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交通

SpaceX 社の CEO Elon Musk 氏、787 のバッテリー問題で協力を表明 53

ストーリー by reo
787、宇宙へ 部門より

taraiok 曰く、

ボーイング 787 ドリームライナーのバッテリー問題の原因究明には時間がかかりそうな情勢だが、この原因究明のために Tesla Motors と SpaceX の CEO である Elon Musk 氏がボーイングに協力することになったという (Reuters の記事Geek.com の記事本家 /. 記事より)。

Elon Musk 氏は「我々は、民間航空機よりもはるかに高い負荷がかかる宇宙船用に大容量リチウムイオン電池を使用してきたが、これまで火災に遭ったことはない。SpaceX 社の電池パックは、ボーイングのためにに役立つかもしれない」と Reuters に対してメールインタビューで返答している。

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  • by Anonymous Coward on 2013年02月01日 12時25分 (#2317267)

    今回787にリチウムイオン電池を提供している会社、GSユアサはSpaceXとは比較できないほど実績がある。
    日本製の宇宙機器はほぼ全てGSユアサの電池を使っていると言っても過言では無く、外国にも輸出されており、宇宙ステーションなどにも採用されている。
    それから言ってしまえば、宇宙空間は物理現象が厳密に適用される世界ではあるけれど、例えば腐食雰囲気等をほぼ考える必要が無いなど宇宙で使われているからそれ以外でも信頼性が高い等と言う事実は無い。

    それから、GSユアサに対しては、初期の調査において、問題が見つからなかった [wsj.com]と言う報道がつい先日あったばかりだ。

    これは、たかだかBoeingに呼び出された程度で舞い上がって喜んでしまったSpaceX社の社長が話をしただけか、あるいは実はたいしたことが無いと言う事を知りつつも、ぼーいんぐによばれた、と言うだけですごい事のように報道されてしまう無知が生み出すイメージを利用して宣伝をした、と言うだけではないか。
    SpaceXはそもそもBoeingとそれなりに関係があると思われるので、おそらく後者だろう。
    たかだかこの程度の宣伝を記事にしてしまうのは、日本の理科工業系オンチな新聞社ならともかく、ロイターでもあるのだなと言うのが率直な感想。
    あるいは日本製のリチウムイオン電池が発生させた事故に対して、米国の新進気鋭のベンチャーが原因究明に協力すると言う、787の分業体制批判(ひいては米国内の雇用を海外に流出させたという批判)などのナショナリズムと結びついたものであるかもしれない。

    • そうかなぁ。記事を読んだけど、極めてまっとうな内容に感じました。「これで解決に向けて前進!」みたいな雰囲気は全然ありません。
      「Tesla CEO extends help to Boeing on battery issue」という表題の通り、「協力することになった」程度の内容。事実を事実として報じたって感じです。これがダメだというのなら、ニュースは大変なことに...

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      どちらかというと、パワーコントローラがヘボで電池に過負荷をかけた上に発火させた可能性が高いのではないかなあ。出力側の事情を優先して、電池側の事情を軽く扱っているパワーコントローラなら、過負荷で焼損してもおかしくないだろう。

      • by Anonymous Coward

        >過負荷で焼損してもおかしくないだろう。
        おかしい
        各電池には電圧検出リードとサーミスタが取り付けられてて組電池監視装置(BMU)に接続されてる
        (1)組電池のいかなる故障も検知する自己診断機能
        (2) 過充電などの異常モードに対する独立二重保護機能
        (3) コンタクタを用いた組電池自身による異常充電遮断機能
        上記の保護システムを備えてるのが今回問題になっているGSユアサ製の組電池

        • by Anonymous Coward

          > 各電池には電圧検出リードとサーミスタが取り付けられてて組電池監視装置(BMU)に接続されてる
          そのBMUも日本製(関東航空計器)なんだよねぇ...

          問題点がバッテリセル以外の充電や放電回路部分にあったとしても、それらからバッテリを保護するはずのBMUが機能しなかったというのは、バッテリセルとその安全装置を含めた「バッテリユニット」系としての安全性には疑問符がつくよね。

        • by Anonymous Coward

          検出回路の反応限界以下の短い高圧パルスで電池にダメージを入れ続けてた、とかだとその手の検知はすり抜けるね。
          電圧はそのパルスをホールドできなきゃ計測できないし、熱に影響が出る頃にはもう発火寸前で手遅れって可能性も十分ある。

          飛行制御系から圧力系を排除して電動に統一した機体って話だから、ノイズはかなり強いと予想できる。
          コレが電池の保障する定格越えで運用されていたなら、電池を含んだ電力系統全体の設計ミスになる。
          雷とか静電気ってセンも捨てがたいけど、航空でも実績あるはずのバッテリーが死んだって事はこの機体特有の事情(油圧無し電力重視)が関連してる可能性は高いんじゃないかな。

      • by Anonymous Coward

        完全に整流・平滑化された電気が流れるべきところに、交流が流れているだとか、もはやノイズとは呼べないパルス波が投入されているだとか、そんなんじゃないの?

        • by Anonymous Coward
          雷とか静電気とか?
          配線ミスしていたけど、保護機能のおかげで動いていたとか?
          保護機能が動きっぱなしになって焼き切れたとか?

          異常を知らせる信号が上がっていてしかるべきなのに、異常を通知せずに突然燃えているように見えるのも不思議だ

      • by Anonymous Coward

        仏タレス社が、エアバスA350 XWB支援のために仕込んだタレスタイマーじゃないだろうな。

    • by Anonymous Coward
      それでもセカンドオピニオンは必要だよ。米国内でリチウム電池を航空宇宙分野で扱ってる会社が他に無いのも確かだし。
      • そうですね。

        スペースシャトルの事故では専門外だからと断るつもりだったファインマンが
        奥さんから進められて参加し大活躍したなんて例もありますし仮に分野が専門外でも
        そういう視点ってのが役に立った例は過去にいくらもあるわけで、
        いろいろな知見を集めるのは悪いことではないと思うのですがね。リチウムイオン電池を使う
        宇宙産業なら航空産業とは割と近いわけですし。

        神経質に報道を叩いてるようだけど
        仮に売名だったとして、だから何がいけないの?? という気も

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        ボーイングの宇宙部門はもちろんスペースシステムズ/ロラールもオービタルサイエンシズ もリチウムイオン電池を使った人工衛星作ってます・・・(ロッキードだけわかんなかった)

    • by Anonymous Coward

      ていうか、それ以前に今日打ち上げる予定のボーイング製の通信衛星Intelsat 27でもリチウムイオン電池使ってるっぽいんだけど・・・
      http://www.boeing.com/defense-space/space/bss/factsheets/702/intelsat/... [boeing.com]

      Batteries | Single Li-Ion battery pack with 24 virtual cells (236 Ahr beginning of life)

    • by Anonymous Coward

      打ち上げ直前にフルチャージして打ち上げの数分間だけ大出力放電して、軌道上で展開した太陽電池でチャージしながらちょっとずつ放電して数回~数十回保ちゃ充分な電池と、APUの起動が内蔵電池によるならその都度、他に少なくとも離発着の都度大出力放電しつつ数年保つことが要求される電池を比べるのはね。

      • by Anonymous Coward

        宇宙工学には詳しくないんですが、地球の影に入ってる間や日食中は全電力を電池頼みで活動するのが大抵の人工衛星だったような…
        いやまぁ消費電力自体はコンスタントな電子系である通信衛星と、駆動系の上にムラっけの有る航空機では航空機の方が条件悪いとは思いますけど。

    • by Anonymous Coward

      滅多に飛ばない宇宙船と、毎日なんども何機も飛んでる787とは全然違いますよね。

      てっきり原因究明のための調査技術で協力してくれるのかと思ったよ。

    • by Anonymous Coward

      爆発寸前だったのなら、中国にアウトソーシングして調査するというのが一番早いと思う。

      • by Anonymous Coward

        調査結果が爆発するだろが

  • by Anonymous Coward on 2013年02月01日 12時34分 (#2317279)

    × 協力を表明
    ○ 自社製品を売り込み

    • by s02222 (20350) on 2013年02月01日 13時43分 (#2317337)
      「リチウムイオン電池を航空機に積むのは早計だったんだ」という話にでもなってとばっちりを食うのは嫌だから、大丈夫だと先にアピールしたと邪推してみるテスト。「ボーイングが手に負えなくて搭載を諦めたような危険なパーツを使ってる乗り物なんかに乗りたくない」みたいな風評被害は嫌だとか。

      787ぐらいの規模の機種なら、性能がいくらか劣化するのに目をつぶれば「安全な電池」に置き換えるという解決策でも、商品として十分に通用する範囲にまとまるだろうけど、うちの宇宙機にはそんな余裕は無いんだよ、みたいな。

      まあでも、787ぐらいのマスプロダクト(?)と、SpaceX社のやたら特殊な製品とじゃ、対象が違いすぎてそんな話にはならないか。
      親コメント
      • by saitoh (10803) on 2013年02月01日 16時58分 (#2317472)
        「787はリチウムイオン電池搭載という設計で耐空証明を取ってるので,バッテリを実績のある安全なバッテリに替えたら耐空証明を取る手続きを一からやり直して膨大な手間と時間がかかる。ボーイング社としてはそれは選択出来ないはず」って説をどっかで読みました。
        親コメント
      • by s02222 (20350) on 2013年02月01日 16時32分 (#2317449)
        むしろこの前提で邪推するなら、逆の、「リチウムイオン電池を諦めろ」と言われて困るのはボーイングの方、に持ってった方がましか。

        とにかくさっさと問題を片付けたい顧客から、カーゴスペースを潰してでも安全で重くてでかい旧来の電池に載せ替えてすぐに飛べるようにしろ、とかせっつかれかねないけど、 それだと性能が劣化した787が完成してしまって残念極まるので、なんとかして避けたい、とか。

        そのため、ほら、リチウム電池自体には問題はないんですよ、やり方次第なんですよ、とあの手この手でアピールしてる、と。
        親コメント
    • by mtdra (35226) on 2013年02月01日 19時08分 (#2317555) 日記

      > × 協力を表明
      > ○ 自社製品を売り込み

      ○ 協力を表明
      ○ 自社製品を売り込み

      だよね。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      他にもリチウムを長期に渡って研究開発している会社もあるというのに胡散臭さしかないな

    • by Anonymous Coward

      力を合わせて事にあたる=協力

      でしょ。何が言いたいの?

    • by Anonymous Coward

      「SpaceX 社の電池パックは、ボーイングのためにに役立つかもしれない」 ですからねぇ。
      製品の売り込みに見えますよね。
      SpaceXもバッテリーメーカーではなくてユーザーだろうし、技術協力でユアサのバッテリーや
      その周辺が改良されることになるとはあまり思えない。

      もしかしたら「原因不明だけどバッテリーを別メーカーのにしたから大丈夫です」みたいな
      決着を狙ってるのかも。

      # まぁ、それはそれで有り。

      • by Anonymous Coward

        「宇宙船用として使っても故障しなかったバッテリー」
        と売り込むのはわかるのですが、
        787だってバッテリー使い出して何ヶ月もしてからの問題発覚なのに、
        数回ミッションで使っただけのバッテリーを持ちだして「我社のバッテリーは超安全!」といわれてもね。

        宇宙船で使用済みのバッテリーを、消耗度とかを調べるために提供する、ってんならわかるけど、そうじゃないよねきっと。

        • by Anonymous Coward

          数回ミッションで使っただけのバッテリーを持ちだして「我社のバッテリーは超安全!」といわれてもね。

          まず、そんなこと言ってないから。
          そういう妄想は、自分の胸の中にだけ、大事に保管しておいてください。

          • by Anonymous Coward

            えっ、CEOの発言見る限りそうとしか読めなかったけど、他にどう読むの?

            「遙かに技術力ある我が社では起きた事がないよ。なんだったら君も使ってみたら?なんたって宇宙で使ってるんだよ。」
            という風にしか読み取れませんでしたが。

            もし協力するつもりなら、「うちが解決しましょう」って一言言えば良いだけの事。
            解決してもしなくても、メリットがまるで無い事に協力をするつもりがあるとは到底思えないよね。
            要するに解決しないで、うちのに差し替えてみようってだけの話で、結局そんな話になるとは思えないので、残るのは「うちの製品のが優れていますよ」っていう自己アピール記事のみ。
            「ぐへへ、タダで広告載せられるとかおいしすぐる」

  • by Anonymous Coward on 2013年02月01日 21時12分 (#2317619)

    GSユアサのテクニカルレポートがここに。
    http://www.gs-yuasa.com/us/technic/vol7/pdf/007_01_014.pdf [gs-yuasa.com]

    そしてtomoya.comで若干の解析が行われていますが
    http://www3.coara.or.jp/~tomoyaz/higaax13.html#130122 [coara.or.jp]

    そこではエンジンスタート時の負荷のエミュレートで700A x 45secと云う数字を見るとかなり過酷な放電なのがわかります。
    また電池の内部損失で7kw/secの発熱を伴う模様です。

    そうすると
    http://www.forbes.com/sites/petercohan/2013/01/27/mit-professor-batter... [forbes.com]
    上記のforbsの記事のDonald R. Sadoway MIT教授が言うように放熱機構がついていない機体設計がまずいのでは?
    (コックピット真下の電池には放熱機構を入れられなさそうですし)

    多分バッテリーを他の会社に変えても上記の過酷な状況下では難しいでしょうし、Donald教授のNiHM案にすれば1年ほど飛行停止になるかも?
    ただ、

    • by donadona (37711) on 2013年02月01日 22時43分 (#2317665)

      tomoya.com記載の内容、何点か誤っているようですね。

      APUを起動するStart power unitの仕様(pdf) [securaplane.com]によると、流れる電流は最大でも700Aではなく605A。
      また、内部損失計算する際に電池の温度が-18℃の時のものを使っていますが電池のある与圧区画内がそんな温度とは考えにくいです。
      温まりきってないとして0℃とすると、GSユアサのpdf [gs-yuasa.com]の図11を見ると電圧低下量は5Vほど。よって、発熱は3kWとなります。

      で、これによる発熱が電池に影響をあたえるかどうかですが、実はGSユアサのPDF図11に手がかりがあります。
      この図は電池温度が低いほど内部抵抗が大きいことを示しています。
      ところで、-18℃で45秒間電流を流しても電池電圧は殆ど変化していません。これは内部抵抗が大きく変化していない、すなわち温度変化は小さいことを示しています。
      よって、放熱は、少なくともAPU始動時には問題ないとおもいます。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        配線ミスがある可能性もあるわけで…。

      • by Anonymous Coward

        NTSBから2月1日のアップデートあります
          http://www.ntsb.gov/news/2013/130201b.html [ntsb.gov]
        NTSBは経過を開示するのになぜ国交省航空局は何も発表しないのだろう。今報道されているのはすぺで口頭によるリークだけ。
        http://www.mlit.go.jp/koku/index.html [mlit.go.jp]
         日本人って劣等民族なのか?そうじゃないと信じたい。 某サイトはあのデータシートをもって787の用途に余裕があるとは言えないという話だったかと。すくなくともサイクル負荷やカレンダー負荷は実用から程遠い。ANAの電池は昨年10月交換されたもの、ボストンで発火したJALの電池は飛行時間1

        • 一応、役所も資料を出して来ました。 [mlit.go.jp]質疑応答含めた形なためか、記者会見から8日も経ってからの公開となっていますが。
          せめて記者会見で公開した資料だけでも先に出して欲しい・・・。

          電池の放電終了電圧と充電開始電圧の幅を狭く~という話ですが、バッテリの運用方法見る限り元々狭そうです。
          放電幅が最大となるのはおそらくAPU始動時です。スタート電流は、前に挙げた装置仕様書から低温とか関係なく605A以下でしょう。
          45秒間600A流すとすると、放電量は電池容量の10%。何回か始動失敗しても平気なくらいの放電量です。
          よって、これ以上幅を狭くする必要は無いと思います。

          親コメント
        • by Anonymous Coward

          他はともかく
          いきなり「劣等民族」とか言うの止めましょうよ。すごい頭わるく見えるよ。

          #列島民族ではあるかもしれない

  • by Anonymous Coward on 2013年02月03日 17時22分 (#2318191)

    ユアサのリチウムコバルトは衛星用としてはなるほど実績があるかもしれない。しかし、タービンスターとん700A 45secという負荷には不足だ。

    小さな箱に2kwつめて、しかも700A23V(電圧降下込み)の15kwという負荷には絶対的に放熱が不足している。人工衛星では太陽電池充放電と無線装置が主な用途であり、タービンスタートのような大負荷はない。だからセルの用途が違うということだ。負荷としてはディーゼルのグロー+スターター負荷に近い。

    電池は小さいほどいいということはない。kw級の負荷にはそれ相応のヒートシンクが必要で、電極と電解液がシンクとなる。それと鉛とニッケル水素では水素ガスがでても基本的に電解液自体は不燃性なので、ニップルから水素を逃す配管があればよい。

    いくらパワー素子や電池が発達しても損失熱量に見合うものが必要なので放熱器やファンは必要である。もしユニット自体をハーメチックとするなら、ケース自体をアルミのフィン付きとしセルをケース自体に密着させて放熱するとともに、気圧を平衡させるニップルをつけるべきであろう。熱抵抗の計算ではユニットで10Vの電圧降下と700Aから発熱量は約7kwと計算される。信頼性のためにはセル温度上昇でONとなる冷却ファンが必要であろう。

    また組電池では直列のセルのひとつでも劣化し充電終了電圧が低下すると残りのセルに過大な電圧がかかる。また劣化したセルは放電時にはいち早く電圧を失い逆充電することでさらに劣化が進む。その状態で大電流の充放電があれば劣化したセルから発火の可能性がある。

    セルの電圧や温度バランスも厳しく観察しエラーを早めにレポート、シャットダウンするBMUが必要である。また高信頼機器としてはBMUはセルの有機溶媒雰囲気からシャットアウトするために、ケース内に隔壁をつくり収容するか、あるいは別体ケースとすべきであろう。今回の関東某者のBMUには個別のセル温度や履歴を記録する仕組みがなかったことは驚くべきである。

    さらに個別セルの充電終了電圧4。2Vは過大である。リチウムコバルトイオン電池の熱暴走電圧は4。9Vであることから、組電池としてセルバランスが劣化に対するマージンのために充電終了電圧を4V、定常で3。8Vとすべきであろう。

    今回のユニットを見ると、セルの配置と冷却、BMEが裸で収容されていて、履歴もないく、冷却もガスを逃すニップルが無い、充電終了電圧が熱暴走電圧と近い規格いっぱいの設定など、あらゆる点においておきるべくして起きたプアな設計であるといわざるをえない。実際、太陽光やコジェネに組み合わせて家庭用に現在設置が進められているリチウムイオン電池のユニット設計と比べても驚くほど設計はプアである。とにかくセルの能力ぎりぎりを放熱なしに使う設計は信頼性が必要な航空機には非常にまずい。

    今回JALのケースでは蓋が異常に膨らんで破壊漏液に至っているが、もしユニットが電気室で爆発していたら即墜落である。セル自体にはラプチャーバルブがあるのにユニットにはガスを逃すニップルもラプチャーバルブが無いとは信じられない設計である。爆発で人命が失われる前に発覚して幸いであると言える。

    787は日本が強力して技術の粋を終結した航空機の一部にこれほどまずい設計の電池があることが信じられない。今回の飛行停止による日本の製造業へのダメージ、キャリアへのダメージ、また試験、進学、就職、転勤など繁忙期の人間にあたえが精神的ストレスは度し難いものがある。ユアサにはミッションクリティカルなリチウムイオンを作る資格は無いのではないか。

    • by Anonymous Coward

      プア、プアはいいけど、論拠をデータと共に示さないと説得力がないですよ。(何が何処でどう説明されているの?実測データは何?あるべき姿は何処に?)
      その書き方だと、GSユアサの競合他社の批判(批判することで利益を得られる)と取られてしまいかねません。
      補足に期待

    • by Anonymous Coward

      大学で航空を専門に学んでいる学生です。
      と言っても理系ではないので、電圧などの数字についてはわかりませんが、概ね同意します。

      私も燃えたバッテリーの写真を拝見しましたが、真っ先に感じたのはフェイルセーフがなっていないということです。

      航空機の設計は万が一どこかで何か問題が起こっても、
      それを起因として墜落や重大インシデントまでに至らないように何重にも安全対策を施す、
      いわゆるフェイルセーフという考え方が常識ですが、
      このバッテリーにはその何重にも施すべき安全対策があったとは到底思えません。

      おそらく、車用のバッテリーなどをメインに作られているGSユアサには

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人生の大半の問題はスルー力で解決する -- スルー力研究専門家

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