เมื่อแบตเตอรี่ EV เกิดเพลิงไหม้ ทำไมถึงดับยาก ?
แบตเตอรี่ของยานยนต์ไฟฟ้าเป็นชิ้นส่วนที่มีมูลค่าสูงที่สุดและเป็นชิ้นส่วนที่มีความอ่อนไหวอย่างมาก นอกจากนี้ยังเป็นส่วนสำคัญที่ผู้ใช้งานมักพิจารณาให้ความสำคัญในเรื่องของความจุพลังงานและความปลอดภัยที่เกิดขึ้น หากมีการผลิตที่เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน รวมถึงการติดตั้ง Battery Management System (BMS) ที่ได้คุณภาพจะสามารถป้องกันอุบัติเหตุหรือความเสียหายจากเพลิงไหม้ได้เป็นอย่างดี
ทำไมเพลิงไหม้จากแบตเตอรี่ EV จึงดับยากและอันตรายกว่าเพลิงไหม้ทั่วไป?ในปัจจุบันแบตเตอรี่ของ EV นิยมใช้งานแบตเตอรี่
Lithium-Ion เป็นหลัก เพราะมีคุณสมบัติที่ตรงกับความต้องการใช้งานในยานยนต์ไฟฟ้ามากที่สุดที่สามารถทำได้ในเชิงพาณิชย์ แต่มีจุดอ่อนที่สามารถลุกไหม้ได้ ทั้งยังสามารถลุกลามเป็นวงกว้างได้ง่ายและดับได้ยาก โดยเพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นมักมีความร้อนสูง มีก๊าซพิษ และสามารถระเบิดได้อีกด้วย ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจไม่ใช่แค่ตัวยานพาหนะ แต่ยังมีโอกาสที่จะทำให้ตู้ชาร์จและอาคารสถานที่เกิดความเสียหายได้อีกด้วย
สาเหตุของเพลิงไหม้จากแบตเตอรี่ EV นั้นเป็นไปได้ทั้งการกระแทกที่เกิดกับตัวแบตเตอรี่เอง ระบบประจุพลังงานมีปัญหา ระบบควบคุมการทำงานแบตเตอรี่หรือ BMS เกิดความผิดพลาด ตลอดจนการออกแบบทางวิศวกรรมและการประกอบที่ทำให้เกิดการลัดวงจร เมื่อเกิดเพลิงไหม้ขึ้น ณ จุดใดจุดหนึ่งก็จะลุกลามไปอย่างรวดเร็วและรุนแรง ซึ่งสาเหตุที่ทำให้เพลิงไหม้จากแบตเตอรี่ EV นั้นมีความรุนแรงและควบคุมสถานการณ์ได้ลำบากมีดังนี้
1. แบตเตอรี่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง แบตเตอรี่ในยานยนต์ไฟฟ้านั้นเป็นเหมือนถ่านก้อนเล็ก ๆ จำนวนมากที่เอามาแพ็กรวมกัน เมื่อเกิดเพลิงไหม้จะปลดปล่อยพลังงานความร้อนสูงออกมา
2. เพลิงไหม้จากปฏิกริยาเคมี แบตเตอรี่ Lithium-Ion นั้นมีอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟได้ เมื่อเกิดเพลิงไหม้จะทำให้เกิดปฏิกริยาทางเคมีในแบตเตอรี่ซึ่งส่งผลให้เกิดการสันดาปอย่างต่อเนื่อง ทำให้ยากต่อการควบคุมเพลิง
3. มีออกซิเจนในตัวเองเพื่อเผาไหม้ เพลิงไหม้ทั่วไปนั้นต้องพึ่งพาออกซิเจนจากภายนอก แต่แบตเตอรี่ Lithium-Ion นั้นมีแหล่งออกซิเจนของตัวเองที่เกิดจากปฏิกริยาทางเคมี ทำให้เกิดการลุกไหม้ได้อย่างต่อเนื่อง แม้จะมีปริมาณออกซิเจนจำกัด
4. มีโอกาสในการกลับมาจุดระเบิดได้อีกครั้ง เพลิงไหม้ที่เกิดจาก Lithium-Ion สามารถกลับมาจุดระเบิดได้อีกครั้งแม้เพลิงจะถูกดับไปแล้ว หากอุณหภูมิภายนอกนั้นสูงพอเพลิงจะกลับมาลุกไหม้
5. ควันพิษ เพลิงจากแบตเตอรี่ Lithium-Ion นั้นสามารถปลดปล่อยไอระเหยที่เป็นพิษออกมาได้ ทำให้คนที่อยู่สถานการณ์นั้นต้องระมัดระวังอย่างมากในระหว่างเข้าควบคุมสถานการณ์
อุปกรณ์พิเศษสำหรับควบคุมเพลิงจากแบตเตอรี่ EV หัวฉีดน้ำแรงดันสูง เครื่องมือพิเศษที่ช่วยให้น้ำมีแรงดันมากพอที่จะทะลุเข้าไปยังแพ็กของแบตเตอรี่ที่ถูกเก็บซ่อนและลุกไหม้อยู่ภายใน รวมถึงสามารถรับมือกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นจากสารเคมีได้อีกด้วย
ผ้ากันความร้อน เป็นวัสดุที่ไม่ทำให้เกิดปฏิริยาทางเคมี เช่น กราไฟต์, ควอตซ์ และซิลิกาโพลีเมอร์ ออกแบบมาให้คลุม EV ได้ทั้งคัน ใช้งานได้เร็ว ช่วยให้ควบคุมเพลิงและป้องกันไฟลามได้
ผงดับเพลิง หรือ โฟมสำหรับดับเพลิง F-500 สารเคมีพิเศษที่มีประสิทธิภาพในการดับเพลิงจาก EV ได้มากกว่าน้ำ ทำให้ป้องกันเพลิงไหม้และการลุกลามได้
‘น้ำ’ ทางเลือกสุดท้ายในการดับเพลิงจากแบตเตอรี่ EV
การฉีดน้ำเพื่อดับเพลิงนั้นเป็นการทำให้แบตเตอรี่ที่มีอยู่ลดอุณหภูมิลง ช่วยควบคุมความเสียหายได้ประมาณหนึ่ง แต่ไม่สามารถหยุดเพลิงไหม้ที่เกิดจากสารเคมีได้ เซลล์แบตเตอรี่นั้นถูกปกป้องด้วยโลหะและโครงสร้างต่าง ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องแบตเตอรี่จากปัจจัยภายนอก เมื่อผสมรวมกับการลุกไหม้ที่มีอุณหภูมิสูงมากทำให้การฉีดน้ำเข้าไปยังต้นตอการลุกไหม้หรือพยายามควบคุมเพลิงเป็นเรื่องที่ยากมากยิ่งขึ้นไปอีก นอกจากนี้การฉีดน้ำยังต้องระวังการเกิดกระแสไฟฟ้าที่รุนแรงถึง 400 โวลต์จากเพลิงไหม้ของ EV หากแบตเตอรี่นั้นมีการประจุพลังงานในระดับสูงเอาไว้อีกด้วย
การป้องกันและลดความเสี่ยงอุบัติเหตุเพลิงไหม้จากแบตเตอรี่ EV
ใช้ BMS (Battery Management System) หรือระบบควบคุมแบตเตอรี่ที่ได้มาตรฐานเพื่อความปลอดภัย
ผู้ผลิตต้องติดตั้งเทคโนโลยีในการดูแลและลดความเสี่ยงในการใช้งาน เช่น ระบบตรวจจับการรั่วไหลของก๊าซสำหรับแพ็กแบตเตอรี่ ระบบระบายแรงดันอัตโนมัติ ระบบตัดการทำงานฉุกเฉิน ตลอดจนวัสดุที่ทนทานต่อไฟและความร้อน
เลือกใช้สถานีชาร์จจากแบรนด์ที่เชื่อถือได้ มีมาตรฐาน มีการรับประกัน รวมถึงระบบระบายอากาศที่เหมาะสมของสถานีชาร์จก็สามารถลดโอกาสการเกิดเพลิงไหม้ได้ด้วยเช่นกัน
พื้นที่ชาร์จพลังงาน ควรจะมีกล้องพิเศษ นอกเหนือจากระบบตรวจจับควัน เช่น กล้องจับความร้อนหรือกล้อง Infrared เพื่อตรวจสอบสัญญาณบ่งชี้และป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายขึ้นได้
พื้นที่จัดเก็บ EV หรือประจุพลังงานไม่ควรมีวัสดุที่ลามไฟได้ง่ายอยู่ใกล้ ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของคลังสินค้าและโรงงานที่มักมีพื้นที่จำกัด
ควรจอดยานยนต์ไฟฟ้าใต้ร่มไม้ในกรณีที่อากาศร้อนมาก ๆ ในขณะที่ภายใต้อุณหภูมิที่ต่ำมาก ๆ ก็ควรเพิ่มอุณหภูมิก่อนการใช้งานเช่นกัน
การชาร์จพลังงาน ควรจำกัดการ Fast Charge ไว้ใช้เมื่อจำเป็นเท่านั้น และอย่าปล่อยให้แบตเตอรี่เกือบหมดหรือเหลือแบตเตอรี่ต่ำกว่า 15 – 20% แล้วค่อยชาร์จ
อัปเดตซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ตามรอบเพื่อป้องกันและแก้ไขบัคที่อาจเกิดขึ้นได้
มาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่ EV
ISO 6469-1 คุณสมบัติความปลอดภัยยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ส่วนที่ 1 On-Board Rechargeable Energy Storage System (RESS)
GB 38031 ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ยานยนยต์ไฟฟ้า
SAND 2005-3123 คู่มือการทดสอบขีดความสามารถอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าและ Hybrid
IEC 62619 คุณสมบัติความปลอดภัยสำหรับเซลล์ลิเทียมและแบตเตอรี่สำรองในการใช้งานระดับอุตสาหกรรม
UL 2580 มาตรฐานความปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้ในยานยนต์ไฟฟ้า
การเติบโตของยานยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและแพร่หลายในวงกว้าง นอกเหนือจากความคาดหวังเรื่องการประจุพลังงานและระยะทางที่สามารถใช้ได้ ยังมีเรื่องของ ‘ความปลอดภัย’ ต่อชีวิตและทรัพย์สิน ดังนั้นการเตรียมอุปกรณ์ดับเพลิง การออกแบบสภาพแวดล้อมให้เหมาะสม ตลอดจนคำนึงถึงการใช้ยานยนต์ไฟฟ้าอย่างระมัดระวังจะช่วยให้การใช้งาน EV เกิดประสิทธิภาพได้อย่างปลอดภัย
ขอบคุณที่มาโดย : Thossathip Soonsarthorn. MM MODERN MANUFACTURING
ขอบคุณภาพโดย : brgfx on Freepik
อ่านบทความอื่น ๆ เพิ่มเติม >> คลิกที่นี่
