航空機用電気自動車: クリーンで静か、効率的な航空の新時代

航空機搭載の電気自動車 (EV) は急速に進歩しており、よりクリーンで、より静かで、より効率的な航空時代に近づいています。

航空電気自動車は、航空輸送の持続可能なソリューションとして勢いを増しています。彼らの進歩と関与する企業の概要は次のとおりです:

1.電動垂直離着陸 (eVTOL) 航空機は、空輸 EV の代表的な例であり、配送用ドローンから都市部のエア タクシーまで幅広い用途向けに設計されています。これらの航空機は、短距離の航空旅行に革命をもたらす可能性があるとして注目を集めています。

2.中東は、アラブ首長国連邦とサウジアラビアを筆頭に、e-VTOL運用のハブとして台頭しつつある。 Joby や Archer Aviation などの企業は、この地域で航空タクシー サービスを開始する契約を取り付けています。

3.中国のメーカーであるEHangは、今年初めにアブダビで同社の無人e-VTOL航空機の乗客を乗せたデモ飛行をすでに実施している。

4.マッキンゼーの専門家によると、2030年までに、旅客AAM業界の大手企業は、世界最大手の航空会社よりも多くの毎日のフライトを提供する可能性があり、そのフライトはより短く、乗客数も少なくなる予定です。

5.こうした状況を背景に、米連邦航空局（FAA）は先週、エアタクシーの運行に関する最終規則を発表した。 FAAは、エアタクシーはアドバンスト・エア・モビリティ（AAM）フライヤーに属すると述べた。これらは高度に自動化されており、電気で駆動され、垂直離着陸能力を備えていると当局は説明した。

6. FAAによると、これらは「パワーリフト」車両とも考えられており、飛行機とヘリコプターの両方の要素を備えているという。まずはヘリコプターが現在使用している既存の移動経路と着陸構造を使用することになるが、新しい規則によりパイロットは単一の飛行制御セットで訓練できるようになる。

7. FAA長官マイク・ウィテカー氏は、パワーリフト航空機は「約80年ぶりの新しいカテゴリーの航空機」であり、新規則は米国での広範なAAM運用を支援する道を開くだろうと述べた。

8.この分野を前進させるため、FAAは先月、燃料航空の持続可能な移行（FAST）プログラムに基づき、NASA、DOE、DODを含むパートナーとともにライト・エレクトリックに334万ドルの補助金を与えた。 FAAはこの助成金を通じて、航空宇宙産業の二酸化炭素排出量の90％以上を占める100人の乗客を収容できる大型電動航空機用の新しいクラスのバッテリーを開発することを目指している。

9.企業は現在、旅客機を完全に電力だけで運行させる方法の模索に取り組んでいる。 E9X は、航空スタートアップのエリシアンとオランダのデルフト工科大学によって設計が構想された、新しく設計された電動航空機です。この航空機は、これまで考えられていたよりも多くの乗客 (90 人) を乗せることができ、1 回の充電でより遠くまで (最大 500 マイル) 飛行することができます。

10.これらの推定値は、1 キログラムあたり 360 ワット時という理論上のバッテリー パックに基づいています。対照的に、テスラ (TSLA 0.72%) バッテリーの密度は 272 ～ 296 Wh/kg です。

11.国際クリーン輸送評議会（ICCT）の上級研究員、ジャヤント・ムコパダヤ氏によると、従来の商用バッテリーはジェット燃料に比べて1ポンド当たり約50分の1のエネルギーしか蓄えられないため、バッテリーの重量がこれらの航空機の主な制約となっている。その結果、ボーイング 737 と同じくらい大きな航空機に電力を供給するには、約 35 トンのバッテリーが必要になります。

12. 「高密度バッテリー技術は、現時点での課題の 1 つです。なぜなら、広く普及するには生産規模の拡大と密度のさらなる向上が引き続き重要だからです。」

– Simay Akar、IEEE 上級メンバー

13.バッテリーが最大の関心事ですが、設計も重要です。そのため、E9X 航空機の翼は機体に対して非常に大きく、空力効率が向上しています。

「電気飛行機が今日の (最も成功した) 飛行機に似ていると考えるべきではありません。」

– Reynard de Vries 氏、Elysian のデザインおよびエンジニアリング担当ディレクター

14.また、バッテリーは機体重量の大きな部分を占めており、重量は「揚力が発生する場所」に置かれなければならないため、バッテリーは胴体ではなく翼に配置されます。

しかし、E9Xは今のところ単なるコンセプトであり、少なくとも2033年までは飛行しないでしょう。しかし、アビエーション・アリスのような電動旅客機はすでに存在しており、そのプロトタイプは何年も前に2022年後半にテストされました。一方で、完全生産の目標日は 2027 年とされています。しかし、エビエーション・アリスは、航続距離約 250 海里ながら、乗客 9 名と乗組員 2 名のみを運ぶように設計されています。

15.したがって、電気飛行機には明らかな制限があります。しかし、飛行による二酸化炭素排出量を大幅に削減する彼らの能力は無視するには大きすぎます

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