de \)150. A CATL afirma que sua bateria de 500 Wh/kg corresponderá aos preços de íons de lítio de última geração até 2026, e a QuantumScape tem como meta cortes de custos semelhantes à medida que aumenta a produção. A escala de fabricação é outro desafio – atualmente, a maioria das baterias de estado sólido é fabricada em pequenos lotes. Mas à medida que mais empresas de drones fizerem pedidos, isso mudará rapidamente.

Aqui está o resultado final para qualquer pessoa que entrega drones: o gargalo da bateria está finalmente sendo rompido. Nos próximos 3 a 5 anos, o estado sólido passará de “agradável” a “indispensável” para qualquer operadora que queira competir. As equipes que adotam essa tecnologia cedo? Serão eles que entregarão os pacotes com mais rapidez, cobrirão mais terreno e conquistarão os clientes – enquanto os concorrentes presos no íon de lítio tentam se atualizar.

Para os investidores, esta é uma oportunidade de entrar num setor que está prestes a explodir. Para os consumidores, significa entregas mais rápidas, serviços mais confiáveis ​​e custos mais baixos. E para nós – as pessoas que estão construindo o futuro das entregas – significa finalmente ver a tecnologia dos drones corresponder ao hype.

O íon de lítio nos trouxe aqui. Mas estado sólido? Levará a entrega de drones para onde sempre quisemos.