Auto’s zijn dodelijk. In de Verenigde Staten vermoorden ze jaarlijks meer dan 30.000 mensen. Het gevaar komt van momentum, gewicht, snelheid en een tank vol vluchtige benzine die klaar staat om te ontbranden. Elektrische voertuigen verwijderen het gas. Ze ruilen een brandstoftank in voor een lithium-ionbatterijpakket. Deze verandering verruilt het ene risico voor het andere. Li-ion-batterijen kunnen vlam vatten. Ze kunnen ontploffen.
We hebben het dodental van verbrandingsmotoren aanvaard. Autofabrikanten hebben veiligheidsgordels en airbags gebouwd om de schade te beperken. Wij beschouwen deze dodelijke slachtoffers als de prijs van mobiliteit. Ambulances redden levens omdat ze slachtoffers snel kunnen bereiken. Als we benzineauto’s verbieden, kunnen we die hulpvoertuigen kwijtraken. Het nettoresultaat? Meer doden.
Nu gaan we over op elektrisch. Ruilen we een bekende duivel in voor een onbekende?
Het thermische runaway-risico bij elektrische voertuigen
De angst is geworteld in de energiedichtheid. Lithium-ioncellen verpakken een enorme hoeveelheid stroom in een kleine ruimte. Deze efficiëntie maakt ze tot de standaard voor moderne elektronica en elektrische auto’s. Maar een hoge energiedichtheid betekent ook een hoge potentiële energie. Als de chemie mislukt, verandert het in hitte en vlammen.
Laptop- en telefoonbatterijen zijn klein. Een brand in een telefoon is erg. Een brand in een Tesla Roadster is catastrofaal. Het batterijpakket van de Roadster bevat ongeveer 7.000 individuele cellen. Als één cel thermisch wordt, kan dit een kettingreactie veroorzaken. Het hele peloton zou een bom kunnen worden.
Fabrikanten weten dit. Ze nemen geen risico’s.
Hoe EV-batterijpakketten koel en veilig blijven
Veiligheid in elektrische auto’s gaat over beheersing en controle. Ingenieurs gebruiken meerdere beschermingslagen om oververhitting te voorkomen.
- Elektrische isolatie : botsingssensoren detecteren impact. Zekeringen en stroomonderbrekers schakelen het accupakket onmiddellijk uit. Hierdoor wordt de stroom uitgeschakeld voordat de structuur instort.
- Actieve koeling : warmte is de vijand. Tesla en Ford gebruiken radiatorgekoelde koelvloeistofcircuits voor hun accupakketten. Het koelmiddel circuleert door de cellen om een optimale temperatuur te behouden.
- Luchtkoeling : Nissan gebruikt een andere aanpak in de LEAF. Een luchtkoelsysteem beheert de warmte.
- Fysieke scheiding : de batterij bestaat niet uit één blok. Het is een reeks cellen. Stalen kasten scheiden individuele modules. Als één sectie ontbrandt, voorkomt de stalen barrière dat de brand zich naar de rest van de roedel verspreidt.
Volvo verlegt deze grenzen verder. Veiligheid is altijd hun merkidentiteit geweest. Hun C30 DRIVe Electric plaatst het accupakket weg van de kreukelzones. Hierdoor blijft het hoogspanningssysteem tijdens een crash buiten de primaire impactgebieden.
Thomas Broberg, veiligheidsexpert bij Volvo, gelooft dat elektrische auto’s uiteindelijk de verbrandingsmotoren in veiligheid kunnen overtreffen. Hij suggereert dat de afwezigheid van brandbare vloeibare brandstof en de stijve structuur van batterijpakketten inherente voordelen kunnen bieden.
Het is een hoop. Geen garantie.
De technologie evolueert. De batterijchemie verbetert. Maar de fundamentele fysica blijft bestaan. Hoge energiedichtheid betekent een hoog risico. De vraag is niet of elektrische auto’s veilig zijn. Het is de manier waarop we het risico beheersen. Wij zijn nog steeds aan het leren. De gegevens zijn nieuw. De uitkomsten ontvouwen zich nog steeds.
