Hyperdrives は、ミュンヘンを拠点とするディープテックのスタートアップ企業で、次世代の高性能電気ドライブを構築し、商業的な牽引力を達成するためにベンチャー キャピタルが必要ないことを証明しています。
2021 年に設立された同社は、顧客の重要なニーズを満たし、モビリティ業界全体に拡張可能なモーター冷却技術を開発するだけで、迅速に動き、市場に投入され、商用顧客を引き付けました。
さらに詳しく知るためにCEOのロビン・レンツ氏に話を聞いた。
電気ドライブの未来を支えるディープテックのブレークスルー
交通機関の電化が進む中、より強力で効率的で、大規模なコスト効率に優れた電気ドライブが求められています。従来のモーターはウォータージャケットやオイルスプレーを介して間接的に冷却されるため、巻線に温度ホットスポットが残り、電流能力が制限され、効率が低下します。
Hyperdrives の画期的な点は、標準的な材料と既存の自動車生産ラインを使用して、中空導体の直接冷却を大量生産可能にしたことにあります。
このアプローチに対するこれまでの試みは、複雑で高価であり、信頼性の問題が発生しやすいものでした。 Hyperdrives は、中空の銅導体に直接冷却液を流し、正確な発熱点でモーターを冷却する技術でこれらの課題を解決しました。
これにより、熱のボトルネックが解消され、熱放散が 10 倍向上します。従来のモーターの 100 K の温度差は、Hyperdrives システムではわずか 10 K に相当します。
銅はより低温で動作するため、モーターははるかに高い電流密度を安全に処理でき、システムレベルで12 kW/kgを超える連続出力密度を実現します。これは、同じサイズの従来のEVモーターの約2倍です。その結果、モーターは軽量化、小型化され、実際の駆動サイクルと比較して最大 10% 効率が向上し、自動車、航空宇宙、船舶のアプリケーション全体で独自のコスト対パフォーマンスの利点を提供します。
レンツ氏によれば、
「私たちは電気モーターと完全な駆動システム、つまりモーターとインバーターを構築しています。インバーターは本質的にバッテリーや燃料電池からの電力を管理する頭脳です。
Hyperdrives を際立たせているのは、電力密度、つまり非常に小さなパッケージでの非常に高い電力です。私たちはこれを、珍しい素材や 3D プリントした巻線ではなく、冷却を再設計することで実現しました。」
すべての電気モーターには熱制限があります。巻線に流す電流が増えるほど、巻線は熱くなります。従来の冷却は、「卵をゆでて冷水に入れるようなものです。外側は冷やされますが、内側は熱いままです。」
Hyperdrives のやり方は異なります。冷却剤が銅の導体自体を通過します。
「これにより、熱伝達が 10 倍向上します。過熱することなく、より多くの電力をモーターに流すことができます。これが、出力密度に達する方法です。簡単そうに聞こえますが、車に搭載できるほどコンパクトにし、大量生産に向けて工業化することは、信じられないほど複雑です。工業化プロセスそのものに、当社の IP の多くが眠っているのです。」とレンツ氏は説明しました。
バルコニーのプロトタイプからブレークスルーまで
Hyperdrives は、経験豊富な自動車イノベーターのチームによって設立されました。
マイケル・ナンバーガー氏は先駆的なエンジニアであり、ル・マンの元主任デザイナーであり、13年以上の経験を持つハイブリッド電気駆動システムで勝利を収めました。ロビン・レンツ氏は経験豊富なストラテジストであり、フォルクスワーゲン・グループのMEB電気プラットフォームの開拓に貢献したM&Aの専門家です。ベンジャミン・ヘンストラー氏はモーターソフトウェアと制御のスペシャリストで、以前はフォーミュラEで優勝した電気駆動システムの開発を率いていました。
ある時点で、Numberger は今日のハイパードライブを定義するテクノロジー、つまり中空導体冷却を発見しました。彼は、この方法を使用すれば、わずかなコストと複雑さでモータースポーツ レベルの出力密度を達成できることに気づきました。
彼はそれを社内で開発したかったのですが、許可されなかったため、仕事を辞めました。彼とヘングストラーは最初のプロトタイプをキッチンとバルコニーで作りました。
それが強力であり、適切なテストベンチが必要だったので、準備が整うとミュンヘンの国防大学でテストされました。
面白いことに、テストは大成功で、すべてのケーブルが溶け、火災警報器が鳴りました。
「ベンチはモーターが生み出すパワーを処理できなかった。それが机上だけでなくハードウェアでも機能することに彼らが気づいた瞬間だった」とレンツ氏は振り返る。
レンツは後に加わりました。彼は大学時代からナンバーガーを知っていました。彼らは商業的な共同創設者を探していました、そしてそれが私たちがチームを組んだ方法です。
拡張性と適応性に優れた 1 つの冷却システムですべてに電力を供給
重要なのは、Hyperdrives は特定のアプリケーション向けに単一のモーターを構築しているわけではありません。むしろ、自動車、トラック、船舶から産業用工具や航空機、さらには農業用途に至るまで、さまざまな電気モーターに適用できる技術を備えています。
レンツ氏は次のように詳しく述べています。
「私たちは電気モーターの基本原理や設計も変更していません。これは工業化と生産に非常に役立ちます。アーキテクチャ自体は変わりません。
これはターボチャージャーの場合と似ています。通常の V6 モーターにターボチャージャーを取り付けると、突然フェラーリ V12 のようなパフォーマンスが得られます。それは私たちと似ていますが、物理学は明らかに大きく異なりますが、考え方は同じです。」
投資前の商業的利益
Hyperdrives が際立っているのは、この新興企業が投資家からの資金提供を受けずに商用顧客向けの製品を製造しているためです。
レンツ氏は、「ブートストラッピングのおかげで、ある意味、私たちの活動が遅くなりました。それでも、少なくとも 1 回の資金調達ラウンドをスキップし、資本を調達する前に実際の牽引力を築いたことを意味します。」と認めています。
「私たちは 3 年間、自力で経営しました。そして、私が自力でやったと言うのは、本当に本気で言っています。私たちは自分たちの貯金で生活しており、それにお金を投資する祖母はいませんでした。私たちは、初期の顧客からの収益によってすべてを自分たちで賄いました。」
4 人のチームは昨年、約 100 万の収益を達成しましたが、これはハードウェアのスタートアップとしては大きな偉業です。」
しかし、今年の初めに、Hyperdrivesは最初の資金調達を行った。
「私たちはすでにかなり広範な商業パイプラインを持っており、それを転換するには下調べをする必要がありました」とレンツ氏は説明した。
「私たちは現在、システムテストや自動車テストなど、多額の資本を必要とするより高価な作業を行っており、それに対処するためにチームを拡張する必要があったため、これが必要でした。」
レンツ氏によれば、モビリティ OEM からの反応は熱狂的です。その理由は、高出力モーターの研究開発に携わる全員が、熱の限界をどう押し上げるかという同じ問題を解決しようとしているからです。
「私たちは、多くの人が『冷却の聖杯』と呼ぶものに取り組んでいます。それが正しい方向であることは誰もが知っていますが、それを製造可能にする方法を誰も見つけていません。」
そのため、チームが OEM と話をすると、彼らはすぐに利点を理解しました。主な問題は耐久性と拡張性です。大量生産に耐えられるかどうかです。それが今証明されていることだ。
Hyperdrives の最初の顧客は、ハイパーカー プラットフォームを構築しているハイパーカー メーカーでした。 2 つ目は電動水中翼船を製造する会社で、以前は非常に高価で高出力のフォーミュラ E モーターを使用していました。
「実際、ハイパーカーの顧客が私たちを彼らと結びつけてくれました。彼らは『この人たちと話をする必要がある』と言ったのです」とレンツ氏は語った。
当時、同社はまだ在宅オフィスの会社でした。
「海洋会社はそれに挑戦してみることにし、それ以来、私たちは彼らのモーターサプライヤーになっています。あることが別のことを引き起こしました。少しの幸運と多くの努力があったのです。」
Hyperdrives がカスタム プロジェクトと量産のバランスをとる方法
Hyperdrives には 2 つの事業の柱があります。
1つ目は、中小規模のプロジェクトビジネスです。レンツ氏はこう説明した。
「お客様は、電気ボートやドローンなど、特定のアプリケーションを持って当社に来られます。
当社はテクノロジー プラットフォームを採用し、お客様のニーズに適応させ、ドイツのパートナーと協力して製造し、ハードウェアを提供します。
今後 2 年間で年間数百台か数千台前半にまで拡大する予定です。」
2 番目の柱は大量生産の自動車ビジネスで、Hyperdrives はそのテクノロジーのライセンスを取得し、OEM が既存の生産ラインにテクノロジーを統合できるようにします。重要なのは、Hyperdrives のプロセスを既存の自動車サプライ チェーンにシームレスに統合できることです。
「実際、既存のセットアップの約80パーセントを変更せずに維持できます。交換するのは2つのプロセスだけで、そのうちの1つは現在汚れていて高価です。新しいモーター設計を採用するために世界の8つの生産ラインを廃止する自動車メーカーはないため、これは非常に重要です」とレンツ氏は語った。
Hyperdrives は現在、次の成長段階に移行するため、10 名のチームを来年までに 15 名に拡大する予定です。同社の優先事項には、自社技術を年間数百台に拡張するための主要プロジェクト顧客の確保、自動車パートナーとの初の事前開発プロジェクトの立ち上げ、ミュンヘンでのパイロット生産工場の設立などが含まれる。
Renz 氏によると、このパイロット プラントは、実際のハードウェアで同社の産業化プロセスを実証することになります。
「私たちのプロジェクトのビジネスを拡大することと、私たちの生産プロセスが機能していること、つまり高品質で効率的で自動車検証の準備ができていることを OEM に証明することの両方が重要です。
たとえば、BMW の生産プランナーがストップウォッチを手にパイロット ラインの隣に立って、それが機能することを自分の目で確認できるところまで到達したいと考えています。」
リード画像: Hyperdrives の創設者。写真: クレジットなし。