Brandtest giver ny viden om batteribrande i elbiler på færger

Udgivet: 09.06.22

Som led i ELBAS-projektet har DBI udført et omfattende testarbejde med at detektere og slukke batteribrande i elbiler på vogndæk i færger. Det skete i en konstruktion af 40 fods containere i Korsør. Læs nogle af de foreløbige erfaringer og anbefalinger.



Ketchupeffekten har ramt bilmarkedet. Elbilerne og plug-in-hybridbilerne myldrer frem på de danske veje. Ved udgangen af april var der 166.000 opladelige biler i Danmark, og en fremskrivning af den nuværende udvikling viser, at den politiske målsætning om 775.000 grønne biler i 2030 vil blive nået allerede i 2025. Ifølge (fortsætter under videoen)

en undersøgelse fra Beredskabsstyrelsen sidste år er der mindre risiko for brand i el- og hybridbiler end i konventionelle biler. Men når det sker, kan konsekvenserne være større, for en brand i et litiumbatteri er svær at slukke og kan blusse op igen, længe efter den er slukket.

Det kan være problematisk, hvis en elbil bryder i brand på åben gade. Det kan være mere problematisk, hvis den bryder i brand i et parkeringshus omgivet af andre biler. Og det kan potentielt være meget problematisk, hvis den bryder i brand på et vogndæk på en færge under en overfart, hvor den både er tæt omkranset af andre biler, hvor der er passagerer ombord, og hvor det er besætningens ansvar at bekæmpe en kompliceret brand på en færge, der kan befinde sig mange sømil fra land.

Brandspredning på to minutter

Derfor søsatte DBI sidste år projektet Electric Vehicle Fires at Sea: New Technologies and Methods For Suppression, Containment, and Extinguishing of Battery Car Fires On Board Ships (ELBAS), som er støttet af Den Danske Maritime Fond og nu har gjort sig de første praktiske erfaringer med, hvordan man bedst detekterer og slukker brande i elbiler på vogndæk. Det skete i foråret hos RESC (Rednings- og SikkerhedsCenter) i Korsør, hvor DBI antændte og slukkede brande i batteripakker i elbiler – omkranset af konventionelle biler – som var parkeret i en konstruktion af containere, der gjorde det ud for vogndækket på en færge.

- Vi oplevede, at brandudviklingen var meget forskellig, selvom vi havde samme setup fra test til test. F.eks. var der i vores fjerde test allerede sket brandspredning til de andre biler efter to minutter. Men sådan er det også i virkeligheden – der er ikke to brande, som er ens, siger Alexander Kleiman, som er Maritime R&D Project Manager hos DBI Advanced Fire Engineering (Maritime and Energy).

Resultater præsenteres på workshop

Han er forsigtig med at konkludere, hvilke teknologier og teknikker der bedst detekterer og slukker brande i elbiler på vogndæk. Det vil blive præsenteret i den endelige rapport til Den Danske Maritime Fond og på en workshop i efteråret, når DBI har analyseret alle de indsamlede data. Men Alexander Kleiman fremhæver nogle løsninger, som umiddelbart fremstår effektive:

- Sprinkling med vandtåge viste sig at være supereffektivt. Ikke til at slukke branden, men til at begrænse brandspredningen, så mandskabet kan komme til og slukke med traditionelle slukningsmetoder, siger han og fortsætter:

- Vandtågen vil formodentlig indgå i en af vores anbefalinger: En hurtig indsats med en kombination af en fast installation og traditionel brandbekæmpelse fra besætningen ombord, så branden ikke spreder sig, og passagererne er beskyttet, mens man søger mod nærmeste havn, hvor beredskabet kan tage over. Alle brande i vores tests blev slukket, men det krævede professionelle brandmænd. En brand i et elbilbatteri kan som bekendt blusse op igen, så en komplet slukning kan være meget at forvente af en skibsbesætning, som har været på nogle få lovpligtige maritime brandkurser, siger han.

Ovennævnte indsats vil evt. kunne kombineres med en brandpresenning, der omslutter bilen som et stort brandtæppe.

- Det slukkede ikke branden i testen, men det inddæmmede den. Dog kræver det plads at pakke den brændende elbil korrekt ind, så den løsning afhænger af, hvor tæt bilerne er parkeret på vogndækket, siger Alexander Kleiman og tilføjer, at man også kan forestille sig, at det er bilerne omkring den brændende elbil, der dækkes af brandpresenninger for at hindre brandspredning.

Misforståelser og myter

Ud over at teste konkrete teknologier og teknikker skulle de mange tests også be- eller afkræfte nogle af de misforståelser og myter, der er i forbindelse med brande i elbiler på færger. F.eks. at det er mere farligt at slukke en elbilbrand ombord på en færge end på land, fordi mandskabet står på et gulv af metal og anvender saltholdigt havmand til slukningen.

- Det gjorde vi også i vores tests, og intet tyder på, at det gør mandskabets arbejde farligere, siger Alexander Kleiman, der også gør op med en anden myte:

- Batteripakken er placeret i bunden i en elbil, og derfor har der været bekymring for, at en brand ligefrem kan smelte gulvet på færger i aluminium. Jeg skal ikke kunne sige, om det er tilfældet, hvis elbilen står og brænder det samme sted i 7-8 timer, men vores tests tyder på, at varmepåvirkningen fra bunden af bilen ikke er så voldsom, at den skader vogndækket. Når vi fjernede elbilerne efter slukning, kunne branden næsten ikke ses på de køreplader, der gjorde det ud for vogndækkets gulv, siger Alexander Kleiman, der af samme årsag sætter spørgsmålstegn ved behovet for den undervognssprinkling til køling af batteriet, som også blev testet.

Brande lader til at være håndtérbare

Nu bliver de mange data fra de respektive tests analyseret, ligesom de skal anvendes til validering af de CFD-computersimulationer, som DBI har udviklet til simulering af brandspredning ombord på færger. Alexander Kleiman giver en optimistisk opsummering på det omfattende testarbejde.

- For det første er batteripakken i en ny elbil markant mere brandsikker end i en gammel. Når vi kortsluttede battericellerne i en Renault Fluence, brændte hele batteriet. Når vi antændte den i en nyere Tesla model 3, var det kun den pågældende battericelle, der brændte. For det andet er det positive budskab, at brande i elbiler ombord på færger er håndtérbare og ikke noget, vi nødvendigvis skal frygte. Alle brandene i vores tests kunne slukkes, så med de rette brandslukningsteknologier ombord, den rette uddannelse af besætningen og et velkoordineret samarbejde med beredskaberne på land bør elbiler ikke udgøre et sikkerhedsmæssigt problem i færgetrafikken, konstaterer Alexander Kleiman.


Læs mere om ELBAS-projektet

Fakta om de simulerede elbilbrande på færger

  • I løbet af 7 dage blev der gennemført 9 tests, hvor batteripakken i en elbil blev kortsluttet for at antænde og skabe ‘thermal runaway’ i batteriet.
  • En konstruktion af containere simulerede et vogndæk med metalgulv og isolering i loftet.
  • Under hver test var elbilen omkranset af otte konventionelle biler. De var parkeret så tæt på hinanden, som de typisk er på en færge, for at undersøge brandspredningen og gengive de fysiske arbejdsforhold for slukningsarbejdet.
  • Til detektering blev der anvendt konventionelle branddetektorer (røg/varme) og testet prototyper til detektering af henholdsvis NOx og hydrogenfluorid.
  • Til slukning/køling blev der testet brandpresenning, undervognssprinkling af batteriet, ‘oversvømmelse’ af batteriet, punkteringen ind i selve batteriet, sprinkling med vandtåge og traditionel brandslukning med røgdykkere og brandslange.
  • Den manuelle brandslukning blev først igangsat efter ca. 10 minutter for at afspejle den tid, der typisk går på de større færger, fra branden er detekteret, til besætningen påbegynder brandslukningen.
  • Elbilerne, som blev antændt, var en Renault Fluence Z.E. med et 22 kWh-batteri, en totalskadet Nissan Leaf med et batteri på 40 kWh samt en totalskadet Tesla Model 3 med et batteri på 75 kWh.
KLIK HER FOR AT TILMELDE DIG DBI's NYHEDSBREV

Vilkår for brug af DBI’s website

Copyright© Alt materiale på DBI's webside er beskyttet ifølge loven om ophavsret. Er du i tvivl om, hvordan du må anvende vores materiale, er du velkommen til at kontakte os på dbi@brandogsikring.dk.
Vimeo LinkedIn