電動車起火風險高無法撲滅 英國專家:地下停車場應設置應對設施

電動車快速發展,鋰電池火災也成為當前關注議題之一。(圖片來源/ 達志影像Shutterstock)

隨著電動車市場接受度提高並且日漸普及,近年來全球也發生多起電動車火燒車意外。由於目前電動車主流使用的鋰電池燃燒可能伴隨有毒噴霧,且一起火就無法運用現有消防手段撲滅,更是讓「火燒電動車」問題受到關注。針對這樣的安全風險,英國的電化學專家,同時也是國家消防局長理事會顧問Paul Christensen就表示,考量鋰電池起火的特性與風險,政府單位應針對地下停車場、室內停車空間、隧道、渡輪甚至是汽車船等密閉空間規劃電動車起火相關的應對設施。

電動車起火相關問題的專家 Paul Christensen表示,由於鋰電池燃燒特性,停車場、隧道等都需要制定對應措施。(圖片來源/ Bridgehill)

英國紐卡索大學電化學教授,同時也在Nissan設立電池廠時擔任顧問角色的Paul Christensen,還有另外一個身分,是英國國家消防局長理事會高級顧問,對於電動車消防安全亦有深入研究。雖然Paul Christensen表示,電動車起火就像是汽油、柴油車火燒車一樣,並不是嚴重的問題。不過,目前的電池技術主要鎖定在鋰電池領域,同時在小空間內儲存大量能量,且現階段研究多半鎖定在提高能量密度,對於相關安全與風險的認識相對落後,但是電化學與電池專家正在努力趕上,並且積極讓電動車更為安全。

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目前電池發展主要鎖定在提高能量密度,對於安全性與相關風險的認知相對落後。(圖片來源/ Volkswagen)

電動車電池最主要的風險在於即使電池電量完全耗盡仍然帶有能量,Paul Christensen舉例,一個鋰電池在蓄電狀態下共包含有4.2V電荷,但是就算電量完全耗盡,也還保有2.5V電荷。以Paul Christensen曾協助開發的Nissan Leaf為例,Leaf車上就有24個電池模組、共192個鋰電池。Model S則更可觀,一輛Model S就搭載有超過1,000顆鋰電池。換句話說,就算電動車上的能源面板顯示電量為「0」,實際上仍充滿大量能量,與汽油、柴油車款油箱排乾的狀態完全不同。

由於鋰電池的特性,目前電動車失火大多只能等待化學反應結束。(圖片來源/ 達志影像Shutterstock)

而且,鋰電池起火與汽油、柴油燃燒需要氧氣不同,鋰電池起火這類化學火焰燃燒並不需要氧氣,只要內部的化學物質開始不受控制反應就會持續燃燒,且完全無法阻止,只能等待化學物質反應完畢。而且,鋰電池內部開始失控,除了高溫之外,還可能產生氧氣、氫氣等燃燒所需要的氣體,並且形成有毒的煙霧,只要鋰電池發生「熱失控」現象,現有的電池管理系統,或者斷電開關都無法阻止,且無論是運用水霧降溫、化學泡沫阻隔氧氣等現有的消防手段都無法撲滅火勢。

目前主要的消防手段,像是水、乾粉、化學泡沫等對於電動車失火都沒有直接幫助。(圖片來源/ 達志影像Shutterstock)

而且,電池火焰發生時還會以「噴射」方式出現,就像是個噴燈一樣,可能會迅速點燃週遭物體。因為鋰電池這種燃燒特性,Paul Christensen表示,所有可能會出現電動車,甚至是電動車「群聚」的空間,像是隧道、渡輪、停車場、汽車船都應該被視為是有安全風險。且有關單位應該針對地下停車場,或者車輛密集停放的公車站、充電站等制定相關措施,以應對電動車可能的起火風險。

電動車普及後,停車場更需要對應電動車制定相關應對措施。(圖片來源/ 達志影像Shutterstock)

此外,由於難以確認電池組的化學反應是否結束,甚至可能在可見的火焰撲滅之後卻再度復燃,這時間可能會是幾小時、幾天、甚至數週之後,成為一種不確定的風險。針對電動車火災,目前各消防單位主要採用幾種應對方式,一種是使用大量水對電池組進行降溫,一種是使用防火的滅火毯覆蓋燃燒中的電動車,避免電動車火燒車對於環境中的其他物體造成影響。或者,就放任其燃燒,讓火焰隨著化學反應結束自行熄滅。

丹麥與比利時的消防單位都使用大水缸面對電動車火災。(圖片來源/ Hulpverleningszone Oost)

面對電動車火災,丹麥哥本哈根與比利時的消防單位開發一種電動車火災專屬的緊急應變車,外觀像是一個標準貨櫃,可以運用吊臂裝載在平台式裝卸車上。上方採用開放式設計,能夠將悶燒中的電動車吊入貨櫃當中,接著透過水泵將水注入貨櫃淹沒燃燒中的電動車,變成一個「大水缸」放置燃燒中的電動車,如此一來就能為其降溫。不但不需要持續噴灑水霧,同時還是一個相對安全的反應空間。而且,還可更有效控制撲滅電動車時的廢水,減少對於環境衝擊。

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