W zeszłym miesiącu pojawił się pojazd elektryczny Mercedes Benz EQE 350 zapalił się w podziemnym garażu południowokoreańskiego apartamentowca. Według doniesień 23 osoby trafiły do szpitala, a około 900 samochodów zostało uszkodzonych. Ogień osiągnął temperaturę ponad 2700 stopni Fahrenheita (1500 stopni Celsjusza), a jego gaszenie zajęło strażakom prawie osiem godzin.
Incydent doprowadził do serii szybkie zmiany polityki w kraju, m.in przyśpieszenie planowanego programu certyfikacji akumulatorów pojazdów elektrycznych oraz nowych zasad w Seulu, które powinny uniemożliwić właścicielom „przeładowanie” pojazdów w garażach podziemnych. Zmusiło to również producentów samochodów do zrobienia czegoś, czego normalnie by nie zrobili: ujawnić kto produkuje akumulatory w ich samochodach elektrycznych. (Na początku września rząd Korei Południowej oznajmił, że tak wymagać producentów samochodów do ujawnienia tych często tajnych informacji.)
Dane Krajowej Rady Bezpieczeństwa Transportu, niezależnej amerykańskiej federalnej agencji dochodzeniowej, pokazują, że ryzyko pożaru akumulatora pojazdu elektrycznego jest niskie. Faktycznie, bardzo niski. Analiza tych danych przez jedna firma ubezpieczeniowa zasugerowało, że na 100 000 sprzedanych egzemplarzy zapala się ponad 1500 samochodów zasilanych gazem, w porównaniu do zaledwie 25 pojazdów elektrycznych.
Na pewnym poziomie pożar stanowi zagrożenie dla każdego rodzaju technologii akumulatorowej. Profesjonaliści mówią o „trójkącie ognia” – trójskładnikowej recepturze na zapłon. Ogień potrzebuje tlenu, iskry i paliwa. Ponieważ zadaniem pojazdu elektrycznego litowo-jonowego jest magazynowanie energii, paliwo jest zawsze dostępne. Akumulatory pojazdów elektrycznych mają być szczelnie zapakowane i odizolowane od innych części samochodu, ale incydent taki jak katastrofalna katastrofa może szybko wprowadzić do naparu tlen i ciepło.
Budowanie ognioodpornej baterii
Niektórzy producenci akumulatorów podjęli kroki mające na celu zmniejszenie ryzyka zapalenia się akumulatorów. Pierwszym z nich jest stworzenie rygorystycznych procesów i standardów produkcyjnych. Jest to ważne, ponieważ jakakolwiek usterka w akumulatorze może wywołać piekło, mówi Venkat Srinivasan, który bada akumulatory i kieruje Centrum Współpracy Argonne ds. Nauki o Magazynowaniu Energii w amerykańskim Narodowym Laboratorium Argonne.
Aby zrozumieć, dlaczego produkcja akumulatorów ma znaczenie dla ryzyka pożaru, należy poznać podstawy akumulatorów litowo-jonowych. Anoda i katoda akumulatora przechowują lit i są połączone elektrolitem, ciekłą substancją chemiczną, która przepuszcza pomiędzy sobą jony litu w celu magazynowania lub uwalniania energii. Jeśli, powiedzmy, maleńka cząsteczka metalu dostanie się do elektrolitu w wyniku nieczystego procesu produkcyjnego i będzie on elektryzował się w miarę ładowania akumulatora, może wytworzyć iskrę, otworzyć ogniwo akumulatora i umożliwić przedostanie się tlenu do środka i ewentualnie narazić cały zestaw akumulatorów na działanie ognia.
Tego rodzaju wpadki przy wytwarzaniu baterii się zdarzają. w sierpniu Jaguar powiedział niektórym 3000 właścicieli SUV-a I-Pace 2019 zdecydowało się zaparkować swoje pojazdy na zewnątrz ze względu na ryzyko pożaru, które było powiązane z trzema pożarami. Producent pakietów tych pojazdów, południowokoreańska firma LG Energy Solution, został objęty sankcją Sonda dotycząca bezpieczeństwa ruchu drogowego w USA od 2022 r. BMW, General Motors, Hyundaia, StellantisI Volkswagena wycofali wszystkie pojazdy ze względu na ryzyko związane z akumulatorami (niektóre z nich to pojazdy hybrydowe, a nie w pełni elektryczne). Ale takie sytuacje są rzadkie. Dzięki solidnym procesom produkcyjnym „nigdy nie można całkowicie wyeliminować ryzyka pożaru, ale dobre firmy zminimalizowały to ryzyko” – mówi Srinivasan.
Mniej ognistych chemii
Dobra wiadomość jest taka, że mniej podatne na pożary akumulatory już pojawiają się w samochodach ze względu na specyficzny skład chemiczny akumulatorów, który jest trudniejszy do zapalenia. Odkąd w 2008 roku na drogi wyjechała pierwsza Tesla, standardowy akumulator pojazdów elektrycznych jest wykonany głównie z niklu i kobaltu. Baterie z tym zestawem szybko się ładują i trzymają dużo energii, co świetnie sprawdza się w przypadku pojazdów elektrycznych, ponieważ kierowcy korzystających z nich pojazdów cieszą się większymi zasięgami i szybszymi doładowaniami. Bardziej prawdopodobne jest również, że wejdą w „ucieczkę termiczną” w niższych temperaturach, w zakresie od 400 do 300 stopni Fahrenheita (210 do 150 stopni Celsjusza).
Ucieczka termiczna to stan, w którym akumulatory litowo-jonowe wchodzą w rodzaj pętli zagłady pożaru: uszkodzone ogniwo akumulatora wytwarza ciepło i palne gazy, które z kolei wytwarzają więcej ciepła i łatwopalnych gazów, które zaczynają nagrzewać pobliskie ogniwa akumulatora, uwalniając więcej ciepło i gaz. Ogień staje się wtedy samowystarczalny i trudny do ugaszenia.
