حرائق بطاريات السيارات الكهربائية.. حل وحيد قد يُنهي الأزمة

ما تزال تقنيات امتصاص الصدمات هي الحلول العملية الأكثر واقعية -حتى الآن على الأقل- لإسدال الستار على حرائق بطاريات السيارات الكهربائية التي تُعد حجر عثرة في طريق انتشار التقنية النظيفة.

وشكّلت حوادث الاصطدام والحطام المنتشرة على طول الطريق أكثر الأسباب الشائعة لاندلاع النيران في بطاريات المركبات الكهربائية التي قد تكون مصحوبة بتداعيات خطيرة، كما هو الحال في بطاريات الليثيوم أيون.

وبناءً على تلك النتائج انصرف اهتمام الخبراء إلى تطوير مواد لديها القدرة على امتصاص الصدمات بشكل أفضل في أثتاء الحوادث؛ ما من شأنه أن يعزّز كفاءة بطاريات الليثيوم أيون المستعملة حاليًا على نطاق واسع، والمعروفة بقابليتها الكبيرة للاشتعال.

ووفق متابعات قطاع بطاريات السيارات الكهربائية لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، تبرز بطاريات الحالة الصلبة المعتمدة على إلكتروليتات صلبة غير قابلة للاشتعال، حلاً آمنًا في هذا السيناريو، غير أن تلك التقنية لم تتجاوز بَعد مرحلة الاختبار.

انتشار السيارات الكهربائية

ما تزال هناك مشكلتان تحدان من انتشار السيارات الكهربائية على نطاق واسع، وهما مدى القيادة وسلامة البطاريات.

ولطالما تعهّد مصنعو بطاريات الحالة الصلبة التي تعتمد على إلكتروليتات صلبة وآمنة، بخفض مخاطر الحرائق المرتبطة ببطاريات المركبات الكهربائية وزيادة مدى القيادة.

لكن وعلى الرغم من التطور والاستثمارات، ما تزال بطاريات الحالة الصلبة في مرحلة الاختبار، ولم تتحول بَعد إلى واقع ملموس.

وبالنسبة لمصنعي البطاريات العالميين الذي راهنوا كثيرًا على التقنية الجديدة، يواجه القطاع رياحًا معاكسة تتمثل في هوامش الأرباح الضعيفة، وتباطؤ نمو مبيعات السيارات الكهربائية في الأسواق المتقدمة.

حل مؤقت

يبرز هناك حل مؤقت لديه القدرة على مواجهة المخاوف المتعلقة بمعايير السلامة الخاصة ببطاريات المركبات الكهربائية.

ولطالما بالغ المنتقدون في حرائق بطاريات السيارات الكهربائية، ومن غير المرجح أن تشتعل الحرائق في تلك المركبات منخفضة الانبعاثات، مقارنة بنظيراتها العاملة بالديزل أو السيارات الهجينة، وفق بيانات صادرة عن المجلس الوطني لسلامة النقل في الولايات المتحدة.

وهناك 25 حريق بطاريات سيارات كهربائية لكل 100 ألف مركبة مبيعة مقابل 1530 حريقًا في المركبات العاملة بالديزل، وفق البيانات نفسها التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

ومع ذلك فإنه حينما تقع تلك الحرائق في بطاريات الليثيوم أيون، فإنها تكون أشد خطرًا وتدميرًا، إذ تكون نيرانها أشد وأسرع انتشارًا إلى جانب انبعاث الغازات السامة منها.

وهناك قائمة طويلة تضم حالات بارزة على تلك الحرائق التي وقعت مؤخرًا، مثل الحريق الذي اندلع في سيارة كهربائية تحمل علامة مرسيدس التجارية الألمانية، التي تستعمل بطارية من إنتاج شركة فاراسيس إنرجي (Farasis Energy) الصينية، في كوريا الجنوبية أواخر العام الماضي؛ ما أثار الهلع حينها.

وقد استغرق إطفاء الحريق قرابة 8 ساعات متصلة، بعد أن خلف أضرارًا بنحو 880 مركبة أخرى في ساحة الانتظار التي كانت توجد بها السيارة.

بطاريات الحالة الصلبة

تتيح بطاريات الحالة الصلبة بديلًا أكثر أمانًا، لا سيما في سيناريوهات الحوادث الأشد تأثيرًا مثل الاصطدام الأمامي.

وتحتوي بطاريات الحالات الصلبة على إلكتروليتات صلبة غير قابلة للاشتعال بدلًا من الإلكتروليتات السائلة العضوية المتطايرة في البطاريات الأكثر استعمالًا.

وشرع بعض مصنعي السيارات والبطاريات في اختبار النماذج الأولية وبناء خطوط إنتاج تجريبية من البطاريات المذكورة، غير أن الإنتاج بالجملة من الممكن أن يشكل تحديًا في المدى القصير، نظرًا إلى أن المواد المستعملة في البطاريات تكون أكثر تكلفة.

وتحتاج منشآت التصنيع الجديدة إلى استثمارات ضخمة؛ ما يزيد الأوضاع سوءًا لقطاع يعمل بالفعل على هوامش أرباح ضعيفة.

كما تشكل بطاريات الليثيوم أيون التي مرت بعقود من التطوير، وتتمتع بميزة اقتصادات النطاق، حاجزًا يعوق القدرة التنافسية للتقنية الجديدة بشأن التكلفة.

511 حريقًا

وفقًا لمعهد أبحاث إي في فاير سيف (EV FireSafe)، ومقره مدينة ملبورن الأسترالية، اندلع 511 حريقًا لسيارات كهربائية خلال المدة بين عام 2010 ونهاية يونيو/حزيران الماضي، استنادّا إلى تقديرات شملت 40 مليون سيارة كهربائية على مستوى العالم، بما في ذلك السيارات الهجينة القابلة للشحن.

وشملت أسباب الحرائق الأكثر شيوعًا بين السيارات المتضررة، حوادث الاصطدامات والحطام المنتشرة على طول الطريق، وفق الدراسة.

ويشير هذا إلى أن التحسينات التي تطرأ على البنية الأساسية للسيارة الكهربائية، باستعمال التصميمات والمواد التي توفر امتصاصًا أفضل للصدمات في أثناء الحوادث، يمكن أن تساعد على تعزيز سلامة بطاريات الليثيوم أيون الحالية، دون الحاجة إلى إصلاح كامل لتقنية البطاريات الحالية.

"كاتل".. خطوة على الطريق

تُعد كاتل(CATL)، وهي أكبر مصنع لبطاريات السيارات الكهربائية في العالم، من بين الشركات التي تستعمل تلك التقنية، وهي تركز على إعادة تصميم المنصة المسطحة التي تشبه لوح التزلج ذات العجلات الـ4 والتي تعمل بمثابة أساس للسيارة الكهربائية.

وتستهدف كاتل تقليل مخاطر الحرائق عبر إضافة وظائف وقائية للبطارية، مثل القدرة على فصل الدوائر خلال مدة لا تتجاوز 0.01 ثانية من الاصطدام وتفريغ الطاقة المتبقية، بالإضافة إلى استعمال الفولاذ عالي المتانة المستعمَل في الغواصات في الهيكل.

وفي اختبارات التصادم عند سرعات بلغت 120 كيلومترًا في الساعة، نجح التصميم الجديد للسيارة في تحمّل الصدمات الأمامية دون الاشتعال، وفقًا للشركة.

وهناك ميزة إضافية لشركات تصنيع البطاريات التي لديها القدرة على دمج تلك الخصائص في حزمة واحدة، ممثلة في أن هيكل لوح التزلج في السيارات الكهربائية يضم المكونات الرئيسة، بما في ذلك البطاريات والمحركات الكهربائية وأدوات التحكم في هيكل رئيس واحد.

وتُسهم تلك الميزة في تبسيط عملية التصنيع، وخفض التكاليف وتسريع موعد طرح الطراز الجديد.

موضوعات متعلقة..

• اندلاع حريق هائل في مصنع لبطاريات السيارات الكهربائية (صور)
• ضعف الطلب على بطاريات السيارات الكهربائية قد يستمر 4 سنوات (تقرير)
• بطاريات السيارات الكهربائية.. هل تنجح أوروبا في إعادة تدويرها؟

اقرأ أيضًا..

• شحنة نفط ضخمة من دولة عربية في طريقها إلى سوريا
• تحالف مصري يفوز بعقد ضخم لتطوير مشروع الرويس للغاز المسال في الإمارات
• حرب تكسير عظام بين شركات السيارات الكهربائية الصينية.. ولا عزاء للصغار

المصادر:

1.تبرز بطاريات الحالة الصلبة حلاً واعدًا لحوادث حرائق بطاريات السيارات الكهربائية من فايننشال تايمز.