エアロディベロップジャパン、重量物・長距離輸送ドローン用ハイブリッド動力システムの量産化に向け始動

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ヤマハ発動機ドローン農業

次世代の長距離・重量物搭載ドローンに最適な動力システムを開発するエアロディベロップジャパン株式会社は、ベンチャーキャピタル等による最初に出資ラウンド「シリーズAラウンド」の資金調達を実施、その資金を用いて、創業時より開発しているガスタービン動力と発電機を組み合わせたハイブリッド動力システムの量産機開発に着手したことを、2021年8月19日(木)に発表しました。調達資金は非公開、五百部商事有限会社、株式会社三和綜合土木、長岡商事株式会社を引受先とする第三者割当増資による調達です。

また量産機開発にあたり日本の大手航空エンジンメーカーにおいてジェット・ロケットエンジン開発をけん引してきた太田豊彦氏をCTOに迎えました。エアロディベロップジャパンは2022年内にハイブリッド動力システムおよび同システム搭載ドローン販売開始を目標としており、ドローンサービスにおける協業パートナー候補の募集も同時に開始しています。

重量と飛行時間の両立が課題、大型ドローンの実用化を阻む動力源問題

これまでのドローンは総重量25kg以下の小型機がほとんどで、用途も測量・空撮・検査といったものに限られてきました。ですが昨今、欧米を中心に、重量物・長距離輸送を可能にする大型ドローンの実用化、さらに空飛ぶ車「UAM(Urban Air Mobility)」に対する期待が高まっています。このトレンドは日本にも及んでおり、2022年に大型ドローンの目視外・有人地帯上空飛行(レベル4)の実現に向けた法整備が一気に進むと見込まれています。

一方で、大型ドローンの実用化にあたってボトルネックとされているのが、動力源です。既存のドローンの多くはリチウムイオンバッテリーを使用していますが、現状のリチウムイオンバッテリーは単位重量当たり発電量(kWh/kg)が大型ドローン用途としては不十分で、飛行時間を伸ばそうとするとペイロード(搭載重量)が小さくなり、ペイロードを大きくしようとすると飛行時間が短くなってしまいます。重量ドローンが長時間飛行するためには、より単位重量当たり発電量の大きい動力源の開発が必須となっています。

一般的なバッテリーの約5倍の出力、独自開発のハイブリッド動力ユニット

こうした課題解決のため、エアロディベロップジャパンでは創業以来、大型ドローンの実用化に向けた、ガスタービンと小型発電機を組み合わせたハイブリッド動力ユニットを開発しています。

エアロディベロップジャパンが開発したハイブリッド動力ユニットは、ガスタービンを1分間あたり9〜10万回転と高速回転させて発電機を駆動させることで、大きな単位重量当たり発電量の獲得を実現しています。一般的なリチウムイオンバッテリーの単位重量当たり発電量が0.2〜0.25kWh/kg程度であるのに対し、エアロディベロップジャパンが開発したハイブリッド動力ユニットは1kWh/kgを超えることができると試算されています(自社調べ)。リチウムイオンバッテリーの約5倍となる単位重量当たり発電量により、飛行時間とペイロードの両立を目指すとしています。

2021年6月にはオーストリア製10kWガスタービン3基と発電機を組み合わせたハイブリッド動力ユニット、AC200V高電圧対応プロペラ用モータ・ESCを合わせたハイブリッド動力システムを搭載した総重量約80kgのドローンの浮上試験を実施、浮上性能を確認し、試作機開発に成功しております。

ドローン事業者3社から第三者割当増資により開発資金を調達

エアロディベロップジャパンでは、今回、ハイブリッド動力ユニットの量産機開発にあたり必要となる資金を、ドローン事業をすでに展開、またはこれから参入する予定の事業会社を引受先とする第三者割当増資によって調達しました。引受先となった事業会社3社は、エアロディベロップジャパンの大型ドローンを用いたドローンサービス(DaaS=Drone as a Service)事業の協業パートナーとなります。各出資者とコメントは以下の通り。

◇五百部商事有限会社

ドローン設計・製作・飛行試験を受託する企業として、日本を代表する大企業やドローンスタートアップをクライアントに持つ。

<代表取締役 五百部達也 氏 コメント>

「今次エアロディベロップジャパンドローン試作機組立てを受託しましたが、これまでのリチウムイオン電池動力でのドローンは「ペイロード」と「長時間飛行」が二律背反の関係にあるのが悩みでしたので、エアロディベロップジャパンハイブリッド動力システムは重量・長時間飛行を可能とするブレークスルー的なものと理解でき、出資に至りました。」

◇株式会社三和綜合土木(本社:福岡県北九州市、)

北九州を拠点とし、特殊土木技術・特殊機械・樹脂化学技術・CNF技術等をもって全国展開を図るグループ企業6社の中核を成す建設会社。

<代表取締役 梅林勲 氏 コメント>

「当社は、建設とインフラ構築物・社会財産のメンテナンス及び防災を主軸とした「文明と自然が望むカタチを作り、命と安全と大切なモノを護るサービスの提供」と「環境循環型事業の創出」を目指しています。エアロディベロップジャパンの提案する事業を通じ、建設事業、観測・調査事業、運送事業、環境事業、防災事業の効率化によるゼロカーボン及び経済効果への貢献、さらに様々な救助事業への貢献を視野に入れ、官民の利益と生命の安全と自然環境との共生に資する事業開拓・広報活動及び受注に向けて、協業するべく出資を決定致しました。既に、3D測量や構造物の劣化部や山間部法面調査機能ソフトの開発会社との協業体制やドローン人材の確保等に着手しており、2022年の量産機開発・試運転時期を目安に、さらなる付加価値創出と出口事業開始に向けて準備を進めています。」

◇長岡商事株式会社

広島県・庄原市に本社を構え、設備・建材、住宅・不動産、エネルギーなど幅広い事業を展開する。

<代表取締役 長岡廣樹 氏 コメント>

「当社は中国地方5県のほぼ中央部に位置し、日本海を望む一方、しまなみ海道・本四架橋経由で四国へのアクセスも容易な立地にあります。西日本きっての豪雪地帯スキー場や地上500mまでのドローン飛行可能な(通常地上150mまでの飛行制限)「広島県民の森」などの自然環境にも恵まれています。農林業・土木関係DaaS事業にも繫がる県立広島大学庄原キャンパスや広島県立庄原実業高校という次世代担い手の学習環境をも活かして、「DaaS産業担い手育成“第一級国家操縦士免許”取得スクール」創設の布石として出資しました。JUIDA(一般社団法人日本UAS産業振興協議会)のご指導を受け、国家免許制度施行即時の開校を目指して準備中です。」

2022年内のハイブリッド動力システム国内量産化実現のためCTOを招聘

また、試作機開発に成功したハイブリッド動力システムの国内量産化を目指して、目標とする単位重量当たり発電量を実現するガスタービン発電機の独自開発を進めるべく、ガスタービン開発において高速回転機体の設計技術を持つ太田豊彦氏をCTOに招聘。試作機に比べ単位重量当たり発電量・耐久性ともに優れる量産用の実機開発に着手しています。太田氏はH-Ⅱロケットエンジン用ターボポンプ開発など航空宇宙分野における実績があり、航空宇宙関連事業会社との太いネットワークも保有。太田氏の知見と、試作機開発で培ったノウハウを活かし、2022年内にハイブリッド動力システムおよびハイブリッド動力ドローンの量産機を市場投入できるよう、開発を進めるとしています。

すでに建設・物流・通信・操縦士派遣など、ドローンサービスに関わる事業者との協業検討を開始。さらにハイブリッド動力ドローン完成機体の組立てパートナー、MRO(Maintenance, Repair & Overhaul)パートナー、機体レンタルパートナー、そして機体を用いてドローンサービスを提供するDaaS事業パートナーの募集を行っているほか、ドローンサービスにおいて重要な、自治体様との連携も図るとしています。

電動化・脱炭素を背景に急速に活性化するUAM市場

近年、ポスト大型ドローンとしてUAMを扱うニュースが増えています。背景には、欧米を中心に「電動航空機」の開発競争が始まり、2023年のUAM実用化が見込まれていること、また2025年大阪万博テーマに「ドローン・UAMと水素」が掲げられていることなどが関係しています。

こうした流れの中で、脱炭素・ゼロエミッションに対応できる動力が求められています。「電動化」「脱炭素」という世界的な潮流の変化にスピーディに対応できる可能性を持つ存在が、ハイブリッド動力システムです。ガスタービンの燃焼器部分の仕様変更によってバイオ燃料、液体水素にも対応することができ、より「脱炭素」に貢献することができます。

エアロディベロップジャパンは、欧米を中心に急速に立ち上がろうとしている、エコフレンドリーなUAMマーケットを見据え、先ずは足元の大型ドローン向け動力システムの開発を進めていくとしています。さらに、海外ドローン・UAMメーカー向けにハイブリッド動力システムを供給すると同時に、国産UAMメーカー創出に向け、優位なポジションを築くことを視野に、ハイブリッド動力システムを搭載した日本のドローン・UAM産業の離陸に向けて貢献できるよう展開していくとしています。

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