ドローンのバッテリー寿命の悩みをどう解決するか？答えは3つの主要な方向から得られる

近年、我が国のドローン産業は、継続的な技術革新、継続的な政策奨励、加速した資本注入、段階的な市場改善を背景に、急速な発展を遂げてきました。我が国では、軍事、警察、民間を問わず、ドローンが広く利用されるようになり、商業的価値が高まって広大なブルーオーシャン空間が生まれています。

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しかし、用途が継続的に増加し拡大するにつれ、わが国のドローンには多くの問題も露呈してきました。例えば、違法飛行、飛行機墜落、プライバシーの盗難、違法なアプリケーションなどの問題の発生は、我が国のドローンの発展に損害をもたらしました。さらに、ドローンの耐久性不足も業界の進歩を制限する大きな問題点となっている。

ドローンの耐久性に対する要求は絶えず高まっている

周知のとおり、耐久性はドローンの運用を保証するための前提条件です。耐久性の長さと耐久性の安定性が、ドローンの適用シナリオと用途の幅を決定します。我が国のドローンの飛行時間は長い間、一般的に30分未満であり、その用途は航空写真撮影やエンターテインメントなどの消費者向け分野に集中していました。

しかし、近年、電力検査、交通法執行、農作物保護、火災救助などの産業グレードのアプリケーション要求が継続的に解放され、わが国における産業グレードのドローンの急速な増加により、ドローン自体の技術と機能品質に対する専門的な要求が高まっています。これを踏まえて、本来のバッテリー寿命も急速に改善する必要があります。

動作環境の複雑さと特殊性により、一方では産業用ドローンはより長い飛行時間と操作の完了により多くの時間を必要とします。他方では、産業用ドローンは操作中の安全性をより確実にするためにより高い飛行安定性も必要とします。さらに、バッテリー寿命の副作用も低減する必要があります。

しかし、現在、わが国で主流のドローンの飛行方式は、主に電気式、石油式、燃料電池式の3つに分かれています。電気式のものはリチウム電池に代表されますが、電池寿命が短いという致命的な欠点があります。石油式のものは安定性が悪く、寿命が短く、振動や騒音などの問題があり、燃料電池は比較的高価です。基本的に、どれもそれぞれに問題があります。

これを踏まえると、産業グレードのドローンのより高い耐久性の要件を満たすのは容易ではありません。今後、我が国はドローンの耐久性という問題点をどのように解決すべきでしょうか?

将来的には3つの側面からアップグレードすることができます

インテリジェント製造ネットワークは、ドローン業界の現在の技術発展に基づいて、ドローンの耐久性の問題を解決するには3つの方向性があると考えています。

まず、エネルギーから始めます。耐久用動力源として電気、石油、燃料電池の3種類を比較すると、電気と燃料電池は新しいエネルギーを選択できるという点で間違いなく有望です。例えば、電気自動車は太陽エネルギーを、燃料電池は水素エネルギーを利用できます。これらのエネルギー源は入手が容易なだけでなく、クリーンで効率的、そして無尽蔵です。

現在、世界中の多くの国が太陽光発電ドローンを開発しており、リチウム電池と太陽電池を同時に搭載していると理解されています。日光があるときは、太陽をエネルギーとして利用し、リチウム電池をバックアップとして使用できます。これにより、バッテリー寿命の問題が間違いなくうまく解決されます。さらに、今年、我が国はドローンの水素エネルギーに関する関連規格も発行し、バッテリー寿命の向上の方向性も示しました。

2つ目は材料から始めることです。エネルギー上の理由に加えて、材料もドローンの耐久性の問題に一定の影響を与えることが分かっています。バッテリーやエネルギー源の製造に使用される材料をより軽量、小型、効率的にすることができれば、荷物の運搬によるバッテリー寿命への負担を軽減できるだけでなく、ドローンの耐久性をさらに向上させることができます。

これは、新エネルギー車の分野におけるエネルギー供給から学ぶことができます。近年、新エネルギー車の分野では、超軟磁性体やグラフェンなど、多くの新しい電池駆動材料が研究されており、従来の材料の総合性能、設計思想、プロセスルートを覆しただけでなく、関連性能も向上しています。これらの材料は、ドローンの耐久性にも適しています。

3つ目は、フォームから始めることです。ドローンのバッテリー寿命問題を解決するには、バッテリー寿命の方法における根本的な革新も必要になります。バッテリーはドローンに電力を供給する比較的シンプルで主流の方法です。しかし、それが唯一の方法というわけではありません。この文脈において、業界はバッテリーに依存しないバッテリーフリーの耐久方法をさらに模索することができ、それによって特定の問題を解決することもできます。

例えば、近年非常に人気となっている有線ドローンは、ケーブルから直接電力を供給されます。動作範囲は限られていますが、耐久性の危機は回避されます。さらに、レーザー送信機の機能を利用してドローンの長期運用をサポートした研究者もいます。さらに、米国はバスネットワークを利用してバッテリー寿命を延ばす方法も考案しており、これらはすべて試してみる価値があります。