Pożary elektryków. Parę rzeczy trzeba wiedzieć. Ale czy jest się czego bać?

Pożary samochodów elektrycznych zawsze odbijają się szerokim echem i piszą o nich media na całym świecie. Czy jest się czego bać? Wyjaśniamy.

Temat związany z pożarami samochodów w ostatnim czasie nabrał na sile. Wynikało to z kilku przypadków, gdzie takie zdarzenia miały miejsce, a wśród poszkodowanych aut był wariant w pełni elektryczny. Szybko zaczęto wysnuwać wnioski, że to właśnie wersje bateryjne doprowadziły do nieszczęścia. Przykładem może być pożar w warszawskim bloku mieszkalnym, gdzie przedwcześnie wydano wyrok. Podobnie było z pożarem Felicity Ace na Atlantyku, gdzie sugerowano, że to właśnie od wariantu elektrycznego rozpoczął się pożar.

O samochodach elektrycznych piszemy codziennie na stronie głównej gazety.pl

Zobacz wideo Autokar stanął w płomieniach w centrum Tomaszowa Lubelskiego. Podróżowało nim 31 osób

Jak bezpieczne są samochody elektryczne (BEV)?

Niestety niepotwierdzone informacje lub domniemania stanowią duży problem i podważają wiarygodność bezpieczeństwa pojazdów BEV. Badania oraz ekspertyzy jasno wykazują, że są one bezpieczniejsze niż ich spalinowe odmiany.

Trzeba pamiętać, że samochody BEV mają mniej potencjalnych przyczyn wystąpienia pożaru, w porównaniu do odmian spalinowych zasilanych paliwami kopalnymi. Auta bateryjne nie posiadają układu wylotowego (przez co nie może dojść do pożaru od zbyt wysokiej temperatury), nie posiadają przewodów zapłonowych, jak też nie dojdzie w nich do wycieku paliwa, który jest nader niebezpieczny np. w kontakcie z nagrzanymi elementami osprzętu silnika (np. turbosprężarką) i może doprowadzić do wybuchu pojazdów spalinowych (np. zasilanych benzyną bezołowiową)

– czytamy w raporcie „BEV: technologia zwiększa pożarowe bezpieczeństwo", przygotowanym przez Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych (ORPA).

Po Atlantyku na płonącym statku dryfuje 4000 aut. Na pokładzie porsche i bentleyeMamy pełną listę samochodów z Felicity Ace. Są na niej zaskakujące pozycje

Popatrzmy w statystyki

W przypadku pożarów samochodów warto przytoczyć wartości statystyczne. AutoinsuranceEZ przeanalizował zagraniczne dane, pochodzące z Krajowej Rady Bezpieczeństwa Transportu (NTSB), Biura Statystyk Transportu (BTS) oraz tych dotyczących wycofywania pojazdów z rynku. Zgodnie z tym na 100 tysięcy sprzedanych samochodów w 2020 roku, pożarom ulegały ok. 1530 warianty benzynowe i ok. 25 elektrycznych.

Natomiast jak pod uwagę weźmie się całkowitą liczbę pożarów, to pojazdy spalinowe zasilane paliwami konwencjonalnymi są o wiele bardziej niebezpieczne (199 533 przypadków) niż ich elektryczne warianty (52 przypadki). AutoinsuranceEZ dokonał też analizy co było najczęstszą przyczyną wystąpienia pożaru. Z ich danych wynikło, że dla wariantów spalinowych były to: wycieki paliwa, problemy z układem przeciwblokującym, czy spięcia elektryczne. Dla e-pojazdów z kolei były to wyłącznie problemy z akumulatorami.

Rozwijająca się technologia

Mówiąc o akumulatorach należy zaznaczyć, że ich technologia cały czas się rozwija. Prowadzone są intensywne badania naukowe nie tylko nad rodzajem wykorzystanych pierwiastków, ale też nad elektrolitem czy separatorem. Już w tym momencie coraz odważniej mówi się o zmianie, która może niedługo nadejść w świecie akumulatorów trakcyjnych, co oznaczać będzie odejście od wariantów litowo-jonowych (NMC) na rzecz m.in. odmian fosforanowo-litowo-żelazowych (LFP). Jednak eksperci nie zamykają się na nowe.

„(…) producenci cały czas poszukują optymalnego rozwiązania. Przykładem może być choćby wykorzystanie chemii NCA w Tesli Model S (2012), LMO-NCA w Nissanie Leaf (2015), NMC w Renault Zoe (2017), LMO-NMC w Chevrolecie Volt (2016) czy LFP w nowych Teslach (2022)"

– wskazują eksperci z ORPA. Oznacza to, że prace rozwojowe nadal są prowadzone. Docelowo – najprawdopodobniej – firmy skupią się na rozwoju technologii ze stałym elektrolitem.

Pożar samochodu przy ul. Leskiej. Akcja straży pożarnej27 samochodów. Tyle każdego dnia płonie w Polsce. Jakie są tego przyczyny?

Działania na rzecz bezpieczeństwa

Wszystkie te działania mają na celu m.in. zwiększenie bezpieczeństwa. Biorąc pod uwagę obecne wymagania, producenci pojazdów, którzy oferują warianty elektryczne, zrozumieli, że samochody typu BEV wymagają innego spojrzenia na proces użytkowania. Poza akumulatorem trakcyjnym, który nadal jest udoskonalany, posiadają wysokonapięciową instalację. Z tego względu w aucie pojawiły się takie elementy jak nadzorowany proces ładowania, zaawansowane protokoły nadzoru napięcia i temperatury ogniw w akumulatorze, jak też procedury bezpieczeństwa rozłączające prąd w skrajnych przypadkach.

Oznacza to, że gdy dochodzi to niepożądanego skoku napięcia, lub temperatura pakietu (akumulatora) jest zbyt wysoka, to ładowanie albo jest odcinane albo załączany jest system chłodzenia, a przyjmowana moc zmniejszana. Większość e-aut obecnie dostępnych posiada pakiety zabezpieczeń w akumulatorze, w którego skład wchodzą takie elementy, jak:

  • pomiar rezystancji izolacji,
  • wzmocniona konstrukcję akumulatora,
  • BMS – układ zabezpieczający ładowanie,
  • BTMS – kontrola temperatury w poszczególnych ogniwach akumulatora,
  • styczniki rozłączające akumulator, wykorzystujące ładunki pirotechniczne i w ciągu ułamków sekund odcinają napięcie elektryczne w skrajnych sytuacjach, np. w czasie wypadku,
  • nadzorowany proces ładowania,
  • system sterowania ciepłem,

Co ważne większość wymienionych wyżej elementów jest aktywna w pojeździe niezależenie od tego, czy samochód jest uruchomiony czy jest zaparkowany z wyłączony.

Współpraca jest kluczowa

Osiągnięcie tak wysokiego poziomu bezpieczeństwa jest możliwe dzięki współpracy pomiędzy producentami komponentów, akumulatorów i koncernami motoryzacyjnymi. Ci pierwsi są świadomi problemów i zagrożeń jakie mogą wystąpić poprzez stosowanie nieodpowiednich podzespołów. „Dlatego proces wdrażania nowych rodzajów akumulatorów trakcyjnych trwa i jest złożony.

Przykładem może być Tesla, która w niedawno ogłosiła rozpoczęcie procesu przechodzenia z akumulatorów NMC, na LFP" – podano w raporcie. Inni liczący się producenci samochodów, w tym Ford i VW, również pracują nad nowymi rozwiązaniami w tym zakresie, ale opartymi na LFP.

Ogólnie uważa się, że są one o wiele bezpieczniejsze. Mieliśmy dużo czasu, aby w pełni zrozumieć ryzyko i zagrożenia związane z samochodami napędzanymi benzyną i olejem napędowym. Będziemy musieli szybciej nauczyć się, jak radzić sobie z wyzwaniami związanymi z pojazdami elektrycznymi. Ale tak się stanie

– powiedział Paul Christensen, profesor elektrochemii na Uniwersytecie Newcastle, którego badania koncentrują się na pożarach akumulatorów litowo-jonowych i ich bezpieczeństwie. W efekcie wszystkich prac, już w tym momencie udało się osiągnąć wysoki poziom bezpieczeństwa, który najprawdopodobniej będzie jeszcze większy.

Badania przeprowadzone są też przez inną firmę, AutoinsuranceEZ. Z ich oceny wynika, że prawdopodobieństwo zapalenia się pojazdów elektrycznych z akumulatorem wynosi zaledwie 0,03 proc., podczas gdy w przypadku pojazdów z silnikiem spalinowym jest to 1,5 proc.. W przypadku pojazdów hybrydowych, które posiadają zarówno akumulator wysokonapięciowy, jak i silnik spalinowy, prawdopodobieństwo pożaru wynosi 3,4 proc.

– podano w raporcie ORPA.

Gaszenie nadal problemem

To co trzeba jednak jasno podkreślić to problem z gaszeniem pojazdów elektrycznych. Nadal jednostki straży pożarnej muszą się w tej kwestii edukować. Amerykańska organizacja National Fire Protection Association (NFPA) opublikowała wytyczne dotyczące gaszenia pożarów pojazdów elektrycznych, w tym również akumulatorów trakcyjnych. Jasno w nich wskazano, że samochody te należy gasić wodą, ale jak dowodzi materiał NFPA, ilość wody konieczna do trwałego ugaszenia samochodu (a w zasadzie akumulatorów) jest znacząca.

W niektórych przypadkach nawet kilkukrotnie większa niż w przypadku wariantów hybrydowych (z małymi pakietami akumulatorów) lub spalinowych. NFPA podaje, że w zależności od konkretnego przypadku pożaru e-samochodu, zużycie wody sięga 5-10 tys. litrów. Lokalizacja pakietu w podłodze platformy samochodu i jego zabudowa nie ułatwiają gaszenia. Cały proces jest również dłuższy i może trwać 30-60 minut, albo nawet kilka godzin.

Organizacja NFPA zwraca dodatkowo uwagę, że ugaszenie ognia nie zawsze rozwiąże problem. W przypadku powszechnie stosowanych akumulatorów pożar wybuchnie z nową siłą, dopóki nie zostanie obniżona temperatura ogniw akumulatorów. W przypadku jak pozostanie ona wysoka, to może dojść do ponownego pojawienia się ognia.

Dlatego jedną z opcji jest wykrzesywanie kontenera z wodą do którego wkładany jest pojazd i pozostawiany do czasu ustabilizowania temperatury pakietu bateryjnego.

Państwowa Straż Pożarna informowała, że Komenda Miejska PSP m.st. Warszawy kupiła pierwszy w Polsce tego typu kontener, przeznaczony do działań gaśniczych przy pożarach pojazdów elektrycznych. Jest on wyposażony m.in. we wciągarkę, za której pośrednictwem umieszcza się palący pojazd we wnętrzu. Zgodnie z doniesieniami eksperta z Wielkiej Brytanii, taki pojazd pozostawia się w kontenerze na kilka godzin by mieć pewność jego ugaszenia

– podkreślono w raporcie ORPA. Opcją jest też wykorzystanie specjalnie zaprojektowanego urządzenia, które wbija się w akumulator i dzięki zastosowanym w nim dyszom tłoczy wodę do momentu ustabilizowania temperatury. Trzeba jednak w tym miejscu jasno podkreślić, że gaszenie pojazdu powinno się zostawić profesjonalistom.

Pożar Volkswagena ID.3Strażacy chcą zabronić parkowania "elektryków" w garażu podziemnym

Podsumowanie

W przypadku samochodów elektrycznych możemy spać spokojnie. Oczywiście pożary pojazdów będą jeszcze przez jakiś czas miały miejsce. Jednak zaawansowanie technologiczne już w tym momencie wskazuje, że odsetek ten jest mały, a w przyszłości zapewne będzie jeszcze mniejszy.

Pożary samochodów elektrycznych należy uznać za incydentalne, w odniesieniu do ogólnej liczby sprzedawanych e-samochodów. Elektryki z konstrukcyjnego punktu widzenia mają dużo mniej „punktów zapalnych" niż ich spalinowe odpowiedniki, a dzięki postępowi technologicznemu, są dziś bardzo bezpiecznym środkiem transportu. Przypadki związane z pojawieniem się ognia są najczęściej wynikiem czynnika zewnętrznego czy tzw. błędu ludzkiego, a metody i procedury gaszenia stają się coraz bardziej efektywne

– podsumował raport Paweł Mazur z ORPA.

Więcej o: