Hãy Kích Thích Lòng Tin với Ngành Ô Tô: Kế Hoạch Ngăn Chặn Cháy Xe Điện đang Gây Sốc

Tháng trước, một chiếc xe điện Mercedes Benz EQE 350 đã bốc cháy trong bãi đỗ xe ngầm của một tòa nhà chung cư ở Hàn Quốc. Theo báo cáo, 23 người đã được đưa đến bệnh viện và khoảng 900 xe ô tô bị hư hại. Ngọn lửa đạt nhiệt độ hơn 2.700 độ F (1.500 độ C) và lính cứu hỏa mất gần tám giờ để dập tắt.

Sự việc dẫn đến một loạt thay đổi chính sách nhanh chóng trong nước, bao gồm cả sự gia tốc của chương trình chứng nhận pin EV theo kế hoạch và các quy định mới tại Seoul nhằm ngăn chặn chủ sở hữu “sạc quá mức” xe của họ trong các bãi đỗ xe ngầm. Nó cũng thúc đẩy các nhà sản xuất ô tô làm điều mà họ thường không làm: tiết lộ ai sản xuất pin bên trong xe điện của họ. (Đầu tháng 9, chính phủ Hàn Quốc cho biết họ sẽ yêu cầu các nhà sản xuất ô tô tiết lộ thông tin thường được giữ bí mật này.)

Dữ liệu từ Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia, cơ quan điều tra liên bang độc lập của Hoa Kỳ, cho thấy nguy cơ cháy pin xe điện là thấp. Trên thực tế, rất thấp. Một phân tích dữ liệu đó của một công ty bảo hiểm cho rằng có hơn 1.500 xe chạy bằng xăng bốc cháy trên 100.000 xe được bán ra, so với chỉ 25 xe điện.

Ở một mức độ nào đó, cháy là một rủi ro của bất kỳ loại công nghệ pin nào. Các chuyên gia nói về “tam giác cháy”—công thức ba thành phần để đánh lửa. Lửa cần oxy, tia lửa và nhiên liệu. Bởi vì mục đích của xe điện lithium-ion là lưu trữ năng lượng, nên nhiên liệu luôn ở đó. Pin EV được thiết kế để được đóng gói chặt chẽ và tách biệt với các bộ phận khác của xe, nhưng một sự cố như một vụ tai nạn thảm khốc có thể nhanh chóng đưa oxy và nhiệt vào hỗn hợp.

Xây dựng một pin chống cháy

Một số nhà sản xuất pin đã thực hiện các bước để giảm nguy cơ pin của họ bắt lửa. Đầu tiên là tạo ra các quy trình và tiêu chuẩn sản xuất nghiêm ngặt. Điều này rất quan trọng vì bất kỳ loại lỗi nào trong pin cũng có thể dẫn đến hỏa hoạn, Venkat Srinivasan, người nghiên cứu pin và chỉ đạo Trung tâm hợp tác Argonne về khoa học lưu trữ năng lượng tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne của Hoa Kỳ cho biết.

Để hiểu tại sao sản xuất pin lại quan trọng đối với rủi ro cháy nổ, bạn phải hiểu những điều cơ bản về pin lithium-ion. Anode và catot của pin lưu trữ lithium và chúng được kết nối bằng chất điện phân, một hóa chất lỏng truyền các ion lithium giữa hai cực để lưu trữ hoặc giải phóng năng lượng. Nếu, ví dụ, một hạt kim loại nhỏ lọt vào chất điện phân đó thông qua một quy trình sản xuất không sạch và nó tiếp tục bị nhiễm điện khi pin sạc lên và xuống, nó có thể tạo ra tia lửa, mở cell pin và cho phép oxy tràn vào và có thể khiến toàn bộ cụm pin bị cháy.

Những loại lỗi sản xuất pin này vẫn xảy ra. Vào tháng 8, Jaguar đã nói với một số 3.000 chủ sở hữu xe SUV I-Pace 2019 phải đỗ xe bên ngoài vì nguy cơ hỏa hoạn, liên quan đến ba vụ cháy. Nhà sản xuất đằng sau những chiếc xe đó, công ty LG Energy Solution của Hàn Quốc, đã phải chịu Cuộc điều tra an toàn giao thông đường bộ của Hoa Kỳ kể từ năm 2022. Xe BMW, Tổng công ty ô tô, Huyndai, StellantisVà Volkswagen đã thu hồi tất cả các xe do rủi ro về pin (một số trong số đó là xe hybrid chứ không phải xe chạy hoàn toàn bằng điện). Nhưng những tình huống này rất hiếm. Thông qua các quy trình sản xuất vững chắc, “người ta không bao giờ có thể làm cho nguy cơ hỏa hoạn hoàn toàn bằng không, nhưng các công ty tốt đã giảm thiểu rủi ro”, Srinivasan nói.

Hóa chất ít gây cháy hơn

Tin tốt là các loại pin ít bắt lửa hơn đã có mặt trên ô tô, nhờ vào các loại hóa chất pin đặc biệt khó bắt lửa hơn. Kể từ khi chiếc Tesla đầu tiên lăn bánh trên đường vào năm 2008, pin xe điện tiêu chuẩn chủ yếu được làm từ niken và coban. Pin có thành phần này sạc nhanh và chứa nhiều năng lượng, rất phù hợp để sử dụng EV vì người lái xe sử dụng chúng có phạm vi hoạt động dài hơn và sạc nhanh hơn. Chúng cũng có nhiều khả năng rơi vào tình trạng “chạy trốn nhiệt” ở nhiệt độ thấp hơn, trong khoảng từ 400 đến 300 độ Fahrenheit (210 đến 150 độ C).

Nhiệt độ tăng cao là trạng thái mà pin lithium-ion đi vào một loại vòng lặp hỏa hoạn: Một cell pin bị hỏng tạo ra nhiệt và khí dễ cháy, sau đó tạo ra nhiều nhiệt và khí dễ cháy hơn, bắt đầu làm nóng các cell pin gần đó, giải phóng nhiều nhiệt và khí hơn. Sau đó, ngọn lửa sẽ tự duy trì và khó dập tắt.