電気飛行機に悩む

6月に開催されたパリの航空ショーでエアバス社が二人乗りの電気飛行機「E-Fan2.0」を展示していたらしい。

興味深いのはその仕様で、機体重量500kg、全幅31フィート、巡航速度136マイル/時、モーター2基の「総合効率」は60KWだという。航続時間は1時間。



こういう翼なら、滑空比は10くらいだろうか（1000m滑空すると高度を100m失う）。時速136マイルということは217km/hだから毎秒60m。無動力で60m滑空すると6m降下するから、高度を保って水平飛行するためには500kg×6m÷75kgm=40馬力が必要だ。

モーター出力の60KWというのは馬力に換算して80馬力なので、これはやっとなんとか上昇できる最低限の出力なんだろうと思う。

しかし、モーター出力が60KWということは、仮にモーターの効率を33%として消費電力はおそらく200KWくらい必要なんじゃないだろうか。その電力を1時間供給するためには200KWHの電池が必要だ。リチウムポリマー電池は体積1リットルあたり400WHということだから、体積にして500リットル必要ということになる。一方重量密度は200WH/Kgということなので、電池だけで1000kgになってしまう。

ということはモーター効率がめちゃくちゃにいいのかなぁ？　80%とかいう値になってしまうんだろうか？

モーター効率が80%だとすると、電池容量は75KWHで済むが、それでも電池の重量は375kgになってしまう。効率100%としても電池重量は300kgだ。モーターだけでなく、電池に付いてもなにか技術的なブレークスルーがあったのだろうか？

最近は電気自動車の発達で、モーターの技術もずいぶん進んでいるようだ。電気CVTとか言って、エンジンで発電機を回し、その電力でモーターを回すようなパワートレインを採用した自動車がすでに市販されている。モーターの効率なんてせいぜい20～30%だと思っていたので、電気CVTなんていう仕掛けが商品として成立するというのは実に驚きだ。

そういえば、テスラ社の電動スポーツカーの性能を試算してみて驚いたのはもう3年くらい前のことであったか。

翌日追記：

ををつかさんからいただいたコメントを元に調べてこんな表を発見した。

これは日本電機工業会が今年度から始めた「トップランナー」という称号(?)で、つまり世界でトップレベルを目指すための目標値だが、その「トップランナー・モーター」の効率目標値が90%を超えている（クリックで拡大します）。


50Hz、三相四極、速度一定とかの前提条件があるが、それでも90%というのはすごいなぁ。基本的にいわゆる誘導電動機なんだろうけれども、インバータ駆動のブラシレスモーターでも同じくらいの効率が期待できるはずだ。

モーターって、逆起電力とか潜り抜けないといけない問題がいろいろとあるんだけれども、地道な努力で克服してきたっていうことなんだろうか？　大きなブレークするーがあったのなら知りたいところだ。

重量低減ということを考えているんだろうけど、補助輪があまりにしょぼいので注目してみた。これは引きこむのだろうか？