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    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei Vigili del Fuoco – Parte prima

    Le ibride plug-in (PHEV) come anche le Battery Electric Vehicle (BEV), stanno diventando popolari man mano che sempre più persone si interessano a questa tecnologia e scoprono il divertimento e la comodità che offre la mobilità elettrificata. In un tale contesto, non sorprende che incidenti, incendi siano temi caldi che, continuano a circolare sui social media sempre alla ricerca del sensazionalismo da dare in pasto all’opinione pubblica.

    Secondo uno studio le vetture plug-in hybrid non sono così verdi come si pensa | elettronauti. It
    Schema vettura ibrida plug in | elettronauti It

    Come si verifica un incendio di un’auto elettrica?

    Le auto elettriche non hanno un motore termico, serbatoio di carburante estremamente infiammabile o trasmissione. Le BEV sono tecnicamente meno complesse delle auto termiche o ibride, quindi sono meno soggette agli incendi.

    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei vigili del fuoco – parte prima | elettronauti. It
    Il powertrain elettrico di alta tensione delle bev è composito da vari elementi che funzionano a 400v o 800v | elettronauti It

    Sovraccarico e temperature elevate sono nella maggior parte dei casi solo fattori aggravanti, legati a difetti di fabbricazione. Le case automobilistiche anno emesso delle campagne di richiamo legate a celle agli ioni di litio difettose o che presentano delle saldature che non sono all’altezza delle specifiche.

    Difetti attribuiti ai produttori di celle

    LG Chem è il fornitore per diverse Case automobilistiche, le sue celle sono montate su modelli come la Chevrolet Bolt, Hyundai Kona EV, l’Audi e-tron, la Jaguar I-Pace, Smart ForTwo Electric, Volkswagen ID.4 e ID.3, o la Cupra Born.

    LG segnala che una cella ogni 10 milioni cioè un pacco batteria ogni mille può contenere una cella a rischio. Attenzione, non sempre il difetto causa l’incendio o l’esplosione, più facilmente può causare un degrado anticipato dell’intero pacco batteria, surriscaldamenti anomali, problemi in fase di ricarica. Il problema è stato riscontrato anche su alcune celle fornite da Samsung SDI emontate su BMW i4 e i SUV della gamma iX.

    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei vigili del fuoco – parte prima | elettronauti. It
    A fuoco una jaguar i pace in oregon usa sul posto sono intervenuti i vigili del fuoco con idranti e schiume e il fuoco è stato domato dopo quasi due ore | elettronauti It

    La sfida dei Vigili del Fuoco

    I social devono per forza sottolineare la “fatica” da parte dei vigili del fuoco nel spegnere le fiamme di un’auto elettrica. Pensate veramente che sia un gioco da ragazzi spegnere il rogo di un’auto a benzina e soprattutto ibrida? Pensate veramente che solo un veicolo elettrico in fiamme possa danneggiare altri veicoli parcheggiati a fianco o addirittura delle abitazioni?

    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei vigili del fuoco – parte prima | elettronauti. It
    Un rogo di veicoli a benzina come ne avvengono tanti e le conseguenze sono una reazione a catena | elettronauti It

    I vigili del fuoco cercano, nel limite del possibile, di diseccitare il mezzo BEV o PHEV coinvolto in un incidente, sia staccando o tagliando la corrente di bassa tensione che quella de pacco batteria ad alta tensione. Nel caso in cui le fiamme stiano già divorando il veicolo, le procedure d’intervento richiedono coordinazione ed un vero “know how” da parte dei soccorritori.

    Le possibilità per spegnere un incendio

    La prima possibile consiste nell’esaurimento del combustibile con l’allontanamento o separazione della sostanza combustibile dal focolaio d’incendio. La seconda è relativa al soffocamento con la separazione del comburente dal combustibile o riduzione della concentrazione di comburente.

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    I 3 elementi necessari per la combustione | elettronauti It

    La sostanza capace di infiammarsi (organica o inorganica), il comburente e la sorgente che apporta calore, rappresentano i tre elementi necessari per la combustione. Per estinguere un fuoco tradizionale basta che venga a mancare uno di questi elementi.

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    In caso in cui lincendio è esterno al pacco batteria per evitare il fenomeno della fuga termica i pompieri cercano di abbassare il calore dellincendio | elettronauti It

    Nel caso di un incendio all’interno di un pacco batteria al litio, l’unica vera soluzione è il raffreddamento. L’obiettivo da parte dei vigili del fuoco è quello di sottrarre del calore fino a ottenere una temperatura inferiore a quella necessaria al mantenimento della combustione.

    Qual è la maggior avversità?

    È molto difficile “raffreddare” un incendio di un pacco batteria agli ioni di litio “incastonato” nel telaio della macchina, composto da migliaia di piccole batterie (celle) raggruppate in moduli e che garantiranno la mobilità del veicolo. In ciascuna di queste celle, un anodo e un catodo, separati da una pellicola, sono immersi in un elettrolita. In alcune circostanze, come ad esempio un guasto durante la carica o la scarica, l’utilizzo di un caricabatterie non conforme o un danno accidentale al pacco batteria, si potrebbe verificare un surriscaldamento delle celle e sopra una determinata soglia basta che l’elettrolita contenuto in una delle celle liberi il gas infiammabile ed il fuoco si diffonde, poi successivamente, poco a poco alle altre celle, provocando una fuga termica.

    Il thermal runaway produce un calore intenso che rende l’incendio molto difficile da estinguere, anche quando il rogo sembra ormai sotto controllo, ci sono stati dei casi in cui nel pacco batteria agli ioni di litio con chimica di tipo NMC o NCA, il fuoco si è riacceso molto rapidamente.

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    Se le celle si deformano ciò può provocare un corto circuito interno e un incendio del pacco batteria | elettronauti It

    L’auto elettrica esplode?!

    Il pacco batteria brucia in caso di “thermal runaway” ma non esplode sistematicamente.

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    Le batterie bruciano ma lo scoppio non è una condizione sistematica può succedere se i gas infiammabili vengono confinati, dal tipo di chimica e dal formato delle celle e da altri fattori | Elettronauti.it

    La o le esplosioni sono da attribuire a diversi componenti presenti anche nei veicoli tradizionali. In caso di rogo di un’automobile, si ottengono delle impressionanti esplosioni causate dai vetri, dagli ammortizzatori, dai pneumatici e anche dagli airbag che scoppiano a causa del calore. D’altronde un cortocircuito sulla bassa tensione, al caricatore o altri componenti può provocare un incendio che propagandosi all’interno dell’abitacolo porta l’incremento di temperatura che crea delle condizioni per il fenomeno della deriva termica delle celle contenute nel pacco batteria.

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    Le chimiche delle celle non si comportano nella stessa maniera di fronte ad alte temperature cortocircuiti deformità meccaniche | elettronauti It

    Non solo 100% elettriche, anche le ibride prendono fuoco

    Un rogo improvviso di un’auto ibrida o elettrica non è mai inspiegabile ma ovviamente una volta che la macchina è ridotta a un ammasso di ferraglia fumante o plastiche liquefatte, è difficile conoscere la causa del guasto anche se esso è dovuto a componenti elettromeccanici. Un fenomeno legato ad un cortocircuito sulla bassa tensione, al caricatore o altri componenti può provocare un incendio che propagandosi all’interno dell’abitacolo porta l’incremento di temperatura che crea delle condizioni per il fenomeno della deriva termica delle celle contenute nel pacco batteria. Ciò nonostante, i vigili del fuoco o le forze dell’ordine aprono un’inchiesta, le Case automobilistiche dal canto loro, analizzano i modelli a rischio e attivano nella migliore delle ipotesi delle Campagne di richiamo nel tentativo di escludere altri spiacevoli episodi. La Honda ha recentemente richiamato oltre un milione di veicoli in tutto il mondo, le auto ibride (Prius e C-HR), presentano un pericolo maggiore. Il cablaggio del motore può essere esposto a usura e ciò può comportare un cortocircuito o un incendio.

    Formazione obbligatoria

    Pur sapendo che le probabilità che una macchina elettrica prenda fuoco sia alquanto effimera non si può dire lo stesso delle ibride con alimentazione a batteria al litio. Quest’ultime non sono assoggettate ai medesimi protocolli di sicurezza imposti sulle BEV e con la loro proliferazione, gli incendi stanno logicamente aumentando in tutto il mondo.

    Nel frattempo stiamo assistendo a una notevole evoluzione tecnologica, nuove chimiche per le celle, nuovi sistemi di sicurezza e di connettività implementati nei pacchi batteria dei veicoli 100% elettrici. Di conseguenza la serie di linee guida per gli operatori per poter intervenire in caso di incendio come anche le formazioni, devono assolutamente stare al passo.

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    Lauto ibrida prende fuoco e incendio rischia di propagarsi allabitazione | elettronauti It
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    Affermazione dellistruttore dei vigili del fuoco e del soccorso di maine et loire francia | elettronauti It

    Tesla ha scritto una guida utile al Dipartimento dei vigili del fuoco e come Renault e Volkswagen, offrono la possibilità di eseguire sui loro modelli elettrificati, veri e propri test pratici.

    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei vigili del fuoco – parte prima | elettronauti. It
    I vigili del fuoco di maine et loire in francia si addestrano in condizioni reali come in questo caso con una renault clio ibrida | elettronauti It

    Secondo Tesla, per spegnere un incendio in un’auto elettrica sono generalmente necessari tra gli 11.000 e i 30.000 litri d’acqua. Certo si tratta di una quantità ingente ma questo non deve sorprendere i nostri lettori, anche in caso di incendio che implica un auto a benzina altamente infiammabile o un trattore diesel, i vigili del fuoco si presentano sul luogo del rogo con più APS (Auto Pompa Serbatoio) e ABP (Auto Botti Pompa). La vera difficoltà da parte dei pompieri non è tanto la quantità d’acqua a disposizione ma bensì il tempo per intervenire, circoscrivere la zona in modo da evitare che il fuoco non possa propagarsi ed infine per estinguere completamente l’incendio.

    Acqua, acqua e ancora acqua!

    Sebbene nella maggior parte dei casi, gli incendi di auto elettriche vengono contenuti efficacemente dalla squadra di pompieri, è pensiero ormai comune che l’unico modo per intervenire efficacemente si basa sul fatto di erogare enormi quantità d’acqua con lance convenzionali e per finire si applica la quarantena immergendo per svariate ore la carcassa fumante in un container pieno d’acqua.

    Il problema è spegnere questi incendi”, osserva Walter Derieuw, portavoce dei vigili del fuoco di Bruxelles. Una procedura particolare va infatti seguita nel caso dei veicoli elettrici: vengono immersi in un container d’acqua per un tempo stimato tra 24 e 48 ore, in modo da raffreddare il pacco batteria e impedire che le fiamme non si riattivino.

    Incendio di auto ibride ed elettriche, la sfida dei vigili del fuoco – parte prima | elettronauti. It
    Un contenitore coperto da un telone ermetico è la soluzione attuale | elettronauti It
    “Per monopattini, biciclette e motociclette elettriche abbiamo contenitori ad hoc. Per le autovetture dovranno essere previsti contenitori di grande capacità. Se necessario, qualsiasi contenitore coperto con un telo ermetico può andare bene. Quindi bisogna evacuare l'acqua e il veicolo”.
    Walter Derieuw, portavoce Vigili del Fuoco di Bruxelles
    “Per monopattini, biciclette e motociclette elettriche abbiamo contenitori ad hoc. Per le autovetture dovranno essere previsti contenitori di grande capacità. Se necessario, qualsiasi contenitore coperto con un telo ermetico può andare bene. Quindi bisogna evacuare l'acqua e il veicolo”.
    Walter Derieuw, portavoce Vigili del Fuoco di Bruxelles

    Se tale procedura è ormai acquisita, lo è molto di meno quando si parla dell’acqua contenuta nel container o di quella riversata sul mezzo per estinguere le fiamme, un tale liquido dovrebbe essere recuperato e inviato ad un centro specializzato nel trattamento delle acque altamente inquinate ma il condizionale è d’obbligo.

    Una procedura ormai standardizzata?

    Se ne conclude in modo alquanto frettoloso che in caso di incendio di una macchina elettrica, ci deve per forza essere un assurdo consumo d’acqua da parte dei pompieri e una presenza massiccia di container di tutte le dimensioni posti ad ogni angolo delle città. Possibile che non ci sono altre soluzioni atte a debellare gli incendi in tempi rapidi? Nessuna evoluzione proveniente dai produttori di celle o dai pacchi batteria? Nessuna proposta da parte dei fornitori?

    Nuovi sistemi di sicurezza

    In un prossimo futuro vedremo dei pacchi batteria con sistemi autoestinguenti grazie alle minuscole ampole E-Bulb posizionate all’interno dei moduli. Oppure le chimiche delle celle avranno proprietà ritardanti di fiamma, nonché bassa tossicità.

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    Rileva ed estingue lincendio allinterno di un involucro chiuso prevenendo così la propagazione dellincendio | elettronauti It
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    Bosch fornisce ai produttori di veicoli chip semiconduttori da incorporare in sistemi speciali che scollegano in modo sicuro la batteria in caso di collisione | elettronauti It

    Senza escludere i circuiti integrati CG912, dei piro-fusibili proposti da Bosch che come sulla Porsche Taycan sono già in grado in caso di incidente, di interrompere istantaneamente il flusso dell’alta corrente nel powertrain.

    Facciamo chiarezza

    No! Non è vero che buttare grandi quantità d’acqua o usare un apposito container siano le uniche possibilità per spegnere l’incendio di auto ibride ed elettriche. Come non è vero che in Europa i pompieri sono equipaggiati o formati alla medesima maniera. In Italia, il Corpo dei Vigili del Fuoco è una organizzazione che in parte è gestita a livello provinciale e regionale. Dunque a seconda del budget e di scelte interne, il personale del Corpo si rifornisce dei DPI e dell’attrezzatura necessaria ad affrontare qualsiasi tipo di incidente.

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    D P I Dispositivi di protezione individuale dei vigili del fuoco | elettronauti It

    Certe volte bisogna usare l’ingegno

    I vigili del fuoco di Sacramento, California, hanno dovuto distribuire più di 17.000 litri d’acqua per spegnere le fiamme sprigionate dal pacco batteria di una Tesla Model S incidentata e stazionata da settimane in un deposito . Quando la squadra si è presentata sul posto, hanno ribaltato su di un lato il veicolo e in questo modo sono riusciti a puntare il getto d’acqua direttamente sul pacco batteria. Gli operai del deposito di rottami hanno utilizzato un trattore per creare un buco nella terra e hanno spostato al suo interno la Tesla Model S, riempiendola successivamente con acqua e creando un mini-laghetto per sommergere il problematico pacco batteria.

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    Una tesla stazionata in un deposito in seguito ad una inondazione prende fuoco spontaneamente | Elettronauti.it

    L’incendio di auto elettriche potrebbe essere spento in tempi rapidi?

    Le Case automobilistiche come Tesla si danno da fare nel sviluppare una sicurezza ottimale. Il pacco batteria della Model 3 e Model Y è composto da un coperchio superiore in acciaio e un involucro inferiore in alluminio. il fondo è stato progettato in modo che in caso di Thermal Runaway, una volta raggiunte le alte temperature, il calore fa sciogliere il container e di conseguenza il pacco batteria si separa dal veicolo e finisce a terra dando modo ai vigili del fuoco di concentrare gli idranti sull’epicentro del fuoco, raffreddando le celle ormai compromesse al fine di garantire un efficace e sicuro intervento. Nel 2022, i vigili del fuoco di Stamford (Haz Mat Team) sono intervenuti per spegnere l’incendio di una Tesla Model 3 stazionata in un parcheggio all’aperto. Il Capitano Philip Hayes dichiara che:

    Fornendo un accesso diretto alle celle è stato più semplice indirizzare l’acqua e controllare il fuoco. Le autopompe hanno riversato sul veicolo in fiamme una grande quantità d’acqua ma l’incendio è stato dichiarato spento in 42 minuti dopo l’inizio delle operazioni da parte della squadre e non sono stati rilevati fenomeni di riaccensioni ne sono stati segnalati feriti civili o da parte dei vigili del fuoco.”
    Philip Hayes, capitano dei vigili del fuoco di Stamford

    Nel prossimo capitolo vedremo le varie soluzioni tecniche atte a monitorare e spegnere un incendio che implichi qualsiasi veicolo avente un pacco batteria agli ioni di litio in breve tempo e con una minima quantità di acqua.

    Fonte

     


    Alan Murarotto
    Alan Murarotto
    tecnico meccatronico, formatore automotive, professionista della mobilità. Aiuto i lettori a districarsi nel labirinto delle dinamiche che governano la transizione energetica, dalla burocrazia agli aspetti legati alla guida di veicoli elettrici e non solo, con accenni tecnici per una visione a 360°.

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