Gần đây khi xe điện trở nên phổ biến hơn, số vụ cháy nổ xe điện ngày càng tăng, gây nên những hậu quả khó lường và sự bất an cho người dùng. Sau vụ cháy chung cư mini tại Khương Hạ (Thanh Xuân, Hà Nội) vừa qua, các chung cư ngay lập tức đã đưa các xe điện ra một khu vực tập kết riêng nhằm ngăn ngừa nguy cơ cháy do chập điện.
Tuy nhiên có thực sự xe điện về bản chất là nguy hiểm không?
Ông Nguyễn Đình Quảng, chuyên gia về pin của Selex Motors đã chia sẻ với chúng tôi kiến thức xung quanh vấn đề này. Về cơ bản, xe điện có mức độ an toàn cao, nguyên nhân dẫn đến cháy nổ thường do pin không đảm bảo chất lượng hoặc quá trình sạc không đảm bảo an toàn . Thay vì “xa lánh” loại phương tiện của tương lai này, người dùng có thể giảm thiểu nguy cơ cháy nổ xe điện thông qua nắm vững các kiến thức cơ bản và một số giải pháp phòng ngừa.
Vì sao xe điện có thể cháy, nổ?
Pin xe điện phổ biến hiện tại là dòng pin lithium ion, dòng pin được sử dụng rộng rãi trong trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại, camera... Đây là dòng pin khá an toàn, được chứng minh qua hàng tỷ thiết bị sử dụng hàng ngày trên toàn cầu. Tuy nhiên, tương tự như xăng, dầu, pin xe điện là một thiết bị tích trữ năng lượng với mất độ cao, do đó luôn tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ, nếu không sử dụng hợp lý.
Nguyên nhân gây cháy/nổ ở pin lithium ion bao gồm các va đập cơ khí, quá tải điện và quá nhiệt. Các tác nhân này khiến cho các vách ngăn giữa các điện cực bị thủng, dẫn đến hiện tượng ngắn mạch ở trong các tế bào pin (battery cell). Khi tế bào pin bị ngắn mạch, nhiệt độ nhanh chóng tăng cao, dẫn đến chuỗi phản ứng tỏa nhiệt giữa các thành phần hoá học ở 2 cực pin và chất điện ly. Các phản ứng này cũng thải ra khí, tích tụ ở trong pin, dẫn đến áp suất pin tăng nhanh. Khi nhiệt độ tăng cao, quá trình phản ứng toả nhiệt được đẩy nhanh, dẫn đến nhiệt độ và áp suất pin của pin nhanh chóng bị đẩy lên, có thể gây cháy, thậm chí nổ.
Một số hoạt động có thể gây mất an toàn pin bao gồm làm rơi pin, chọc thủng pin; sạc pin với điện áp quá cao so với quy định, sạc pin khi đã chai; để pin ở nơi nhiệt độ cao…
Một mẫu pin xe điện. Ảnh: Internet
Dập cháy pin lithium ion như thế nào?
Thực tế cho thấy cháy pin lithium ion là khó dập bởi vì đây là phản ứng hoá học không cần tới oxy. Do đó các biện pháp thông thường như dùng chăn ướt, cát… nhằm cô lập ngọn lửa với oxy đều không hiệu quả.
Ngoài ra, phản ứng cháy của pin lithium ion là phản ứng tự duy trì ở nhiệt độ cao (>500 oC), để dập được triệt để đám cháy thì về lý thuyết cần kết hợp giữa việc hạ nhiệt đám cháy và ngăn không cho các thành phần hoá học trong pin gặp nhau. Tuy nhiên hiện trên thị trường vẫn chưa có một giải pháp nào phổ thông và thực sự hữu hiệu.
Đổi với các đám cháy nhỏ, mới bắt đầu, vẫn có thể sử dụng các bình chữa cháy dạng bọt CO2 hoặc dạng bột để dập các ngọn lửa đang cháy (thường là cháy các vật liệu xung quanh pin). Sau đó, nếu có thể làm 1 cách an toàn, hãy rút nguồn điện xe và di chuyển xe ra một nơi thoáng, khó lan lửa.
Cần lưu ý kể cả khi lửa đã tắt thì đảm cháy vẫn có thể quay lại vì lúc này pin lithium vẫn đang ở nhiệt độ cao. Có thể dùng nước để làm nguội pin trong trường hợp đám cháy đã được kiểm soát. Sau đó cần theo dõi pin để đảm bảo pin nguội dần và đám cháy không tái phát. Lưu ý tuyệt đối không dùng nước khi nguồn điện chưa được ngắt hoặc có rủi ro chập điện.
Đối với đám cháy lớn thì cố gắng cách ly, di chuyển các vật liệu dễ cháy xung quanh ra xa đám cháy. Đồng thời gọi ngay cho lực lượng PCCC và hô hoán, cảnh báo những người xung quanh.
Các biện pháp thông thường như dùng chăn ướt, cát… nhằm cô lập ngọn lửa với oxy đều không hiệu quả khi cháy pin lithium ion. Ảnh minh họa
Phòng ngừa cháy, nổ pin
Lựa chọn pin từ những thương hiệu uy tín và được đăng kiểm chất lượng
Qua công tác điều tra các vụ cháy liên quan đến xe điện, thông tin từ các cơ quan chức năng cho biết, một trong những nguyên nhân chính đều xuất phát từ việc người dùng sử dụng ắc quy hoặc pin kém chất lượng, nguồn gốc xuất xứ không rõ ràng.
Người tiêu dùng nên chọn mua những dòng xe điện có thương hiệu, quy trình thiết kế và sản xuất pin tuân thủ các tiêu chuẩn, đã qua đăng kiểm an toàn từ các cơ quan, đơn vị uy tín trong nước và quốc tế. Đối với pin cho xe máy điện cần đáp ứng được Quy chuẩn quốc gia QCVN 91:2019/BGTVT và có chứng nhận do Cục Đăng kiểm, Bộ GTVT cấp. Một số tiêu chuẩn quốc tế phổ biến cho pin như tiêu chuẩn về vật liệu chống cháy UL 94, về vận tải UN 38.3…Tuyệt đối không nên sử dụng pin tự chế mà chưa được qua đăng kiểm.
Ngoài ra, tế bào pin là thành phần quan trọng, quyết định nhiều tới độ an toàn pin. Hiện nay có rất nhiều loại pin trên thị trường, với giá rẻ nhưng chất lượng không đảm bảo. Do đó người tiêu dùng nên lựa chọn mua xe điện có sử dụng các tế bào pin từ các hãng uy tín như Samsung, LG… Để được các hãng này cấp tế bào pin, các công ty sản xuất pin đều phải đáp ứng những yêu cầu cao trong thiết kế và quy trình sản xuất, do đó pin có tính an toàn cao.
Tuân thủ đúng chỉ dẫn của nhà sản xuất trong việc sạc pin
Thực tế, các vụ cháy nổ xe điện thường xảy ra trong quá trình sạc pin, đặc biệt khi người dùng có thói quen cắm sạc qua đêm. Do đó, để ngăn ngừa nguy cơ xảy ra cháy nổ, chủ xe cần nắm rõ những quy định hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất trong việc sạc pin.
Một số quy tắc chính để đảm bảo an toàn khi sạc:
• Vị trí: Sạc pin ở vị trí bằng phẳng , môi trường khô ráo và thoáng mát; có đủ không gian để dễ dàng dắt xe ra và không tiếp xúc gần với các xe khác và chất dễ cháy. Tránh tiếp xúc với nước, những nơi ẩm ướt, tránh ánh nắng trực tiếp, đồng thời để xa tầm tay trẻ em hoặc vật nuôi. Nếu ở chung cư thì nên sạc pin xe ở vị trí được quy định riêng. Trang bị bình chữa cháy ở gần khu vực sạc pin.
• Thiết bị: Chỉ sử dụng thiết bị sạc chính hãng, đúng mẫu xe , trong điều kiện tốt; tuyệt đối không sử dụng sạc khi có biểu hiện kém ổn định.
• Nhiệt độ: Nếu nhiệt độ của pin tăng cao, hãy đợi cho đến khi pin nguội bằng nhiệt độ môi trường rồi mới sạc . Không được ép pin nguội bằng cách đặt pin vào tủ lạnh. Nên chọn pin từ các hãng có khả năng tự động ngắt sạc khi nhiệt độ quá cao.
• Thời gian sạc: Nên ngắt điện khi pin đã đầy, không sạc qua đêm mà không có người trông nom.
• Không sạc pin khi có biểu hiện chai phồng, nứt vỡ hoặc sau khi bị rơi. Trong các trường hợp này cần mang pin tới đại lý của công ty để đánh giá.
• Đánh giá định kỳ: Nên đánh giá định kỳ tình trạng pin và sạc tại các điểm dịch vụ chính hãng để đảm bảo pin và sạc luôn trong điều kiện an toàn.
Công nghệ quản lý pin thông minh tăng cường độ an toàn
Các hãng xe điện tiên tiến trên thế giới dựa một phần không nhỏ vào Hệ thống Quản lý Pin BMS (Battery Management System) để tăng cường độ an toàn. Hệ thống này có vai trò kiểm soát điều kiện sạc pin (nhiệt độ, dòng điện, công suất..) để đảm bảo việc sạc luôn an toàn và tối ưu.
Hiện ở Việt Nam, một số hãng như Selex Motors đã sử dụng hệ thống quản lý pin thông minh để kiểm soát toàn bộ hoạt động sạc, xả và vận hành của pin. Trong trường hợp pin có những dấu hiệu bất thường ví dụ như nhiệt độ hay điện áp quá cao, có thể mất an toàn, hệ thống sẽ tự động cảnh báo và tiến hành các biện pháp bảo vệ, đảm bảo an toàn tối đa. Hệ thống cũng tự ngắt sạc khi đã đầy.
Giải pháp lâu dài: Có bắt buộc phải sạc pin tại nhà chung cư?
An toàn khi sạc pin là một yếu tố quan trọng mà các cơ quan chức năng cần cân nhắc khi xây dựng quy hoạch và chính sách cho hạ tầng năng lượng cho xe điện.
Đối với người dùng sinh sống tại các khu chung cư, toà nhà mini, hầm gửi xe thường dùng chung một nguồn sạc cho nhiều xe điện tập trung tại 1 phân khu riêng. Tuy nhiên, nguy hiểm tiềm ẩn là khi nhiều xe tập trung sạc điện vào một thời điểm có thể dẫn tới quá tải điện gây cháy, nổ . Khi xảy ra cháy nổ một xe, sẽ rất dễ lan sang các xe xung quanh trong điều kiện chật hẹp.
Việc sạc pin ở chung cư do đó tiềm ẩn nhiều rủi ro. Tuy nhiên, có một giải pháp mà một số nước trên thế giới đã triển khai thành công đó là đổi pin. Thay vì người dùng tự sạc pin tại nhà thì họ có thể nhanh chóng đổi pin đã hết lấy pin đầy tại các “cây ATM" đổi pin. Với giải pháp này, việc sạc pin được thực hiện trên các cây đổi pin một cách an toàn và tối ưu do chính hãng cung cấp dịch vụ thực hiện. Theo mô hình này, người dùng cũng sẽ không phải mua pin và không phải tự lo cho độ an toàn pin trong suốt thời gian khấu hao.
Trong bối cảnh ngày càng nhiều người dân sinh sống trong chung cư ở các đô thị, đây có thể là 1 giải pháp tối ưu cho bài toán hạ tầng năng lượng cho xe máy điện trong tương lai?
