Los vehículos eléctricos tácticos sobre ruedas deben alinearse con el mercado comercial para que la industria pueda construirlos y mantenerlos.
Ante la necesidad de nuevos CONOPS para la competición de la Gran Potencia, la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO) sondeó a los dirigentes del Ejército para determinar qué necesitan de la industria para ayudarles a modernizar sus vehículos tácticos sobre ruedas (TWV).
En la lista destaca la electrificación de los vehículos, junto con otras tecnologías, en las que ya es pionera la industria comercial de automóviles y camiones. Estas tecnologías incluyen: sistemas de seguridad de asistencia activa al conductor, como la evitación de colisiones; mantenimiento basado en el estado y pronóstico para la supervisión del vehículo; autonomía, tanto semiautónoma (asistida por el conductor) como totalmente autónoma (sin conductor); combustibles, lubricantes y tecnología de control de emisiones para aumentar la eficiencia del combustible; y fabricación avanzada para incluir materiales compuestos y fabricación aditiva.
Mientras que la mayoría de esas otras tecnologías abordan aspectos puntuales del rendimiento de los TWV, la electrificación de los vehículos abarca un amplio abanico de modernizaciones que busca el Ejército, desde la tecnología de tren motriz totalmente eléctrico o híbrido-eléctrico, anti ralentí y de arranque-parada para la reducción de la demanda de combustible y la vigilancia silenciosa, hasta la energía exportable que proporciona redundancia, sustituyendo a los equipos generadores diésel y facilitando la microrred de múltiples vehículos para obtener energía durante los desastres naturales cuando se apagan las luces. Para simplificar, esto significa que los soldados tendrán mayor capacidad de maniobra durante las operaciones de vigilancia silenciosa. Además, la menor firma acústica que proporciona la tecnología de las baterías permitirá las capacidades de sigilo.
La clave para introducir la electrificación y otras mejoras en los TWV es aprovechar los avances tecnológicos de la industria comercial, según el informe de la GAO de julio de 2021 titulado Tactical Wheeled Vehicles:
El Ejército debe actualizar periódicamente la estrategia y mejorar la comunicación con la industria.
Las recientes solicitudes de información del Ejército para un vehículo de reconocimiento eléctrico ligero y un nuevo camión táctico pesado, por ejemplo, se dirigen a la industria para identificar productos, especialmente los que aprovechan las inversiones comerciales, que potencialmente pueden informar el desarrollo de esos TWV y otros.
«Oficiales del Ejército han declarado que están abiertos a buscar más soluciones personalizables, en lugar de construidas a medida», afirma el informe de la GAO. «Por ejemplo, en la búsqueda del nuevo Common Tactical Truck y del Light Electric Reconnaissance Vehicle, el Ejército solicita información para buscar soluciones disponibles en el mercado antes de pedir requisitos y capacidades específicas, como la autonomía y los trenes motrices híbridos o totalmente eléctricos.»
Alianzas más estrechas para facilitar la electrificación
Basándose en la revisión de la documentación del Ejército y en las entrevistas con los dirigentes, la GAO informa de que una base industrial de camiones comerciales y de automóviles saludable puede proporcionar las capacidades que el Ejército busca para sus VT. A través de la aplicación de tecnologías comerciales a las necesidades militares, el Ejército obtendrá la capacidad de desplegar rápidamente nuevas capacidades a medida que la base industrial se adapte a los requisitos emergentes de los TWV del Ejército.
Para insertar estos avances tecnológicos en los escenarios tácticos, la GAO sugiere que el Ejército busque oportunidades para consultar y colaborar con la industria, de modo que la flota de TWV no se desvíe del mercado comercial hasta el punto de no poder ser sostenida por el mercado.
GM Defense ha abrazado esta filosofía promoviendo mayor colaboración e intercambio de conocimientos entre Ejército e industria. El primer fruto de esa labor es el vehículo de pelotón de infantería Infantry Squad Vehicle (ISV) con nueve soldados que GM Defense está fabricando, en virtud de un contrato del Ejército de 214 millones de dólares adjudicado en 2020. El ISV se basa en el camión Chevrolet Colorado ZR2.
«Está claro que vamos a seguir apoyando la necesidad de nuestros clientes de la defensa de contar con motores de combustión interna avanzados y eficientes», dijo el presidente de GM Defense, Steve duMont. «Al mismo tiempo, apoyamos sus necesidades y se transforman e impulsan hacia sistemas alternativos de potencia y propulsión que incluyen la electrificación de las baterías».
«Habrá un largo período de tiempo en el mercado de la defensa en el que habrá flotas de vehículos eléctricos y con motor de combustión interna, y estamos aquí para apoyar a ambas flotas», señaló duMont que GM Defense ya ha adaptado la electrificación al ISV y mostró lo que llama el vehículo militar conceptual totalmente eléctrico en la feria AUSA 2021 en octubre. GM Defense tardó solo tres meses desde el concepto hasta la finalización de la construcción del vehículo totalmente eléctrico, sustituyendo el motor de combustión interna en el tradicional ISV de transporte de tropas por el motor eléctrico de batería de generación actual de GM. La empresa está recibiendo valiosos comentarios para la mejora los futuros diseños. El vehículo de demostración también acerca a GM Defense al desarrollo de un ecosistema que pueda apoyar la electrificación en las bases y ofrecer la electrificación en el ámbito táctico.
Parte de ese ecosistema consiste en abordar la carga de los vehículos en las bases e instalaciones donde las carreteras están pavimentadas, como en entornos más austeros. Técnicamente, el entorno de la base puede resolverse con relativa facilidad, instalando estaciones e infraestructuras de carga eléctrica en apoyo de las operaciones de retaguardia, donde los soldados enchufan sus vehículos al final del día cuando salen de servicio.
Sin embargo, el funcionamiento de los vehículos eléctricos en el ámbito táctico es otra cuestión. Las oportunidades para enchufar y recargar los vehículos no existirán, o lo harán raramente, como en el caso de Afganistán. Aquí es donde las baterías, el almacenamiento de energía y la gestión de la misma serán la clave. Los líderes de GM Defense creen que para cuando un cliente esté listo para poner en marcha una solución totalmente eléctrica, habrán resuelto el problema.
Mejores baterías son la clave para las operaciones tácticas
Como se ha dicho, el entorno táctico constituye el ámbito operativo en el que el desarrollo de mejores baterías por parte de la industria comercial será especialmente valioso para las operaciones militares.
Esta es un área de especial fortaleza para la empresa matriz de GM Defense, General Motors (GM), que ha sido pionera en la electrificación de vehículos durante más de dos décadas. Lo más importante es su investigación, ingeniería y desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía, además de su tecnología de baterías de tercera generación, Ultium. La batería Ultium EV ofrece una mejora de casi cuatro veces respecto a la tecnología de baterías de la generación actual, capaz de alcanzar una autonomía de más de 300 millas con una carga completa.
Gracias a los últimos avances en investigación en electroquímica y disciplinas afines, el trabajo de GM y otros ha permitido duplicar la capacidad de las baterías en los últimos 10 años, y se espera que se duplique de nuevo en la próxima década.
«Vemos que cada pocos años se producen avances en la tecnología de las baterías, y estamos decididos a invertir para mantenernos a la vanguardia de ese desarrollo», dijo Jim Khoury, director de ventas externas y desarrollo de nuevos negocios para la ingeniería de productos de GM, al hablar de los 35.000 millones de dólares anunciados recientemente por GM en inversiones en electrificación y autonomía de vehículos. «Nuestros procesos de fabricación están avanzando rápidamente para crear baterías de mayor fiabilidad», dijo Khoury. «Estamos evolucionando la electroquímica no sólo por el rendimiento sino por la economía».
GM ha logrado una reducción del 70% de cobalto en su tecnología de baterías Ultium.
«Con la tecnología Ultium, hemos diseñado la capacidad de escalar significativamente», dijo Khoury. «Estamos estudiando la posibilidad de escalar desde un SUV compacto hasta un vehículo todoterreno como el GMC HUMMER EV, pasando por vehículos militares y aplicaciones comerciales como el BrightDrop EV600».
Dónde liderará la industria las operaciones eléctricas
Para las disciplinas de electrificación y desarrollo de baterías, aproximadamente la mitad del reto está en la ingeniería y la otra mitad en la fabricación. Ambas son necesarias para tener un éxito total en la desalentadora búsqueda de una electrificación cada vez mejor.
Para hacer frente a los retos de ingeniería y fabricación, GM ha invertido en dos plantas de fabricación de células de baterías en el último año a través de una empresa conjunta con LG Energy Solution y se han anunciado dos más. De este modo, se han incorporado a la empresa los procesos fundamentales de fabricación y la ingeniería de GM para la fabricación de células de baterías.
«Hemos invertido desde la base para crear una capacidad que pueda ser ampliada en GM Defense para sus aplicaciones», dijo Khoury. «Obtendrán el mismo producto de gran volumen y alta calidad para el sector de la automoción, pero destinado a clientes militares».
Esto permitirá a GM y a GM Defense abordar los resultados de las misiones que el Ejército pide hoy y querrá en un futuro no muy lejano. Aunque el Ejército no ha publicado ninguna hoja de ruta específica sobre cómo se introducirá la electrificación en la flota, ha expresado su interés en la vigilancia silenciosa y las operaciones silenciosas.
Para ayudar, GM ha llevado a cabo misiones simuladas para el Ejército y el Cuerpo de Marines, de modo que puedan revisar los tiempos, la potencia y el alcance de la misión para lo que la tecnología actual puede hacer. GM también ha empleado el análisis predictivo para mostrarles lo que puede hacer la tecnología futura con el mismo equipo actualizado.
Dijo Khoury: «A medida que el Ejército y los Marines se aclimatan a la electrificación, sus preguntas son cada vez más detalladas. Eso permite a GM Defense seguir justo detrás de esa curva de aprendizaje aprovechando la tecnología de GM y las sólidas inversiones en vehículos eléctricos de la empresa matriz para permitir sus futuras misiones.»
Fte. Breaking Defense
