증가하는 EV 화재: 인도는 엄격한 배터리 안전 정책이 필요합니다
게시 됨: 2022-06-19차량 전기화는 온실 가스 배출을 줄이는 동시에 기존의 내연 기관(ICE) 차량보다 더 효율적으로 작동하는 것으로 나타났습니다.
가장 진보된 ICE 차량도 효율이 50% 미만인 반면 EV는 약 90%의 훨씬 더 높은 효율을 가지고 있습니다.
EV 제조업체가 이러한 표준을 의무적으로 채택해야 하는 것은 아니지만 배터리 안전 정책 및 표준을 보다 엄격하게 구현해야만 증가하는 EV 화재 사고를 줄일 수 있습니다.
해가 거듭될수록 전기 자동차(EV)에 대한 전 세계 수요는 계속해서 증가하고 있습니다. 이는 주로 대기 질 및 환경 규제뿐만 아니라 증가하는 소비자 수요와 저렴한 에너지 솔루션 때문입니다. 또한 EV 및 리튬 이온 배터리 기술의 상당한 발전은 인기가 높아진 데 기인할 수 있습니다.
차량 전기화는 온실 가스 배출을 줄이는 동시에 기존의 내연 기관(ICE) 차량보다 더 효율적으로 작동하는 것으로 나타났습니다. 주요 문제는 기존 파워트레인과 ICE를 전원으로 사용하는 데 있습니다. 가장 진보된 ICE 차량조차도 효율 이 50% 미만인 반면 EV는 약 85%의 훨씬 더 높은 효율을 가지고 있습니다.
그러나 전 세계적으로 더 많은 EV가 운행됨에 따라 화재 사고의 위험이 증가할 가능성이 있습니다. 이는 리튬 이온 배터리를 손상시켜 업계와 충돌 후 작업에 관련된 사람들에게 위험을 초래할 수 있습니다.
다양한 유형의 리튬 이온 배터리가 있으며, 각각 고유한 폼 팩터, 셀 화학 및 EV에 통합됩니다. 예를 들어 교체 가능한 메커니즘이 있는 리튬 이온 배터리와 충전 및 구동 방식으로 작동하는 배터리가 있습니다. 리튬 이온 배터리를 안전하게 사용하려면 셀을 정의된 전압 및 온도 범위 내로 유지하는 것이 매우 중요합니다. 이러한 제한은 우발적인 충돌이나 차량 또는 배터리 팩의 결함으로 인해 초과될 수 있습니다.
최근 몇 달 동안 전기 이륜차에서 발생한 일련의 화재 로 인해 빠르게 성장하는 자동차 산업 부문의 규제 및 안전 표준에 대한 우려가 높아졌습니다. 최근 전기 이륜차 화재를 감안할 때 인도 정부는 곧 전기차 배터리 표준을 발표할 것으로 예상된다. 세부 정책은 이러한 배터리의 내열성과 함께 성능 테스트 및 제조 표준을 다룰 것입니다.
한편, 정부는 DRDO(국방연구개발기구) 연구소인 CFEES(화재, 폭발 및 환경 안전 센터)와 같은 책임 당국 에 이러한 EV와 관련된 화재 사건을 조사하도록 지시했습니다.
배터리는 EV에서 가장 비싸고, 가장 크며, 가장 중요한 구성 요소입니다. 인도의 기후와 도로 조건은 열악하므로 배터리와 충전 요구 사항을 관리하는 것이 중요합니다. 조립 공정의 불완전성 및/또는 오염 물질과 같은 제조 결함도 열 폭주를 유발할 수 있습니다. 열 폭주는 배터리 셀이 단락되어 과열되기 시작할 때 발생합니다.
이 외에도 고품질 등급 셀을 선택하고 최고의 열 관리 시스템과 지능형 배터리 관리 시스템(BMS)을 갖춘 배터리 팩을 설계하는 것도 배터리 안전 매개변수를 개선하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
현재 시행 중인 배터리 안전 규정
최근의 EV 관련 화재 사고는 국가의 전기 이륜차 제조 공정의 여러 측면에 대한 우려를 불러일으켰습니다 . 배터리 팩이 현지에서 제조, 조립 또는 수입되었는지 여부에 관계없이 모든 장치는 ARAI(Automotive Research Association of India)에서 설정한 인도의 AIS(Automotive Industry Standards)의 적용을 받습니다. 다음은 현재 인도에서 준수하고 있는 AIS에 따른 배터리 안전에 적용되는 몇 가지 규제 표준입니다.
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- AIS 038 REV 1(2015): 차량 안전
이 표준은 전기 파워트레인 차량의 기능 안전을 지정합니다. 테스트에는 감전, 직접/간접 접촉, 물의 영향 등에 대한 보호가 포함됩니다.
- AIS 048(2009): 배터리 안전
이 표준은 배터리 안전 요구 사항을 다룹니다. 아래에 언급된 대로 주로 두 가지 유형의 테스트를 다룹니다.
- 전기적 남용 테스트(셀 수준에서 수행): 단락 및 과충전 테스트
- 기계적 남용 테스트(모듈 또는 팩 수준에서 수행): 진동, 기계적 충격 및 전복 테스트
손톱 침투 테스트는 AIS 048에 따라 세포 수준에서도 수행됩니다.
최근 도로교통부(MoRTH) 지침에 따르면 이 표준(AIS 048)은 2022년 12월부터 단계적으로 폐지됩니다. 2021년 12월 27일 도로교통부(MoRTH)에서 발표한 AIS 156 AIS 038 Rev 2 표준은 2022년 12월 27일부터 의무화됩니다.
- AIS 038 Rev 2(2020): 배터리 및 차량 안전(전기 자동차, 버스 및 트럭용)
이 표준은 배터리와 차량이 단일 장치로 취급되는 시스템 수준의 안전 접근 방식을 다룹니다. AIS 038 Rev 2는 GTR 20 Phase 1(UNR100 Rev3)에 따라 개발되었습니다.
- AIS 156(2020): 배터리 및 차량 안전(전기 2륜, 3륜 및 자전거용)
이 표준은 배터리와 차량이 단일 장치로 취급되는 시스템 수준의 안전 접근 방식을 다룹니다. AIS 156은 UN R136에 따라 준비되었습니다.
이 테스트로 충분합니까?
국제적으로 채택된 UN 인증 R136 표준과 마찬가지로 AIS-156 표준도 테스트, 충격 보호 조치 및 일반적인 배터리가 과충전 및 과방전되었을 때 성능을 강조합니다.
그것들은 표준 측면에서 매우 포괄적인 것으로 보입니다. 그러나 그들은 하나의 배터리 팩만 테스트합니다. 또한 테스트에서는 배터리와 배터리 관리 시스템이 시간이 지남에 따라 얼마나 잘 작동하는지 고려하지 않습니다. 이를 달성하기 위해 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 제조된 모든 배터리 팩에 대해 모든 면에서 이러한 테스트의 엄격함과 엄격함을 능가하는 시스템을 구축해야 합니다.
인도 표준국(BIS)은 EV에 사용되는 리튬 이온 배터리의 성능에 대한 표준화된 매개변수를 설정했습니다. 두 가지 추가 배터리 안전 표준 도 개발 중입니다.
이 새로운 BIS 표준은 IS 17855:2022로 알려져 있으며 ISO(International Organization for Standardization) 12404-4:2018에 따라 개발되었습니다. 주차 중인 차량, 배터리 시스템 배송, 저온 및 고온에서의 배터리 작동 등과 같은 실제 EV 시나리오를 염두에 두고 개발되었습니다.
EV 제조업체가 이러한 표준을 의무적으로 채택해야 하는 것은 아니지만 새로운 배터리 안전 정책 및 표준을 보다 엄격하게 구현해야만 증가하는 EV 화재 사고가 줄어들고 궁극적으로 EV 시장이 성장하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.