ジェイテクト、高耐熱リチウムイオンキャパシタが水素燃料電池ドローンの補助電源に採用

　ジェイテクトが2019年10月より量産開始した高耐熱リチウムイオンキャパシタと補助電源システムが、ロボデックスが開発中の水素燃料電池ドローンの次世代機へ搭載される。

　物流やインフラ点検などでの利用に期待される産業用ドローンの長時間飛行の実現に向け、水素燃料電池の搭載・実用化が期待されている。ロボデックスは、国内でいち早く水素燃料電池ドローンに関する経産大臣特認、国土交通省航空局の水素燃料電池の飛行許可を取得し、国内外の企業と協力して水素燃料電池ドローンの実用化に取り組んでいる。

　キャパシタとは、二次電池に分類される蓄電デバイスで、電気の出入り（放電・充電）が非常に早く、出力密度に優れており、繰り返し充放電による性能劣化が少なく、寿命が長いといった特徴がある。特にジェイテクトのキャパシタは、従来のキャパシタの動作温度範囲を凌ぐ－40～85℃を実現するほか、耐熱性向上により高負荷連続使用時の自己発熱（ジュール発熱）に伴う劣化を大幅に抑制、正極に活性炭を用いることで発火を抑制するなどの特徴を持ち、水素燃料電池が苦手とする大出力供給、電力変動吸収を担い、ドローンの運動性能を飛躍的に高めることが期待されている。

　ジェイテクトでは、12V系電源を搭載する大型車両へのEPS搭載を支援することを目的として、キャパシタと充放電コントローラーを従前のEPSに付加するシステムを開発。12Vの車両電源に対しキャパシタからの6Vの電圧を付加し18Vの高出力化を実現し、大型車両で必要な操舵アシスト力を確保している。乗用車向けのキャパシタの活用は補助電源用途に留まらず、車両電源失陥時にはバックアップ電源として作動するなど自動運転車両の信頼性向上に貢献。自動車向けに培った電源システムをドローン用48V電源に改造し搭載。ドローン電源電圧を最大65Vまで昇圧することを実現し、最大電力を最大出力2400Wから3250Wまで引き上げている。

　水素燃料電池ドローンでのキャパシタの役割としては、以下が挙げられる。
 
・目標高度までのドローンの急上昇、ドローン加速時における電力アシスト。水素燃料電池の劣化抑制

・キャパシタ高耐熱化により高負荷電力供給時のキャパシタ劣化も抑制、システム長寿命化に貢献

・高温、低温下で優れた入出力性能を発揮し、過酷な飛行条件にも対応

・強風時におけるドローンの姿勢安定化にも貢献し、水素燃料電池ドローンの信頼性向上

・ドローン電源失陥時には不時着用のバックアップ電源として動作（機能開発中）