未来の燃料、水素動力に賭ける

過去数年間、先進的な航空モビリティ分野での水素に関する騒ぎの多くは、有害な排出物を出

さずに電動垂直離着陸機や小型地域飛行機に動力を供給できる水素燃料電池を中心に展開して

きました。しかし、水素燃焼技術も勢いを増しており、いくつかの企業が2025年に水素燃焼エンジンの試験キャンペーンを準備しています。

ロールス・ロイス、プラット・アンド・ホイットニー、サフランなど、従来の化石燃料燃焼

エンジンの製造業者は、大型旅客機の動力源としてより持続可能な形で供給し、2050年まで

に航空業界が実質ゼロ炭素排出を達成するのに貢献する最も効果的な手段として、液体水素に賭けています。

水素はジェット燃料よりもクリーンに燃焼しますが、水素エンジンは完全に排出物がないわけ

ではありません。しかし、液体水素の高エネルギー密度とコンパクト性により、水素燃料電池

を使用する航空機よりも大型の航空機でより長い飛行が可能になる可能性があります。

航空機に搭載された極低温タンクに貯蔵された液体水素は、多少の改良を加えることで従来の

タービンエンジンに燃料として供給できます。既存の技術と互換性があります。一方、水素燃

料電池はより複雑なエンジニアリング上の課題を伴います。水素燃料電池は、電気モーターを

動かす電気を生成するために水素を使用します。また、水素燃料電池のパワートレインは、

システム部品の重量によりパワー対重量比が低く、大型航空機には適していません。

2035年までに水素燃料の旅客機を発売したいと考えているエアバスは、水素燃料電池と水素

燃焼エンジンの両方を含む推進システムと機体の複数の構成を検討しています。エアバスが

水素燃料でテストする予定の最初のジェットエンジンは、 2026年に初飛行が予定されている

A380に搭載されるGEパスポートになる予定です。GEエアロスペースとサフラン・エアクラ

フト・エンジンズの合弁会社であるCFMインターナショナルが、エンジンの改造作業を監督しています。

エアバスが計画している A380 水素動力飛行実証機のレンダリングでは、機体尾部付近の上部胴体に改良型 GE パスポート ターボファンが配置されていることが示されています。(画像: エアバス)

一方、サフランは一般航空分野の軽飛行機向けに水素燃料タービンエンジンも開発しています。

2024年1月、サフランとそのパートナーであるターボテックは、フランスのBeautHyFuel

プロジェクト向けに水素燃料ガスタービンエンジンの地上試験を初めて成功させました。

これらの試験では、ターボテックの小型TP-R90エンジンでガス状水素が使用され

たのです。「この形態の水素は、特に小型エンジンでは扱いやすい」と、サフランのエネルギ

ーおよび推進部門のシステム設計者、アドリアン・カユザック氏は説明しました。

水素ガスは燃焼エンジンと燃料電池の両方に動力を与えることができますが、貯蔵するには大

きくて重い加圧タンクが必要です。極低温液体水素はエネルギー密度が高く、貯蔵にかさばら

ないので、航空用途に適していますが、水素を液体状態に保つために十分に低温に保つことは別の課題です。

サフランは水素ガスを使用することで、流量調整戦略やエンジン停止限界などのエンジンパラ

メータをテストすることができたとカウザック氏は説明しました。「したがって、長期的には

水素を液体の形で貯蔵し、より大量に運搬して長距離を飛行することが目標です。」

サフラン、ターボテック、その他数社のパートナーは、フランスで軽飛行機用水素エンジンの地上試験を実施した。

プラット・アンド・ホイットニー、ターボプロップ機のテストを前進

今年、プラット・アンド・ホイットニー・カナダは、カナダ政府が支援する水素先進設計エン

ジン研究（HyADES）プロジェクトのために、PW127XTターボプロップエンジンで水素燃焼

技術を実証する準備を進めており、これも気体水素から開始されます。

カナダの持続可能な航空技術イニシアチブ（INSAT）は、HyADESプロジェクトの

第1フェーズにすでに資金提供を行っており、このプロジェクトには、エンジンの燃料ノズル

と燃焼器リグの地上試験（ガス状水素で稼働）が含まれると、エンジン製造業者は11月に

発表しました。すべてが計画通りに進めば、P&WCはエンジン全体のその後の地上試験のためにINSATから追加の資金提供を受けることができます。

これとは別に、P&WC は、INSAT が支援する別のプロジェクト「Turbine EngineAdvanced

Materials for Efficiency (TEAME)」に取り組んでいます。このプロジェクトでは、

ガスタービン エンジンの高温部部品用の新素材を研究し、熱効率の向上、燃料消費量の削減、排出量の抑制に貢献します。

「INSATとのこの共同プロジェクトにより、将来の水素燃料航空機の主要技術を開発すること

ができ、エンジン効率、ハイブリッド電気推進、持続可能な航空燃料との互換性の継続的な

改善など、さまざまな方法を通じて航空の持続可能性を推進するための幅広い取り組みを補完

することができます」とP&WCのエンジニアリング担当副社長、エドワード・ホスキンは述べています。

P&WCは当初、2021年にATR 42およびATR 72リージョナルターボプロップ機の新しい標準

動力装置としてPW127XTエンジンを導入しました。ドイツエアクラフト社も、将来的には

水素動力で飛行できる可能性のあるドルニエD328ターボプロップ機の派生型である

D328ecoリージョナル旅客機にこのエンジンの2つを使用することを選択しましたが、当初は持続可能な航空燃料で稼働します。

ドイツ・エアクラフト社は2024年半ばにサイションD328eco試験機の製造を開始し、

SAF燃料モデルの就航を2027年としています。水素燃料モデルのタイムラインはまだ発表

されていませんが、ユニバーサル・ハイドロジェン社および水素推進技術を専門とする

ドイツ企業H2Fly社と共同で実施した研究を通じて、コンセプトの開発をすでに開始しています。

H2Flyを所有するジョビーアビエーションも、4人乗りのeVTOL機に水素燃料電池パワー

トレインを組み込む実験を行っています。7月、ジョビーとH2Flyは水素燃料電池パワー

トレインを搭載したeVTOLプロトタイプを飛行させました。ジョビーによりますと、水素電気

デモ機は523マイル（850ｋｍ）を飛行しました。これは、ジョビーの標準的なバッテリー駆動のJAS4-1 eVTOL機の5倍以上の航続距離です。

ロールスロイス、パールエンジンに水素を採用

ロールス・ロイス社とそのパートナーは、パール700ビジネスジェットエンジンを使用して水素燃焼への新しいアプローチをテストしました。

ロールス・ロイス社は、11月に同社が正式に認めた電気推進事業部門の閉鎖のさなか、水素

燃料のビジネス航空機エンジンの開発にも着手しています。

9月、エンジン製造会社はミシシッピ州南部にあるNASAのステニス宇宙センターに新しい

試験台を建設し、水素動力による実物大のガスタービンエンジンの試験を行う予定です。

この試験装置を使用して、当初ボンバルディアのグローバル5500および6500モデル用に

開発された改良型パール15ターボファンエンジンで、地上試験で100%水素推進を実証する予定です。

ロールス・ロイス社はすでに、パール700ターボファンエンジン（ガルフストリームG700

およびG800の動力源）を純水素ガスで稼働させ、2023年の地上試験で最大離陸推力を

達成しています。これに先立ち、2022年にはロールス・ロイスAE2100 Aターボプロップ

エンジンを「グリーン」水素、つまり電気分解によって水分子を分解して持続的に生成される水素で稼働させて地上試験を行っていました。

これらの取り組みはすべて、ロールス・ロイス社がイージージェット社と提携して、2030年

代半ばにエアバスA320ファミリーなどのナローボディー航空機に液体水素燃焼エンジンを

導入することを目指して行っている長期的取り組みの一環です。ロールス・ロイス社とイー

ジージェット社は、ゼロカーボン航空のための水素導入を加速するために活動する英国を拠

点とする企業のコンソーシアムであるハイドロゲン　イン　アビエーションアライアンスにも参加しています。

英国コンソーシアムの別のメンバーであり、イージージェットのパートナーでもあるGKN

エアロスペースは、それぞれH2ジェットプログラムとH2ギアプログラムで水素燃焼と燃料

電池技術の両方を進歩させています。同社はまた、どちらの推進方式にも適用できるという極低温水素貯蔵システムにも取り組んでいます。

7月にGKNはH2FlyGHTと呼ばれる別の水素イニシアチブを立ち上げました。これは将来、

小型の地域型航空機に動力を供給する可能性のある2メガワットの極低温水素電気推進システ

ムを実証することを目指しています。4,400万ポンドのこのプロジェクトでは、水素燃料

電池発電と、極低温電力分配や高度な極低温駆動システムなどの熱管理ソリューションを統合する計画です。

水素燃料電池の分野では、すでにいくつかの企業が水素電気パワートレインを eVTOL や

その他の小型電気航空機に統合しています。カリフォルニアでは、ジョビーとアラカイ・テク

ノロジーズがそれぞれの eVTOL 航空機で水素の実験を行っています。一方、ロンドンに拠点

を置くライト・アビエーションは、 40 席の VTOL 航空機に水素燃料電池を動力として利用しようとしています。

航空機の改造要に水素電機パワートレイン変換キッドを開発しているゼロアビアは、600キロ

ワットのZA600モーターの最初の追加型式証明を2025年に取得する予定です。ZA600は

地域通勤機向けで、ドルニエ228でテストされています。ゼロアビアはまた、最大80人または

90人の乗客を乗せる大型航空機に電力を供給できる2メガワットの発電所にも取り組んでいます。

ロビンソン社のR44およびR66ヘリコプターの水素動力型を導入する計画が進行中であり、

ヘリコプターも近いうちに水素燃料電池で飛行できるようになるかもしれません。

ピピストレルは水素、ハイブリッド、電力の選択肢を進化させる

ピピストレルの全電気航空機「ヴェリス・エレクトロ」は、大西洋の両側の飛行学校で配備されています。

テキストロンeAviationの子会社は長年、推進力の研究開発に取り組んできた

テキストロンが2022年にスロベニアの家族経営の持続可能な航空機の先駆者であるピピス

トレルを買収したとき、この米国グループは新しい推進技術への関与を大幅に拡大し

eAviation事業部門の基盤を築きました。ピピストレルの進取の気性に富んだエンジニア

リングチームは現在、テキストロンが開発中のNexus eVTOL航空機から、新しい旅客機向

けのメガワットクラスの電気推進システムを開発するための欧州連合支援の取り組みに至るまで、あらゆる種類のプロジェクトに貢献しています。

2023年9月、ピピストレルは、ドイツの新興企業H2Flyが開発した液体水素パワートレイン

の飛行テストベッドとして、同社のタウラス4G航空機の再利用例を提供しました。スロベニア

での飛行は、航空輸送の脱炭素化に向けた飛躍的な進歩を達成するために水素燃料航空会社の

実現可能性を評価するEUのプロジェクトヘブンの取り組みの一環でした。H2Flyを所有する

ジョビーは、後日、水素電気パワートレインを4人乗りeVTOL機に統合する可能性があることを示唆しています。

ピピストレルは、欧州を拠点とする他のプロジェクトであるニューボーンやハイポとレード

への参加を通じて、ハネウェルなどのパートナーと共同で水素燃料電池ベースのパワートレイ

ンの開発に取り組んできました。ハイポトレード計画では、地上テストを2026年に開始し、

続いて2030年に飛行テストを行うことが予定されており、ピピストレルは、ユニファイアー

19プロジェクトで進められている19席の地域型航空機向けに、ミニライナーコンセプトをモデルにした技術実証機を提供する予定です。

ピピストレルは短期的には、航空ガソリンまたは無鉛燃料で動くパンテーラ4人乗りピストン

単発機の型式認証を完了することに重点を置いています。ピピストレルのガブリエル・マッシ

ー社長は、この航空機のハイブリッド電気バージョンを導入する意欲はまだあると語りました。

需要と資源のバランス

「ハイブリッド（推進システム）を飛ばしたことはありますし、技術も確立していますが、

規制面が課題です」と同氏は説明しました。「このような高性能な4人乗り航空機のハイブ

リッドバージョンに人々は興味を持っていますが、それは（開発）リソースと需要のバランスの問題です。」

一方、ピピストレル社の全電動2人乗り練習機「ヴェリスエレクトロ」は、大西洋の両側で

人気を集めています。2020年に欧州のEASAから認定を受け、その後FAAの耐空性免除を取得

し、米国でのパイロット訓練用の軽スポーツ機カテゴリーで運用できるようになりました。

「飛行学校は、コスト、騒音、シンプルさ、メンテナンスの面でそれがより良い選択肢である

ことを証明していますが、環境の持続可能性を実証することにも関心があります」とマッシー氏は語りました。

ピピストレルは、ヴェリス エレクトロと同じ電動モーターとバッテリーを使用して、貨物ドロ

ーンのヌーヴァ ファミリーの最初のメンバーのテスト飛行の開始に近づいています。V300

プロトタイプは現在組み立てられており、2025 年初頭にイタリア北部の同社の施設で飛

行する予定です。このドローンは、約 165 nm の航続距離と約 660 ポンドの積載量を実現すると予想されています。

フランスの新興企業ビヨンド・エアロが水素ビジネスジェットの支援を受ける

ビヨンド・エアロは、6人から8人乗りのビジネスジェット機に動力を供給する水素電気推進システムの地上テストを開始する準備を進めている

大手ビジネス航空OEMはまだ水素推進に取り組んでいない

次世代の旅客機向けにさまざまな水素推進オプションが開発されていますが、今のところ水素

動力ビジネスジェット機の市場投入に積極的に取り組んでいるのはフランスの新興企業ビヨン

ド・エアロのみのようです。トゥールーズを拠点とする同社は最近、シリーズAの資金調達

ラウンドで2,000万ドルを完了したことを発表し、これまでの資金調達総額は4,400万ドル

に上ります。同社は2030年に就航が見込まれる6～8人乗りの航空機の計画を進めています。

これまでのところ、ビヨンド・エアロは主要なビジネス航空機メーカーからの競争を表明し

ておらず、どのメーカーも将来の航空機に水素推進を組み込む計画をまだ確認していません。

しかし、共同創業者兼COOのヒューゴ・タルレ氏によると、同社がこの分野に注力する主な

動機は、予想される最大離陸重量が8.6トン（約19,000ポンド）未満であるため、大型商

用機向けのより複雑なCS-25要件ではなく、EASAのCS-23規則に基づいて航空機を認証

できることだということです。「ビジネス航空機であれば、そこに到達するまでの時間と投資が少なくて済みます」とタルレ氏は語りました。

現在 One というシンプルな名前で呼ばれているこの航空機については、ビヨンド・エアロは

トラック、バス、電車で使用されている、すでに成熟した推進技術を再利用できると期待し

ています。「私たちの仕事は、既存のサブシステムを採用し、認証要件を満たすように調整

し、サブシステムを航空機に統合するためのギャップを埋めることです」と タルレ氏は説明します。

ビヨンド・エアロは、4人乗りで航続距離800海里の航空機を納入する予定で、これはビジネ

ス航空便の80％のニーズに合致するとしています。タルレ氏は、同社の取り組みを支援してき

た新興投資家の多くはビジネス機で旅行しており、同社の中核となる対象市場を理解しやすいと述べました。

10月に完了したシリーズAの資金調達ラウンドは、ジャイアント・ベンチャーズとフランスの

政府系ファンドBpiフランスが共同で主導しました。他の出資者には、イニシャライズド・

キャピタル、エアビーアンドビーとドロップボックスの創業者ネイト・ブレチャージクと

アラシュ・フェルドウシも含まれています。同社によると、名前は明かされていないが、数人の有名プロスポーツ選手も投資しているということです。

ビヨンド・エアロは今年初め、ルイス・オリベイラ氏を主任エンジニアに任命しました。

同氏はブラジルの航空宇宙グループ、エンブラエルでの44年間のキャリアの中で、同社の

エネルギア・プロジェクトに携わりました。このプロジェクトには水素燃料航空機の計画や

KC-390軍用機、E-Jetsファミリーの旅客機などが含まれています。

総勢50名からなるエンジニアリングチームの最も差し迫った目標は、メガワット級のパワー

トレインにまで拡張可能な600キロワットの小規模推進システムの地上試験を開始する準備を

整えることです。ビヨンド・エアロは、エアバスがゼロE水素旅客機プログラムに取り組んで

いるトゥールーズの研究所と試験センターに約1,200万ドルを投資する過程にあり、また、

EASAから設計組織の承認を得るために必要な設計事務所も整備しています。

ビヨンドエアロは、2023年6月のパリ航空ショーで野心的な計画を発表した後、2024年2月

に水素電気パワートレインの縮小版を飛行させました。同社は、ガス状水素とバッテリーの

混合で稼働する85キロワットの推進システムを搭載したG1 SPYL-XL超軽量航空機を改造し

たのです。同社がフランスの航空パイオニアに敬意を表してブレリオと名付けたこの航空機は

パワートレインアーキテクチャを検証するため、南フランスのギャップ・タラール飛行場から10回の出撃を完了しました。

億万長者とチャーターオペレーターが約束

ビヨンド・エアロによれば、同社はすでに計画中の水素ビジネスジェット機108機の発注意向

書を保有しているということです。名前が明かされていない見込み顧客には、民間チャーター運航会社、大企業、億万長者などが含まれています。

これらの契約は9億1,400万ドル相当で、同社によれば、予定単価は900万ドルから

1,000万ドルの間になるでしょう。これは、テキストロン社の新型セスナ・サイテーション

CJ4+ジェット機の現在の価格とほぼ同額です。

タルレ氏は、ビジネス航空業界が脱炭素化を求める社会的、政治的圧力の高まりに直面してい

ることを認めました。「飛行中に排出物を出さずに飛ぶことは誰にとっても課題であり、従来

の航空機メーカーにとって最初のステップの1つは持続可能な航空燃料を使用することです。

それが最も迅速な選択肢だからです」と同氏は述べました。「しかし、合成燃料を生成するには膨大な量の電力が必要です。」

ビヨンド エアロが水素ハイブリッド パワートレインを選択した理由は、電力を生成するため

に使用する燃料電池は、エンジンで水素を直接燃焼させたときに発生する窒素酸化物を排出

しないからです。「これは大きな技術的選択でした。2030 年までに現実的な運用可能性で

あるため、気体水素を使用することに決めました。液体水素の場合はそうではありません」とタルレ氏は説明します。

彼の見解では、既存のビジネス航空機メーカーは、既存のプログラムからより多くの収益を生

み出すことに注力する必要があります。この点で、ビヨンドエアロのような新興企業は、

今のところ、新技術の限界を押し広げるのに適した立場にあると彼は主張しました。

「しかし、民間航空は水素に切り替える必要がある」と彼は述べました。「なぜなら、

（ビジネスジェット機の）乗客一人当たりの二酸化炭素排出量を見ると、航空会社とビジネス

航空の排出量は10倍にもなるため、今や脱炭素化が緊急に必要となっているからだ。」

旧来のOEMからはまだH2のコミットメントなし

2022年12月、エンブラエルは運航会社の諮問グループとの協議を経て、ハイブリッド電気

および水素電気パワートレインの使用可能性を模索するために、エネルギアの将来航空機プロ

グラムの焦点を絞ると発表しました。当時、ブラジルの航空機メーカーは、ハイブリッド電気

オプションが2030年代初頭に「技術的準備」に達し、続いて2035年に水素燃料電池駆動の

アプリケーションを視野に入れ、19席および30席の地域型航空機に主眼を置くと述べていました。

「エンブラエルは、2050年までにネットゼロ排出という業界の目標を達成するために検討さ

れている複数の代替手段の一部に水素の使用を位置付けている」と同社の広報担当者は、同社

の意図に関する最新情報を尋ねられた際にかたりました。

ボンバルディアがビジネスジェットの排出量を50％削減することを目標としたエコジェット

プロジェクトを開始してから15年が経ちました。このプロジェクトの主な焦点は、ブレンデ

ッド・ウィング・ボディ設計の可能性にあり、同社は2022年から小型技術実証機の飛行試験

を行っています。このカナダのメーカーは、次世代航空機の計画については一貫して「推進力

にとらわれない」と述べており、100% SAF、水素、ハイブリッド電気パワートレインなどのオプションがすべて可能性のある道筋として見られています。

ガルフストリーム・エアロスペースは、さまざまな技術オプションを評価しながら、将来の推

進計画について柔軟な考えを保っています。「当社の研究開発チームは、推進と電動化の新

技術が進化し続ける中、それらを監視しています。これが私たちの業界で現実になる前に、

解決すべきハードルや不確実性がいくつかあります」と、米国企業の副社長兼最高サステナ

ビリティ責任者であるスミサ・ハリハラン氏は語りました。「短期的には、当社自身の脱炭

素化の取り組みをさらに進め、顧客の脱炭素化の道筋を可能にする中で、持続可能な航空燃料

ブレンドを使用することは、そのための最も具体的な手段の1つです。そのために、当社は

可能な限りSAFブレンドを業務に使用し、より高いSAFブレンドの環境への影響をテストし続けています。」

テキストロン・アビエーションは、eAviation 事業を通じて、全電気、ハイブリッド電気、

水素推進に焦点を当てたプロジェクトに積極的に関与してきました。主にヨーロッパを拠点と

する子会社ピピストレルが行っているこの作業は、新しい地域型航空機の可能性に関するも

のですが、理論的にはビジネス航空機にも適用できます。最も活発な新しい航空機プログラム

は、テキストロンのベル ヘリコプター事業部門と共同で開発されている Nexus eVTOL 機です。

ピラタスは、方針上、将来の技術開発についてはコメントしないと述べています。「しかし、

当社は技術の進歩を積極的に監視しており、現在、当社の航空機がすでに認定を受けている

持続可能な燃料の使用を優先していることは確かです」と広報担当者は述べました。「この約

束に沿って、当社は合成燃料の開発を進めるためにスイスのシンヘリオン社との提携を含むさまざまな取り組みに参加しています。」

ダッソー・アビエーションは、ファルコン・ビジネスジェット・ファミリーの将来のバージョ

ンに新しい推進システムを使用する計画があるかどうかについての質問には回答しませんでし

た。他のメーカーと同様に、SAFの使用を増やすことが、このフランス企業の脱炭素化イニシアチブの主な焦点となっているからです。