什么是植保无人机专用锂电池？

喷洒成本

随着植保无人机应用发展,一个问题浮出水面:喷洒成本。这个成本却并非是飞机太贵,而是电池太贵,成为名副其实的耗材。以某品牌无人机为例,飞机才卖三万块,大家一听就兴奋了,这简直是白菜价啊!但是它的配套电池为2800块钱一块!十块电池等于飞机,

那么电池能用多少次呢?基本上50至200次之间,为什么差异这么大?道理很简单,你疯狂的用,全快充不平衡不维护那么锂电池的大小姐脾气就显示出来了。

所以这是典型的送机器卖耗材的买卖,所以商人终究是商人,羊毛出在羊身上!于是喷洒作业就在提高效率和保护电池之间纠结,用的猛了电池不划算,喷的慢了钱赚不回来,电池买的多了也是一样花钱啊!每个飞手除了凌晨四点起床,还得被无人机商人逼着精打细算。

喷洒成本分析

‍‍我这半年里参与研制了一种全新的锂电池,朋友圈前面写过:几次材料大改,几十块打样实验,几百次满载极限飞行,几千次充放实验,从零度的冬天飞到接近四十度的酷暑,目的就一个:降低喷洒成本。所以它是植保无人机专用锂电池。注:为了避免广告之嫌疑,已经隐去品牌。

要做植保专用电池,就得了解植保怎么用电池;要降低喷洒成本,就得了解电池成本来自哪里。有人看了那电池,说你这能量密度不好啊,那你是用惯了xx家的通用无人机电池。盛夏的高温加上大功率下它的发热量,你可以用它摊鸡蛋了,这种高温何谈寿命况且其价格实在让人难以联系到农田啊。

植保无人机的药电配套技术已经成为共识,既一壶药喷完电池刚好用完,多了无用,因为灌药同时可以换电,不换电池就意味着前面喷洒要驮着后面的电池飞,这效率太差。而植保飞机即使10升的小飞机起飞重量也会达到20kg左右,电池重量一般占道20%左右,所以电池重量和能量并不敏感,因此能量密度并非植保电池应该追求的方向。

材料说明

那么植保电池追求什么?第一,低成本,第二更宽作业环境。

我们来看看电池成本来自哪里,首先电池生产成本,这包括两项:原材料和良品率。传统航模锂电池或无人机电池都是钴锂电池,大家都知道去年苹果收购钴矿山的事情吧,钴的价格每年都在极速递增,钴的大量使用使锂电性能提高同时导致成本飞涨。原材料成本飞涨的话,哪里能够降低成本呢?生产设备和隔膜材料!我跟设计电池的工程师交流才发现那些属于我们航模电池的大小姐脾气,其实都是偷工减料造成的,也就是说无人机圈其实用了十几年残次品。

记得三星去年手机着火的事情么?那就是廉价隔膜的后果。而且这种低成本材料和便宜生产工艺会造成良品率非常低,因为航模电池需求量根本达不到大规模生产的量,所以半人工生产是必然,普遍的良品率低于80%。其实这反倒增加了成本,怎么办?也有办法,大家都清楚航模电池有ABC级之说吧,就是这么来的。大厂为了回收成本变卖残次品,小厂贴标再卖啊。

所以我们在设计电池的时候,有两点基本原则:第一用好材料好工艺把良品率提高上来降低成本。第二坚决采用低钴配方,虽然这很难,化学工业一直就是祖师爷赏饭吃,新材料及其困难基本上靠碰和试来调整十几种材料配比,过程及其缓慢,但是我们讨论的结果是:没有其他办法。

所以材料工艺反其道而行之,核心技术探索降低钴含量这方法来降低电池硬成本。但是植保喷洒还有软成本,那就是寿命和温度。寿命低,直接架高每次喷洒消耗,温度高会在大功率充放状态下损伤锂离子活性,发生析锂现象,加剧保费速度。通过一次次调整和试飞,我们终于让电池温升控制在15度到20度,而上万次充放实验也证实单片材料寿命超过了2000

次。有人说2000次很NB啊,你又被世面宣传误导了。整组寿命和单片寿命根本不是一码事,锂电池天生不容易一直,用的过程中整组里面会有不一致的一片先坏,越不好的损耗越大,因为别人好好的,整体电压看不出来它已经不行了。所以整组寿命会是单片的几分之一,我们暂时把目标定在300次,这要测试很久才可能知道结果。

安全电压

因为使用了新材料,所以植保无人机专用锂电池的放电电压也会看起来不同。目前暂定为3.3v左右。你不要奇怪其实锂电池都可以放到3v的,但是传统锂电池从3.5v到3v下降太快,看过瀑布没,我们叫他瀑布曲线,你来不及返航降落,所以玩航模一般飞到3.6甚至3.8就不敢飞了就这原因。而新材料电池后边平缓许多,所以飞到3.3v依然有余电返航降落的。这就是给你多0.3v的安心,这是额外得到的好处。