Áp dụng hệ thống phun sương nước để chữa cháy ô tô điện

Nguyên nhân cháy ô tô điện

Một nghiên cứu của hãng bảo hiểm Mỹ AutoInsuranceEZ, lấy dữ liệu từ Ban An toàn Giao thông Vận tải Mỹ (NTSB), Cục Thống kê giao thông Vận tải Mỹ (BTS) và dữ liệu thu hồi của chính phủ Mỹ cho thấy, e chạy bằng nhiên liệu xăng và diesel gặp phải 1.530 vụ cháy trên 100.000 chiếc bán ra. Con số này ở ôtô điện là 25 vụ, tương đương mức 0,025%, bằng 1/61 so với xe xăng, dầu. Còn theo báo cáo tác động của Tesla năm 2020, cứ mỗi 205 triệu dặm di chuyển thì có 1 vụ cháy xe Tesla, con số này ở xe xăng, dầu là 19 triệu dặm tại Mỹ.

Theo các chuyên gia công nghệ, có 2 nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng cháy nổ ô tô điện là:

+ Các vấn đề ngoại cảnh do thời tiết, va chạm giao thông: Pin Lithium-ion có thể lưu trữ một lượng năng lượng khổng lồ trong một khoảng không gian rất nhỏ. Nếu pin tiếp xúc với nhiệt độ quá cao hoặc xe gặp phải sự cố giao thông có thể dẫn đến đoản mạch. Lượng nhiệt được tạo ra khi dòng điện đi qua nhưng không thể thoát kịp dẫn đến nhiệt sinh ngày càng nhiều, làm cho pin bắt lửa và gây ra cháy nổ. Hoặc khi va chạm giao thông, pin Lithium-ion có thể bị vỡ và thoát nhiệt gây ra tình trạng cháy nổ.

+ Các rủi ro liên quan đến chất lượng pin, hệ thống điện ô tô: trường hợp pin bị hỏng, pin kém chất lượng hoặc các bộ phận bị mài mòn và bị lỗi nhưng vẫn sử dụng có thể dẫn đến cháy nổ về sau (kể cả khi xe không hoạt động). Ngoài ra, hệ thống điện trên xe ô tô hoạt động ở điện áp cao, xe bắt lửa nhưng không có cảnh báo mặc dù xe đã tắt và được cách ly điện.

Theo Giáo sư Paul Christensen, thuộc Đại học Newcastle (Mỹ), để phòng tránh, người sử dụng xe ô tô điện nên tuân thủ các nguyên tắc:

– Người lái xe nên tắt hệ thống điện áp cao bằng cách thủ công thay vì chờ đợi hệ thống tự động tắt. Đây là việc làm cần thiết phải thực hiện nhằm phòng ngừa phát sinh cháy nổ khi xe gặp sự cố. Để đảm bảo an toàn khi sử dụng ô tô điện, tốt hơn hết người điều khiển nên đọc kỹ hướng dẫn từ nhà sản xuất để nắm rõ cách xử lý khi xe bị hư hỏng hoặc gặp tai nạn.

– Trên xe cần được tích hợp sẵn hệ thống chăn chữa cháy nhằm kiểm soát sự lây lan của ngọn lửa. Ngoài ra, các vật liệu được dùng trong chăn chữa cháy có thể chủ động tích hợp vào hệ thống đẩy pin để ngăn chặn sự lan truyền nếu pin bị hỏng. Người điều khiển cũng nên kiểm tra hệ thống điện trên ô tô một cách thường xuyên nhằm hạn chế tình trạng chập điện gây cháy nổ khi xe đang vận hành.

Chữa cháy ô tô điện bằng hệ thống phun sương nước áp suất cao

Trong trường hợp xe ô tô điện không may bị cháy thì chuyên gia khuyến cáo ứng dụng hệ thống phun sương nước áp suất cao đang được đánh giá là giải pháp ưu việt nhất nhất vì khả năng dễ di chuyển môi trường oxy, giảm nguy cơ đám cháy lan rộng và bùng phát trở lại.

Hệ thống có thể sử dụng để dập tắt đám cháy pin lithium-ion điện áp cao đang cháy một cách an toàn và hiệu quả. Nó cho phép làm mát trực tiếp các mô-đun và các tế bào pin bên trong các mô-đun, từ đó ngăn chặn quá trình truyền nhiệt giữa các tế bào pin.

Hệ thống chữa cháy công nghệ mới cho pin điện áp cao trong xe điện là một hệ thống chữa cháy an toàn, hiệu quả và nhanh chóng dựa trên công nghệ lithium-ion. Nó cho phép làm mát trực tiếp các mô-đun pin hoặc các phần tử bên trong mô-đun và hạn chế nhanh quá trình truyền nhiệt của các phân tử.

Hệ thống bao gồm hai thành phần chính – thiết bị chữa cháy và thiết bị điều khiển, được kết nối với nhau bằng đường ống dẫn. Bộ phận chữa cháy được định vị trên pin và có thể cắm vào thân xe hoặc các điểm khác.

Vị trí thích hợp của thiết bị chữa cháy là ở mặt dưới của xe. Bộ điều khiển kích hoạt các thiết bị đâm xiên vào vỏ pin từ một khoảng cách an toàn so với vị trí cháy. Ngay sau khi bị xuyên thủng, vỏ pin bị ngập trong nước và các bộ phận bên trong được làm mát hiệu quả.

Trên thực tế, lính chữa cháy chỉ cần duy trì khoảng cách gần chiếc xe đang cháy trong thời gian rất ngắn để kích hoạt hệ thống từ một khoảng cách an toàn. Hệ thống chữa cháy dẫn nước chính xác vào những vị trí cần thiết để làm mát các tế bào pin và mô-đun bên trong vỏ pin. Do đó, công tác chữa cháy diễn ra rất nhanh chóng, giúp giảm thiểu sự xả thải của khí ô nhiễm xuống mức tối thiểu.

Hệ thống được kết nối với nhau bằng các đường ống, bộ phận chữa cháy được định vị với khu vực tấm pin, và nếu cần thiết có thể định vị trên thùng xe hoặc các vị trí chữa cháy khác. Hệ thống có khả năng chữa cháy đám cháy pin tốt nhất khi xe đang nằm trên đường, đặt dưới gầm xe, trong khoảng cách từ gầm xe xuống mặt đường. Hệ thống cũng có thể thao tác chữa cháy từ khoang nội thất và khoang hành lý, hoặc từ trên xuống trong trường hợp xe nằm nghiêng hoặc xe bị lật.

Hệ thống được kích hoạt thông qua thiết bị điều khiển ở khoảng cách an toàn tính từ xe (khoảng 8 mét). Đầu chữa cháy xuyên phá đâm xuyên vào tấm pin với một lực khoảng vài tấn và nước được xả trực tiếp vào tấm pin qua các lỗ trên đầu phun chữa cháy. Nước chiếm chỗ toàn bộ tấm pin và đảm bảo làm mát trong thời gian ngắn nhất.

Nguồn cấp nước từ xe chữa cháy thông thường là đủ để bảo đảm dập tắt đám cháy thành công. Ngoài ra, có thể sử dụng một máy bơm khiêng tay áp suất thông thường là đủ để cung cấp nước cho hệ thống này.

Sau khi tấm pin được làm mát đến nhiệt độ an toàn, xe đã sẵn sàng để vận chuyển đi. Đầu phun chữa cháy có thể duy trì trạng thái cắm vào tấm pin trong quá trình vận chuyển xe đến nơi an toàn (và tại địa điểm cách ly). Tính năng này cho phép phun nước chữa cháy trở lại vào tấm pin bất cứ lúc nào, bất kể phương tiện đang được vận chuyển bằng container hở mái hay trên xe cứu hộ.

Trong quá trình nghiên cứu và phát triển, nhiều hệ thống pin và xe đã được hoàn chỉnh. Hệ thống chữa cháy được thử nghiệm trên tất cả các loại thành phần cấu tạo pin thông dụng (dạng tròn, túi hoặc hình lăng trụ) trong các hãng xe của Châu Âu, xe hơi và xe tải của Mỹ. Pin được thử nghiệm có công suất lên đến 120 kWh.

Lực lượng chữa cháy chuyên nghiệp và tự nguyện tại các nước Châu Âu vẫn đang tiếp tục thử nghiệm hệ thống chữa cháy kéo dài hàng tháng và thường xuyên update thông tin phản hồi những số liệu quan trọng qua thực tiễn.

Hệ thống chữa cháy đưa dung dịch chất chữa cháy đến nơi cần thiết 1 cách chính xác để làm mát các tế bào và các mô-đun trong vỏ pin. Điều này có nghĩa là việc dập tắt đó rất tiết kiệm nhiên liệu và lượng khói khí độc lan truyền được giảm đến mức tối thiểu.

Điều đặc biệt của hệ thống này là có thể kết hợp với hệ thống chữa cháy thông thường.

Hệ thống chữa cháy chỉ cần sử dụng nước với một áp suất 5-10 bar làm phương tiện chữa cháy. Điều này có nghĩa là mọi áp suất bình thường hiện có hệ thống chữa cháy có thể được sử dụng.

Nguồn dung dịch chất chữa cháy phun cần thiết để dập tắt đám cháy được truyền qua áp lực của bình khí nén.

Hệ thống này đã được thử nghiệm trong nhiều bài kiểm tra với nhiều kiểu thiết kế pin trên các loại xe khác nhau. Ngoài ra, các đơn vị cứu hỏa công nghiệp, chuyên nghiệp và tình nguyện trên khắp Châu Âu đã thử nghiệm hệ thống này trong nhiều tháng với các chiến thuật, công nghệ và đội viên của họ, để chứng tỏ rằng hệ thống chữa cháy hoàn toàn mới này có thể tương thích được với những nguồn lực phục vụ công tác chữa cháy nói trên.

Hệ thống chữa cháy dành cho pin trên xe điện hiện là một trong những hệ thống chữa cháy tốt và sáng tạo để có thể dập tắt đám cháy pin trên xe điện. Hoạt động rất hiệu quả và thân thiện với người dùng. Theo đánh giá của các nhà chuyên gia, hệ thống này là thiết bị cần phải được trang bị rộng rãi lực lượng phòng cháy và chữa cháy.