Mitos dan kenyataan tentang keselamatan sepeda motor listrik

Mitos dan kenyataan tentang keselamatan sepeda motor listrik
sebuah MotoE sedang diisi ulang dari kolom Enel X.

Pada 14 Maret 2019, saat pengujian di lintasan Jerez, E-paddock, struktur yang digunakan untuk menampung kendaraan MotoE Piala Dunia, terbakar. Semua sepeda tim dan sepeda prototipe hancur terbakar Energica (di sini Anda akan menemukan cerita tentang apa yang terjadi). Dinamika pasti kebakaran masih dalam penyelidikan, tetapi Dorna melaporkan bahwa tidak ada sepeda motor yang mengisi daya dan penyebabnya adalah korsleting yang melibatkan stasiun pengisian. Dari sana api akan menyebar ke seluruh E-paddock. Meski penyebab kebakaran bukan sepeda motor, namun peristiwa tersebut menyoroti dugaan bahaya kendaraan listrik (EV - Electric Veichles), khususnya baterai.

Sisa-sisa a MotoE setelah kebakaran di paddock di Jerez

Kami ingin mulai dari titik ini untuk mengatasi masalah keamanan baterai kendaraan listrik dan untuk itu kami meminta dukungan dari Luca Parisi, petugas pemadam kebakaran Komando Trento, pakar nasional untuk memerangi kebakaran di lingkungan terbatas dan bertenaga. kendaraan alternatif dan editor situs cfbt-it.org. Selain Parisi, kami memanfaatkan pengalaman APT Group, pusat pelatihan dan pelatihan utama Italia di bidang keselamatan (link).
Untuk memulai, harus diklarifikasi bahwa kita berbicara tentang baterai Lithium dalam banyak variannya. Jenis baterai ini mewakili teknologi mobilitas listrik yang canggih; bagi mereka yang tertarik dengan topik tersebut, kami membicarakannya di bagian ini (link).

Mugen Shinden Hachi yang akan balapan TTZero 2019 di Isle of Man

Baterai lithium tidak hanya ditemukan di gang-gang listrik, tetapi ada di mana-mana, masing-masing dari kita memiliki setidaknya selusin baterai di rumah: ponsel, komputer, tablet, speaker, headphone, penyedot debu, bor, dan sebagainya. Yang berubah pada kendaraan listrik adalah ukuran dan energi yang disimpan, semakin besar baterainya, semakin besar pula kerusakannya jika terjadi kecelakaan.
Apa bahaya baterai ini? Terutama, ketika mereka terbakar mereka sangat sulit untuk dipadamkan dan kita akan lihat mengapa nanti. Tapi ini bukan yang paling diperdebatkan tetapi kemungkinan api berkembang dari baterai. Sekarang, ini adalah peristiwa yang mungkin terjadi, meskipun jarang, dan ketika itu terjadi, hal itu disebabkan oleh fenomena yang disebut Pelarian Termal, yang merupakan peningkatan suhu yang cepat dan tak terhentikan karena serangkaian reaksi berantai.

sebuah MotoE sedang diisi ulang

Berbicara tentang MotoE, baterai bekerja pada suhu antara 50 ° C dan 55 ° C, pada 60 ° C sistem perlindungan (Sistem Manajemen Baterai - BMS) dipicu dan baterai dicabut dan dibuat aman. Secara umum baterai lithium masih stabil hingga 80 ° C. Namun, jika suhu naik lebih lanjut, sekitar 130 ° C, reaksi pertama yang memicu Thermal Runaway akan dipicu. Jika panas baterai tidak hilang, suhu terus meningkat, menghasilkan serangkaian reaksi berantai di mana baterai itu sendiri menghasilkan elemen-elemen bahan bakar pembakaran, terutama hidrogen. Lebih lanjut, reaksi ini didominasi oleh eksotermik, yaitu menghasilkan panas. Baterainya sendiri yang menghasilkan gas dan panas dari dalam yang membuatnya terbakar dan itulah sebabnya api baterai lithium sangat sulit dipadamkan. Sebagai contoh, kenaikan suhu berpindah dari sekitar 1 ° C / menit pada tahap awal fenomena, ke 100 ° C / menit dan lebih, melalui dinamika internal baterai dan tanpa masukan panas dari luar.

Elemen baterai kendaraan seri Auri e-tron

Baterai litium dapat terbakar karena alasan yang terutama disebabkan oleh komponen berkualitas buruk, kerusakan karena benturan, atau penyebab eksternal lainnya (misalnya paparan sumber panas yang kuat). Dalam kasus kendaraan listrik, bahaya yang terkait dengan dampak mekanis yang kuat sejauh ini merupakan yang utama; Karena itulah aki mobil memiliki pelindung di bagian bawah untuk melindunginya dari benturan dengan benda di jalan.
Dari cara baterai lithium terbakar, diperoleh teknik pemadaman yang saat ini diadopsi di seluruh dunia: mendinginkan baterai dengan air sampai suhunya diturunkan di bawah titik di mana gas dan panas yang tidak lagi dihasilkan pembakaran bahan bakar. Namun, masalahnya tidak sesederhana itu karena sebelum bertindak bahkan di tengah baterai, perlu untuk mendinginkan bagian terluar dan untuk ini dibutuhkan waktu dan banyak air (untuk baterai Tesla diperkirakan 9000 liter air dibutuhkan). Selain itu, air membatasi penyebaran api ke lingkungan sekitar dan mencegah risiko penyalaan baru. Kasus Tesla di Amerika Serikat bersifat lambang: api yang dihasilkan karena kecelakaan mobil dinyalakan kembali dua kali setelah dipadamkan.

Baterai formula dipasok oleh Williams Advanced Engineering

Untuk membantu petugas pemadam kebakaran, perancang baterai sedang mengembangkan beberapa langkah untuk memungkinkan baterai menjadi dingin dari dalam juga. Salah satu contohnya adalah baterai mobil formula. Hingga kejuaraan edisi 2018, perusahaan Inggris Williams Advanced Engineering merancang dan memasok baterai ke semua tim yang berpartisipasi. Desainnya menyediakan rongga, terintegrasi ke dalam bodi baterai, berisi air, dan mampu menampung pemanasan baterai selama 10 menit. Ini adalah waktu yang cukup bagi kendaraan penyelamat untuk menyelamatkan pilot dan menghubungkan truk pemadam kebakaran ke dua sambungan yang disediakan pada badan baterai untuk benar-benar membanjirinya. Tak satu pun dari ini yang pernah berfungsi karena selama total 240.000 km yang dilalui oleh mobil formula di musim lalu hanya ada 2 kerusakan dan tidak ada pelarian termal. Perlu juga ditegaskan kembali bahwa event ini tidak pernah mempengaruhi motor yang diproduksi oleh Energica seperti yang dinyatakan oleh Giampiero Testoni, direktur teknis perusahaan (di sini catatannya).

Ego Corsa sedang dibangun di Energica

Beberapa model baterai terdiri dari sel yang terbagi menjadi beberapa modul yang dipisahkan oleh lapisan bahan tahan api, hal ini untuk mencegah penyebaran api dari satu modul ke modul yang berdekatan.
Saat ini tidak ada statistik umum tentang kebakaran mobil listrik tetapi, dari apa yang tersedia, tidak ada risiko kebakaran EV yang lebih tinggi daripada kendaraan tradisional (sumber National Highway Traffic Safety Administration).
Perlu digarisbawahi bahwa risiko baterai litium bukanlah kecenderungan untuk menyala sendiri, suatu peristiwa yang sangat tidak mungkin terjadi, karena kesulitan untuk memadamkannya setelah terlibat dalam kebakaran karena penyebab eksternal. Itulah yang terjadi dengan MotoE di Jerez. Untuk itu perlu dikembangkan teknik pemadaman kebakaran yang memadai dan melatih personel yang siap untuk melakukan intervensi, baik itu pemadam kebakaran atau race marshal di sirkuit (misalnya, pada akhir tahun 2018 di Amerika Serikat 1 petugas pemadam kebakaran dari 4 dilatih untuk campur tangan jika terjadi kebakaran kendaraan listrik - sumber NFPA - Asosiasi Perlindungan Kebakaran Nasional).
Produsen juga berkomitmen untuk mengembangkan baterai yang lebih aman. Langkah pertama telah diambil dengan baterai polimer litium yang tidak mengandung pelarut organik yang merupakan elemen yang mudah terbakar dari baterai litium klasik. Namun perkembangan lain diharapkan terjadi di tahun-tahun mendatang.

Terima kasih
Luca Parisi (http://www.cfbt-it.org)
Grup ATP (http://www.aptgroup.it)

Sumber
Majalah Motorsport - “MotoE: apakah ini aman? " Penulis Mat Oxley (link)
http://www.antincendio-italia.it
Williams Teknik Lanjutan (link)
NFPA - Asosiasi Perlindungan Kebakaran Nasional (link)
Departemen Energi Amerika Serikat - Laboratorium Nasional Sandia (link)

EnglishItalianSpanishIndonesian