Expliqué : pourquoi les véhicules électriques indiens prennent-ils feu ?
Publié: 2022-04-24Dernièrement, l'espace indien des véhicules électriques (EV) a été en effervescence avec des nouvelles de deux-roues qui ont pris feu
La fabrication de cellules en Inde doit être un exercice bien pensé après avoir parfaitement compris le processus impliqué, y compris ses limites.
À l'ère de la diffusion virale des médias sur Internet, les malentendus peuvent affecter négativement l'avenir des véhicules électriques. Pour éviter de tels incidents à l'avenir, nous devrions indigéniser nos normes et nos valeurs pour les routes indiennes
Dernièrement, l'espace indien des véhicules électriques (EV) a été en effervescence avec des nouvelles concernant une série d'incendies dans différentes régions de l'Inde . De tels incidents sont une source de préoccupation majeure pour les parties prenantes de l'industrie des véhicules électriques et leurs clients.
Certains ont attribué ces incendies à une combinaison de la hausse des températures dans nos villes et du mauvais système de gestion thermique de la batterie du VE. Avec de nombreuses idées fausses sur les étés indiens et une mauvaise gestion thermique, il serait faux de les attribuer aux incendies de véhicules électriques.
Le cas des piles au lithium
Au lieu de cela, nous devrions préférer regarder de plus près comment une batterie lithium-ion (Li-ion) est emballée et conçue. Un véhicule électrique composé de cellules Li-ion nécessite quelques centaines de degrés Celsius avant de subir un "incident d'emballement thermique" qui provoque des incendies de véhicules électriques. Des conditions météorologiques extrêmement chaudes et des systèmes de gestion thermique inappropriés de la batterie peuvent avoir un impact négatif sur les performances et raccourcir la durée de vie, mais ils ne provoquent pas d'incendies.
Plusieurs fabricants de batteries Li-ion garantissent qu'elles s'éteignent automatiquement autour de 45-55 degrés Celsius. Si ces dispositifs de sécurité ne sont pas intégrés au véhicule, la chaleur générée par les batteries peut provoquer une pointe de quelques centaines de degrés Celsius.
Ces incendies sont un cas de défaillance du contrôle de la qualité, peut-être quelque chose qui n'a pas été pris en compte lors de la phase de conception. Il se peut que les modèles météorologiques pour différentes zones géographiques cibles n'aient pas été pris en compte Ou que le processus d'assemblage du pack n'ait pas été le plus robuste ou se soit simplement limité à des tests qui n'exposaient pas les fissures de l'armure.
Sélection des cellules, qualité et conception de la batterie
Au cours de l'année écoulée, la demande et les ventes de véhicules électriques ont explosé, en particulier les 2-roues. Nous avons également assisté à une ruée vers la sécurisation des chaînes d'approvisionnement des cellules de batterie compte tenu de l'essor de la demande mondiale. C'est pourquoi les fabricants d'équipement d'origine (OEM) recherchent des alternatives afin de préserver leurs calendriers de production. Alors que la plupart des cellules offrent une sortie similaire pour une bande de spécifications donnée, le contrôle de la qualité peut être une grande variable.
La sélection des cellules est un facteur important dans le développement de la conception de l'ensemble de la batterie, et les écarts dans les cellules peuvent se traduire par des écarts plus importants dans la sortie du pack. Ainsi, lorsque nous examinons plusieurs chaînes d'approvisionnement cellulaires, chacune doit être vérifiée. La vérification d'une marque et d'un modèle de cellule nécessite des tests exhaustifs pour garantir les performances et la sécurité dans un large éventail de conditions et, en tant que tel, n'est pas un processus qui peut être accéléré.
Récemment, la plupart des incendies de batterie peuvent être attribués à des courts-circuits entraînant un courant incontrôlé. Dans cet état, les cellules s'échauffent au-delà de 100°C. La mauvaise qualité des cellules et la mauvaise conception des batteries provoquent des courts-circuits. De plus, l'absence d'un système de gestion de batterie (BMS) approprié fait que les cellules ne sont pas gérées correctement avec les bonnes technologies de détection et logicielles.
Cette élévation de température affecte la durée de vie et les performances de la batterie, mais elle ne provoque pas d'incendie EV. Pour prendre feu, une batterie lithium-ion doit être chauffée à quelques centaines de degrés Celsius. Ce qui n'est pas possible à cause de la chaleur ambiante ou de la chaleur générée par une batterie opérationnelle. Il doit y avoir un court-circuit pour que la cellule de la batterie atteigne ce type de température.
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De nombreux véhicules électriques qui ont pris feu utilisaient une chimie de batterie plus sensible à la température appelée NMC. Les batteries NMC offrent une combinaison de nickel, de manganèse et de cobalt. Pour utiliser une pâte plus sensible à la température, au niveau de la batterie, aucune mesure de conception n'a été prise pour garantir qu'elle est correctement refroidie thermiquement.
On pourrait également faire valoir que les matériaux extincteurs faisaient défaut dans ces véhicules en raison des coûts supplémentaires, du volume et des exigences de poids dans le véhicule. De nombreux équipementiers coupent les coins ronds juste pour réduire les coûts et assurer une plus grande autonomie de batterie, puis lancent ces produits sans tous les bons choix de conception.
Mise à l'échelle rapide et contrôle qualité insuffisant
Il y a eu une mise à l'échelle rapide dans l'espace d'assemblage des véhicules électriques et des batteries au cours de l'année écoulée. Cela a conduit à une augmentation des appels à la fabrication, mais la fabrication est une activité qui nécessite des capacités. Le renforcement des capacités demande du temps. Il existe également des problèmes de contrôle de la qualité qui peuvent survenir lorsque l'échelle de fabrication est augmentée, ce qui nécessite également plus de temps pour être résolu.
Ce n'est pas un processus qui peut être accéléré, et certainement pas aussi vite qu'il s'est produit au cours de la dernière année. Si elle n'est pas effectuée correctement, la mise à l'échelle de la fabrication peut être chaotique et entraîner des cauchemars en matière de contrôle de la qualité. Les véhicules électriques, l'assemblage de la batterie ainsi que l'écosystème des fournisseurs de support sont assez nouveaux en Inde et il faudra un certain temps pour établir des normes de contrôle de la qualité .
Dans le cadre de la politique FAME India (Faster Adoption and Manufacturing of Electric and Hybrid Vehicles in India), les équipementiers sont essentiellement incités à fournir des batteries de plus grande capacité sans modifier la conception des véhicules. Essayer de mettre une plus grande capacité dans le même volume oblige les concepteurs de packs à faire des compromis sur les aspects de sécurité de l'ingénierie des packs. L'augmentation du nombre de véhicules vendus avant que le contrôle de la qualité n'ait pu être stabilisé est la principale raison de ces incendies.
La voie à suivre
Tout d'abord, le contrôle qualité de l'assemblage des batteries et de la fabrication localisée des composants doit être perfectionné. Nous avons besoin de chaînes d'approvisionnement locales sécurisées pour les cellules, celles qui sont fabriquées en tenant compte des conditions indiennes.
L'Inde n'a pas encore participé au processus de fabrication de batteries lithium-ion ou de cellules LiBs. Avec le programme d'incitations liées à la production (PLI) , le pays est sur la voie d'une mise à l'échelle massive des véhicules électriques. La fabrication de cellules en Inde doit être un exercice bien pensé après avoir parfaitement compris le processus impliqué, y compris ses limites. Il faut comprendre que le processus de fabrication conventionnel des cellules LIB est extrêmement sensible au contrôle de la qualité. Même le plus petit dérapage pose des problèmes de sécurité.
La conception et le processus de fabrication des cellules LIB doivent être retravaillés pour répondre aux exigences indiennes. Nous avons besoin d'un capteur de système de mesure de température approprié intégré. Lorsque la cellule de la batterie dépasse une certaine température, le système coupe l'alimentation, immobilise le véhicule et envoie un message à l'utilisateur pour qu'il amène ce véhicule en réparation.
Venir à l'autre côté de l'équation - la situation de charge. Avec de nombreuses personnes utilisant des chargeurs intelligents pour recharger leurs véhicules électriques, l'industrie peut tirer parti de cette technologie pour obtenir des données sur la température ou la santé de la batterie. Des mesures de sécurité telles que le chargeur informant le conducteur que la température de la batterie est trop élevée et ne peuvent pas être chargées, doivent être réfléchies.
Avec les réglementations en constante évolution dans l'industrie des véhicules électriques, il peut être difficile de tout suivre. Mais l'industrie devrait faire un effort conscient pour garder une longueur d'avance. Tous les acteurs des véhicules électriques doivent présenter une certification de résistance à la température et la fournir aux clients lorsqu'ils achètent un nouveau véhicule. Nous devrions construire plusieurs laboratoires tiers en Inde capables de tester ces batteries à différentes températures et conditions de fonctionnement et fournir aux équipementiers un certificat de température.
Résumé
À l'ère de la propagation virale des médias Internet, les malentendus peuvent avoir une incidence négative sur l'avenir des véhicules électriques. Pour éviter de tels incidents à l'avenir, nous devons indigéniser nos normes et nos valeurs pour les routes indiennes. Les acteurs de l'industrie doivent prendre un appel pour obtenir une certification tierce même si le régulateur ne l'exige pas.
Ces types d'accidents et de revers font partie du processus, en particulier lors de la transition vers les technologies modernes. À terme, nous pouvons nous attendre à ce que de meilleures solutions et systèmes de sécurité soient intégrés aux véhicules électriques.