Полномасштабные огневые испытания аккумуляторных электромобилей

Доля электромобилей, оснащённых литий-ионными аккумуляторами (LIB), во всём мире растёт благодаря глобальной ориентации на экологичные технологии и увеличению запаса хода на одном полном заряде. Однако по-прежнему необходимы исследования пожарной безопасности этой новой и ещё не достигшей зрелости технологии из-за характерного явления, известного как тепловой разбег. В настоящем исследовании проведена серия полномасштабных огневых экспериментов для изучения теплового поведения при пожарах аккумуляторных электромобилей (BEV). Для получения актуальной информации о пожарах BEV была выбрана новейшая модель BEV с высокой ёмкостью аккумуляторной батареи — 64 кВт·ч. Для сравнительного анализа отдельно испытали аккумуляторный блок LIB и кузов BEV после их физической разборки. Также были испытаны автомобиль с двигателем внутреннего сгорания и электромобиль на водородных топливных элементах. Во время испытаний горение BEV продолжалось приблизительно 70 мин; были определены основные параметры пожарного воздействия: пиковая скорость тепловыделения (pHRR), суммарное тепловыделение (THR), параметр развития пожара и средняя эффективная теплота сгорания. Их значения составили соответственно 6,51–7,25 МВт, 8,45–9,03 ГДж, 0,0085–0,020 и 29,8–30,5 МДж/кг. Кроме того, было установлено, что pHRR и THR определялись характеристиками горения типичных горючих материалов пассажирского салона, а не характеристиками отдельных компонентов аккумуляторного блока LIB, подвергавшегося тепловому разбегу. Вместо этого интенсивно выбрасываемое из аккумуляторного блока LIB струйное пламя приводило к быстрому распространению пламени на соседние горючие компоненты BEV, тем самым ускоряя развитие пожара. Полученные результаты могут способствовать работе специалистов, первыми реагирующих на аварии с пожарами BEV, инженеров по пожарной безопасности и проектировщиков конструктивных элементов. В исследовании также представлены измеренные тепловые параметры для дальнейшего изучения пожарной безопасности существующих и проектируемых сооружений, связанных с парковкой автомобилей.