電池は新たな市場を開拓するだろうか?

飛行機

皆さんこんにちは!

最新のeVTOLをはじめとするAAM(アドバンスエアモビリティ)や、電気航空機

の推進源の電気、バッテリー技術。

そんな先進技術にもまだまだ乗り越えなければいけない課題が山積です。

電池は新たな市場を開拓

電池の専門家で元キューバーグ CEO 兼創設者のリチャード・ワン氏によると、

電動化により、これまで成り立たなかった短距離路線の新たな市場が開拓される

ということです。

バッテリーに対する彼の興奮は、その脱炭素化の可能性にあるわけではありません。

「つまり、貨物輸送や地域用途の効率向上など、いくつかのチャンスは確かにあり

ます。しかし、この興奮は、実際には、以前は効率的に開発できなかった、新た

なアプローチ可能な市場であると私は考えています。」

排出量で飛行距離を見ると、その大部分は単通路または双通路の長距離便によって

行われています。 1キログラムあたり700ワット時以上のエネルギー密度が達成さ

れて初めて、100人以上の乗客が数百マイルを飛行するバッテリー電気航空機につ

いて誰もが話題になり始めることができる、とワン氏は言います。

「バッテリー業界は年間およそ 3 ~ 5% の割合で改善しており、その改善率が突

然何らかの形で大幅に上昇すると信じる理由はありません。そう考えると、キログ

ラムあたり 400 ワット時どころか、おそらく 700 ~ 800 ワット時もあるバッテリ

ーが登場するのは 2040 年以降になるのではないかと思います。

「これは実際には 20 年以上にわたる提案であり、学術的にも非常に初期段階にあ

ります。この種のエネルギー密度を維持できる化学物質はまだ証明されていません。」

より広い意味で、自動車用バッテリーの生産は近年爆発的に増加しています。米国

人は昨年120万台の電気自動車(EV)を購入しました。英国ではEVの登録台数

が前年比10万台以上増加し、31万4,000台となりました。これらのバッテリーの大

部分はリチウムイオンを使用して作られており、需要が供給を上回っていることが

よくあります。 BMIの報告書では、2023年から2032年にかけて中国のEV向けリチ

ウム需要だけでも年平均20.4%の成長が見込まれると予測しています。

しかしワン氏は、航空業界が他の業界からの需要によって悪影響を受けるべきでは

ないと考えています。多くの場合、化学的性質が異なり、価格が高くなるため、

航空機用バッテリーは他の用途向けに製造されたバッテリーと競合するべきではあ

りません。

「また、ボリュームの観点から見ると、それは非常に小規模になるため、他の業界

のボリュームの可用性が実質的に損なわれるとは考えていません。一方、私が抱い

ているビジョンは、航空業界は、EVと比較して軽量化と高性能化という価値提案が

はるかに高いため、先進的なバッテリーを含む高性能技術のイノベーションを推進

する素晴らしいエコシステムであるということです。」

カーボンファイバーを例にとると、開発は航空やF1などのモータースポーツで始ま

りました。  「これらのテクノロジーが成熟し、スケールアップするにつれて、主

流の自動車に向けての関心が高まります。したがって、航空はイノベーションを促

進し、これらのより高価で新しい技術の橋頭堡市場となることで、非常に重要な役

割を果たしていると思います。」

電池製造の相互に関連した性質(原材料から完成品に変えるプロセスでは、しばし

ば複数の国境を複数回越えることを意味します)は、政府レベルで国内産業を確立

する活動があることを意味します。 2022年夏に議会で承認された米国のインフレ

抑制法(IRA)を例に挙げると、その法案の主要な部分はバッテリー生産を自社化

することを目的としている。中国は世界の電池生産の3分の2以上に何らかの関与を

しているため、これは驚くべきことではありませんでした。

王氏は西側政府への警告として太陽光発電を挙げている。

「最終的には、西側諸国から生まれた(太陽光発電の) イノベーションは、 中国

とのコスト競争によって一掃されました。中国には大規模かつ非常に効率的に運営

できる能力があります。しかし、電池は太陽光よりも地政学的にはるかに敏感であり

人々は同じことの繰り返しを避けようとしていると思います。バッテリーがより敏

感である理由は、ほとんどの原材料の場所にあります。そうすることで、バッテリー

がより石油に似てきます。」

バッテリーも石油と同様に、世界の主要な雇用源である自動車産業と密接に結びつ

いています。  「そのバリューチェーンの大部分が米国や欧州外にアウトソーシング

されるという見通しは、西側諸国政府にとって政治的に非常に懸念すべきことだと思

います。製造とサプライチェーンを現地化して新しい電池会社を設立しようとする取

り組みが見られるのはそのためです。 IRAが良い例です。」

王氏は、特に中国のサプライヤーへの依存は危険な地政学的戦略であると述べました。

同氏は、これを緩和するための政策に関する動きが西側の指導部から見られると期待

している。  「EVについてもう一度考えてみると、もし真に自由な競争があれば、

中国企業は多くの伝統的な自動車メーカーを一掃するだろう。」

化石燃料は有限の資源です。この事実が、使用量を削減する必要がある理由の一部で

す。バッテリーの原材料も地球から来ますが、主に岩石の採掘や蒸発する塩水によっ

て作られます。ワン氏は以前、電池技術の革新が最終的に化石燃料の完全な放棄につ

ながる移行をもたらすという自身のビジョンについて語りました。

「それがバッテリーで置き換えようとしている規模であるならば、そこに到達するに

はあらゆる種類のボトルネックがあると思います。良いニュースは、調達の観点から

見て感度が低く、より豊富な原材料を使用するために、電池の化学分野で多くの革新

が行われていることだと思います。それがリチウムをナトリウムベースの化学物質に

置き換えるか、ニッケルを鉄に置き換えるかです。しかし、これらの新しい化学反応

をどれだけ早くスケールアップできるかは、マイニング能力にかかっています。もっ

と多くの地雷が必要になるでしょう。」

ワン氏によると、問題は持続可能な採掘技術が電化のペースに遅れていることだとい

う。同氏によると、通常、最高のプロセスと技術を持つ国が新しい施設の許可に関し

て最も厳しく、開設までに10年以上かかることも多いということです。

原材料を超えて、製造は依然として困難な課題です。  「新しい電池工場を建設し、

高品質で経済的に電池を製造するには、信じられないほどのレベルの工業製造のノウ

ハウと専門知識が必要です。業界は拡大しようとしているものの、これらすべての新

しい工場をサポートするのに十分なエンジニアリング能力がないため、多くのストレ

スが発生していることがわかります。そして私たちはまだ拡大の初期段階にいます。

「私たちは今でも、10 年代の終わりまでにバッテリーの製造能力が 5 倍から 10 倍

に増加するという話をしています。したがって、短期間で構築する必要があるのは信

じられないほどの量です。」

バッテリーは通信事業者にとってサービスを経済的に実行可能にするため、短距離で

新たな市場を開拓します。定価が 400 万ドルの eVTOL 航空機を想定すると、バッテ

リーの価値は約 5%、つまり 20 万ドルになります。この航空機が 50 ~ 70 マイル

の定期便を飛行し、飛行中にバッテリー容量のほとんどを使い果たした場合 (サイク

ルごとのダメージが大きくなります)、総寿命は約 1,000 サイクルになります。

バッテリー 1 個あたり 200,000 ドル、1,000 時間の場合、バッテリー 1 時間あたり

200 ドルになります (飛行時間とミッションの種類によってはさらに高くなる可能性

があります)。ヘリコプターよりもはるかに低いですが、期待されるほど安くはありま

せん。

「より軽量なバッテリーを作れば、充電せずに2、3回の飛行が可能になります。これ

により、使用率が大幅に向上し、急速充電による劣化が軽減されます。先進的なバッ

テリーは、適切なルートの事業者にはるかに高い収益性をもたらします。」

ビジネス航空は電動飛行の拡大に役割を果たすでしょうか?

ビジネス航空は、イノベーションのインキュベーター

ビジネス航空業界の人と話せば、この分野がイノベーションのインキュベーターであ

ると言うでしょう。ウイングレット、複合機体、フライバイワイヤシステムなどの

航空宇宙技術の進歩は、すべて最初にビジネス航空で試行されテストされました。

「業界 (ビジネス航空)は テクノロジーの育成器であり、私たちは常により効率的

でより安価な飛行を追求してきました」 とカート・エドワーズIBAC事務局長は先月、

姉妹タイトルであるコーポレート・ジェット・インベスターズ・ロンドン会議で述べ

ました。  「私たちは業界全体に新しいテクノロジーを導入した最初の企業です。

今、飛行機の翼の先端に見られるウィングレットは、 1976 年に初めてビジネス ジェ

ットに搭載されました。アビオニクスとグラス コックピットにより、航空機がより

直接的に飛行できるようになります。それもビジネス航空でした。

「まず私たちの業界で発展が起こり、その後、全体的な航空輸送システムが普及し、

改善されます。」

その論理を使えば、ビジネス航空は、特に運航面で電動飛行のスケールアップに役割

を果たしているということになるかもしれません。確立されたビジネス航空固定基地局

(FBO)と大手電気航空機開発会社との間の最近の合意は、両業界の関係者が同様に

感じていることを示しています。 クレイ・レーシーは、ジョビー およびオーバーエアー

と契約を結んでいます。アトランティックはベーター、ジョビー、アチャーとの契約を

発表しました。ベーターはまた、本日、世界最大の民間航空ターミナル運営会社である

シグネチャーアビエーションと、米国東海岸の空港内の数カ所に充電器を設置する契約

を発表したばかりです。これは、2月にベーターとAvFlightの間で発表された同様の契

約に続くものです。

規制の枠組みは言うまでもありません。これにより、米国におけるeVTOLおよびその他

の電動航空機の初期運用がパート135フライトとして運用されることが許可されます。

パート135フライトは、不定期の商業飛行に関連する一連の連邦航空規則(FAR)ガイ

ドラインに基づいて実施されます。

「これらの航空機がパート 121 に登録されることはありません。業界として私たちの

中心となっているパート 135 に基づいて運用されます」と 全米ビジネス航空協会

(NBAA) の最高執行責任者、クリス・ロシュロー氏は述べています。  「ユナイテッド航

空、デルタ航空、アメリカン航空などとの提携について多くの報道があったことは承知

しています」と彼は付け加えました。 「しかし、要するに、AAM を可能にする規制枠組

みはパート 135 であり、それはビジネス航空指向です。これは、クレイ・レーシー・

アビエーションがこのセグメントのリーダーになろうとしている 3 つの理由のうちの 1

つです。」

それに加えて、垂直離陸機能を備えているかどうかにかかわらず、バッテリー電気航空機

は、同等の従来型またはハイブリッド動力の航空機よりも軽いペイロードおよび/またはよ

り少ない乗客を運ぶことによってのみ、今日の技術で意味のある距離を達成します。

これは、初期の電気航空機がペイロードの点で民間航空のニーズによく適合していること

を意味します。航続距離には欠けていますが、ニッチな市場(および既存の需要)があり、

短期間の地域任務用に今日のビジネス航空機を補完します。

「これらの航空機がどのように運用されるかを考えると、現在の航続距離の関係で、ロー

カルまたは地域的な接続は短くなるでしょう」と ロシュロー氏は述べています

「NBAAでは民間航空会社が全米500の空港を結んでいると言いたいが、ビジネス航空

では5,000の空港へのアクセスを提供している」と 彼は言います。

根を張る 

「ビジネス航空は、AAM の導入において極めて重要な役割を果たすでしょう」と、 

クレイ・レーシー・アビエーション の戦略&サステナビリティ担当上級副社長の

スコット・カットシャル氏は語ります。 「その理由は、充電以外の空域とインフラの

大部分がすでに存在しているため、AAMは既存の空港で始まると考えているからです。

「地域社会の受け入れの観点から見ても、空域の観点から見ても、空港は航空機の発

着のために存在します。したがって、一般航空コミュニティにいくつかの認定航空機

があれば、ビジネス航空は AAM の根を張ることになります。」

クレイ・レーシー は、1968 年にヴァン ナイズ空港でオンデマンド ジェット チャー

ター オペレーターとして業務を開始し、1981 年に初のオールジェット FBO を立ち

上げました。カットシャル氏は、FBO は 「理想的な位置にあり」  、AAM の早期採用

において重要な役割を果たすと考えています。 「その理由は、FBO が空港で一般航空

の航空機にサービスを提供するために存在しているからです。これらの航空機が認定

されると、一般航空航空機となり、給油、地上処理、地上輸送との接続など、他の航

空機と同じ設備がすべて備わることになります。」

前述したように、FBO はすでに AAM 航空機を収容するために必要なインフラストラ

クチャーの多くを備えています。カットシャル氏は、クレイ・レーシーは他の新しい航

空機の追加とほぼ同じ方法でAAMにアプローチしていますが、唯一の違いは燃料の種類

であると述べました。 1月には 、オレンジ郡のジョン・ウェイン空港に南カリフォル

ニア初の「エアタクシー電気充電器」を設置するというジョビー社との契約を発表しま

した 。同月後半には、南カリフォルニア地域全体にAAM運用を導入するオーバーエアと

の契約も発表したのです。

「南カリフォルニア地域を自社の立ち上げ市場の1つとして挙げているAAM企業は数多

くあります。この地域にはロサンゼルスのヴァンナイズとオレンジカウンティのジョン

ウェイン空港に素晴らしいFBOが2つあります。私たちの現在の目的は、この産業の開

始を可能にする充電インフラを提供することです。 

「これらの航空機は燃料がなければ飛行できません。電気は燃料です。したがって、

クレイ・レーシーの目標は、その燃料を当社の施設で提供することです。」

これまでのところ、クレイ・レーシーには 2 つの大容量同時充電パッドに十分な電力

容量があるとカットシャル 氏は述べています。ジョン・ウェイン空港のインフラスト

ラクチャーの建設は、2024 年第 2 四半期に開始される予定です。特に自動車産業に

おいて、電力網の容量が追いつくにつれて、電力問題により充電器の展開に遅れが生

じているため、これは明るいニュースです。クレイ・レーシーがバン・ナイズ空港

FBOに電気航空機充電インフラを設置することを妨げている唯一の障害は、ロサンゼ

ルス市議会が先月実施した空港全体の開発制限の一時停止です。カットシャル氏は、

これは空港コミュニティが議会と協力して解決に取り組んでいることであり、解決さ

れることを期待していると述べました。

FBOの変更点

ハネウェル社の副社長兼アドバンスト・エア・モビリティのゼネラルマネージャーで

あるデビッド・シリデイ氏によると、今日のビジネス航空会社のAAM市場への参入は、

これから起こることの兆しだという。世界的なティア 1 サプライヤーとして、ハネウ

ェルのコンポーネントはほぼすべての航空機に搭載されており、AAM プラットフォー

ムにも同じことが当てはまります。ハネウェルは、アーチャー、リリウム、ハートエア

ロスペースなどの電動航空機 OEM との多数の提携を発表しました。

「私は、FBO が EIS での業務をどのようにサポートするか、また業務の規模が拡大す

るにつれて FBO がどのように進化するかについて考えるのが好きです。その航空機の

組み合わせはどのようなもので、それらが果たす任務は何でしょうか?」 とシリデイは

言います。 「FBOは既存のインフラストラクチャを活用して準備を進めていると思い

ます。フリートオペレーターも準備を進めていると思います。また、OEMは自社のす

べての顧客をサポートするために必要なソリューションの適切な組み合わせを見つけ

ようとしていると思います。人々は依然として長距離を飛行したいと考えていますが、

これらの航空機にはそのための装備がまだ整っていないため、伝統的なものと新しい

ものの組み合わせが必要になるでしょう。」

初期の顧客ベース 

クレイ・レーシーの カットシャル氏によると、ビジネス航空の顧客ベースは初期の

AAM 運用にも適しています。「長期ビジョン」について多くの議論が行われてきま

したが、カットシャル氏は AAM を「短期、中期、長期ビジョン」の観点から考える

ことを好みます 。

「短期的にはそのスケジュールに沿って進むにつれて、作戦は減少し、航空機も減少

するでしょう。したがって、価格は高くなるでしょう」と 彼は説明します。  「した

がって、業界が始まるにつれて電動航空機、特に eVTOL で飛行する可能性が最も高

いのはビジネス航空ユーザーになるでしょう。今後数十年にわたって、より多くの航

空機が納入され、より多くの充電インフラとベルティポートが整備され、交通ハブと

ベルティポートの併置が構築されるにつれて、その価格は下がり、より多くのユーザ

ーにとってAAMによる旅行が現実のものとなるでしょう。

「業界が拡大するにつれて、AAM も従来の FBO モデルからわずかに離れ、他の交通

手段と共存する大型のバーティポートが主流になると思います。」

NBAAのロシュローもこれに同意する。彼は、Supernal のような AAM 企業の成長の

可能性についてのビジョンを強調しています。  「彼らはこれらの航空機を大量に製

造すると予測しており、そこから価格帯が私やあなたのような定期旅行者にとってよ

り普通のものになり始めます。たとえば、午前中にバージニア州からワシントン DC

に行きたいのですが、重要な会議があるので 50 ドルから 100 ドル払ってもかまい

ません。 

「ご覧ください。このセグメントが安全で手頃な価格であることが証明されれば、世

界中で順調に拡大すると私は信じています。」

地域的な機会 

ミュンヘンに本拠を置く新興企業 VÆRIDION は、9 人乗りのバッテリー電気航空機

(別名マイクロライナー) の主要な参入市場としてビジネス航空を選びました。共同創

設者兼最高経営責任者(CEO)のアイヴァー・ヴァン・ダーテル氏は、デルフト工科

大学で学び、その後エアバスで働いていた時代に、そのようなサイズの航空機は実現

可能であると結論付けたと語りました。そこで彼は 2 つのことを学びました。それは、

小規模であれば電動飛行の方がはるかに簡単であること、そして新しい推進力は新し

く設計された航空構造により適しているということです。

「私は仕事を辞め、友人で同僚のセバスチャンに一緒に来ないかと頼みました。次に、

ベンチャーキャピタルの投資家から初期資金を集め、基本的に 3 つの角度から飛行機

のサイズを決定しました。まずは物理学。私たちは、純粋なバッテリー電気航空機を

持っている場合、本質的に一般的な航空航空機よりもはるかに大きくすることはでき

ないと信じています。したがって、9席は実現可能だと考えています。しかし、19席

にはまだ少し遠いのです」と ヴァン・ダーテル氏は語りました。

2番目の点は規制です。航空機の座席数が 9 以下の場合でも、EASA の通常飛行機、

多用途飛行機、曲技飛行飛行機およびコミューター飛行機に関する規制である CS23

のレベル 3 に適合します。それ以上のものはレベル 4 となり、かなり大規模な認定

作業になるとヴァン・ダーテル氏は言います。

第三に、同社は 9 人乗りのユニットエコノミー上の利点があると考えています。

ヴァン・ダーテル氏は、その価格帯が ATR 42 や同様の航空機とまったくビジネス航

空的ではない方法で競合するはずだと考えています。 9人乗りの航空機を保有するこ

とで、VÆRIDIONは、定期的に40席を埋めることがたとえ不可能だったとしても、

より細いルートを開拓できるようになります。

VÆRIDION は、デンマークのチャーター オペレーターである コペンハーゲン エア

タクシーおよびコペンハーゲンヘリコプターと協力協定を結んでいます。両社は、

コペンハーゲンからレソ(デンマーク北部の島)までの航路でマイクロライナーを試

験する計画を立てています。

ヴァン ダーテルは 17 年前に電気航空機に関する最初の研究を完了しました。 「そう

ですね、当時は、硫黄リチウムによってキログラムあたり 500 ワット時が達成され、

2010 年には実用化されるという大きな約束がありました。」 と彼は言います。

「今のところ、無人プラットフォームで飛行したリチウム硫黄電池は存在しますが、

画期的な進歩を遂げたものはありません。 」

「現在、研究段階では 300 番後半、さらには 400 番台のリチウムイオン NMC 

[ニッケル、マンガン、コバルト] 電池が世に出ています。また、空気力学と重量を

十分に最適化すれば、当社の現行世代のバッテリー技術は、最大 500km IFR という

有意義な航続距離を実現するのに十分であることもわかりました。」

規制、技術、顧客ベースの要因は別として、ビジネス航空コミュニティは、特に協会

の観点から、AAM と電動飛行全般の拡大を支援する用意があり、積極的に取り組んで

います。新しいテクノロジーを軌道に乗せるには、多くの関係者間のコラボレーショ

ンが鍵となることがよくあります。ロシュロー氏は次のように説明します。 「地域の

航空モビリティについて話しているのか、30 番街のヘリポートから JFK までの飛行

について話しているのかなど、コンセプトに関係なく、私たちは自社の事業と擁護活

動の拡大のおかげで支援することができます。初期の作戦の成功がすぐに積み重なる

のを目にすることになると思います。 

「私たちがここNBAAで行っていることの1つは、特に私が役割を果たしているのは、

業界全体、政府との連携であり、人々を結集させ、いくつかの課題に取り組み、経験

を共有することです。私たちの多くは、米国国家空域システムに導入された次世代素

材の一部の展開について考えており、以前にも同様の課題に取り組んできました。

つまり、教育を助け、認識を形成し、人々を団結させる能力があるのです。」

まとめ

電気航空機の利点は、既存の航空機に電気エンジンをそのまま搭載できることです。

そのためeVTOLのように機体から開発しなくても良いことです。

そこで重要になるのがバッテリーの性能です。小型で軽量、そして長持ち。

そんなバッテリーの開発が求められます。

皆さん、携帯電話を考えてみてください。ここ10年足らずで性能は飛躍的に

向上しています。しかしそのリチウムイオンバッテリーも限界が来ています。

例えば太陽光発電の太陽光発電ソーラーは、現在のシリコンタイプから新しい

技術「ペロブスカイト」が開発されています。これは日本が開発した素晴らしい

技術です。「ヨウ素」を原料として、薄く塗るタイプなので加工が容易で、安価

で発電できる最新技術です。「ヨウ素」は、日本が世界第2位生産量を誇ります。

まだまだ、課題は多いですがぜひ成功させてもらいたいと思います。

バッテリー技術もまだこれからです!

 

それでは今日はこの辺で・・・

またお会いできる日を楽しみにしています。

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