Cosa significa il fuoco della batteria Tesla per i veicoli elettrici

(AGGIORNAMENTO: Tesla ha fornito ulteriori informazioni sull'incidente. Vedi sotto.)

Questa settimana un veicolo elettrico Tesla Motors Model S ha preso fuoco dopo che il conducente ha investito un pezzo di metallo sulla strada, un incidente che è stato segnalato ovunque ora.

E questa è una novità, perché?

Dopotutto, gli incendi dei veicoli sono molto comuni. Un ricercatore di batterie, Jeff Dahn della Dalhousie University, mi ha fatto notare questo pomeriggio che ci sono stati 187.000 incendi di veicoli negli Stati Uniti nel 2011. Questo è un incendio per ogni 1.738 auto sulla strada. Con Tesla questo fuoco fa uno su quasi 20.000. È 10 volte meno frequente, mi ha detto in una e-mail, digitando tutto maiuscolo.

Lasciamo da parte il fatto che anche gli starnuti relativi a Tesla sembrano degni di nota in questi giorni. C'è una vera preoccupazione là fuori per la sicurezza delle batterie agli ioni di litio, il che è comprensibile perché ci sono stati casi ben segnalati di batterie agli ioni di litio che hanno preso fuoco. La cosa snervante di molti di questi incendi è che sembrano accadere spontaneamente. C'è la storia di qualcuno il cui cellulare ha preso fuoco mentre parlava. C'è il video di un laptop che prende fuoco in una sala conferenze. Una casa brucia a causa di un problema con un tosaerba elettrico in garage. Giorni dopo un crash test, una batteria Chevy Volt prende fuoco. Una fila di Fisker Karma è ridotta a scheletri perché si sono bagnati durante l'uragano Sandy, innescando un incendio della batteria. Fuochi di ioni di litio apparentemente spontanei hanno messo a terra il Boeing 787 Dreamliner per mesi.

Quindi gli investitori, i sostenitori dei veicoli elettrici e gli oppositori dei veicoli elettrici hanno tenuto d'occhio Tesla per vedere se un incendio della batteria avrebbe rovinato l'azienda e le possibilità che i veicoli elettrici diventino auto tradizionali.

E finalmente l'incendio è avvenuto. Ecco le buone notizie per Tesla e le auto elettriche.

Uno, il fuoco non è stato spontaneo. A quanto pare è stato causato dal fatto che il conducente si è imbattuto in qualcosa. È molto meno spaventoso. La gente sa che di tanto in tanto le persone si imbattono in cose e le loro auto prendono fuoco. Non è sorprendente.

Due, il fuoco non si è diffuso rapidamente all'intero pacco batteria e, di conseguenza, nessuno è rimasto ferito.

La preoccupazione con gli incendi delle batterie agli ioni di litio è che hanno il potenziale per diffondersi rapidamente in tutta la batteria, poiché le celle all'interno della batteria accendono i loro vicini. Il CTO di Tesla, JB Straubel, ha affermato che la società ha progettato il pacchetto per prevenire la diffusione degli incendi. È difficile sapere quanto successo abbia avuto, dal momento che non sappiamo quanta parte del pacco sia stata direttamente danneggiata nell'incidente. Ma sappiamo almeno che l'incendio non si è diffuso in tutta la batteria e, almeno secondo Tesla, non è entrato nell'abitacolo.

Ma ci sono un paio di brutte notizie.

Innanzitutto, l'incendio ha dimostrato ancora una volta quanto siano difficili da spegnere gli incendi delle batterie agli ioni di litio. I vigili del fuoco pensavano di averlo spento, ma si è riacceso. Ci sono un paio di scuole di pensiero tra gli esperti di batterie sul perché questo accade. In un incendio di una batteria, la cosa principale che brucia è l'elettrolita liquido, che brucia meglio quando è esposto all'aria. Una scuola di pensiero è che anche in assenza di aria ci sono altri ossidanti all'interno della batteria che possono creare e sostenere un incendio. Si pensa che gli stessi elettrodi della batteria possano rilasciare ossigeno, alimentando il fuoco dall'interno. Se questo è il caso, tutto ciò che i vigili del fuoco possono fare è lavorare per impedire che il fuoco si propaghi e aspettare che i reagenti si brucino.

Altre ricerche suggeriscono che questo non è il caso. Invece, ciò che potrebbe accadere è che anche una volta spento l'incendio, le celle rimangono molto calde e continuano a rilasciare più elettrolita sotto forma di vapore. Una volta che i vigili del fuoco chiudono l'acqua e l'ossigeno può ancora una volta entrare in contatto con il vapore, questo può riaccendersi.

Sembra chiaro che dobbiamo fare più test e imparare i modi migliori per spegnere gli incendi delle batterie, specialmente mentre le auto a batteria proliferano.

Il secondo aspetto negativo è che l'incidente solleva dubbi su quanto sia ben protetta la batteria. La batteria Tesla si estende su gran parte del pavimento dell'auto. Confrontalo con la batteria della Chevy Volt, che è nascosta all'interno dell'auto, occupando effettivamente spazio all'interno dell'abitacolo per tenerlo fuori dai guai. Il pezzo di metallo contro il quale l'autista si è imbattuto era enorme e avrebbe potuto causare seri danni a qualsiasi tipo di macchina? O era qualcosa a cui non avresti pensato due volte prima di investire in un'auto convenzionale? La Model S è particolarmente vulnerabile ai detriti stradali?

Ho visto la protezione della batteria e la mia sensazione è che ci vorrebbe un bel pezzo di metallo per danneggiarla (vedi Come Tesla sta guidando l'innovazione delle auto elettriche). E anche il fatto che nessun'altra Model S abbia preso fuoco, anche in rigorosi test di sicurezza, sembra essere un buon segno. Speriamo di scoprire di più su cosa ha causato esattamente l'incidente nei prossimi giorni.

AGGIORNAMENTO 04/10/13

Tesla ha rilasciato alcuni dettagli aggiuntivi sull'incidente. Ecco un estratto:

All'inizio di questa settimana, una Model S che viaggiava a velocità autostradale ha colpito un grosso oggetto metallico, causando danni significativi al veicolo. Un tratto curvo caduto da un semirimorchio è stato recuperato dalla carreggiata nei pressi del luogo dell'incidente e, secondo il personale stradale presente sul posto, sembra essere il colpevole. La geometria dell'oggetto provocò una potente azione di leva mentre passava sotto l'auto, spingendo verso l'alto e impalando la Model S con una forza di picco dell'ordine di 25 tonnellate. Solo una forza di questa portata sarebbe abbastanza forte da perforare un foro di 3 pollici di diametro attraverso la piastra di armatura di un quarto di pollice che protegge la base del veicolo...

Se un'auto a benzina convenzionale avesse incontrato lo stesso oggetto in autostrada, il risultato avrebbe potuto essere molto peggiore. Una tipica auto a benzina ha solo una sottile lamiera che protegge il sottoscocca, rendendolo vulnerabile alla distruzione delle linee di alimentazione del carburante o del serbatoio del carburante, che provoca la formazione di una pozza di benzina e spesso brucia l'intera auto fino al suolo. Al contrario, l'energia di combustione del nostro pacco batteria è solo il 10% circa dell'energia contenuta in un serbatoio di benzina ed è suddivisa in 16 moduli con firewall intermedi. Di conseguenza, il potenziale di combustione effettivo è solo circa l'1% di quello del carburante in una berlina a benzina comparabile.

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