EV 火災の増加: インドには厳格なバッテリー安全ポリシーが必要
公開: 2022-06-19車両の電化は、温室効果ガスの排出を削減すると同時に、従来の内燃機関 (ICE) 車両よりも効率的に動作することが示されています。
最先端の ICE 車でさえ効率が 50% 未満ですが、EV の効率は約 90% とはるかに高くなります。
EV メーカーがこれらの基準を採用することは必須ではありませんが、バッテリーの安全ポリシーと基準の厳格な実装のみが、増加する EV 火災事故を減らすことができます。
年を追うごとに、電気自動車 (EV) に対する世界的な需要は増加し続けています。 これは主に、空気の質と環境規制に加え、消費者の需要の高まりとエネルギー ソリューションの低価格化によるものです。 さらに、EV およびリチウムイオン電池技術の大幅な進歩は、その人気の高まりに起因する可能性があります。
車両の電動化は、温室効果ガスの排出を削減すると同時に、従来の内燃機関 (ICE) 車両よりも効率的に動作することが示されています。 主な問題は、従来のパワートレインと動力源としてのICEにあります。 最先端の ICE 車でさえ効率が 50% 未満ですが、EV の効率は約 85% とはるかに高くなります。
しかし、世界中でより多くの EV が稼働するようになるにつれて、火災事故のリスクが高まる可能性があります。 これはリチウム イオン バッテリーに損傷を与える可能性があり、業界や衝突後の作業に携わる人々にリスクをもたらします。
さまざまな種類のリチウム イオン バッテリーがあり、それぞれ独自のフォーム ファクター、セル化学、および EV への統合を備えています。 たとえば、交換可能なメカニズムを備えたリチウムイオン電池と、充電と駆動に基づいて動作するものがあります。 リチウムイオン電池を安全に使用するためには、セルを定義された電圧と温度範囲内に保つことが非常に重要です。 これらの制限は、偶発的な衝突、または車両またはバッテリー パック内の障害の結果として超過する可能性があります。
ここ数か月の電動二輪車での一連の火災により、自動車業界のこの急速に成長しているセグメントの規制と安全基準について懸念が生じています。 最近の電動二輪車の火災を考えると、インド政府はまもなく EV バッテリー規格を発行する予定です。 詳細な方針は、これらのバッテリーの耐熱性とともに、性能試験と製造基準に対処します。
一方、政府は、国防研究開発機構 (DRDO) の研究所である火災・爆発物・環境安全センター (CFEES) などの責任ある当局に、これらの EV に関連する火災事件の調査を依頼しました。
バッテリーは、EV の中で最も高価で、最も大きく、最も重要なコンポーネントです。 インドの気候と道路状況は厳しいため、バッテリーとその充電ニーズに注意を払うことが重要です。 組み立てプロセスにおける欠陥や汚染物質などの製造上の欠陥も、熱暴走を引き起こす可能性があります。 バッテリーセルが短絡して過熱し始めると、熱暴走が発生します。
これとは別に、高品質グレードのセルの選択と、最高の熱管理システムとインテリジェントなバッテリー管理システム (BMS) を備えたバッテリー パックの設計も、バッテリーの安全パラメーターを改善する上で非常に重要な役割を果たします。
現在施行されているバッテリー安全規制
最近の EV 関連の火災事故は、同国の電動二輪車製造プロセスのいくつかの側面について懸念を引き起こしています。 バッテリーパックが現地で製造、組み立て、または輸入されているかどうかにかかわらず、すべてのユニットは、インド自動車研究協会 (ARAI) によって設定されたインドの自動車産業基準 (AIS) の対象となります。 以下は、現在インドで遵守されている、AIS の下でバッテリーの安全性に適用されるいくつかの規制基準です。
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- AIS 038 REV 1 (2015): 車両の安全性
この規格は、電動パワートレイン車の機能安全を規定しています。 テストには、感電、直接/間接接触、水の影響などに対する保護が含まれます。
- AIS 048 (2009): バッテリーの安全性
この規格は、バッテリーの安全要件をカバーしています。 以下に示すように、主に2種類のテストに対応しています。
- 電気的虐待試験（セルレベルで実施）：短絡および過充電試験
- 機械的虐待テスト (モジュールまたはパック レベルで実施): 振動、機械的衝撃、およびロールオーバー テスト
AIS 048 では、細胞レベルでの釘刺し試験も行われます。
最近の道路運輸省 (MoRTH) のガイドラインによると、この基準 (AIS 048) は 2022 年 12 月から段階的に廃止されます。2021 年 12 月 27 日に道路運輸省 (MoRTH) が発表したように、AIS 156また、AIS 038 Rev 2 規格は 2022 年 12 月 27 日から必須になります。
- AIS 038 Rev 2 (2020): バッテリーと車両の安全性 (電気自動車、バス、トラック向け)
この規格は、バッテリーと車両が単一のユニットとして扱われるシステムレベルの安全アプローチに対応しています。 AIS 038 Rev 2 は、GTR 20 Phase 1 (UNR100 Rev3) に従って開発されています。
- AIS 156 (2020): バッテリーと車両の安全性 (電動 2 輪車、3 輪車、および Ecycles 用)
この規格は、バッテリーと車両が単一のユニットとして扱われるシステムレベルの安全アプローチに対応しています。 AIS 156 は、UN R136 に沿って作成されています。
これらのテストで十分ですか?
国際的に採用されている UN 認定の R136 規格と同様に、AIS-156 規格もテスト、衝撃保護対策、および過充電および過放電時の典型的なバッテリーの性能に重点を置いています。
それらは、基準に関して非常に包括的であるように思われます。 ただし、テストするのは 1 つのバッテリー パックのみです。 さらに、このテストでは、バッテリーとその管理システムが経時的にどれだけうまく機能するかは考慮されていません。 これを達成するために、OEM (Original Equipment Manufacturer) は、製造されるすべてのバッテリー パックに対して、あらゆる方法でこれらのテストの厳格さと厳格さを超えるシステムを確立する必要があります。
インド規格局 (BIS) は、EV で使用されるリチウムイオン電池の性能に関する標準化されたパラメータを確立しました。 2 つの追加のバッテリー安全基準も策定中です。
この新しい BIS 標準は IS 17855:2022 として知られており、国際標準化機構 (ISO) 12404-4:2018 に従って開発されました。 それらは、駐車中の車両、バッテリー システムの出荷、低温および高温でのバッテリー動作など、実際の EV シナリオを念頭に置いて開発されました。
EV メーカーがこれらの基準を採用することは必須ではありませんが、新しいバッテリー安全ポリシーと基準の厳格な実装のみが、EV 火災事故の増加を減らし、最終的に EV 市場の成長に役立つと考えています。