I løpet av de nærmeste to år vil de store bilprodusentene lansere mange modeller med elektrisk fremdrift. Konstruksjon, ladesystem og sikkerhetsløsninger vil bli standardisert, men det vil nok ta noe tid før alle nye biler har sikkerhetsløsninger som er bygget etter samme prinsipp og norm.
Vi kan dele elektriske biler inn i følgende grupper:
1. Elektriske biler bygget enkeltvis eller i små serier. Disse er ofte registrert som motorsykkel og løsningene er preget av håndverk og spesielle tilpasninger.
2. Standardbiler som er bygget om til elektriske biler. Enten gjøres dette av mindre virksomheter eller de bygges om av privatpersoner.
3. Serieproduserte elbiler som er konstruert som elbil fra grunnen av. Denne gruppen omfattes av etablerte elbil-produsenter med høy kompetanse og store bilprodusenter med store utviklingsressurser.
Det er i den siste gruppen vi ser at utviklingen skjer raskt og de store bilfabrikkene varsler en rekke nye elbilmodeller de nærmeste to årene. Her legges det enorme ressurser på utvikling av sikkerhet i batteriteknologi, sikkerhetssystemer, kollisjonssikkerhet og sikkerhet mot høye spenninger og fare for kortslutning.
Når det gjelder de to første gruppene er bildet mer bekymringsfullt. Dette er løsninger som har lagt liten vekt på konstruksjon og uttesting av sikkerhetssystemer. Det er heller ikke benyttet standarder eller etablert sikkerhetssystemer og bilene er ikke spesielt konstruert for å stå imot kollisjon og påfølgende skader på batteri og ledninger. Ser vi på brannstatistikken er denne typen biler sterkt overrepresentert.
Vi erfarer også at privatpersoner gjør endringer på elbiler som i utgangspunktet har gode sikkerhetsløsninger. Det byttes batteripakker, ladesystemer og driftssystemer. Dette kan sammenliknes med biltuning og innebærer at bilen får andre egenskaper – inkludert spesielle utfordringer for redningsetatene i en redningssituasjon. Skader kan oppstå som man ikke forutsatte, kabler ligger andre steder, sikkerhetsfunksjoner er satt ut av drift osv. Problemet er at det er vanskelig å se om bilen er ombygd. Er det for eksempel bytte til en batteripakke basert på litiumteknologi vil dette være nyttig og nødvendig å vite for redningsetaten.
Standardiserte sikkerhetsløsninger
Biler som er bygget for det amerikanske markedet vil normalt følge elbilstandarder som er definert av den amerikanske bilprodusent-organisasjonen (SAE). Her skal kablene som kommer fra batteriet ha oransje farge for å indikere at dette er kabler som har høy spenning og høy effekt. Strømmen fra batteriet til motor føres alltid i to ledninger – karosseriet benyttes ikke som leder. Batteripakkene er spesielt konstruert og plassert slik at de skal kunne motstå en kraftig kollisjon. Dessuten er det en indre bryter i batteriet som frakobler spenningen ut av batteriet dersom airbagen utløses, kablene rives over eller en kollisjonsføler inne i batteriet aktiviseres. Kablene blir deretter spenningsløse og representerer ingen fare.
Da er det heller ingen fare for at bilen starter av seg selv. I tillegg har denne type biler en hovedbryter i nærheten av batteriet som koples ut ved service eller arbeider på bilen. Plassering av denne varierer fra bil til bil.
De nye elektriske standardene som utvikles for elbiler vil basere seg på samme type standarder som er etablert i det amerikanske markedet, men man vil erfare at disse vil bli videreutviklet. Spesielt gjelder dette sikkerhetssystemet for ladestasjoner og ladesystemer. Hensikten er å legge inn flere sikkerhetsbarrierer som skal hindre at folk omkommer av elektrisk sjokk eller at batteriet eksploderer under lading. De fleste standardene vil være klare i løpet av to til tre år og vil gjøre det mer håndterbart på alle områder.
Klipping og batterikabler
For de to første gruppene av elbiler er det intet entydig svar på hvor man skal klippe i karosseriet da de er basert på håndverk og ikke etter et standard system. Batteriet kan dessuten levere en kortslutningseffekt på opp i mot 100 kW hvilket tilsvarer varmen fra 100 elektriske varmeovner på 1000 Watt. Her må det utvises forsiktighet og man må vite hva man gjør – det bør benyttes verneutstyr tilsvarende for ”arbeid under spenning”– se DSBs ”Forskrift om sikkerhet ved drift og arbeid i elektriske anlegg” hvis man ikke er helt sikker på at det ikke vil skje en kortslutning.
For den siste gruppen biler vil sikkerhetssystemene være godt planlagt og uttestet og siden konstruksjonen baseres på standarder vil det være lettere å håndtere en redningssituasjon. Energien i batteripakkene vil nok bli stadig høyere, men innebygget sikkerhet vil være mye bedre. Kablene vil helt sikkert være godt beskyttet mot mekaniske skader for å unngå kortslutning og fare for elektrisk sjokk og de vil derfor neppe være direkte synlige under bilen. Men kanalene der kablene er plassert vil være godt identifisert og klippepunkter vil være godt merket. Denne typen biler er dessuten utstyrt med en lett tilgjengelig hovedbryter som befinner seg i nærheten av batteriet og som kan benyttes.
Brann i litiumbatterier
Litium er et reaktivt metall som reagerer kraftig med vann og brenner med høy temperatur (kan sammenliknes med magnesium som brenner). Jeg kjenner ikke til slukkemidler for litium som brenner da det ikke hjelper å fjerne oksygen og vann reagerer kraftig med litium. Her blir det forsket mer på løsninger. Det ser ut til at litium må brenne ut samtidig som omgivelsene kjøles ned for å hindre brannspredning. Løpende videreutvikling av batteriteknologi kan løse en del av disse utfordringene samtidig som nye sikkerhetsfunksjoner bygges inn i systemet.
Biler som starter av seg selv
Biler basert på de nye standardene vil frakoble batteriet automatisk ved en kollisjon. Kortslutning skal derfor ikke føre til at bilen kjører. Dersom batteriet ikke er frakoblet (typisk for de to første gruppene av elbiler) kan bilen sammenliknes med en vanlig bil med motoren i gang – aktiveres giret vil bilen kjøre av seg selv. Problemet er at elektriske motorer har et høyt dreiemoment idet de starter opp. Blokking av hjulene kan derfor være vanskelig. Dersom det er skader på bilen som kan få innvirkning på motorelektronikken må frakobling av batteriet vurderes.
Jostein Ween Grav, sjefingeniør
Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap
COMMENTS