SURUS: Vodíková platforma 4×4 od General Motors

Platforma SURUS; větší foto / GM

Americká automobilka General Motors (GM) na letošním zasedání Asociace armády Spojených států AUSA 2017 (Association of the United States Army 2017) představila demonstrátor univerzální vodíkové nákladní platformy SURUS (Silent Utility Rover Universal Superstructure). SURUS vyniká nejen svým pohonem, ale také mimořádnou univerzálností použití.

Doba elektrických a robotických aut se nezadržitelně blíží. Elektrický pohon umožní stavět vozidla dříve nemyslitelných konstrukcí a tvarů. Elektrický motor dosahuje maximálního točivého momentu od nulových otáček, takže lze elektromotory zapojit přímo na kola bez nutnosti použít převodovku nebo transmisi.

Odpadá také nutnost motor zásobovat olejem. Celá konstrukce je mnohem jednoduší, a i když se to při ceně současných elektromobilů nezdá, i mnohem levnější než konstrukce se spalovacím motorem. Zásadním plusem je výrazně jednoduší údržba a větší spolehlivost.

Robotické nebo autonomní řízení navíc umožňují v rutinních případech zcela nahradit řidiče nebo mu výrazně ulehčit práci. Spolu s elektrickým řízením pak robotické systémy výrazným způsobem mění (zjednodušují) pracovní prostor řidiče.

Nicméně stále se čeká na dostatečně výkonné baterie (resp. zdroj elektrické energie), které budou posledním hřebíkem do rakve automobilů se spalovacím motorem. Avšak vzhledem k tomu, že do vývoje baterií investují největší průmysloví hráči miliardy dolarů, otázka dostupnosti dostatečně výkonných baterií se počítá na roky. Ostatně příkladem je česká HE3DA, který v těchto dnech začíná na Karvinsku stavět obří továrnu na baterie s roční kapacitou 1,2 GWh.

Elektrický pohon a robotické řízení naprosto jistě postupně ovládne i oblast vojenských vozidel. Možnosti takových vozidel předvedla americká firma GM, která na sympoziu AUSA 2017 představila model v plné velikosti vodíkové robotické platformy SURUS. Název odkazuje na jméno Hannibalova osobního slona Surus (Syřan), s kterým (a dalšími slony) přešel Alpy a vpadl Římanům do zad.

SURUS technologicky navazuje na vodíkové terénní vozidlo ZH2, které vzniklo ve spolupráci GM a americké armády. ZH2 s elektrickým pohonem a vodíkovými palivovými články je militarizovaný civilní pick-up Chevrolet Colorado ZR2.

Výhodou palivových článků je nízká tepelná a hluková stopa a bezhlučná výroba elektrické energie. Díky elektrickému pohonu má ZH2 skvělé vlastnosti pro jízdu v terénu, protože elektrický motor má zmiňovaný maximální kroutící moment od nulových otáček.

Výkon pohonného systému je udáván 130 kW, dojezd není znám. “Dobití” palivových článků se děje “pouze” dočerpáním nového vodíku.


SURUS lze využít jako nosič účelových nástaveb; větší foto / GM

Zásadní výhodou konceptu ZH2 není jen bezhlučná jízda, ale také schopnost bezhlučně a dlouhodobě používat nejnáročnější elektrické přístroje. Pokud vozidlo stojí, palivové články poskytují výkon 25 kW pro nejrůznější senzory a elektronické přístroje prostřednictvím standardní 120V a 240V sítě.  

Tepelná stopa vodíkového vozidla je rovněž mnohem nižší než u vozidla se spalovacím motorem – vozidlo je tak hůře viditelné na termokamerách nepřítele. Odpadním produktem vodíkových článků je voda, což lze zase využít při operacích v suchých nebo horkých oblastech. Vozidlo při jízdě dokáže vyrobit 2 l vody za hodinu jízdy.

Americká armáda ZH2 testovala od října 2016 po celý letošní rok. Vojáci si například ověřili, že se mohou pomocí vozidla dostat nepozorovaně k protivníkovi až na 100 m.

“Pohon na palivové články má schopnost maximálního krouticího momentu v nízkých otáčkách, což je výhodné pro těžký terén,” uvedl minulý rok Paul Rogers, ředitel centra TARDEC. 

“Očekáváme, že vozidlo bude v operacích velmi tiché a připraveno poskytovat vyrábět elektrickou energii pro další přístroje. S rostoucích technickou vyspělostí palivových článku je nyní ideální čas prozkoumat, zda je technologie připravena pro náročné použití v armádním prostředí,” dodal Rogers.

Všechny tyto vlastnosti přináší ve vyspělejší podobě univerzální platforma SURUS. Unikátností platformy je velká modulárnost – SURUS lze upravit jako pick-up podobný ZH2, náklaďák s plochou korbou nebo jako robotickou dopravní plošinu pro převoz kontejnerů, speciálních nástaveb nebo zbraní.


Platformu lze vybavit kabinou pro řidiče; větší foto / GM

Díky výkonnému zdroji elektrické energie však SURUS lze použít jako mobilní platformu například pro pozemní i letecké radiolokátory, nejnáročnější elektro-optické senzory, energetické zbraně (lasery, railguny) nebo třeba pro rakety země-země nebo země-vzduch. Možné je také osadit platformu velkými palivovými články/bateriemi a solárními články – v takové podobě SURUS poslouží jako mobilní zdroj elektrické energie.

Technických informací o samotné platformě je poskrovnu. SURUS pohání dva elektrické motory a řiditelná jsou všechna čtyři kola. Elektrickou energii vyrábějí vodíkové palivové články, které skrze lithium-iontové baterie dodávají energii elektromotorům. Zásoba vodíku vydrží na 640 km jízdy po zpevněné cestě.

Ač SURUS na první pohled vypadá značně futuristicky, podle tiskové zprávy má využívat komponenty ze standardních náklaďáků GM.

Problém však představuje samotný vodík, jeho výroba, skladování a přečerpávání. Jde sice o technologicky zvládnutý proces, ale případná výstavba potřebné infrastruktury přijde americkou armádu na miliardy dolarů.

S velkou pravděpodobností tak armády zcela přeskočí vodíkové technologie a v budoucnu přejdou na elektrická vozidla s nějakou formou pokročilých baterií. Nicméně koncept SURUS jako takový může být skutečně předobrazem nové kategorie budoucích vojenských vozidel.

Fotogalerie

Zdroj: The Drive

Nahlásit chybu v článku

Doporučte článek svým přátelům na sociálních sítích

Související články

Phantom Eye – úspěšný test vodíkového letadla

Firma Boeing úspěšně otestovala prototyp svého obřího vodíkového letadla Phantom Eye (Fantomovo ...

REPORTÁŽ: Česká 3D baterie s mocí změnit svět

Advanced Materials-JTJ (AMJTJ) prorazila ve světě s unikátním samočistícím nanonátěrem. Nejde však o ...

General John Hyten: Zaostáváme ve vývoji zbraní za protivníky

Podle generála Johna Hytena, velitele Strategického velitelství (STRATCOM), pro Spojené státy ...

Americké a ruské elektromagnetické pulzní zbraně

Americké letectvo (US Air Force) podle vlastních slov zavedlo do výzbroje určitý počet střel CHAMP ...

Přidávat diskuzní příspěvky a hlasovat pro článek mohou jen registrovaní. Prosím zaregistrujte se nebo se přihlašte!

Komentáře

Zvýraznit zeleně příspěvky za posledních:
  • cejkis
    22:32 18.10.2017

    Nádrž na vodík nebouchne, ale shoří.

    Jo to říkají o CNG také. Dokonce to má tavné pojistky pro případ požáru.

    Tady máte VW Fog roztrhaný na mraky při tankování CNG. Nádrž prý také nikdy nebouchne. Představa, že to byl vodík, záběry z kamery by již nebyly k dipozici....

    https://www.youtube.com/watch?...

  • Jirosi
    11:29 14.10.2017

    "Vázání vodíku na něco jiného by byla odpověď, ale vzhledem k tomu, že se vodík používal jako součást raketového paliva, s jeho výrobou, skladováním a čerpáním už nějáké ty zkušenosti jsou. "

    No a jaké že jsou. Palivo se tankuje jen pár minut před startem... proč asi.. Všechny rakety mají spočítanou životnost na pár minut letu, případně hodin čekání na lepší počasí, pak musí letět nebo šroťák.
    Což je sakra rozdíl proti autu co vám má cca 15-20 let stát před domem bez větší závady.

  • shal
    10:51 14.10.2017

    Efektivnější by byla kombinace elektromotoru a spalovacího motoru. Samo o sobě by ta platforma byla elektrická a motor by sloužil pro nabíjení baterií. Díky tomu významně klesne spotřeba a hluk, protože spalovací motor by mohl fungovat v ideálních otáčkách a nemusel by se vytáčet kvůli zrychlování či překonávání překážek. Taky by mohl po omezenou dobu fungovat v silent módu a běžet čistě na elektřinu.

  • Ultramarinus
    19:27 13.10.2017

    Skleněné mikrokapsle - zdají se mi poměrně křehčí (při nárazu snadněji zničitelné), než jedna velká kovová nádrž.

    Vázání vodíku na něco jiného by byla odpověď, ale vzhledem k tomu, že se vodík používal jako součást raketového paliva, s jeho výrobou, skladováním a čerpáním už nějáké ty zkušenosti jsou.

    Osobně sázím na českou He3Da baterii a jejího vynálezce. Je to takové "přání otcem myšlenky", aby česká hlava a čeští obchodníci zase jednou vytvořili něco jako byly ve své době firmy Baťa, Škoda, nebo ČKD. MOC jim v tom fandím.

  • Jirosi
    15:23 13.10.2017

    KOLT: Jenže ono stlačit u něčeho co je nejmenší, tedy uniká mezi prostorem není zrovna sranda. Uvažované způsoby skladovaní stále neodstraňují tu nejdůležitější věc, tedy stabilitu za běžných podmínek.

    A za vodou nebudeme nikdy, protože ozonová vrstva. Stejně jako freony, dokud to měl vědec na pokusy problém to nebyl. Když to měl každý doma ... což je cíl vodíkového hospodářství.

  • KOLT
    10:35 13.10.2017

    Ntvl, a psal jsem snad něco jiného? Jasně že jeho problém je poměr hmotnosti k objemu, hned následující věta po té citované to říká... nevytrhávat z kontextu, prosím.
    Navíc, to je přesně to, o čem před pár příspěvky psal Rase – vodík nebude zdaleka tak atraktivní, dokud ho budeme muset skladovat v extrémě natlakovaných nádržích. Pokud přijdeme na způsob, jak ho skladovat vhodným způsobem, jsme za vodou. Doslova :-) A na těch způsobech se pracuje.

    fenri, krabičku Dologranu navíc snad to vodíkové auto uveze :-)

  • shal
    23:58 12.10.2017

    "Výhodou vodíku je, že má na jednotku hmotnosti obrovskou "zásobu" energie."

    Ale na jednotku objemu zase extrémně malou a to je ten problém. A jak tady píše Jirosi, tak nádrže jsou kámen úrazu. Musíte mít velmi drahé speciální nádrže, aby jste mohl mít vodík extrémně natlakovaný. Proto se vodík nikdy neprosadil v komerční dopravě a není vhodný ani pro masovou výrobu pro armádu. Může se hodit tak maximálně pro nějaké specifické účely, ale masovka z toho nebude.

  • Jirosi
    22:55 12.10.2017

    "Výhodou vodíku je, že má na jednotku hmotnosti obrovskou "zásobu" energie."

    Jen do doby, než začneme porovnávat hmotnost paliva+nádrže, při stejné využitelné energii.

  • fenri
    08:10 12.10.2017

    Ještě tu odpadní vodu z vodíkových článků budou muset mineralizovat, jinak jim to s vojáky provede nepěkné věci. Nicméně to je drobnost, kterou vyřeší krabička tabletek za pár šupů.

  • KOLT
    07:06 12.10.2017

    GAVL, jak psal vozik, atomy se při chemických reakcích neztrácí ani nevznikají (od toho jsou jaderné reakce). Zjednodušeně si elektrolýzu vody (hydrolýzu) můžete představit jako reakci:
    voda + energie –> vodík + kyslík
    To musíte provést někde ve výrobně, vodík pak načerpáte do nádrže, načež v palivovém článku dochází k opačné reakci:
    vodík + kyslík –> voda + energie
    Energii využijete, vodu vypijete :-)

    Výhodou vodíku je, že má na jednotku hmotnosti obrovskou "zásobu" energie. Nevýhodou je, že je hrozně lehký, takže ho musíte pořádně stlačit, abyste ho vrazil do rozumně velkého prostoru.

  • KOLT
    07:01 12.10.2017

    Arccos, o tom žádná, že některé ty způsoby jsou pěkný sajrajt. Jen jsou energeticky výhodnější než elektrolýza vody, protože tu nemáme moc zvládnutou. Docela by mě zajímalo, jestli by se nedal vodík efektivně produkovat z ethanolu, protože nedavno objevený, fotosytézou inspirovaný způsob jeho výroby pomocí slunečního záření je docela slibná věc.

  • vozik
    21:37 11.10.2017

    GAVL
    atomy vodika(a hociakeho ineho prvku) sa pri ziadnej chemickej reakcii len tak neztratia. pred oxidaciou mas x atomov vodika a po tom mas stale ten isty pocet atomov, akurat naviazanych v molekulach vody.

  • Rase
    17:51 11.10.2017

    Bylo by docela zajímavé, pokud by prozatím fungovaly elektromobily v kombinaci s nějakým malým, výkonným spalovacím motorem - "APU" - pro nouzový provoz. Příkladem můžou být nějaké drobné letecké motory, které se vyvíjejí i v ČR. Ono pokud dojde k masivnímu rozvoji baterií, bude to super. Dodám, že i Izraelci vyvíjejí moderní "autobaterie" pro vlastní tanky - mají nahradit dnešní typ. V podstatě je Izraelci využijí místo APU (což je běžné v jiných zemích). Dost by mě zajímalo, v jaké fázi je vývoj elektrického pancíře (vyvíjeli jej Britové koncem studené války) a vývoj pokračuje, byť omezeně (možná už ani né v Británii).

  • GAVL
    17:37 11.10.2017

    KOLT
    při oxidaci nedochází k úbytku vodíku ?

  • Jirosi
    17:33 11.10.2017

    Samé výhody: http://petr-kubac.blog.cz/1701...


    No kdyby na to auto ještě šouply disel-elektrický agregát, tak to muže i fungovat. Akorát by přišli o takovou zbytečnost jako je užitečný prostor ! A to se vyplatí.

  • Roland
    17:18 11.10.2017

    bych jako přechodnou fázi mezi naftou/vodíkem/baterií viděl turbínu+generátor dodávající elektřinu - a tenhle modul by s pak dal vyměnit za palivový člámek, baterii a já nevím co ještě

  • Arccos
    15:58 11.10.2017

    KOLT: "Nicméně vodík se dá vyrábět i z jiných sloučenin, kdy to může být ve výsledku výhodnější, ačkoliv to vyžaduje více kroků."

    A taky je to mnohem větší sajrajt, protože jde o výrobu z ropy, případně ze zemního plynu. Energetická náročnost takového procesu je nemalá, o odpadech ani nemluvě. Tolik také k záhadě, proč vodíkovou technologii prosazují i takové firmy jako třeba Shell.

  • KOLT
    15:48 11.10.2017

    Při výbuchu vodíkové nádrže není až takový problém vodík (ono ho tam nebývá nijak moc), jako spíš tlak v té nádrži, který je skutečně veliký (bývá, tuším, nemálo stovek atmosfér). Pokud tedy dojde k strukturálnímu narušení nádrže, může tato dost nehezky bouchnout čistě kvůli tlaku. Proto je také velká pozornost věnována tomu, co píše Rase, tedy skladování vodíku vázaného do nějakého materiálu. Docela slibně vypadají skleněné mikrokapsle, protože to není až tak složitá technologie. Docela se těším, až přijedu na "pumpu" a koupím tam stovku mikrokapslí, vyměním za vyprázdněné, které vrátím, a pofrčím dál :-) A to říkám jako fanda veteránů! Koneckonců pár "magorů" si prostě ponechá ty historické smradlavé a randál dělající hračky, ostatní budou požívat tiché a "čisté" elektromobily. Nadšenci také dodnes udržují parní lokomotivy :-)
    Snad jediné, čeho se v jistém slova smyslu bojím, je právě tichost těch aut – jako chodci si budeme muset zvyknout na zcela jiné chování na silnicích...

    K té chemické reakci, mám dojem, že někteří lidé stále nechápou, jak to s vodíkem je. Ono je to snadné – slučování vodíku s kyslíkem je typická oxidace, tedy při ní dochází k uvolňování energie. Výroba vodíku z vody (hydrolýza) je naopak dosti energeticky náročná. Navíc ji nemáme příliš účinně zmáknutou. Nicméně vodík se dá vyrábět i z jiných sloučenin, kdy to může být ve výsledku výhodnější, ačkoliv to vyžaduje více kroků.

    Ale třeba nakonec někdo vymyslí natolik účinné baterie, že nebude vodíkových článků třeba. Nebo kapesní termonukleární reaktory ;-)

  • Rase
    15:26 11.10.2017

    kdesi jsem našel zajímavý koncept vázání vodíku na kov. Bylo by zajímavé, mít vodík vázaný třeba na pancíř nebo tak něco .))

    "...v budoucnu snad dokážeme vodík chemicky vázat na krystaly kovů, čímž se problém skladování vyřeší. Tato technologie se dělí na dvě podskupiny – na materiály, které fungují na fyzikálních principech (adsorbují vodík do svého povrchu) a materiály, které fungují na bázi chemických vazeb vodíku do hmoty materiálu. Do první skupiny spadají grafeny (forma uhlíku podobná grafitu), uhlíkové nanostruktury, skleněné mikrokapsle, kovoorganické soustavy (metal-organic framework, MOF) a zeolity. Do druhé skupiny patří hydridy kovů a alkalických zemin a komplexní hydridy. Zde dochází při styku s vodíkem k reakci, při které se uvolňuje teplo a vodík se váže do chemických vazeb daného materiálu. Opětovného uvolnění vodíku z nosné látky dosáhneme jejím zahřátím. V této oblasti je ještě spousta neprozkoumaného prostoru a velké množství nadějných sloučenin. Některé ze zatím objevených látek mají schopnost absorbovat velké množství vodíku, jiné jsou schopné pracovat při nízkých teplotách, další mají téměř neomezený počet dobíjecích cyklů a vynikají rychlou regenerací. V současnosti se hledá sloučenina, která bude v rozumné míře splňovat všechny tyto čtyři parametry a zároveň budou mít výhodný hmotnostní a objemový poměr. "

  • Ultramarinus
    14:58 11.10.2017

    Mimochodem, tomuto systému fandím držením všech palců v dohledu, protože by to v podstatě smazalo rozdíly mezi "drony", a běžnými auty a umožnilo z jedné platformy vytvořit pouhou výměnou segmentů, více naprosto různých "vozidel". Náklaďák, výsadkové vozidlo, bojové vozidlo. Nemocniční vozidlo. Dron nebo s řidičem. To všechno (a víc), by mohl velitel před misí rozhodnout, nebo změnit.

  • Ultramarinus
    14:54 11.10.2017

    Cejkis:
    S tou nebezpečností to tak hrozné není. Poškozená vodíková nádrž by měla tendenci vyhořet/vybuchnout v relativně úzkém kuželu "vzhůru". Jsou dělané tak, aby vydržely hodně a když hrozí výbuch, aby ten "výbuch" proběhl co nejbezpečněji. Neplést si prosím efekty výbuchu třaskavého plynu (vodíku) a výbuchu vodíkové bomby. Vodík (v MNOHEM větším množství byl používaný ve vzducholodích a ty také měly tendenci vyhořet, spíš než že by bouchaly.

    Je pravda, že účinnost elektrolýzy stojí za pytel, ale když by vodík "čerpali" do nádrží na lodích (atomových, s některými "zelenými technologiemi" -elektřina ze slunce, větru, nebo vlnobití- nebo s dostatkem přebytku výkonu pro podobnou výrobu), mohlo by se to ukázat jako užitečnější, než dovoz paliva (benzínu) z dálky, nebo závislost na místních zdrojích (benzínu).
    Dokonce by to šlo dotáhnout do takového stavu, kdy základna bude mít dost energie na to, aby mohla svým vozidlům plnit "nádrže" sama, pokud bude mít dost vody.

    Gavl:
    Rozložíš omezené množství vody, část vodíku se (za pomoci kyslíku) "spálí", ale vedlejším produktem takového "hoření" je vznik vody. Menší množství vody než na začátku a "destilky" (čistá H2O), ale vody.

    Alea206:
    Ano, taky myslím, že by stačila pouhá konverze energie tzv. "zelené" do "výroby" vodíkových článků (ve kterých ta energie vydrží uskladněná a připravená k použití roky), a pak jen distribuce plných palivových článků (a návrat prázdných), stejně jako se to děje dnes s plynovými bombami u starých sporáků. Navíc tento systém by nebyl závislí na konkrétních oblastech (kde se vyskytuje svítiplyn do těch sporáků, nebo plynovod z těch oblastí), ale dá se vytvořit v podstatě všude, kde je voda (včetně slané mořské) a elektřina.

  • Packal
    14:24 11.10.2017

    Palivové články od Siemensu používají Němci na ponorkách. K tomu tam skladují i kyslík. Výbuchu vodíku po havárii auta na palivové články bych se tedy nebál. A pokud by náhodou stejně došlo při havárii k jeho úniku, tak rychle vystoupá pryč (nejlehčí plyn), případně jen bude hořet a to spíš shoří ty baterky (nádrže budou mít určitě pojistné ventily atd.). Nehledě na fakt, že jich už pár jezdí. Jen je třeba vodík efektivně vyrábět (uvažuje se např. o elektrolýze během nadprodukce v noci a při vysoké výrobě obnovitelnými zdroji). V dnešní době má vodík lepší budoucnost než akumulátory - načerpá se rychleji, systém může být kompaktnější a dojezd je vyšší než při stejném objemu/hmotnosti baterek.

  • JP--
    13:14 11.10.2017

    GAVL zapálíš ho :D
    2 H2 + O2 --------------> 2 H2O

  • cejkis
    12:41 11.10.2017

    Problém vodíku je jeho efektivní výroba. Elektrolýza má mizernou účinnost.

    A druhý problém je skladování. Když se potkají dvě osobní auta a dojde k výbuchu nádrží, budeme se bavit nad otázkou kolik bloků okolních domů bude srovnáno se zemí.

  • GAVL
    12:12 11.10.2017

    Když rozložím vodu , bez které není možný život ve formě jak ho známe, na vodík a kyslík, proženu to motorem, tak jak to zas dám dohromady abych z toho měl zas vodu ?

  • alea206
    11:51 11.10.2017

    Musim rict, ze me prekvapuje ze v clanku neni zminena produkce vodiku rozkladem vody na vodik a kyslik. Tyhle technologie maji velmi dobre nakroceno a do velke miry resi problem s infrastrukturou.