Co oznacza pożar akumulatora Tesli dla pojazdów elektrycznych?

(AKTUALIZACJA: Tesla dostarczyła więcej informacji o wypadku. Zobacz poniżej.)

W tym tygodniu pojazd elektryczny Tesla Motors Model S zapalił się po tym, jak kierowca najechał na kawałek metalu na drodze.

A to jest nowość, dlaczego?

W końcu pożary pojazdów są bardzo powszechne. Jeden z badaczy akumulatorów, Jeff Dahn z Dalhousie University, zwrócił mi uwagę, że w 2011 roku w Stanach Zjednoczonych doszło do 187 000 pożarów pojazdów. To jeden pożar na każde 1738 samochodów na drogach. Z Teslą ten ogień stanowi jeden z prawie 20 000. To 10 razy rzadziej, powiedział mi w e-mailu, pisząc wielkimi literami.

Pomińmy fakt, że nawet kichnięcia związane z Teslą wydają się obecnie warte opublikowania. Istnieją pewne obawy dotyczące bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych, co jest zrozumiałe, ponieważ dobrze zgłoszono przypadki zapalenia się akumulatorów litowo-jonowych. To, co denerwuje w wielu z tych pożarów, to fakt, że wydają się one powstawać spontanicznie. Jest historia kogoś, kogo telefon komórkowy zapalił się, gdy przez niego rozmawiał. Jest nagranie przedstawiające wybuchający płomień laptopa w sali konferencyjnej. Dom płonie z powodu problemu z kosiarką elektryczną w garażu. Kilka dni po teście zderzeniowym zapala się akumulator Chevy Volta. Rząd Fisker Karmas zostaje zredukowany do szkieletów, ponieważ zmoczyły się podczas huraganu Sandy, wywołując ogień baterii. Pozornie spontaniczne pożary litowo-jonowe uziemiły Boeinga 787 Dreamliner na wiele miesięcy.

Tak więc inwestorzy, zwolennicy pojazdów elektrycznych i pesymiści pojazdów elektrycznych uważnie przyglądają się Tesli, aby sprawdzić, czy pożar baterii zrujnuje firmę i szanse, że pojazdy elektryczne staną się popularnymi samochodami.

I wreszcie wybuchł pożar. Oto dobra wiadomość dla Tesli i samochodów elektrycznych.

Po pierwsze, pożar nie był spontaniczny. Najwyraźniej było to spowodowane tym, że kierowca w coś wpadł. To znacznie mniej przerażające. Ludzie wiedzą, że od czasu do czasu ludzie wpadają na różne rzeczy i ich samochody zapalają się. To nie jest zaskakujące.

Po drugie, ogień nie rozprzestrzenił się szybko na cały akumulator, dzięki czemu nikt nie został ranny.

Obawy związane z pożarami akumulatorów litowo-jonowych polegają na tym, że mogą one szybko rozprzestrzeniać się po całej baterii, ponieważ ogniwa w akumulatorze zapalają swoich sąsiadów. CTO Tesli, JB Straubel, powiedział, że firma zaprojektowała opakowanie, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się pożarów. Trudno powiedzieć, jak bardzo się to udało, ponieważ nie wiemy, jaka część opakowania została bezpośrednio uszkodzona w wypadku. Ale wiemy przynajmniej, że ogień nie rozprzestrzenił się na całą baterię i, przynajmniej według Tesli, nie dostał się do przedziału pasażerskiego.

Ale jest kilka złych wiadomości.

Po pierwsze, pożar po raz kolejny pokazał, jak trudno jest ugasić pożary akumulatorów litowo-jonowych. Strażacy myśleli, że go zgasili, ale wybuchło ponownie. Wśród ekspertów ds. akumulatorów istnieje kilka szkół, które wyjaśniają, dlaczego tak się dzieje. W ogniu akumulatorowym najważniejszą rzeczą, która się pali, jest płynny elektrolit, który najlepiej spala się, gdy jest wystawiony na działanie powietrza. Jedna szkoła mówi, że nawet przy braku powietrza w akumulatorze znajdują się inne utleniacze, które mogą wywołać i podtrzymać pożar. Uważa się, że same elektrody akumulatora mogą uwalniać tlen, podsycając ogień od wewnątrz. Jeśli tak jest, strażacy mogą jedynie zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia i czekać na spalenie reagentów.

Inne badania sugerują, że tak nie jest. Zamiast tego może się zdarzyć, że nawet po ugaszeniu ognia ogniwa pozostają bardzo gorące i nadal uwalniają więcej elektrolitu w postaci pary. Gdy strażacy wyłączą wodę i tlen ponownie wejdzie w kontakt z oparami, może się ponownie zapalić.

Wydaje się jasne, że musimy przeprowadzić więcej testów i nauczyć się najlepszych sposobów gaszenia pożarów baterii, zwłaszcza w obliczu mnożenia się samochodów zasilanych bateriami.

Drugim minusem jest to, że wypadek rodzi pytania o to, jak dobrze chroniony jest akumulator. Akumulator Tesli rozciąga się na większości podłogi samochodu. Porównajmy to z akumulatorem w Chevy Volt, który jest schowany w samochodzie, faktycznie zajmując miejsce w kabinie pasażerskiej, aby uchronić go przed niebezpieczeństwem. Czy kawałek metalu, w który wpadł kierowca, był ogromny i może spowodować poważne uszkodzenie dowolnego samochodu? A może było to coś, czego nie zastanowiłbyś się dwa razy przed przejechaniem w konwencjonalnym samochodzie? Czy Model S jest szczególnie podatny na gruz drogowy?

Widziałem zabezpieczenie na akumulatorze i mam wrażenie, że do jego uszkodzenia potrzebny byłby całkiem niezły kawałek metalu (patrz Jak Tesla jeździ innowacją w samochodach elektrycznych). A fakt, że żaden inny Model S nie zapalił się, nawet podczas rygorystycznych testów bezpieczeństwa, również wydaje się dobrym znakiem. Mamy nadzieję, że w najbliższych dniach dowiemy się więcej o przyczynach wypadku.

AKTUALIZACJA 10/4/13

Tesla wydała kilka dodatkowych szczegółów o wypadku. Oto fragment:

Na początku tego tygodnia Model S jadący z prędkością autostradową uderzył w duży metalowy przedmiot, powodując znaczne uszkodzenia pojazdu. Zakrzywiony odcinek, który spadł z naczepy, został odzyskany z jezdni w pobliżu miejsca wypadku i według załogi drogowej, która była na miejscu zdarzenia, wydaje się być sprawcą. Geometria obiektu spowodowała silne działanie dźwigni, gdy wszedł pod samochód, uderzając w górę i przebijając Model S z maksymalną siłą rzędu 25 ton. Tylko siła tej wielkości byłaby wystarczająco silna, aby przebić 3-calowy otwór w ćwierćcalowej płycie pancernej chroniącej podstawę pojazdu…

Gdyby konwencjonalny samochód benzynowy napotkał ten sam obiekt na autostradzie, wynik mógłby być znacznie gorszy. Typowy samochód benzynowy ma tylko cienką blachę chroniącą podwozie, narażając ją na zniszczenie przewodów paliwowych lub zbiornika paliwa, co powoduje tworzenie się kałuży benzyny i często spalanie całego samochodu na ziemię. W przeciwieństwie do tego, energia spalania naszego zestawu akumulatorów stanowi tylko około 10% energii zawartej w zbiorniku benzyny i jest podzielona na 16 modułów z zaporami ogniowymi pomiędzy nimi. W rezultacie efektywny potencjał spalania wynosi tylko około 1% tego paliwa w porównywalnym sedanie benzynowym.

ukryć