전고체 배터리가 드론의 판도를 바꾸는 이유

오해하지 마십시오. 리튬 이온은 드론의 일꾼이었습니다. 투박한 취미용 키트를 약을 전달하거나 농장을 스캔할 수 있는 도구로 바꾸어 놓았습니다. 하지만 지난 1년 동안 수십 명의 드론 운영자와 이야기를 나눈 후, 나는 같은 좌절감을 반복해서 들었습니다. 미네소타의 배송 팀은 지난 1월 영하 10°F의 온도로 인해 12분 만에 리튬 이온 충전이 중단되었기 때문에 차량을 접지해야 했습니다. 텍사스의 한 약국 드론 서비스는 비행 중에 학교 근처에서 배터리가 과열되면서 긴급 상황이 발생했습니다. 그리고 거의 모든 사람들이 비행 시간에 대해 불평합니다. 최대 20~30분이면 왕복 4마일이 소요된다는 뜻입니다. 드론 배송이 "파일럿 프로젝트"를 넘어 일상 생활로 이동하려면, 우리는 상황을 결정짓지 않는 배터리가 필요합니다.

입력하다전고체 배터리. 이는 단순히 "더 나은 배터리"가 아니라 드론에 전원을 공급하는 방식을 완전히 재설정한 것입니다. 큰 변화? 리튬 이온을 가연성으로 만들고 기후에 민감하게 만드는 액체 전해질 대신에 고체 상태는 조밀하고 견고한 코어(세라믹 또는 강화 폴리머를 생각해 보세요)를 사용합니다. 물이 새는 플라스틱 물병을 스테인레스 보온병으로 바꾸는 것과 같습니다. 더 튼튼하고, 쏟아지지 않으며, 혼란을 견딜 수 있도록 제작되었습니다. 그리고 드론 배송은요? 그 작은 변화는 지금까지 우리가 말만 하던 가능성을 열어줍니다.

가장 확실한 승리인 비행 시간부터 시작해 보겠습니다. 올해 초 저는 피자 체인점 테스트에 참여했습니다.전고체 배터리배송 드론에. 그들의 오래된 리튬 장치는 재충전이 필요하기 전까지 피자 상자 하나를 들고 왕복 3마일을 비행할 수 있었습니다. 솔리드 스테이트로? 그들은 드론 한 대당 3개 지역을 더 커버할 수 있는 8마일에 도달했고 범위를 제한하지 않고 두 번째 상자를 추가했습니다. 그것은 단순히 "공중에서 더 많은 시간"을 보내는 것이 아닙니다. 이것이 드론 배송이 참신한 것과 사업에서 수익성이 있는 부분 사이의 차이입니다. 소규모 사업자의 경우 드론을 더 구입하지 않고도 배달 지역을 두 배로 늘리고 싶으신가요? 이는 무시할 수 없는 최종 승리입니다.

안전은 협상할 수 없는 또 하나의 요소입니다. 지난 여름, 플로리다에서 의료용품을 배달하는 한 고객은 비행 중에 리튬 이온 배터리에서 연기가 나기 시작하여 조종사가 공터에 착륙해야 하는 상황에 직면했습니다. 솔리드 스테이트 프로토타입으로 전환했는데 그 이후로는요? 과열이나 누출이 없습니다. 드론이 뇌우에 휘말려 풀밭에 추락하는 경우에도 마찬가지입니다. 번화한 거리, 학교 또는 병원 위를 비행하는 드론의 경우 마음의 평화는 좋을 뿐만 아니라 규제 승인을 받아야 합니다. 리튬 이온의 가연성 액체는 항상 규제 당국의 위험 신호였습니다. 솔리드 스테이트는 이러한 위험을 완전히 제거합니다.

그리고 날씨가 리튬이온 성능의 조용한 살인자입니다. 제가 언급한 미네소타 고객이요? 그들은 지난 겨울 전고체 배터리를 테스트했는데, 갑자기 그들의 드론이 영하의 기온에서 40분 동안 비행했습니다. 이는 돌아오지 않고 전체 경로를 커버하기에 충분했습니다. 애리조나에 있는 식료품 배달 서비스에서는 고체 배터리가 100°F 열에서 90%의 충전량을 유지하는 반면 리튬 이온 배터리는 60%를 유지한다는 사실을 발견했습니다. 드론 배송이 전국적으로 작동하려면 날씨가 극심할 때 작동을 멈추는 시스템을 가질 수 없습니다. 솔리드 스테이트는 마침내 운영자에게 일관성을 제공합니다.

이것은 단지 이론이 아닙니다. 대용량 배터리 기업은 프로토타입을 배송 팀이 실제로 사용할 수 있는 도구로 바꾸고 있습니다. 전 세계 전기 자동차의 절반을 구동하는 중국의 거대 배터리 기업인 CATL은 올해 초 500Wh/kg에 달하는 "축축형" 전고체 배터리를 출시했습니다. 드론 운영자를 위해 이를 번역해 보겠습니다. 표준 리튬 이온 배터리는 최대 250Wh/kg으로 최대 30분간 비행할 수 있습니다. 500Wh/kg에서? 비행 시간은 1시간 30분입니다. 한 번의 여행으로 작은 마을 전체에 패키지를 배달하고 45분 만에 재충전하고(고체 충전도 훨씬 더 빠르다) 다시 출발할 수 있는 드론을 상상해 보세요. CATL은 이미 중국 드론 회사와 함께 이를 테스트하고 있으며 초기 피드백이 엄청납니다. 한 운영자는 일일 충전 중지 시간을 8회에서 3회로 줄였습니다.

자, 현실적으로 생각해 봅시다. 아직 장애물이 있습니다. 현재 전고체 배터리는 리튬이온 배터리보다 가격이 2~3배 더 비싸다. 하지만 이는 신기술과 동등한 수준입니다. 전기차 배터리 가격이 kWh당 1,000원이었던 것을 기억하시나요? 지금은 150원 미만입니다. CATL은 500Wh/kg 배터리가 2026년까지 고급 리튬 이온 가격과 일치할 것이라고 밝혔으며 QuantumScape는 생산량을 늘리면서 유사한 비용 절감을 목표로 하고 있습니다. 제조 규모는 또 다른 과제입니다. 현재 대부분의 전고체 배터리는 소규모 배치로 제조됩니다. 그러나 더 많은 드론 회사가 주문을 하면 상황은 빠르게 변할 것입니다.

드론 배송에 종사하는 모든 사람의 결론은 다음과 같습니다. 배터리 병목 현상이 마침내 해소되었습니다. 향후 3~5년 동안 솔리드 스테이트는 경쟁을 원하는 모든 운영자에게 "있으면 좋은 제품"에서 "필수 제품"으로 바뀔 것입니다. 이 기술을 조기에 채택한 팀은 무엇입니까? 경쟁자들이 리튬 이온을 따라잡는 동안 그들은 더 빠르게 패키지를 제공하고, 더 많은 영역을 다루며, 고객을 확보할 것입니다.

투자자들에게 이는 곧 폭발할 분야에 뛰어들 수 있는 기회입니다. 소비자에게 이는 더 빠른 배송, 더 안정적인 서비스, 더 낮은 비용을 의미합니다. 그리고 배달의 미래를 건설하는 사람들인 우리에게 이는 마침내 드론 기술이 과대광고에 부응하는 모습을 보게 되는 것을 의미합니다.

리튬이온이 우리를 여기까지 데려왔습니다. 하지만 고체? 우리가 항상 원했던 곳으로 드론을 배달하게 될 것입니다.