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電動車起火難撲滅 專家:鋰電池是主因

【2022年10月14日訊】(大紀元專題部記者吳瑞昌綜合報導)本月初,美國佛州遭遇到伊恩颶風襲擊,許多地方被大水淹沒,大量車輛泡水報廢,甚至引發多宗電動車起火,消防員使用大量的水,卻依然難以撲滅火源,此事引發不少美國人討論。

佛羅里達州財務總監兼州消防局長吉米‧帕特羅尼斯(Jimmy Patronis)於10月6日在推特(Twitter)上發出警告,電動汽車電池在風暴中,損壞和腐蝕的事件越來越多,同時引發火災。

他在推文中分享一段影片時表示,「伊恩颶風損壞了大量電動汽車。隨著這些電池被腐蝕,導致火災發生,這些問題對我們的消防員來說是一個全新的挑戰。」此文一出,超過1萬人轉推,1.7萬人按讚,並超過1,400條討論。

大量的水依然無法澆熄火焰

該影片顯示,北科利爾消防救援隊(NCFR)的消防員試圖在繁忙的道路中間,撲滅一輛不停冒著白煙的電動汽車。

影片中一名女子解說道:「目前消防員已經用超過1,500加侖的水,去澆灌這輛電動車,但仍在冒煙。」該位女子還補充,消防員試圖用更多的水「淹死」這輛車,直到它冷卻為止。影片中另外一名男子表示,這輛車可能已持續冒煙了好幾天。

帕特羅尼斯在自己的推文回覆道,「我們需要對電動汽車進行特殊培訓和了解,才能確保快速且安全地撲滅這些火焰。」

NCFR的官員在另一則推文中發出警告表示,被水淹的電動汽車會增加風險。一位推友建議說,由於「難以撲滅」的火災風險,被鹽水浸濕的電動汽車都應遠離各種建築物。

目前電動車含的電路板比普通的汽車要多,若電路板長期處於進水、受損或短路狀態,也容易起火,這也可能進一步造成「鋰電池」燃燒。

鋰電池存在易燃化學物質

汽車保險EZ(EZ AutoInsurance)今年早些時候發布了一項有關車輛火災的分析。該分析使用美國國家運輸安全委員會(NTSB)、運輸統計局(BTS)的數據以及來自Recalls.gov的政府召回汽車的數據。

這些數據顯示,美國每10萬輛混合動力汽車銷量中,平均有3,474宗火災,而每10萬輛燃油汽車銷量中平均有1,529宗火災。電動汽車起火數量排在第三位,每10萬輛電動汽車銷量中平均有25.1宗火災。

儘管數據顯示,電動汽車起火的頻率較其它車種低,但報告中提到它們比燃油汽車起火更加難以撲滅,主要原因為電動車「鋰電池」本身產生的「電化學火災」熱量,遠比汽油產生的熱量來得更高。

莫吉歐力量(Mojio Force)營運總監戴瓦特‧多拉基亞(Daivat Dholakia)在汽車保險EZ的報告中提到,電動汽車火災更難撲滅,因為它們會產生大量的熱能,因此電池可能需要一整天的時間才能冷卻下來,我們必須持續觀察電動汽車,確保它們不會再次著火。

百威富豪汽車(Bayway Volvo Cars)總經理蘭斯‧威利斯(Lance Willis)在報告中指出,如不能使用適當方法去抑制或冷卻「鋰電池」熱源和其易燃的化學性質,即使當下撲滅了火焰,過後也可能再燃燒。如果遇上汽車火災,首要的是逃離,之後再想如何滅火。

另外,為父母提供遠程監控應用程式Spyic的公司創辦人凱瑟琳‧布朗(Katherine Brown)在報告中提到,與電動車不同,汽車用的汽油是碳氫化合物液體,在點燃汽油時,液態氣體中的汽油蒸汽會被點燃,並迅速燃燒,只要從原理上阻斷其燃燒,我們就能夠輕鬆將其熄滅。

凱瑟琳補充道,電動汽車本身並沒有儲存能源的地方,若「鋰電池」電能耗盡,長時間放置也會有著火的風險。此外報告中提到,電動汽車存在許多火災隱患,例如,電線錯誤連接導致電路板短路,引發火災和高壓觸電危險。

鋰電池在變形或破損後容易起火

Youtube用戶微機分WekiHome發布一則影片,用鋼針對電動車常用的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池進行「針刺實驗」。實驗人員將鋼針刺入高低密度不同的三元鋰電池中,電池均立刻爆炸起火燃燒,將整個電池燃燒完畢才停止。

實驗人員發現,低密度三元鋰電池在燃燒的瞬間溫度高達300°C,而高密度三元鋰電池的瞬間燃燒溫度高達800°C。雖然磷酸鐵鋰電池,並沒有起火爆炸,瞬間溫度也僅140°C左右,但仍然有陣陣白煙冒出。

其原因在於電池中的隔膜遭到破壞,裡面的鋰離子與空氣中的氧氣發生放熱氧化反應,而過多熱量一時難以消散最終起火燃燒,該反應是連鎖的化學反應。

這意味著電動汽車起火對司機和旁觀者來說都是極其危險的。今年9月初,有一個中國人駕駛一輛保時捷電動車,自撞護欄後,車輛隨即起火,因為車門打不開,最終大火連車子帶人一同吞噬。

另外,今年7月台灣的藝人林志穎因駕駛Tesla電動車自撞分隔島,不到1分鐘的時間,整台車就陷入火海之中,所幸當時有好心人將他和他兒子及時救出,避免更大慘劇發生。

這兩宗事件,均有專家和行內人士分析是電池受損所致,導致接觸點破壞,最終快速起火燃燒。汽修專業的黃先生告訴大紀元,若這些問題不解決,當路上都是電動車時,若發生車禍,那麼災害將難以估計。

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硅谷風雲

鈉離子電池研究獲實質進展 或取代鋰金屬

【2022年10月11日訊】(大紀元專題部記者易凡編譯報導)由英國著名大學領導的研究團隊,使用由海藻製成的納米材料來製造堅固的電池隔膜,為更環保、更高效的鈉離子電池鋪平道路,並有望取代鋰電池。

金屬鋰的儲量較為稀少且開採成本昂貴,相比之下,金屬鈉具有豐富的資源優勢且理論容量高。因此在儲能系統的負極材料中,鈉被認為是最具吸引力的鋰的替代品。

鈉離子電池的研究近年來備受關注,但是其發展的主要障礙是,一種被稱作枝晶(dendrite)的觸手狀結構會不受控制地生長。當電池循環時,它們便會形成,並穿透電池的隔膜導致短路。

英國布里斯托爾大學(University of Bristol)網站10月5日報導,在該校之前的工作基礎上,通過與倫敦的帝國理工學院(Imperial College)和倫敦大學學院(University College London)合作,其團隊成功地用源自棕色海藻的纖維素納米材料,製造了一種隔膜。這種隔膜既可以阻止鈉電極的晶體穿透隔膜,還提高了電池的性能。

這項研究於9月份發表在材料科學專業期刊《先進材料》(Advanced Materials)上。論文摘要中說,採用這種新型的納米纖維隔膜,在無添加劑的電解質中,電池在高電流密度下「前所未有的長期循環」。這項工作為開發穩定、低成本和安全可靠的鈉電池開闢了一條新的簡便途徑,並可以很容易地擴展到其它類型的鹼金屬電池。

該研究第一作者、布里斯托爾複合材料研究所(BCI)王靜(譯音,Jing Wang)博士說,「隔膜的目的是分離電池的功能部件(正極和負極),同時允許電荷自由地傳輸。我們已經證明,基於海藻的材料可以使隔膜非常堅固,防止其被鈉生成的金屬結構刺穿。這種材料還允許更大的存儲容量和效率,延長電池的使用壽命,這正是為手機等設備供電更長時間的關鍵。」

同樣來自BCI的阿瑪卡‧奧尼安塔(Amaka Onyianta)博士是該研究的聯合作者,是他創造出纖維素納米材料。奧尼安塔說:「看到這些納米材料能夠增強隔膜材料,並增強我們向鈉基電池邁進的能力,我很高興。這意味著我們不必依賴鋰等稀有材料,這種材料通常以不道德的方式開採,並使用大量的自然資源(如水)來提取它。」

BCI領導這項研究的史蒂夫‧艾希霍恩(Steve Eichhorn)教授說:「這項工作確實證明,更環保的儲能形式是可能的,而且在生產過程中不會對環境造成破壞。」

報導表示,下一個挑戰是擴大這些材料的生產規模並取代當前以鋰金屬為基礎的技術。