長時間のドローン飛行を可能にするロボデックスの「水素燃料電池システム」：Japan Drone2022

多くのドローンでは、バッテリーが電力源として使われている。しかし、容量があるため、長時間の連続飛行には多くのバッテリーを積載しなければならない。しかし、バッテリー自体は重く、ドローンの運動性を損ねてしまい、複数を載せたドローンでは、そもそも飛ぶこともできない。

[川本鉄馬，BUILT]

　ロボデックスは、「Japan Drone2022｜第7回−Expo for Commercial UAS Market−」（会期：2022年6月21〜23日、千葉・幕張メッセ）で、ドローンの動力として使える水素燃料電池システムを披露した。水素燃料電池は現在、主流のリチウムイオン電池などのバッテリーよりも長時間の電源供給が可能で、ドローンの長時間飛行に貢献する。

バッテリードローンの飛行時間を大きく上回る水素燃料電池ドローン

ロボデックスの展示ブース全景。足を止めてデモに見入る人が多く、水素燃料電池モジュールへの関心の高さがうかがえる

　Japan Drone2022でロボデックスが展示した水素燃料電池は、バッテリーに代わるドローンの電力源として期待されるシステムとなるものだ。

　ロボデックスは、水素燃料電池用のドローンとして「aigis one（アイギス ワン）」と名付けたドローンを出品。aigis oneは、水素燃料電池のモジュールと水素タンクを装備した状態で15キロの重さにまとめられている。ペイロードは5キロで、最大飛行速度は毎時35キロの能力を備える。

水素燃料電池ドローン「aigis one」

　モーターを使って飛行するドローンで大きな注目点とされるのが、飛行可能時間だ。バッテリーを搭載するドローンには、バッテリー重量の限界が付きまとう。バッテリーを動力源とするかぎり、重さと飛行時間のトレードオフは避けられない。

　バッテリーのほかには、ドローンにガソリンエンジンを積んで、発電機を駆動するタイプのドローンも存在するが、ガソリンエンジンは騒音や排ガスなどの問題が懸念される。水素燃料電池は、騒音や排ガスを出さず、“クリーン”に長時間飛行を可能にするシステムとして注目されている。

　展示品の水素燃料電池のモジュールはIntelligent Energy製で、出力2400ワット（W）タイプのモジュールは、従来のバッテリータイプに比べ約3倍の飛行時間を実現するという。

Intelligent Energy製の水素燃料電池パワーモジュール。出力650Wタイプ

出力2400Wタイプ

燃料電池のパワーモジュールに水素を供給するボンベ。ドローンに搭載するため、安全性と軽さが求められる

バッテリーから水素燃料電池への交換は、実証実験が進行中

　水素燃料電池モジュールは、特定のドローンに向けた専用設計ではなく、バッテリーのような汎用性を備えたパワーモジュールとなる。そのため、aigis one以外にも載せられる。既に、運用しているドローンのバッテリーを水素燃料電池に置き換えて、飛行させる実証実験も進められている。

　実証実験で成果が得られ、バッテリーから水素燃料電池への入れ替えが検証されると、バッテリーを利用しているドローンのかなりの数が水素燃料電池へと移行する可能性がある。現在よりも長いフライトが可能になれば、より詳細な現地調査やより広範囲の飛行が行えるようになり、ドローンの活用分野が一層広がることにもつながる。

パワーモジュール関係のソリューション。上段の水素燃料電池システムはIntelligent Energy製