ボーイング787のバッテリー問題

ボーイング787バッテリー問題

ボーイング787型機（通称：ドリームライナー）で2013年に発生したバッテリーに関する一連の問題は、航空業界に大きな衝撃を与えました。特にリチウムイオン二次電池に起因する電気系統のトラブルは、世界中の同型機の運航停止という前例のない事態を引き起こしました。この問題は、バッテリーの安全性に対する懸念を高めるとともに、航空機の設計と認証プロセスにおける重要な教訓となりました。

概要

2013年1月、日本航空（JAL）と全日本空輸（ANA）のボーイング787型機で、バッテリーからの出火事故が発生しました。1月7日には、ボストン・ローガン国際空港で駐機中のJAL機から出火。1月16日には、ANA機が飛行中にバッテリーの異常を示すメッセージが表示され、緊急着陸を余儀なくされました。これらの事故を受け、アメリカ連邦航空局（FAA）は耐空性改善命令を発行し、アメリカ国内の同型機の運航を一時停止させ、世界各国の航空当局にも同様の措置を求めました。その結果、世界中で運航中のボーイング787型機は一時的に全機運航停止となりました。

ボーイング社は当初、バッテリーの事故は1,000万フライトに1回と説明していましたが、実際に発生した2件の事故はいずれも5万フライト未満で発生しました。

経過

JAL008便の事故

2013年1月7日午前10時半頃、成田からのフライトを終えボストン・ローガン国際空港で駐機中のJAL008便の機体内部のバッテリーから発火しました。幸い、乗客172名と乗員11名は全員降機しており、人的被害はありませんでした。この事故はFAAの管轄下で発生したため、国家運輸安全委員会（NTSB）が調査を開始しました。ボーイング社もFAAと協力して包括的な調査を行いました。

ANA692便の事故

2013年1月16日午前8時25分頃、山口宇部空港発東京国際空港行きANA692便が、香川県上空10,000メートルを飛行中に、操縦席の計器に「機体前方の電気室で煙が感知された」とのメッセージが表示されると共に異臭が発生しました。運航乗務員は直ちに緊急着陸を決断し、午前8時47分に高松空港へダイバートしました。緊急着陸後、乗客は脱出スライドを使って避難し、その際に5名の負傷者が出ました。この緊急着陸は、日本の運輸安全委員会が重大インシデントとして調査を開始しました。

影響

ANAとJALは、所有するすべてのボーイング787の飛行を自主的に一時停止しました。FAAは、ANA機の事故を受けて耐空性改善命令を発行し、ボーイング787の運航停止を命じました。この措置は世界各国の航空当局にも波及し、全世界で8社50機のボーイング787型機が運航停止となりました。また、ボーイング社は787型機の納入を一時停止しました。

この運航停止は、787型機を使用していた路線だけでなく、代替機材での運航を余儀なくされた他の路線にも影響を及ぼし、欠航や遅延、機材変更が多発しました。新規就航予定の延期も発生し、航空会社は経営計画の大幅な変更を余儀なくされました。いくつかの航空会社は、ボーイング社に対して補償を求める動きも出ました。

2013年2月26日には、国土交通省が運航停止を決めたJALとANAに対し、停留料の免除や発着枠の優先権に関する特例措置を発表し、航空会社の負担軽減を図りました。

運航停止時の所在

運航停止は世界中でほぼ同時に発令されたため、商業運航中のボーイング787は世界各地の空港で駐機を余儀なくされました。主な駐機場所は以下の通りです。

全日本空輸: 東京/羽田（10機）、東京/成田（2機）、岡山、熊本、高松、松山、フランクフルト（各1機）
日本航空: 東京/成田（5機）、東京/羽田、ボストン（各1機）
エア・インディア: デリー（4機）、チェンナイ、ベンガルール（各1機）
ユナイテッド航空: ヒューストン（4機）、東京/成田、ロサンゼルス（各1機）
カタール航空: ドーハ（旧空港）（4機）、ロンドン-ヒースロー（1機）
エチオピア航空: アディスアベバ（4機）
ラン・チリ航空: サンティアゴ（3機）
LOTポーランド航空: ワルシャワ、シカゴ/オヘア（各1機）

対策

ボーイング社はバッテリー発火対策として、以下の3段階で対策を講じました。

1. バッテリーのセル単位での発生防止
2. 不具合が生じた際の拡散防止
3. 機体への影響防止

具体的には、ショートの原因となる結露対策や、セルの絶縁強化、充電器の電圧見直しなど約80項目に及ぶ対策を実施しました。さらに、バッテリー全体を収めるステンレス製のエンクロージャーを新設し、万が一出火した場合でも燃焼が続かない環境を維持するとともに、漏れた液体やガスを機外に放出する専用ダクトを設置しました。また、バッテリーの状態をモニターするパラメーターも増加しました。

運航再開承認へ

2013年3月12日、FAAはボーイング社が提示した改修バッテリーシステムの認証計画を承認しました。その後、試験飛行を行い、新しいバッテリーシステムのデータを収集し、設計通りに機能するかを検証しました。FAAは、これらの検証結果を受けて、運航再開に向けたシステムの改修を承認し、同年4月26日に運航再開を許可するADを更新発行しました。

欧州航空安全機関（EASA）も、FAAのシステム改修承認を受け、同年4月23日に運航再開に向けたシステムの改修を承認しました。

NTSBは、運航再開承認後もバッテリー火災の原因究明の姿勢を崩さず、公聴会を開催しました。

日本の国土交通省航空局（JCAB）は、NTSBの公聴会での結果を確認後、FAAのAD更新発行を受けて、同年4月26日に耐空性改善通報を発行し、ボーイング787の運航再開を承認しました。ただし、日本独自の対策として、以下の要請を行いました。

各機体改修後の確認飛行
バッテリーに対する安全性の確認（飛行中のバッテリー電圧監視、使用したバッテリーのサンプリング検査）
運航乗務員の慣熟飛行
同型機の安全、運航に関する情報開示

運航再開へ

ボーイングは、FAAのAD発行に備え、バッテリー改修のための技術者チームを全世界に派遣しました。改修はほぼ機体が納機された順に行われ、各航空会社には改修指示書が発行されました。

日本では、ANAとJALが2013年4月22日に新バッテリーユニットへの改修を開始し、同年5月23日までに国内の改修を完了しました。世界中の機体の改修も同年5月29日に完了しました。

ANAは、運航停止中にパイロットがシミュレーターで訓練を行っていましたが、実機での運航再開にあたり、慣熟訓練飛行を複数回実施しました。また、旅客定期便の再開に先立ち、貨物定期便を再開しました。

JALは、2013年6月1日から国際線の商業運航を順次再開しました。ボストンで出火した機体も改修され、日本に帰着しました。

エチオピア航空は、2013年4月27日に世界で初めてボーイング787の運航を再開しました。

ボーイングは、2013年5月14日に運航再開後初めて同型機をANAにデリバリーしました。2013年は、バッテリートラブルによる納入遅れが発生しましたが、予定通りの機体納入を目指しました。

2014年1月14日には、成田国際空港で出発準備中の機体から白煙が上がり、機体前部のリチウムイオン電池の損傷が確認されました。しかし、ボーイング社は、改良されたバッテリーシステムは設計通りに機能していたと見解を示しました。

原因

NTSBは、ボストンJAL機出火の原因として、2013年2月に8個の電池セルのうち6番目がショートして熱暴走を起こし、他のセルにも波及したと報告しました。国土交通省も、2014年2月にバッテリーが異常に過熱して損傷したとの経過報告を行いました。

バッテリーは、ジーエス・ユアサ コーポレーション（GSユアサ）が製造し、タレス・グループが予備電源システムとして供給しました。問題のリチウムイオン二次電池は、制御システムが必要ですが、制御装置はタレス社がLGエレクトロニクスから導入したものでした。

ボーイングは、NTSBの「熱暴走」の定義について、社内での定義は機体を危険にさらす状態であるとし、ボストンと高松の事故ではそのレベルに達していなかったと主張しました。

NTSBは2014年9月、最終報告書でバッテリー内部のショートによる熱暴走が原因だと指摘しました。ショートの原因は、電解液の劣化や製造過程での金属片混入など複合的な要因が考えられるものの、バッテリーが激しく損傷し炭化したため、特定には至りませんでした。ボーイングは、一連の問題以降もGSユアサ製の電池を継続使用しています。

このバッテリー問題は、航空機の安全性と技術の進歩における重要な教訓となりました。特にリチウムイオンバッテリーの安全な利用に関する議論は、他の分野にも影響を与え、より安全な技術開発が求められる契機となりました。

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