Пожары электромобилей растут: Индии нужна строгая политика безопасности аккумуляторов
Опубликовано: 2022-06-19Было показано, что электрификация транспортных средств снижает выбросы парниковых газов, а также работает более эффективно, чем обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).
Даже самые современные автомобили с ДВС имеют КПД менее 50%, тогда как у электромобиля КПД гораздо выше — около 90%.
Хотя производители электромобилей не обязаны принимать эти стандарты, только более строгое соблюдение политики и стандартов безопасности аккумуляторов позволит снизить количество случаев возгорания электромобилей.
С каждым годом мировой спрос на электромобили (EV) продолжает расти. Во многом это связано с качеством воздуха и экологическими нормами, а также с растущим потребительским спросом и более дешевыми энергетическими решениями. Кроме того, значительный прогресс в технологиях электромобилей и литий-ионных аккумуляторов можно объяснить их растущей популярностью.
Было показано, что электрификация транспортных средств снижает выбросы парниковых газов, а также работает более эффективно, чем обычные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Основная проблема связана с обычными силовыми агрегатами и ДВС в качестве источника энергии. Даже самые совершенные автомобили с ДВС имеют КПД менее 50%, тогда как у электромобиля КПД гораздо выше — около 85%.
Однако по мере того, как во всем мире будет эксплуатироваться все больше электромобилей, риск пожаров, вероятно, возрастет. Это может повредить литий-ионный аккумулятор и создать риск для отрасли и тех, кто участвует в ликвидации последствий аварии.
Существуют различные типы литий-ионных аккумуляторов, каждый со своим форм-фактором, химическим составом элементов и интеграцией в электромобили. Например, есть литий-ионные батареи со сменным механизмом, а некоторые работают по принципу «заряди и работай». Для безопасного использования литий-ионных аккумуляторов чрезвычайно важно, чтобы элементы находились в пределах определенного диапазона напряжения и температуры. Эти пределы могут быть превышены в результате случайной аварии или неисправности транспортного средства или аккумуляторной батареи.
Серия пожаров на электрических двухколесных транспортных средствах в последние месяцы вызвала обеспокоенность по поводу регулирования и стандартов безопасности в этом быстрорастущем сегменте автомобильной промышленности. Учитывая недавние пожары на электрических двухколесных транспортных средствах, ожидается, что правительство Индии в скором времени выпустит стандарты для аккумуляторов для электромобилей. Подробная политика будет касаться тестирования производительности и производственных стандартов, а также термостойкости этих батарей.
Тем временем правительство поручило ответственным органам , таким как Центр пожарной, взрывоопасной и экологической безопасности (CFEES), лаборатория Организации оборонных исследований и разработок (DRDO), расследовать пожары, связанные с этими электромобилями.
Аккумуляторы — самый дорогой, самый большой и самый важный компонент электромобиля. Индийский климат и дорожные условия суровые, поэтому очень важно заботиться об аккумуляторе и его зарядке. Производственные дефекты, такие как несовершенства и/или загрязнения в процессе сборки, также могут стать причиной теплового разгона. Тепловой разгон происходит, когда происходит короткое замыкание элемента батареи и он начинает перегреваться.
Помимо этого, выбор высококачественных элементов и разработка аккумуляторной батареи с лучшими системами управления температурным режимом и интеллектуальной системой управления батареями (BMS) также играют очень важную роль в улучшении параметров безопасности батареи.
Действующие правила безопасности аккумуляторов
Недавние пожары, связанные с электромобилями, вызвали обеспокоенность по поводу нескольких аспектов процесса производства электрических двухколесных транспортных средств в стране. Независимо от того, производится ли аккумуляторная батарея на месте, собирается или импортируется, все ее устройства подпадают под действие Стандартов автомобильной промышленности Индии (AIS), установленных Индийской автомобильной исследовательской ассоциацией (ARAI). Ниже приведены некоторые нормативные стандарты, применимые к безопасности аккумуляторов в соответствии с AIS, которые в настоящее время соблюдаются в Индии:
Рекомендуется для вас:
- AIS 038 REV 1 (2015): Безопасность транспортных средств
Этот стандарт определяет функциональную безопасность транспортных средств с электроприводом. Тесты включают защиту от поражения электрическим током, прямого/косвенного контакта и воздействия воды.
- AIS 048 (2009): Безопасность аккумуляторов
Этот стандарт охватывает требования безопасности аккумуляторов. В основном он касается двух типов тестирования, как указано ниже:
- Испытание на электрическое насилие (выполняется на уровне ячейки): испытания на короткое замыкание и перезарядку
- Испытание на механическое воздействие (проводится на уровне модуля или упаковки): испытания на вибрацию, механический удар и опрокидывание.
Тест на проникновение гвоздя также проводится на уровне клеток в соответствии с AIS 048.
Согласно недавним указаниям Министерства автомобильного транспорта и автомобильных дорог (МДТ), этот стандарт (AIS 048) будет постепенно упраздняться с декабря 2022 года. Как было объявлено Министерством автомобильного транспорта и автомобильных дорог (МДТ) 27 декабря 2021 г., AIS 156 и стандарты AIS 038 Rev 2 станут обязательными с 27 декабря 2022 года.
- AIS 038 Rev 2 (2020): Аккумулятор и безопасность транспортных средств (для электромобилей, автобусов и грузовиков)
Этот стандарт касается системного подхода к безопасности, при котором аккумулятор и транспортное средство рассматриваются как единое целое. AIS 038 Rev 2 разработан в соответствии с GTR 20 Phase 1 (UNR100 Rev3).
- AIS 156 (2020): Аккумулятор и безопасность транспортного средства (для электрических двухколесных, трехколесных транспортных средств и велосипедов)
Этот стандарт касается системного подхода к безопасности, при котором аккумулятор и транспортное средство рассматриваются как единое целое. AIS 156 подготовлен в соответствии с UN R136.
Достаточно ли этих тестов?
Подобно сертифицированному ООН стандарту R136, принятому на международном уровне, стандарт AIS-156 также уделяет большое внимание испытаниям, мерам защиты от ударов и тому, как типичная батарея работает при перезарядке и чрезмерной разрядке.
Они кажутся очень всеобъемлющими с точки зрения стандартов. Однако они тестируют только один аккумулятор. Кроме того, тесты не учитывают, насколько хорошо батарея и ее системы управления работают с течением времени. Для этого OEM-производители (производители оригинального оборудования) должны создать систему, которая превосходит строгость и строгость этих испытаний во всех отношениях и для всех производимых аккумуляторных блоков.
Бюро индийских стандартов (BIS) установило стандартизированные параметры производительности литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях. Также разрабатываются два дополнительных стандарта безопасности аккумуляторов .
Этот новый стандарт BIS известен как IS 17855:2022 и был разработан в соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации (ISO) 12404-4:2018. Они были разработаны с учетом реальных сценариев электромобилей, таких как транспортное средство на стоянке, перевозка аккумуляторной системы, работа аккумулятора при низких и высоких температурах и т. д.
Хотя производители электромобилей не обязаны принимать эти стандарты, мы считаем, что только более строгое соблюдение новых политик и стандартов безопасности аккумуляторов снизит количество случаев возгорания электромобилей и в конечном итоге поможет росту рынка электромобилей.