Автомобили смертельно опасны. В Соединенных Штатах они ежегодно уносят жизни более 30 000 человек. Опасность исходит от инерции, массы, скорости и бака, полного легковоспламеняющегося бензина, готового вспыхнуть. Электромобили исключают использование бензина. Они заменяют топливный бак пакетом литий-ионных аккумуляторов. Эта замена меняет один риск на другой. Литий-ионные аккумуляторы могут загореться. Они могут взорваться.
Мы примирились со смертностью двигателей внутреннего сгорания. Автомобильные производители создали ремни безопасности и подушки безопасности, чтобы смягчить последствия аварий. Мы рассматриваем эти жертвы как цену за мобильность. Скорая помощь спасает жизни, потому что может быстро добраться до пострадавших. Если бы мы запретили автомобили с бензиновыми двигателями, мы могли бы потерять эти экстренные транспортные средства. Итоговый результат? Больше смертей.
Теперь мы переходим на электрические автомобили. Меняем ли мы известного дьявола на неизвестного?
Риск теплового разгона в электромобилях
Страх коренится в плотности энергии. Литий-ионные элементы упаковывают огромное количество энергии в небольшое пространство. Эта эффективность делает их стандартом для современной электроники и электромобилей. Но высокая плотность энергии также означает высокий потенциал энергии. Если химическая реакция выходит из-под контроля, она превращается в тепло и пламя.
Аккумуляторы ноутбуков и телефонов малы. Пожар в телефоне — это плохо. Пожар в Tesla Roadster — это катастрофа. Пакет аккумуляторов Roadster содержит примерно 7 000 отдельных элементов. Если один элемент перегреется, это может вызвать цепную реакцию. Весь пакет может превратиться в бомбу.
Производители знают об этом. Они не рискуют.
Как пакеты аккумуляторов электромобилей остаются холодными и безопасными
Безопасность электромобилей заключается в сдерживании и контроле. Инженеры используют несколько уровней защиты, чтобы предотвратить тепловой разгон.
- Электрическая изоляция : Датчики столкновения обнаруживают удар. Предохранители и автоматические выключатели немедленно отключают пакет аккумуляторов. Это отключает питание до того, как конструкция разрушится.
- Активное охлаждение : Тепло — враг. Tesla и Ford используют контуры охлаждения с радиаторным охлаждением для своих пакетов аккумуляторов. Охлаждающая жидкость циркулирует через элементы, чтобы поддерживать оптимальную температуру.
- Воздушное охлаждение : Nissan использует другой подход в модели LEAF. Система воздушного охлаждения управляет теплом.
- Физическое разделение : Аккумулятор не является единым блоком. Это массив ячеек. Стальные корпуса разделяют отдельные модули. Если один сегмент загорится, стальная преграда остановит распространение огня на остальную часть пакета.
Volvo расширяет эти границы еще дальше. Безопасность всегда была идентичностью их бренда. Их C30 DRIVe Electric размещает пакет аккумуляторов вдали от зон деформации. Это держит высоковольтную систему вдали от основных зон удара во время аварии.
Томас Боргберг, эксперт по безопасности в Volvo, считает, что электромобили в конечном итоге могут превзойти двигатели внутреннего сгорания по безопасности. Он предполагает, что отсутствие легковоспламеняющейся жидкой топлива и жесткая структура пакетов аккумуляторов могут предлагать присущие им преимущества.
Это надежда. Не гарантия.
Технологии развиваются. Химия аккумуляторов улучшается. Но фундаментальная физика остается прежней. Высокая плотность энергии означает высокий риск. Вопрос не в том, безопасны ли электромобили. Вопрос в том, как мы управляем риском. Мы все еще учимся. Данные новые. Исходы еще формируются.
