MOTORBOAT
Литиевые батареи vs дизельные генераторы: что опаснее? - фото Литиевые батареи vs дизельные генераторы: что опаснее? - фото

Литиевые батареи vs дизельные генераторы: что опаснее?

# Моторы и приводы # Гибриды # Инновации

Любой пожар по вине воспламенившихся литиевых аккумуляторов сегодня неминуемо попадает на первые полосы СМИ, отчего складывается впечатление, будто такие батареи гораздо менее надежны, нежели с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), а электрические или гибридные суда подвержены большему риску. Однако такой интуитивный вывод неверен, и вместо эмоций лучше полагаться на статистику.

Например, сейчас в мире порядка 5400 контейнеровозов, и ежегодно на них возникает около 30 пожаров, то есть примерно раз в полторы-две недели. Таким образом, риск пожара на контейнеровозе составляет 0,06%. Для автомобилей с ДВС это значение похоже: в Швеции, ставшей одним из пионеров электрификации транспорта, этот показатель составляет 0,05%. При этом риск возгорания гибридных или полностью электрических авто там на порядок меньше — 0,006%.

Литиевые батареи vs дизельные генераторы: что опаснее? - фото 1
 
 - фото

Конечно, можно возразить, мол, гибриды-то все новенькие, а среди обычных машин горят в основном старые и изношенные, однако специалисты утверждают, что даже через 10 лет эксплуатации электромобилей риск возгорания батарей не увеличивается. По данным Шведского государственного агентства по непредвиденным обстоятельствам, в стране не зарегистрировано ни одного пожара из-за литиевых аккумуляторов на гибридных судах, но, по словам Джимми Хеннингсона, технического директора компании Power Tech Sweden AВ, такие случаи все же были, только верфи и владельцы сделали все, чтобы скрыть их.

Производителей литиевых батарей для использования в море становится все больше, но единых индустриальных стандартов по их безопасности пока нет.

Причины возгорания батарей могут быть внутренними (деформация, вибрация, нарушение целостности, дендриты и др.), которые пользователь, как правило, не может контролировать. Но есть и внешние факторы, такие как перенапряжение, глубокая разрядка, перегрузка по току или перегрев. Иными словами, эксплуатация с нарушением установленных норм или режимов.

В качестве любопытного примера можно привести случай с норвежским гибридным паромом Ytterøyningen, который нес на борту запас батарей, кратный таковому у 20 автомобилей Tesla. 10 октября 2019 года в помещении с батареями возник пожар; расследование показало, что возможной его причиной стал текущий сальник системы охлаждения, через который охлаждающая жидкость попала в батареи и вызвала короткое замыкание с последующим их перегревом и неконтролируемым тепловым разгоном. Огонь тогда быстро купировали с помощью спринклеров и системы газового пожаротушения; никто не пострадал. Однако ранним утром следующего дня на борту произошел мощный взрыв, после которого 12 человек вынуждены были обратиться за медицинской помощью.

До сих пор точно не ясно, чем был вызван взрыв, но по основной версии морская вода из пожарных спринклеров запустила цепь опасных событий, а система защиты не сработала, поскольку к тому времени батареи были отключены.

«Весь мой опыт и все, что я когда-либо слышал, говорят о том, что в подавляющем большинстве случаев литиевые батареи загораются из-за внешних, а не внутренних причин, — говорит Джимми Хеннингсон. — Даже если предположить, что существует дефектная ячейка, которую управляющая система не смогла обнаружить, и та загорелась из-за теплового разгона, современные технологии не позволят огню распространиться на соседние ячейки. Поэтому в конечном итоге безопасность определяют не сами литиевые батареи, а люди, которые проектируют, строят и управляют этими системами. Здесь как нигде справедливо выражение “за что заплатили, то и получили”, и если вы хотите сэкономить, то вряд ли получитесамую безопасную систему».

Естественно, производители используют ценовой фактор в конкурентной борьбе, и те, кто создает более безопасные и более дорогие системы, скорее всего, ее проиграют. Поэтому на регулирующие органы по всему миру ложится большая ответственность, ведь им предстоит создавать соответствующие нормативы и стандарты. Например, в Норвегии они уже выработаны, а вот в Швеции, по словам Хеннингсона, еще нет, и там даже не запрещается устанавливать на пассажирские суда бывшие в употреблении батареи из аварийных машин.

«Чтобы создать хорошую и безопасную электрическую систему, требуются знания, — говорит он. — Верфи, которые поставили обычные пропульсивные установки с ДВС на сотни и тысячи судов, уже знают, как спроектировать и обезопасить их. Но мы не можем надеяться на то, что за ночь они поймут всю сложность электрических и гибридных пропульсивных систем, а также усвоят всю специфику тех изменений, которые должны произойти при переходе от одних к другим. То же, кстати, касается и системных интеграторов, которые сейчас появляются повсюду».

 

Вероятность исходных событий, потенциально приводящих к гибели человека

Отвечая на исходный вопрос, опаснее ли эксплуатировать гибридное или электрическое судно по сравнению с обычным, можно сказать, что не опаснее, но при наличии должных знаний. Верфям необходимо натренироваться в создании таких судов, как они поднаторели в строительстве традиционных, а до тех пор стоит отдавать на проверку проекты тем, кто хорошо в этом разбирается и придерживается высоких стандартов безопасности. Если вы по-прежнему считаете литиевые батареи слишком опасными, то стоит обратиться к заведомо непредвзятой оценке регистра DNV GL, согласно которой исходное событие, потенциально приводящее к пожару и гибели человека, может возникнуть один раз в 10–100 лет. Многослойная система защиты, реализованная в современных системах с литиевыми батареями, снижает вероятность таких последствий до одного случая в 100 000–1 000 000 лет. Вот и решайте, чему верить: цифрам или необоснованным страхам.

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ С ЛИТИЕВЫМИ БАТАРЕЯМИ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ГИБРИДНЫХ СУДАХ

  • Размещать батареи вдали от силовых кабелей, источников влаги, тепла и вибрации, и предметов, которые могут нарушить целостность ячеек.
  • Соблюдать диапазон рабочих температур (обычно от 0 до +45 °C).
  • Не заряжать батареи при температуре ниже 0 °C.
  • Не допускать переразряда и перезаряда аккумуляторов.
  • Не допускать перегрузки по току.
  • Использовать качественные медные соединения.
  • Обеспечить несколько слоев электронной защиты (управляющие системы с дублированием защитных функций, аварийная сигнализация на борту и на мобильных устройствах).
  • Обеспечить хорошую постоянную вентиляцию помещения, где размещены батареи, и предусмотреть соответствующие средства пожаротушения.
  • Обслуживать и заменять батареи, следуя указаниям производителя.

Похожие статьи