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Aug 03, 2023

高度なコンプレッサーが ZeroAvia 燃料電池のパフォーマンスを向上

ゼロエミッションの新興企業ZeroAviaは、同社初の水素電気パワートレインであるZA600の心臓部である燃料電池用に専用設計されたコンプレッサーの初期テストで、長期間にわたり安定した性能を示したと発表した。

ゼロエミッションの新興企業ZeroAviaは、同社初の水素電気パワートレインであるZA600の心臓部である燃料電池用に専用設計されたコンプレッサーの初期テストで、幅広い出力範囲にわたって安定した性能を示したと述べた。

ZeroAvia は、ラジアル コンプレッサーを世界初の燃料電池ベースの航空推進装置であると説明し、最初のユニットは最大 900 kW の電力システムをサポートし、既存の燃料電池コンプレッサーよりも「何倍も」強力な設計になると述べています。

9人乗りから19人乗りの航空機用に設計された600kWのパワートレインであるZA600での使用に加えて、このコンプレッサーのバージョンは、開発中の2～4メガワットの推進システムであるより大型のZA2000のコアにも組み込まれる予定です。 40 ～ 80 席の大型航空機用。 ZA600は、再エンジンされたセスナキャラバンに最初に適用され、2025年までに就航することを目標としています。一方、ZA2000は、2027年に再エンジンされたATR 42/72またはDash 8-300地域用ターボプロップ機での運航開始を目標としています。

ほとんどの燃料電池の重要なコンポーネントであるコンプレッサーは、燃料電池スタックに空気を強制的に送り込むために使用され、空気は燃料電池のカソードで水素イオンおよび電子との反応を引き起こす酸化剤として使用されます。 反応ガスの圧力が高いほど、燃料電池の性能は向上します。 ただし、高度が高くなると気圧、温度、密度が低下してコンプレッサーの性能が低下するため、重量や複雑さを増すことなく効率的に補償できるようにユニットを設計する必要があります。

ZeroAvia によれば、過渡的な電力ニーズに対応するため、新しいコンプレッサーは「革新的なフロー管理アプローチにより遅延ゼロ」で動作するように設計されています。

「コンプレッサーは、コアの電気推進システムから供給される電力で動作します。これにより、燃料電池システムで通常必要となる追加のインバーターや電気モーターが不要になります。」とゼロアビアは述べています。

「私たちは主推進モーター、たとえば ZA600 システム用の ZA600 モーターでコンプレッサーを駆動しています。 ただし、コンプレッサーは、回転数と電力要件を満たす適切な電気モーターによって駆動できます」と、ZeroAvia は Aviation Week に語ります。

ZA600 は、スウェーデンの PowerCell が供給する加圧 350 バール (5,000 psi) のガス状水素貯蔵および低温陽子交換膜 (PEM) 燃料電池を使用します。 より大型のZA2000は、20,000 rpmで動作し、ギアボックスを介してプロペラを駆動する液冷高速機械で、液体水素とZeroAviaが社内開発した高温PEM燃料電池を使用する。

同社は現在、ZA600パワートレインの認証とキャラバンへの搭載に向けた設計を最終仕上げ中で、今年7月にDorner 228テストベッドでプロトタイプ推進システムのテストを完了した。 テストされたデモ機のパワートレインには、胴体に燃料電池システムとバッテリー パックが搭載されており、ナセル内の電気モーターに電力を供給していました。

ガイは、Aviation Week の上級編集者で、テクノロジーと推進力をカバーしています。 彼はコロラドスプリングスを拠点としています。