The fire hazards associated with BEVs

Rzędowski, Hubert; Sendek-Matysiak, Ewelina

doi:10.5604/01.3001.0054.2538

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The fire hazards associated with BEVs

Autorzy

Rzędowski Hubert , Sendek-Matysiak Ewelina

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.2538

Warianty tytułu

Zagrożenia pożarowe samochodów elektrycznych typu BEV

Języki publikacji

Abstrakty

Obecnie kluczowym trendem rozwojowym w globalnym przemyśle motoryzacyjnym jest elektromobilność. W 2021 r. liczba nowo zarejestrowanych samochodów z napędem elektrycznym typu BEV (Battery Electric Vehicle) wyniosła 10,5 mln, a ich udział wzrósł do prawie 13%. Dla porównania, w 2015 r. sprzedano 351 tys. takich pojazdów, zaś w 2010 r. – 7,3 tys. Według prognoz Międzynarodowej Agencji Energetycznej w 2030 r. zeroemisyjna flota może powiększyć się do 190 mln, a 41 mln BEV będzie zarejestrowane w Europie. Plany Unii Europejskiej zakładają, że już 5 lata później, od 2035 r., w żadnym państwie członkowskim nie będzie można rejestrować nowych samochodów osobowych i dostawczych z silnikami spalinowymi. Rodzący się rynek elektromobilności stwarza szereg nowych wyzwań i obaw związanych m.in. z pożarem samochodów elektrycznych. Różnice konstrukcyjne między BEV a ich konwencjonalnymi odpowiednikami powodują, że prawdopodobnie inne będą czynniki ryzyka wpływające na wystąpienie pożaru, jego przebieg i gaszenie. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie rzeczywistych najczęstszych przyczyn wystąpienia pożarów BEV, postępowania oraz rekomendacji dotyczących ich gaszenia. Zaprezentowano również stosowane obecnie rozwiązania mające zmniejszyć ryzyko zapalenia się takich pojazdów. Z przeprowadzonych w niniejszej pracy rozważań wynika, że pożary samochodów w pełni elektrycznych należy uznać za incydentalne, a do ich wystąpienia najczęściej przyczyniają się czynniki zewnętrzne o charakterze ekstremalnym. Właściwym kierunkiem jest zatem upowszechnianie rzetelnej wiedzy na temat przyczyn pożarów takich samochodów, ryzyka ich powstania i zasad profilaktyki przeciwpożarowej.

A key development trend in the global automotive industry is electromobility. In 2021, the number of newly registered BEVs (Battery Electric Vehicles) will reach 10.5 million, and their share will rise to nearly 13%. By comparison, 351 thousand such vehicles were sold in 2015, while in 2010 – 7.3 thousand. According to forecasts by the International Energy Agency, by 2030, the zero-emission fleet could grow to 190 million, with 41 million BEVs registered in Europe. The European Union plans that just five years later, from 2035, no new cars and vans with internal combustion engines will be allowed to be registered in any member state. The nascent e-mobility market poses several new challenges and concerns related to, among other things, the fire of electric cars. The design differences between BEVs and their conventional counterparts make it likely that the risk factors affecting fire occurrence, progression, and extinguishment will differ. This article presents the most common causes of BEV fires, the procedure, and recommendations for extinguishing them. The solutions currently used to reduce such vehicles' ignition risk are also presented. From the considerations carried out in this paper, it is clear that fires in all-electric vehicles should be considered incidental, and external factors of an extreme nature most often contribute to their occurrence. Therefore, the correct direction is to disseminate reliable knowledge about the causes of such car fires, the risk of their occurrence, and the principles of fire prevention.

Słowa kluczowe

pojazdy elektryczne baterie elektromobilność

electric vehicles batteries electromobility

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

Rocznik

2023

Tom

z. 137

Strony

87--101

Opis fizyczny

Bibliogr. 48 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rzędowski Hubert

hrzedowski@tu.kielce.pl

Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering

https://orcid.org/0000-0001-6352-7692

autor

Sendek-Matysiak Ewelina

esendek@tu.kielce.pl

Kielce University of Technology, Faculty of Management and Computer Modelling

https://orcid.org/0000-0003-3088-3177

Bibliografia

1. Bisshop, R., Willstrand, O., Amon, F., Rosengren, M. (2019). Fire Safety of Lithium-Ion Batteries in Road Vehicles, Safety&Transport Fire Research.
2. Boulanger, C., Thomazo, J., Azmi, B., Labadie, O., Poutrain, B., Gentilleau, M., Bazin, H. (2015). A partnership between Renault and French first responders to ensure safe intervention on crash or fire-damaged electrical vehicles. Engineering, Environmental Science.
3. Christensen, P.A., Anderson, P.A., Harper, G.D.J., Lambert, S.M., Mrozik, W., Rajaeifar, M.A., Wise, M.S., Heidrich, O. (2021). Risk management over the life cycle of lithium-ion batteries in electric vehicles, Renewable and Sustainable Energy Reviews.
4. Cui, Y., Liu, J. (2021). Research progress of water mist fire extinguishing technology and its application in battery fires, Process Safety and Environmental Protection, 149, 559-574, ISSN 0957-5820, https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.03.003.
5. Dennien, M. (2020). Firefighter 'knocked on his back' in fire blast at Griffith University, Brisbane Times, Brisbane, Australia.
6. DSB, Risk assessment and handling of fire in lithium-ion batteries – Guidelines for fire and rescue services, version 1, Tønsberg 2021.
7. Grahl-Jacobsen, L., Vik, K., Eik, M. (2020). Evaluering av brann i parkeringshus Stavanger Lufthavn Sola, Rogaland brannogredings IKS, 1-60.
8. GroMar sp.z.o.o., licencja: CC BY-SA 3.0 105.
9. https://elektromobilni.pl/biuro_prasowe/kontenery-to-nie-wszystko/, 25.08.2023.
10. https://european-union.europa.eu/priorities-and-actions/actions-topic/transport_pl Unia Europejska, Bezpieczny, zrównoważony i połączony transport, 23.08.2023.
11. https://moto.rp.pl/na-prad/art37900501-pozary-aut-w-2022-r-statystki-psp-zaskakuja, 25.08.2023.
12. https://motoryzacja.interia.pl/wiadomosci/news-wyglada-jak-kontener-na-odpady-ale-to-tylko-pozory-w-polsce-,nId,6609180, 28.08.2023.
13. https://policja.pl/, 26.08.2023.
14. https://polishevoutlook.pl/2022, 23.08.2023.
15. https://pspa.com.pl/wp-content/uploads/2021/03/PSPA_pozary_ev_opracowanie.pdfpspa, Eksperci: Samochody elektryczne nie palą się częściej, ani groźniej niż samochody spalinowe, 27.08.2023.
16. https://pspa.com.pl/wp-content/uploads/2021/03/PSPA_pozary_ev_opracowanie.pdfEksperci: Samochody elektryczne nie palą się częściej, ani groźniej niż samochody spalinowe, 28.08.2023.
17. https://pspa.com.pl/wpcontent/uploads/2023/03/PSPA_Bezpieczen%CC%81stwo_przeciwpozarowe_EV_White_Paper_online.pdf, 28.08.2023.
18. https://remiza.com.pl/pozary-elektrykow-w-polsce-dane-komendy-glownej-psp/, 25.08.2023.
19. https://rib.msb.se/filer/pdf/29438.pdf Sammanställning av bränder i elfordon och eltransportmedel år 2018–2022, 26.08.2023.
20. https://www.auto-swiat.pl/ev/wiadomosci/straz-pozarna-o-pozarach-hybryd-i-elektrykow-czy-faktycznie-sa-tak-czeste-i-grozne/5sv8md3, 25.08.2023.
21. https://www.cspsp.pl/index.php/pl/9-najnowsze-artykuly/1313-nowe-wyzwanie-szkolimy-sie-pojazdy-elektryczne-i-hybrydowe-w-dzialaniach-ratowniczo-gasniczych-panstwowej-strazy-pozarnejCentralna Szkoła Państwowej Straży Pożarnej w Częstochowie, 28.08.2023.
22. https://www.cupt.gov.pl/aktualnosc/transportowe-obserwatorium-badawcze/pozary-samochodow-elektrycznych-nowe-wyzwania-dla-ochrony-przeciwpozarowej/, 27.08.2023.
23. https://www.eea.europa.eu/pl/sygna142y/sygnaly-2020/infografika/czym-jest-zanieczyszczenie-srodowiska/viewEuropean Environment Agency, Czym jest zanieczyszczenie środowiska?, 23.08.2023.
24. https://www.eea.europa.eu/publications/electric-vehicles-in-europe, 23.08.2023.
25. https://www.evfiresafe.com, 23.08.2023.
26. https://www.ev-resource.com/Burning Issues: The TRUTH About EV Battery Fires. Part One, 27.08.2023.
27. https://www.gov.pl, Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej, Baza Wiedzy - Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej – Portal Gov.pl, 28.08.2023.
28. https://www.ppoz.pl/czytelnia/warsztat-ratownika/Pozary-pojazdow/idn:881, 25.08.2023.
29. https://www.renault.pl/samochody-elektryczne/megane-e-tech-electric.html, 28.08.2023.
30. https://wysokienapiecie.pl/89604-pozar-samochodu-elektrycznego-dlaczego-wybucha-i-jak-go-ugasic/, 25.08.2023.
31. https://Zasady_sam_elektryczne_i_hybrydowe_maj_2023.pdf, Standardowe zasady postępowania podczas zdarzeń z samochodami z napędem elektrycznym oraz hybrydowym, Komendanta Głównego Państwowej Straży Pożarnej (KG PSP), 28.08.2023.
32. ING Economics Department: Raport ING – Breakthrough of Electric Vehicl Threatens Europen Car Industry 2017.
33. Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu (NTSB), Biura Statystyk Transportu (BTS), EAFO.
34. Li, Z., Xiong, Y., Sun, S., Zhang, L., Li, S., Liu, X., Xu, Z., Xu, S. (2018). Tri-layer nonwoven membrane with shutdown property and high robustness as a high-safety lithium-ion battery separator, Journal of Membrane Science, 50-60.
35. Merkisz, J., Jacyna, M., Merkisz, Guranowska, A., Pielecha J. (2014). Exhaust emissions from oedes of transport under actual traffic conditions Energy Production and Management in the 21st Century, 190, WIT Press, Southampton.
36. Neske, M., Kaufmann, J., Butscher, D., Vogel, Ch. (2023). Neue Erkenntnisse für die Brandbekämpfung an E-Fahrzeugen, vfdb 2, 88–91.
37. Ould, E.T., Kamzabek, D. Chakraborty, D. (2019). Batteries Safety: Recent Progress and Current Challenges, Frontiers in Energy Research.
38. Raboń, J. (2022). Pojazdy elektryczne i ich wpływ na bezpieczeństwo pożarowe garaży- ujęcie praktyczne. Ochrona przeciwpożarowa.
39. Sendek-Matysiak, E., Szumska, E. (2018). Infrastruktura ładowania jako jeden z elementów rozwoju elektromobilności w Polsce. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport, 329-340.
40. Shaw, V. (2021). Two firefighters killed after Beijing battery blaze, pv magazine.
41. Sturm, P., Fößleitner, P., Fruhwirt, D., Galler, R., Wenighofer, R., Franz Heindl, S., Krausbar, S., Heger, O. (2022). Fire tests with lithium-ion battery electric vehicles in road tunnels. Fire Safty Journal.
42. Sun, P., Huang, X., Bisschop, R., Niu, H. (2020). Arieview of bat teryfll resin electric vehiles. Fire Technology.
43. Sungwook, K., Minjae, K., Joung, Y.Ch., Sengkwag, Ch. (2023). Full-scale fire testing of battery electric vehicles. Applied Ebergy.
44. Valverde, V., Clairotte, M., Bonnel, P., Giechaskiel, B., Carriero, M., Otura, M., Suarez-Bertoa, R. (2019). Joint Research Centre 2018 Light-Duty Vehicles Emissions Testing; JRC117625; Publications Office of the European Union: Luxembourg.
45. Wei-tao, L., Shun-bing, Z., Jun-hui G., Zheng, Z. (2018). Research and Development of Fire Extinguishing Technology for Power Lithium Batteries. Procedia Engineering. 211. 531-537. 10.1016/j.proeng.2017.12.045.
46. Willstrand, O., Bisschop, R., Blomqvist, P., Temple, A., Anderson, J. (2020). Toxic gases from fire In electric vehicles, RISE Report 90.
47. www.cnbop.pl, Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej, 28.08.2023.
48. Xu, B., Lee, J., Kwon, D., Kong, L., Pecht M. (2021). Mitigation strategies for Li-ion battery thermal runaway: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-28f7565f-dc7e-40c0-9fab-848fc33ac8bd