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電動車起火機率小,所需水量卻是燃油車40倍!入手電動車,務必了解安全差異

撰文者:風傳媒 / 金牛幫幫忙 更新時間:2024-01-11 瀏覽數:2,831

圖片來源:達志影像
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為了因應2050年淨零碳排目標,各國政府大力支持電動車,除了特斯拉(Tesla),傳統燃油車廠也加入市場,推出多樣電動車款。在政策多方鼓勵與推廣下,路上的電動車愈來愈多,然而電動車也給消防單位帶來巨大考驗。

根據英國媒體《獨立報》的資訊,1台燃油車若起火,撲滅火勢需要大約500加侖~1,000加侖(約1,890公升~3,785公升)的水;1台特斯拉若起火,卻需要多達3萬加侖~4萬加侖(約11萬3,550公升~15萬1,400公升)的水才能撲滅——換言之,電動車火警大約需要燃油車火警的40倍水量。為何電動車火災如此難應付?


電動車起火機率小,但災情遠比燃油車嚴重

關鍵在動力來源。燃油車依靠汽油提供動力,化學成分是碳氫化合物;電動車的動力來源則是鋰電池,化學成分主要是鋰,是活性很高的金屬,加上電解液也是活性大的有機化合物,若鋰電池受損,就會發生熱失控(thermal runaway),進而產生高溫,甚至起火。

燃油車發生火災,只要隔絕氧氣,汽油就會停止燃燒;但是鋰電池不只要隔絕氧氣,還必須降溫,才能阻絕熱失控,如果沒有降溫,只有滅火,燃燒的鋰電池就有可能死灰復燃。

此外,車用鋰電池組結構十分緊實,灑水很難滲透到電池組的每個角落,所以消防單位只能以量取勝,透過大量的水來降溫;除了高溫,鋰電池燃燒時,還會釋放有毒物質,若沒有斷電,還會有高電壓的問題,這些對消防員來說都是威脅。

電動車之所以採用鋰電池,主要是因為鋰電池有能量密度大、工作電壓高、較能耐高溫、循環壽命長、安全性能高等優點;然而,鋰電池長期使用會產生晶枝(dendrite),當晶枝夠大,就可能刺穿電池內部的保護屏障,引發熱失控,進而引發電池模組失火(若鋰電池遭外力刺穿,同樣也會引發熱失控並起火)。

根據英國《衛報》報導,澳洲國防部指出,電動車起火機率是0.0012%,遠低於燃油車的0.1%,代表電動車本身比燃油車安全,只是若起火,電動車對人身安全的威脅也更大。

目前特斯拉主要採用的是鈷酸鋰電池,優點是能量密度高,能滿足特斯拉電動車的性能需求;但同時,鈷酸鋰電池的成本較高、壽命較短、穩定性較差,代表起火風險也較高,再加上鈷價高漲,因此車廠正在研發新的電池。

舉例來說,磷酸鐵鋰電池雖然有能量密度較低、製造難度較高的缺點,但是鐵比鈷更容易取得,不僅成本較低,而且安全性更佳,因此通用、福特與Toyota都投入磷酸鐵鋰電池的研究。

此外,三元鋰電池所需的鈷較少,且能量密度也比磷酸鐵鋰電池高,因此也受到車廠青睞;只不過三元鋰電池的起火風險也較磷酸鐵鋰電池高,因此電池業者(如寧德時代)正在研發更先進的溫控系統,以保障三元鋰電池的安全。

電動車起火應通報消防單位,切勿自行嘗試滅火

雖然電池廠、車廠均極力避免車輛起火,但如果電動車真的不幸起火,到底該怎麼處理?

電動車公司的電池系統有監測機制,如果其中一個電池系統出現問題,就會關閉該系統,防止問題蔓延到其他電池。因此專家建議電動車駕駛,電動車上有很多監測裝置,如果電動車發出警告,駕駛人千萬不要忽視,應該儘速處理。

雖然很多人在駕駛燃油車時,並不會在意儀表板上的警告,但電動車的警告對預測火災有很大的幫助。若電動車真的起火,也千萬不要試圖自行撲滅,因為鋰電池有熱失控、高電壓的問題,還有有毒物質,自行滅火可能會讓自己陷入更大危險,因此最好的做法,就是馬上遠離電動車,並通報消防單位處理。

對消防單位來說,電動車火災是一大棘手狀況。鋰電池著火時,本身就很難撲滅,再加上電動車鋰電池大多位於底盤,消防水柱難以噴灑,增加滅火難度。因此美國消防局有關部門正在研發電動車滅火工具,例如能讓噴嘴伸到電動車底部,直接對電池噴灑水柱的裝置,以便提升滅火效率;另外,消防單位也會使用防火毯,將其盡可能地包覆在整台電動車上,以盡量阻絕氧氣、達到滅火目的。

消防單位還有其他做法,例如控制火勢之後,把電動車放進一個裝滿水、沙子或降溫物質的容器,使全車浸泡於其中,讓車子慢慢降溫,也避免火勢延燒;而最為保守的做法是監控火勢,讓電動車自己燃燒殆盡,只不過消防隊員就得為此在現場等待數小時,確認火勢熄滅。

根據《華爾街日報》數據,美國路上有近3億台汽車行駛,雖然電動車占比僅1%~2%,但比重正持續上升。然而,美國消防專家表示,在全美120萬名消防隊員當中,可能有多達一半都尚未受過處理電動車火災的訓練。

雖然過去100年來,消防單位已經十分熟悉如何處理燃油車火災,但電動車是全新領域,帶來新挑戰,也需要新思維,能否安全處理電動車的起火問題,將會是淨零碳排時代的重要公共安全考驗。

本文獲「風傳媒」授權轉載,原文:電動車將是消防局的頭痛難題!起火機率雖小,所需水量卻是燃油車40倍
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