Incendi di veicoli elettrici in aumento: l'India ha bisogno di una politica rigorosa di sicurezza della batteria
Pubblicato: 2022-06-19È stato dimostrato che l'elettrificazione dei veicoli riduce le emissioni di gas serra funzionando anche in modo più efficiente rispetto ai veicoli convenzionali con motore a combustione interna (ICE).
Anche i veicoli ICE più avanzati hanno un'efficienza inferiore al 50%, mentre un EV ha un'efficienza molto più elevata di circa il 90%
Sebbene non sia obbligatorio per i produttori di veicoli elettrici adottare questi standard, solo un'implementazione più rigorosa delle politiche e degli standard di sicurezza della batteria ridurrà l'aumento degli incendi di veicoli elettrici
Ogni anno che passa, la domanda globale di veicoli elettrici (EV) continua a crescere. Ciò è in gran parte dovuto alla qualità dell'aria e alle normative ambientali, nonché alla crescente domanda dei consumatori e a soluzioni energetiche più economiche. Inoltre, i progressi significativi nelle tecnologie delle batterie EV e agli ioni di litio possono essere attribuiti alla loro crescente popolarità.
È stato dimostrato che l'elettrificazione dei veicoli riduce le emissioni di gas serra funzionando anche in modo più efficiente rispetto ai veicoli convenzionali con motore a combustione interna (ICE). Il problema principale riguarda i propulsori convenzionali e l'ICE come fonte di alimentazione. Anche i veicoli ICE più avanzati hanno un'efficienza inferiore al 50%, mentre un EV ha un'efficienza molto più elevata di circa l'85%.
Tuttavia, man mano che più veicoli elettrici diventano operativi in tutto il mondo, è probabile che il rischio di incendi aumenterà. Ciò può danneggiare la batteria agli ioni di litio, mettendo a rischio l'industria e coloro che sono coinvolti nelle operazioni post-incidente.
Esistono vari tipi di batterie agli ioni di litio, ognuna con il proprio fattore di forma, la chimica delle celle e l'integrazione nei veicoli elettrici. Ci sono batterie agli ioni di litio, ad esempio, con un meccanismo intercambiabile e alcune che funzionano in modalità carica e guida. Per utilizzare le batterie agli ioni di litio in sicurezza, è estremamente essenziale mantenere le celle entro un determinato intervallo di tensione e temperatura. Questi limiti possono essere superati a seguito di un incidente accidentale o di un guasto all'interno di un veicolo o di un pacco batteria.
Una serie di incendi in veicoli elettrici a due ruote negli ultimi mesi hanno sollevato preoccupazioni circa la regolamentazione e gli standard di sicurezza di questo segmento in rapida crescita dell'industria automobilistica. Dati i recenti incendi nei veicoli elettrici a due ruote, il governo indiano dovrebbe emettere presto standard per le batterie dei veicoli elettrici. La politica dettagliata riguarderà i test delle prestazioni e gli standard di produzione, insieme alla resistenza al calore di queste batterie.
Nel frattempo, il governo ha incaricato le autorità responsabili , come il Center for Fire, Explosive and Environment Safety (CFEES), un laboratorio dell'Organizzazione per la ricerca e lo sviluppo della difesa (DRDO), di indagare sugli incidenti di incendio associati a questi veicoli elettrici.
Le batterie sono il componente più costoso, più grande e più importante di un veicolo elettrico. Il clima indiano e le condizioni stradali sono difficili, quindi è fondamentale prendersi cura della batteria e delle sue esigenze di ricarica. Anche i difetti di fabbricazione, come imperfezioni e/o contaminanti nel processo di assemblaggio, possono causare instabilità termica. Il runaway termico si verifica quando una cella della batteria va in cortocircuito e inizia a surriscaldarsi.
Oltre a questo, anche la selezione di celle di alta qualità e la progettazione di un pacco batteria con i migliori sistemi di gestione termica e un sistema di gestione della batteria intelligente (BMS) svolgono un ruolo molto significativo nel miglioramento dei parametri di sicurezza della batteria.
Normative sulla sicurezza della batteria attualmente in vigore
I recenti incendi legati ai veicoli elettrici hanno sollevato preoccupazioni su diversi aspetti del processo di produzione delle due ruote elettriche del paese. Indipendentemente dal fatto che il pacco batteria sia prodotto localmente, assemblato o importato, tutte le unità sono soggette agli standard dell'industria automobilistica (AIS) dell'India come stabilito dall'Associazione per la ricerca automobilistica dell'India (ARAI). Di seguito sono riportati alcuni standard normativi applicabili per la sicurezza della batteria ai sensi dell'AIS attualmente seguiti in India:
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- AIS 038 REV 1 (2015): Sicurezza dei veicoli
Questa norma specifica la sicurezza funzionale dei veicoli a propulsione elettrica. I test includono la protezione contro le scosse elettriche, il contatto diretto/indiretto e gli effetti dell'acqua, tra gli altri.
- AIS 048 (2009): Sicurezza della batteria
Questo standard copre i requisiti di sicurezza della batteria. Si rivolge principalmente a due tipi di test, come indicato di seguito:
- Test di abuso elettrico (eseguito a livello di cella): test di cortocircuito e sovraccarico
- Test di abuso meccanico (condotto a livello di modulo o pacco): test di vibrazione, shock meccanico e ribaltamento
Un test di penetrazione del chiodo viene eseguito anche a livello di cella secondo AIS 048.
Secondo le recenti linee guida del Ministero dei trasporti stradali e delle autostrade (MoRTH), questo standard (AIS 048) sarà gradualmente eliminato a partire da dicembre 2022. Come annunciato dal Ministero dei trasporti stradali e delle autostrade (MoRTH) il 27 dicembre 2021, AIS 156 e gli standard AIS 038 Rev 2 diventeranno obbligatori dal 27 dicembre 2022.
- AIS 038 Rev 2 (2020): batteria e sicurezza del veicolo (per auto elettriche, autobus e camion)
Questo standard affronta un approccio di sicurezza a livello di sistema, in cui la batteria e il veicolo sono trattati come una singola unità. AIS 038 Rev 2 è sviluppato secondo GTR 20 Fase 1 (UNR100 Rev3).
- AIS 156 (2020): batteria e sicurezza del veicolo (per 2 ruote elettriche, 3 ruote e biciclette elettriche)
Questo standard affronta un approccio di sicurezza a livello di sistema, in cui la batteria e il veicolo sono trattati come una singola unità. AIS 156 è preparato in linea con UN R136.
Questi test sono sufficienti?
Proprio come lo standard R136 certificato dalle Nazioni Unite adottato a livello internazionale, anche lo standard AIS-156 pone una forte enfasi sui test, sulle misure di protezione dagli urti e sulle prestazioni di una batteria tipica quando è sovraccarica e scarica.
Sembrano essere molto completi in termini di standard. Tuttavia, testano solo un pacco batteria. Inoltre, i test non tengono conto delle prestazioni di una batteria e dei suoi sistemi di gestione nel tempo. A tal fine, gli OEM (Original Equipment Manufacturers) devono stabilire un sistema che superi il rigore e il rigore di questi test in ogni modo e per tutti i pacchi batteria prodotti.
Il Bureau of Indian Standards (BIS) ha stabilito parametri standardizzati per le prestazioni delle batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli elettrici. Sono inoltre in fase di sviluppo due ulteriori standard di sicurezza della batteria .
Questo nuovo standard BIS è noto come IS 17855:2022 ed è stato sviluppato in conformità con l'International Organization for Standardization (ISO) 12404-4:2018. Sono stati sviluppati pensando a scenari di veicoli elettrici reali, come un veicolo in parcheggio, un sistema di batterie in spedizione, funzionamento a batteria a basse e alte temperature e così via.
Sebbene non sia obbligatorio per i produttori di veicoli elettrici adottare questi standard, riteniamo che solo un'implementazione più rigorosa delle politiche e degli standard di sicurezza delle batterie più recenti ridurrà l'aumento degli incendi di veicoli elettrici e alla fine aiuterà il mercato dei veicoli elettrici a crescere.