Mitä tapahtuu, kun sähköauto palaa? Ei ainakaan mitään hyvää

Sähköauto palaa tilastojen mukaan paljon harvemmin kuin bensiinikäyttöiset, mutta kun se tapahtuu, seuraukset voivat olla tuhoisat. Sähköauton palo vaatii palomiehiltä äärimmäisiä ja kalliita menetelmiä sammuttamistaan varten.

Kun Tesla syttyi hiljattain tuleen yhdysvaltalaisella valtatiellä, vaati palo 50 000 gallonaa vettä ja sammutuslentokoneen ennen kuin se saatiin sammutettua.

Kun sähköautojen käyttöönotto kasvaa ja tuonti lisääntyy ulkomailta, kuinka huolissaan kuljettajien tulisi olla?

Mikä aiheuttaa sähköajoneuvojen tulipaloja ja mitä valmistajat tekevät varmistaakseen, että sähköautot ja niiden litium-akut eivät muodostuisi ongelmaksi koko alalle?

Miksi meidän tulisi olla kiinnostuneita sähköautojen paloista?

Elokuussa Tesla Semi -kuorma-auto joutui onnettomuuteen matkalla yhtiön akkutehtaalle Nevadaan ja aiheutti tulipalon, jonka sammuttamiseen tarvittiin 14 tuntia.

Kalifornian Interstate 80 jouduttiin sulkemaan, kun palomiehet kaatoivat 50 000 gallonaa vettä palavaan ajoneuvoon ja kutsuivat vedenheittoaluksen tukahduttamaan tulen leviämistä. Savuava auto oli siirrettävä turvalliseen paikkaan ja pidettävä tarkkailussa 24 tuntia. Sillä pyrittiin varmistamaan, ettei auto syttyisi uudelleen, mikä on yleistä sähköautojen akkujen paloissa.

Lämpötilat nousivat jopa 537 asteeseen. Savuava auto piti tämän jälkeen siirtää turvalliseen paikkaan ja pitää tarkkailussa 24 tuntia, jotta varmistettiin, ettei se syttyisi uudelleen – mikä on toistuva ongelma sähköautojen akkujen paloissa.

Elokuussa Etelä-Koreassa tapahtunut sähköauton räjähdys vahingoitti yli 800 autoa ja aiheutti vesi- ja sähkökatkoksia. Pistokkeesta irti ollut Mercedes-Benz EQE 350 syttyi yllättäen tuleen Incheonissa, mikä johti yli 200 perheen evakuointiin yläpuolella olevasta kerrostalosta. Lämpötilat nousivat raporttien mukaan 1 500 celsiusasteeseen ja palo kesti kahdeksan tuntia.

Miksi sähköautot syttyvät tuleen?

Teslan tapausta seurasi kaksi muuta tapahtumaa, mikä sai Yhdysvaltain kansallisen liikenneturvallisuuslautakunnan (NTSB) tutkimaan sähköautojen litiumioniakkujen mahdollisia vaaroja.

Tutkimuksen mukaan sähköajoneuvot “aiheuttavat sähköiskuriskin pelastustyöntekijöille, jotka altistuvat suurjännitekomponenteille.” Lisäksi vahingoittuneiden kennojen lämpötila ja paine saattavat nousta merkittävästi, mikä luo ns. “lämpökarkaamisen”, jossa akku siirtyy hallitsemattomaan ja itseään lämmittävään tilaan.

Sähköautojen akut on rakennettu kuin Lego-palikat. Teslan tai BYD:n matkustajatilan alle asennetut läpinäkymättömät, suorakaiteen muotoiset yksiköt koostuvat monista pienemmistä akuista, joita kutsutaan kennoiksi.

Miksi näin tapahtuu? Olipa kyseessä auton akkukennot tai räjähtävät Samsung-puhelimet, litiumioniakuissa voi esiintyä tällaisia ongelmia.

Valmistusvirheet ovat yksi mahdollinen syy tulipaloille. Törmäykset voivat puolestaan vahingoittaa johdotuksia ja aiheuttaa vaurioita koteloon, jossa kunkin kennon elektrolyytit sijaitsevat.

Jos kennossa syntyy oikosulku ja elektrolyytit kuumenevat, ne alkavat haihtua ja muodostaa kaasua. Kun lämpötila nousee riittävälle tasolle, kaasu räjähtää ja sytyttää tulipalon viereisiin kennoihin.

Tutkijat kamppailevat kuitenkin usein tarkkojen syttymissyiden selvittämisessä. EV FireSafe -organisaation tutkimuksessa sähköautojen paloista todettiin, että merkittävä osa jäi tunnistamatta jatkuvien tutkimusten tai yksityiskohtaisten raporttien puutteen vuoksi.

Elokuussa Jaguar suositteli noin 3 000:lle vuoden 2019 I-Pace SUV -omistajalle, että he lopettaisivat autojensa käytön valmistusvirheestä johtuvan paloriskin vuoksi.

Miksi sähköautojen palot ovat vaikeita sammuttaa?

Litiumioniakut palavat kuumasti ja hitaasti.

• Sähköautojen akut varastoivat valtavia määriä energiaa: akkupaketit sisältävät tyypillisesti 5 000–9 000 kennoa.
• Kun yksi kenno syttyy, se palaa suunnilleen yhtä kuumana kuin nuotio eli noin 900 asteessa.
• Bensiinikäyttöisen auton palo voidaan sammuttaa noin 30–40 minuutissa. Sähköautossa lämmön karkaaminen vaikeuttaa asiaa.

Palomiehet puhuvat syttymiseen vaaditusta palokolmiosta, johon tarvitaan polttoaine, kipinä ja happi. Litiumioniakut on suunniteltu varastoimaan energiaa, joten polttoaine on aina valmiina. Vaikka akkupaketti on suojatussa osassa autoa, törmäys voi luoda kipinän ja päästää happea täydentämään kolmikon.

Käytännössä palomiehet siirtävät usein palaneen auton rungon turvalliseen paikkaan tarkkailtavaksi vähintään 24 tunniksi ensisammutuksen jälkeen.

Fire Safety Research Instituutin (FSRI) johtava tutkimusinsinööri Adam Barowy  kirjoitti hiljattain blogissaan:

“Tiedämme nyt, että perinteiset palonsammutusmenetelmät eivät ole yhtä tehokkaita sähköajoneuvojen paloissa kuin polttomoottoriajoneuvojen paloissa. Parempi ymmärrys sähköautojen palokäyttäytymisestä voi johtaa tehokkaampiin sammutusmenetelmiin.”

Tunnistamalla uudelleensyttymisen merkit ja laukaisijat Yhdysvaltain palokunnat ovat kouluttaneet tiimejään sähköautopalojen riskejä varten ja oikeisiin sammutustekniikoihin.

Mitä teollisuus tekee asialle?

Sähköajoneuvoissa on akkujen hallintaohjelmisto, joka seuraa eri kennojen tilaa. Ohjelmisto tarkkailee suorituskykyä ja etsii merkkejä siitä, että akku saattaisi olla alttiina toimintahäiriöille.

Valmistajat laskevat lisäksi sen varaan, että kiinteäkennoteknologia tekee sähköautojen akuista vielä entistäkin luotettavampia.

Nykyiset litiumioniakut käyttävät nestemäisiä elektrolyyttejä energian siirrossa elektrodien välillä. Kuten nimikin vihjaa, kiinteäkennoakut käyttävät kiinteää elektrolyyttiä.

Tämä tekee niistä kestävämpiä suurille jännitteille, äärimmäiselle kuumuudelle tai äkillisille lämpötilanvaihteluille. Se myös lisää akun energiatiheyttä, mikä tarkoittaa sitä, että ne painavat vähemmän ja mahdollistavat pidemmän toimintasäteen.

Lainsäätäjät ovat niin ikään huomanneet asian. Koreassa parkkihallissa tapahtunut palo johti uusiin aloitteisiin, joihin kuuluu sähköautojen akkujen sertifiointiohjelman käyttöönotto. Soulin kaupunginvaltuusto on lisäksi hyväksynyt uuden säännöksen, jonka pitäisi vähentää sähköauton omistajien halua yliladata autojaan maanalaisissa parkkihalleissa.

Tämä myös pakottaa autovalmistajat olemaan avoimempia siitä, kuka valmistaa akut, joita sähköautoissa käytetään. Etelä-Korean hallitus ilmoitti aiemmin tässä kuussa, että tästä tehdään pakollista.

Kuinka usein sähköautojen paloja tapahtuu?

Maaliskuussa 2024 International Council on Clean Transportation (ICCT) julkaisi raportin, jonka mukaan sähköautojen palotapaukset ovat lisääntyneet huomattavasti viimeisen vuosikymmenen aikana.

Etelä-Koreassa kasvu oli viime vuonna 200 prosenttia, kun tulipaloja oli 72 verrattuna vuoden 2021 24:ään.

Vaikka prosentuaalinen kasvu näyttää suurelta, todelliset luvut ovat melko pieniä. Vuonna 2022 Auto Insurance EZ analyysi National Transportation Safety Boardin (NTSB) tiedoista totesi, että sähköautot syttyivät tuleen 25 tapauksessa 100 000:sta. Bensiinikäyttöiset autot syttyivät tuleen 1 500 tapauksessa 100 000:sta.

Ruotsissa on julkaistu raportti, jossa verrattiin sähköautojen ja polttomoottoriautojen tulipaloja. Vuosina 2018-2022 keskimäärin vain 16 sähköautopaloa 3 400 henkilöautopalosta tapahtui vuosittain, mikä tarkoittaa, että sähköautot muodostavat vuosittain vain 0,4 prosenttia kaikista henkilöautojen tulipaloista.

Alexander Tankou, joka työskentelee ICCT:ssä tutkijana, kommentoi seuraaavasti:

“Nykyinen data ja kirjallisuus osoittavat, että sähköautojen palot ovat harvinaisia, mutta niitä voi alkaa esiintyä useammin sähköautojen määrän kasvaessa ja niiden ikääntyessä.”

Mitä tehdä, jos sähköautosi syttyy tuleen?

Yhdysvaltain National Fire Prevention Agency suosittelee seuraavaa, jos sähköautosi syttyy tuleen kesken matkan:

Sähköauto palaa – Yhteenveto

Sähköautojen tulipalot voivat olla tuhoisia, kalliita ja ympäristöä vahingoittavia. Niiden hallintaan tarvitaan paljon resursseja. Hyvä uutinen on, että ne ovat harvinaisia. Sosiaalinen media on täynnä pelottavia kuvia palavista autoista ja avuttomista palomiehistä, mutta todellisuudessa kyse ei ole epidemiasta – ainakaan vielä.

Sähköautojen myynnin hidastumisesta on merkkejä, ja autoteollisuuden markkinointitiimit ovat hyvin tietoisia niiden maineeseen liittyvistä riskeistä, jotka voivat uhata tuloja entisestään. Insinöörit ovat myös perehtyneet asiaan hienosäätäen akkujen hallintajärjestelmiä, pyrkien parantamaan kiinteiden kennojen teknologiaa.