米空軍はライト・エレクトリック社に、将来電動旅客機に使用できるドローン用の3Dプリントバッテリーの開発契約を発注した。

この投稿は warrior bear によって 2024-8-9 17:30 に最後に編集されました

2024年8月9日、アンタークティックベアは、米国空軍がライトエレクトリックに、付加製造（AM）による高出力充電式バッテリーの開発を目的としたフェーズI中小企業技術革新研究（SBIR）契約を授与したことを知りました。 8月7日に発表されたこの契約により、ニューヨークを拠点とする新興企業は、マルチローター無人航空機における高度な熱電池技術の利用を検討できるようになる。

ライト・エレクトリックは、1キログラムあたり1,000ワット時のエネルギーを供給するメガワット時バッテリーの開発で知られています。将来の全電気旅客機向けに設計されたこれらの高密度バッテリーは、現在、ニューヨーク市のコロンビア大学の科学者の支援を受けて軍事用途に転用されつつある。
SBIRは、同社とコロンビア大学が今年初めにPROPEL-1Kプログラムを通じて受け取った1,499,098ドルのARPA-E助成金に基づいている。この助成金は、機械的充電用に交換可能なアルミニウム陽極を備えたアルミニウム空気フロー電池の開発に充てられます。アルミニウム空気電池はエネルギー密度が高いにもかかわらず、従来、反応生成物の蓄積による充電性と目詰まりの問題に直面していました。これらの問題に対処するために、Wright Electric は従来の 2D 平面アプローチではなく 3D 設計を使用して、アノードとカソード間の接触を強化しました。さらに、このシステムでは循環電解質を使用して、反応生成物がバッテリー構造内に蓄積するのを防ぎ、静的アルミニウム空気バッテリーの制限を効果的に克服します。
△放電型アルミ空気電池の模式図（出典：https://www.cei.washington.edu/lesson-plans/aluminum-air-battery/）
この電池は、現在米軍で使用されている使い捨て電池の代替として設計されている。ライト・エレクトリックは、3D プリント技術を活用して、持続可能かつ経済的に実現可能なコンパクトで高性能なバッテリーを生産する予定です。さらに、Wright Electric はバッテリー部品を自社で生産することで、重要な防衛資材のより強靭なサプライチェーンを確保し、外部サプライヤーへの依存を減らし、サプライチェーンの混乱に伴うリスクを軽減することができます。
△ライトエレクトリック社が軍事配備用に開発した発電機。
「航空宇宙および防衛分野の多くのお客様から、非常に高い出力を持つコンパクトなバッテリーが欲しいという声が寄せられています」とライトエレクトリックのバッテリーエンジニアリングマネージャー、アーロンロウ氏は語ります。「空軍の支援のおかげで、超高放電率を持つ極めてコンパクトなバッテリーを提供する新しいプログラムの第一歩を踏み出すことができます。私たちの目標は、まったく新しいバッテリー化学を開発することではなく、限られた量の特殊セルを適正なコストで製造できるプロセスを開発することです。お客様のニーズに非常に迅速に対応できる生産ラインを構築します。」
国防総省 (DoD) は、エネルギーの回復力と運用効率の向上にますます重点を置いています。 3D プリントによって強化された Wright Electric の充電式熱電池は、軍隊に超高放電率での高電力供給を提供します。これは、危機的な状況でエネルギーを迅速かつ確実に供給するために不可欠です。空軍との協力により、ライト・エレクトリックは民間航空輸送の枠を超えた技術の新たな用途を模索することができ、商業化を加速し、連邦航空局（FAA）の長期にわたる承認プロセスを回避できる可能性がある。
△ライト・エレクトリックは計画中の2.5MW電気モーターのローターを製造しており、今夏に組み立てを完了し、地上試験を開始する予定。
Afwerx プロジェクトがフェーズ 2 に進んだ場合、Wright Electric は 3D プリントバッテリーの広範なテストと評価を実施し、本格的な展開への道を開きます。ライトエレクトリックは、防衛用途に加えて、将来の民間航空機向けに設計された 2.5 MW 電気モーター WM2500 の開発も進めています。このモーターは 1 キログラムあたり 16 キロワットの電力密度を提供すると予想されており、ターボプロップまたはターボファン推進システムに適しています。
WM2500 の最初の回転ローターユニットの構築は完了しており、現在は固定ステーター部品を製造しています。ライト・エレクトリック社は夏の終わりまでにモーターを組み立て、高高度ポッドの評価のためにNASAの電気航空機試験台で実験を行う予定だ。
この分野の主な用途は航空ですが、バッテリーと電気モーターは現代世界ではほぼどこにでも存在しており、この技術は一般民生用のエネルギー生産など他の分野にも応用できます。これらの軍民両用技術を軍事用途から民間プロジェクトのサポートへと移行するには、個人、グループ、社会レベルでのイデオロギーの転換のみが必要です。しかし、この変革を達成するには、さらに想像を絶するシステムの変更が必要になります。

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