Niebezpieczne wraki samochodów elektrycznych. Palą się wiele razy!

Co się pali w samochodzie na prąd?

Inaczej niż w samochodzie spalinowym z auta na prąd nie może wylać się paliwo. Jeśli jednak zapali się benzyna, to w krótkim czasie wypala się, auto płonie "do końca" albo jest wcześniej gaszone – i po sprawie. To, co stanowi najbardziej niebezpieczną pożywkę dla ognia z powodu wydzielającego się toksycznego dymu, to plastik. W nowoczesnych samochodach jest go dużo i jest on tak samo niebezpieczny, niezależnie od napędu pojazdu.

W autach na prąd źródłem zapłonu jest akumulator trakcyjny – pakiet ogniw Li-ion. To właśnie pożar (a właściwie sama jego groźba) akumulatora jest największym problemem związanym z usterkami i wypadkami samochodów elektrycznych. Taki akumulator nie paliw się bowiem w całości od razu.

Co jest nie tak z ogniwami Li-ion?

Ogniwa Li-ion są bardzo niestabilne. Są wrażliwe zwłaszcza na podwyższoną temperaturę. Z powodu przegrzania, zwarcia albo uszkodzenia mechanicznego mogą się zapalić. A jednak powszechnie używamy ich w telefonach, laptopach i – poza produktami wyprodukowanymi "z błędem" – bardzo rzadko sprawiają one problemy. To dlatego, że akumulatory Li-ion obowiązkowo otoczone są szeregiem zabezpieczeń. Gdy tylko temperatura ogniw przekroczy bezpieczny próg, czujniki termiczne przerywają obwód, odcinając ładowanie albo pobór energii z akumulatora. Przy mniejszym zagrożeniu system zmniejsza tylko prąd ładowania albo ogranicza oddawanie energii. Ogniwa nigdy nie są rozładowywane do końca (wskaźnik "zero proc. naładowania pokazuje ilość energii dostępnej dla użytkownika, a nie faktyczny poziom energii w ogniwach) i – w bardzo wielu urządzeniach – nigdy nie są ładowane do pełna. To dlatego, że całkowicie rozładowane ogniwo Li-ion "puchnie", rozrywając obudowę, a z kolei przeładowane ogniwo rozgrzewa się, co grozi pożarem. Zdarzają się pożary hulajnóg elektrycznych podczas ładowania, ale to tylko dlatego, że z powodu kosztów chińscy producenci stosują niepełne zabezpieczenia.

Pancerna obudowa może stać się pułapką

W samochodach dodatkowo akumulator trakcyjny umieszczony jest w pancernej i wodoszczelnej obudowie, nawet w czasie wypadku w niewielkim stopniu narażonej na bezpośrednie uderzenie. Oprócz tego, na wszelki wypadek, w wielu autach, np. BMW, uruchomienie zabezpieczeń pirotechnicznych (np. poduszki powietrznej) oznacza automatyczną blokadę akumulatora. Sygnał wysyłany jest do sterownika baterii, a błąd usunąć może (przynajmniej w teorii) nie warsztat, choćby i autoryzowany, a jedynie upoważnione centrum obsługi akumulatorów. Cały akumulator musi być odesłany do miejsca, gdzie przejdzie przegląd i albo zostanie poddany regeneracji m.in. sprawdzeniu każdego ogniwa (precyzyjniej rzecz biorąc: modułu ogniw) z osobna albo wymianie. To dlatego delikatnie "stuknięte" BMW i3 można kupić za granicą za grosze. Koszty powypadkowej obsługi akumulatorów trakcyjnych są wysokie. W praktyce taki akumulator można wykorzystać jako domowy magazyn energii.

Samochód po wypadku do torby. Tak lepiej?

Co do wielkiej torby z PCV wypełnionej wodą, w którą na poligonie w Meppen zapakowano uszkodzonego Volkswagena ID.3, to jest to odpowiedź na jeszcze jeden problem pożarowy związany z samochodami na prąd. Problem polega na tym, że akumulator trakcyjny składa się z bardzo wielu ogniw, które prawie nigdy nie zapalają się – jeśli już muszą się zapalić – równocześnie. "Lokalny" pożar jednej paczki ogniw uszkadza kolejne. Dochodzi do niewielkich przebić, stopniowego wyzwalania się energii, wzrostu temperatury i kolejnego pożaru – wtedy temperatura rośnie do 1300 stopni Celsjusza. Specjalne separatory pomiędzy paczkami ogniw topią się, "izolując" kolejne sekcje ogniw, ale nie działa to w stu procentach skutecznie. Jako że obudowa jest pancerna, nie zawsze można dostać się do niej i dotrzeć do łatwopalnego pakunku, pozostaje wtedy schładzanie obudowy z zewnątrz. Uszkodzony samochód na prąd może więc zapalać się kilkakrotnie w ciągu kilku dni. Niektórzy producenci, np. Jaguar, zalecają odstawienie wraku w bezpieczne miejsce na okres dwóch tygodni – potem dopiero można bezpiecznie go rozebrać.

Torba z wodą ma mieć tę zaletę, że izoluje samochód na tyle dobrze, iż można go zamkniętego w tym opakowaniu ustawić w bliskiej odległości budynków i innych pojazdów. Materiał, z którego jest wykonana, wytrzymuje temperaturę do 1300 stopni.

Samochód do kontenera z wodą. Dużo jej trzeba

Obecnie stosuje się oraz testuje szereg metod postępowania z samochodami elektrycznymi po wypadku albo takimi, które już się zapaliły.

• To np. kontenery wypełnione wodą, w których umieszcza się samochód na kilka-kilkanaście dni. Niestety, potrzeba do tego bardzo wiele wody, ok. 10 tys. litrów. Odpowiedni pojemnik jest też drogi, kosztuje ok. 300 tys. zł.
• Można też za pomocą specjalnych "kolców" przebić obudowę akumulatora i zalać całość stosunkowo niewielką ilością wody
• Specjalne koce gaśnicze, duże i wyjątkowo odporne na ciepło, opóźniają rozwój pożaru i dają ratownikom czas "na zastanowienie"
• Producenci akumulatorów zaczynają instalować w obudowach "korki", które same otwierają się pod wpływem rosnącego wewnątrz ciśnienia – wtedy można do środka nalać wody
• Innym sposobem jest wykonanie elementów "pancernej" obudowy akumulatora z materiałów, które pod wpływem gorąca topią się, odsłaniając dostęp do zawartości

Torba na samochód nie całkiem idealna

Co do torby, w którą na pokazie opakowano uszkodzone ID.3, to nie jest to rozwiązanie idealne. Przede wszystkim kosztuje ona 6000 euro (ok. 30 tys. zł), jest jednorazowa i po użyciu wymaga utylizacji jako produkt niebezpieczny. Nie jest na tyle duża, by zmieścić minibusa. Wymaga też użycia dużej ilości wody (w przypadku samochodów hybrydowych nawet więcej, ponieważ ich baterie są umieszczone wyżej, a pojazd musi być zalany do górnej krawędzi baterii). Zawsze w przypadku "zabezpieczenia wodnego" powstaje też problem utylizacji wody. Jeśli z akumulatora wycieknie elektrolot i zareaguje z wodą, powstaje toksyczna substancja.

Reasumując…

W miarę rozwoju elektromobilności z pewnością powstaną rozwiązania przeciwpożarowe, które dziś trudno sobie wyobrazić. Dobrze, że ludzi i firmy nad tym pracują. Na razie idealnego rozwiązania nie ma.