空飛ぶ車のスタートアップ企業アラカイ、水素がバッテリーを上回ると予想

水素燃料電池は地上電気自動車の動力源としてなかなか普及しませんでしたが、このゼロエミッション推進技術の将来は明るい兆しを見せ始めています。エアタクシーの新興企業、アラカイ・テクノロジーズは今週、液体水素を燃料とする5人乗りの電気航空機を発表しました。同社は、この航空機は多くの競合他社が開発中のバッテリー駆動の航空機よりも効率とパワーに優れていると主張しています。

マサチューセッツ州に拠点を置く「空飛ぶ車」開発会社は、NASA、レイセオン、エアバス、ボーイング、そして国防総省のベテランたちが率いており、ロサンゼルスにあるBMWデザインワークスのオフィスで、6ローター機「スカイ」のモックアップを公開した。アラカイ氏によると、最終製品は1回の燃料補給で最大4時間飛行し、400マイル（約640km）走行可能となる。燃料は水素ステーションで10分で補給できる。広報担当者によると、同社は機能的なフルスケールのプロトタイプを製作しており、初飛行は「間もなく」行われる予定だという。

スカイは燃料電池飛行機としては世界初というわけではない。ボーイングは2008年に燃料電池飛行機を実現している。しかし、この種の飛行機としては世界初となる。スカイの箱型の形状は、リリウムやベル、そしてもちろんボーイングといった企業の試作機のような空力的な外観ではない。最高速度はわずか時速118マイル（約180キロ）だが、他のeVTOL（電動垂直離着陸機）コンセプトは時速150マイル（約240キロ）以上の速度を謳っている。スカイはむしろ効率性を重視して設計されており、毎日何十回もの短距離飛行をこなすとなると、最高速度よりも効率性が重要になる。「わたしたちの目標はシンプルさを保ち、1日を通して繰り返し実行できる特定のミッションプロファイルに対応することに集中しました」と、アラカイの取締役を務めるNASAのベテランエンジニア、ブルース・ホームズは語る。

燃料電池の優位性は、エネルギー密度に集約される。アラカイの創業者ブライアン・モリソン氏によると、圧縮水素1ポンドには、バッテリー1ポンドの200倍以上のエネルギーが含まれているという。つまり、スカイは速度、航続距離、そしてペイロードの要件を満たし、アラカイが競争力を高めると考えている要件を満たしつつ、大幅な軽量化を実現できるということだ。これは、飛行するあらゆる機体にとって最優先事項である。同社は電力システムの詳細を明らかにしていないものの、同社と燃料電池プロバイダー（これも非公開）が、この性能を可能にする技術において「ブレークスルー」を達成したことを示唆している。

水素燃料電池は、車両システムの稼働時間を大幅に向上させることができることが実証されています。一部の小型無人航空機では、バッテリー駆動の30～45分の稼働時間が、燃料電池駆動では2～4時間以上にまで向上しています。これは、テレダイン・エナジー・システムズの化学エンジニア、トーマス・バルデス氏の言葉です。また、熱暴走のリスクを排除することで安全性も向上します。タンクに穴が開いても大したことはありません。「加圧された水素は空気中に急速に拡散するため、従来の燃料のように滞留したり発火したりすることはありません」とバルデス氏は言います。

もちろん、他のエアタクシースタートアップと同様に、スカイにも多くの課題が残されている。中でも最も重要なのは、FAAの認証をタイムリーに取得できるかどうかだ。これは、新型機に搭載される新型推進システムにとって保証されたものではない。ホームズ氏は、シンプルな設計が役立つと考えている。「従来の航空機に比べて部品数ははるかに少なく、FAAの審査が必要な要件も半分です」と同氏は語る。スカイにはテールローターがなく、弾道パラシュートを備えているため、動力が途絶えてもオートローテーションに頼って安全に着陸する必要がない。合計450馬力を発揮する6つのローターは、垂直飛行と水平飛行の間を旋回するのではなく、固定された位置に固定されている。

アラカイ社は、この事業を軌道に乗せるために、当初はエアタクシーサービスではなく、緊急サービス、捜索救助活動、貨物輸送といった、旅客機のような認証基準を必要としない用途に注力する計画だ。ホームズ氏は極めて楽観的な見積もりで、認証取得には標準的な5年から10年ではなく、わずか数ヶ月（そして2020年末までに）かかるとしている。

もちろん、水素には欠点があります。それは、水素があまり流通していないことです。燃料供給インフラの不足が水素を地上で利用する車両の普及を妨げてきましたが、航空機ならより容易になるかもしれません。街角の燃料ステーションに頼るのではなく、航空機はタンクローリーによる燃料供給を受ける、より集中的な燃料供給センターを持つことができるのです。

もう一つの潜在的な障害は、ハードウェアのコストです。「水素燃料電池は宇宙船で長年利用されてきました。実績のある技術です」と、エンブリー・リドル航空大学の航空宇宙工学名誉教授、チャールズ・イーストレイク氏は述べています。「問題はコストです。」イーストレイク氏は、同大学が2011年に着手した電気飛行機プロジェクトの一つでは、比較的小型の40馬力の電動モーターを動かすための燃料電池が、市場では25万ドルもするはずだったと指摘しています。それ以来、技術は進歩し、コストも下がっていますが、研究開発費の大部分がバッテリーに投入されていることを考えると、それほど大きな変化はないとイーストレイク氏は言います^。1

アラカイ社によると、最初の機体は有人操縦で、その後は高度に自動化された完全自律飛行が可能になるという。同社は価格を20万ドル程度に抑えることを目指しているが、初期モデルはおそらくはるかに高価になるだろう。生産台数は年間1万台程度だ。これは膨大な数だ。年間700台以上を生産するメーカーは存在しない。しかし、これは他の空飛ぶタクシー開発企業が、Uberのようなシステムを経済的に実現可能にするために必要な台数だと述べていることとも一致する。アラカイ社は最終的に、高級車と同等の経済的な水準で個人所有可能なバージョンを実現したいと考えている。もちろん、これらの車が空を飛べるという点が大きな違いだ。

¹ストーリーは 5 月 30 日木曜日 14:12 (東部標準時) に更新され、Charles Eastlake からのハードウェアコストに関するコメントが追加されました。

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