Pojazdy elektryczne (EV) zyskują na popularności na całym świecie dzięki korzyściom dla środowiska, zmniejszeniu emisji i oszczędności paliwa. Jednak, jak w przypadku każdej nowej technologii, EV wiążą się z własnym zestawem zagrożeń bezpieczeństwa. Te niebezpieczeństwa mogą obejmować pożary akumulatorów, problemy elektryczne oraz zagrożenia podczas wypadków. Zrozumienie tych ryzyk oraz jak branża stara się je ograniczyć, jest kluczowe zarówno dla konsumentów, jak i producentów.
Pożary akumulatorów i termiczne ucieczki
Jednym z najważniejszych zagrożeń związanych z pojazdami elektrycznymi (EV) jest ryzyko pożarów akumulatorów. EV używają dużych akumulatorów litowo-jonowych, które, choć bardzo wydajne, mogą stanowić zagrożenie, jeśli zostaną uszkodzone lub niewłaściwie obsłużone.
Termiczne ucieczki: Zjawisko to występuje, gdy ogniwo akumulatora nagrzewa się niekontrolowanie, co prowadzi do reakcji łańcuchowej, która może spowodować przegrzanie innych ogniw. Proces ten może skutkować pożarem lub nawet eksplozją. Termiczne ucieczki są często spowodowane uszkodzeniami mechanicznymi akumulatora, awariami elektrycznymi lub wystawieniem na ekstremalne temperatury. Według ostatnich danych w 2023 roku w USA zgłoszono 24 incydentów pożarów EV, w porównaniu do 16 incydentów w 2022 roku. Warto jednak zauważyć, że pojazdy z silnikiem spalinowym są wciąż znacznie bardziej narażone na pożary, z szacowaną liczbą 173 tysięcy pożarów pojazdów spalinowych rocznie w USA.
Trwałość i degradacja akumulatorów: Z biegiem czasu akumulatory EV ulegają degradacji, co może prowadzić do potencjalnych zagrożeń bezpieczeństwa. Badania z 2023 roku przeprowadzone przez Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) w USA pokazują, że większość akumulatorów EV traci 10-15% swojej pojemności po ośmiu latach, ale degradacja może zwiększyć ryzyko usterek elektrycznych, jeśli nie będzie odpowiednio zarządzana.
Zagrożenia elektryczne
Wysokonapięciowe systemy elektryczne w EV stanowią kolejne zagrożenie. Akumulatory w większości EV pracują przy napięciu od 400 do 800 woltów, a niektóre nowsze modele samochodów docierają nawet do 900 woltów. Ekspozycja na tak wysokie napięcia elektryczne może być niebezpieczna, zwłaszcza dla ratowników lub mechaników samochodowych, którzy nie są zaznajomieni z EV.
Ryzyko dla ratowników: Wschodzącym problemem jest bezpieczeństwo ratowników podczas wypadków z udziałem EV. W przeciwieństwie do tradycyjnych pojazdów z silnikiem spalinowym, wysokonapięciowe systemy elektryczne w pojazdach elektrycznych mogą być nadal aktywne po zderzeniu. Niesie to ryzyko porażeń elektrycznych podczas obsługi pojazdu. W odpowiedzi na to, wielu producentów samochodów oferuje obecnie przewodniki dla ratowników, a w 2024 roku nowe przepisy w Europie nakładają obowiązek posiadania dostępnym wyłączników awaryjnych dla systemów elektrycznych EV w przypadku sytuacji kryzysowych.
Ekspozycja na wodę: Chociaż większość EV jest zaprojektowana, aby wytrzymać normalne warunki pogodowe, ekstremalna ekspozycja na wodę, taka jak flooding, stwarza ryzyko. Były liczne przypadki, w których zanurzone EV ulegały zwarciu lub nawet zapalały się. W raportach Krajowej Administracji Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) w USA w 2023 roku zgłoszono, że 12% incydentów pożarów EV było wynikiem kontaktu z wodą po huraganach lub powodzi.
Infrastruktura ładowania i ryzyko
Infrastruktura ładowania dla EV znacznie się rozwinęła, osiągając na całym świecie ponad 14 milionów jednostek ładowarek EV do 2024 roku, w porównaniu do 9 milionów w 2023 roku. Jednak ten szybki rozwój wzbudził również obawy dotyczące bezpieczeństwa, szczególnie związane z ryzykiem niewłaściwych praktyk ładowania i używania substandardowych ładowarek.
Przegrzewanie podczas ładowania: Jednym z najczęstszych problemów przy ładowaniu EV jest przegrzewanie, zwłaszcza w stacjach szybkiego ładowania. Ciągłe korzystanie z ładowania dużej mocy może generować nadmierne ciepło, które, jeśli nie będzie zarządzane, może uszkodzić akumulator lub prowadzić do pożaru. Według raportu z 2024 roku opublikowanego przez Międzynarodową Agencję Energetyczną (IEA), 1 na 20 publicznych ładowarek na świecie doświadczyła jakiejś formy awarii lub przegrzania, chociaż nie zgłoszono żadnych poważnych obrażeń.
Ryzyko ładowania w domu: Wielu właścicieli EV ładuje swoje samochody w domu, co może zwiększać ryzyko pożarów elektrycznych, jeśli system elektryczny domu nie jest odpowiednio przystosowany do wysokich wymagań mocy. Badania przeprowadzone w 2024 roku przez Amerykańską Komisję ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumpcyjnych (CPSC) wykazały, że 7% domowych ładowarek EV było podłączonych do systemów elektrycznych, które nie spełniały norm bezpieczeństwa, co potencjalnie zwiększało ryzyko pożarów.
Wypadki EV i bezpieczeństwo podczas kolizji
Podczas gdy EV z reguły dobrze wypadają w testach zderzeniowych, ich unikalna konstrukcja i waga mogą rodzić nowe wyzwania. Wiele EV jest znacznie cięższych od tradycyjnych pojazdów z powodu dużych akumulatorów. Na przykład średni Tesla Model S waży około 2,241 kilogramów, w porównaniu do 1,780 kilogramów dla porównywalnego samochodu BMW serii 5 z silnikiem spalinowym. Ta dodatkowa waga może zwiększać ciężkość zderzeń.
Lokalizacja akumulatora: Większość EV ma swoje akumulatory umieszczone w podłodze pojazdu. Choć to umiejscowienie zapewnia niższy środek ciężkości i zmniejsza ryzyko wywrócenia, może stanowić wyzwanie podczas zderzeń bocznych czy zderzeń od spodu. Uszkodzony akumulator podczas wypadku może wydzielać niebezpieczne substancje chemiczne lub zapalić się.
Bezpieczeństwo pasażerów i pieszych: Z powodu cichej pracy EV, szczególnie przy niskich prędkościach, istnieją obawy dotyczące bezpieczeństwa pieszych. W 2022 roku Unia Europejska nakazała, aby wszystkie nowe EV emitowały sztuczne dźwięki przy niskich prędkościach, aby ostrzegć pieszych, zwłaszcza osób niewidomych. Jednak w badaniach z 2023 roku przeprowadzonych przez Instytut Ubezpieczeń Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (IIHS) w USA stwierdzono, że EV są wciąż o 30% bardziej narażone na kolizje z pieszymi w porównaniu do tradycyjnych pojazdów.
Zakłócenia elektromagnetyczne (EMI)
EV wytwarzają pola elektromagnetyczne (EMF) w wyniku działania ich silników elektrycznych i akumulatorów. Chociaż nie ma konkretnych dowodów, że EMF z EV stanowi zagrożenie zdrowotne, istnieją obawy dotyczące zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), które mogą wpływać na inne urządzenia.
Wpływ na urządzenia medyczne: Pojawiły się doniesienia, że EMF z EV może interferować z urządzeniami medycznymi, takimi jak rozruszniki serca. Badania z 2023 roku przeprowadzone przez Europejskie Towarzystwo Kardiologiczne wykazały, że 4 na 500 pacjentów z rozrusznikami doświadczyło zakłóceń, gdy siedzieli w pobliżu akumulatorów EV podczas długich podróży. W związku z tym prowadzone są dalsze badania w celu zrozumienia i ograniczenia tych ryzyk.
Ograniczanie zagrożeń związanych z pojazdami elektrycznymi
Branża motoryzacyjna, organy regulacyjne oraz deweloperzy technologii nieustannie pracują nad zmniejszeniem ryzyk związanych z EV. Kluczowe postępy w zakresie bezpieczeństwa obejmują:
- Udoskonalone systemy zarządzania akumulatorami (BMS): Systemy te pomagają monitorować i regulować temperatury akumulatorów, napięcia elektryczne i ogólny stan, aby zapobiec termicznej ucieczce.
- Podwyższone standardy bezpieczeństwa: Nowe przepisy dotyczące bezpieczeństwa dla ratowników oraz obowiązkowe systemy wyłączania w przypadku kolizji dla EV mają zostać wprowadzone w Europie do 2025 roku.
- Odporne na ogień konstrukcje akumulatorów: Kilka firm opracowuje akumulatory typu solid-state, które są mniej podatne na zapalenie, chociaż są one wciąż na wczesnym etapie komercjalizacji.
- Przepisy dotyczące bezpieczeństwa ładowania: IEA i inne organy regulacyjne wprowadzają surowsze normy bezpieczeństwa dla stacji ładowania publicznych i domowych.
Chociaż pojazdy elektryczne oferują obiecującą przyszłość zrównoważonego transportu, wiążą się z określonymi zagrożeniami, które konsumenti, producenci i organy regulacyjne muszą rozwiązać. Od pożarów akumulatorów po zagrożenia elektryczne i ryzyka związane z wypadkami, zrozumienie i ograniczenie tych kwestii jest kluczowe, gdy EV stają się coraz bardziej powszechne na drogach na całym świecie.
