近日,国际海事承包商协会(IMCA)发布2022年海事安全摘要,涉及140起事故。其中火灾/爆炸事故最多,占比25%。
近年来的事件表明,在船上运输具有潜在爆炸性的锂子电池是一项危险的业务。如美国海岸警卫队对2021年在美国高速公路上起火的一个货运集装箱进行调查,将大火归因于一批锂电池。货物在前往港口的途中燃烧,原计划从吉尼亚港通过集装箱船运往中国。
锂电池安全问题渐渐成为新能源电动汽车运输的重要议题之一。众所周知,锂电池起火不同于一般火灾,发生火灾后很难扑灭,燃烧和爆炸带来的安全问题需要业内特别关注。
安联在去年11月份的报告中强调了船舶运输锂电池的危险,该报告将火灾和爆炸列为2017年至2021年海上保险损失的首要原因,并揭示了不当的储存、处理或运输锂电池引起火灾的风险越来越大。
常见的锂离子电池基本分为4类,其中磷酸铁锂电池的热稳定性最好,锰酸锂电池次优,三元锂(LiMn2O4)电池略差,而钴酸锂电池最差。磷酸铁锂电池循环寿命长、毒副作用小、成本低廉、充放电倍率大、高温稳定性好,但能量密度低。锰酸锂电池成本低,毒害性较低,但热稳定性差,循环寿命短,应用较少。三元锂电池能量密度高,但大功率充放电后温度升高,高温时释放氧气,热稳定性较差,寿命较短。钴酸锂电池热稳定性最差,它的正极在高温时容易分解,加速热失控,但能量密度高,续航更出色,特斯拉汽车采用了这种电池。
一般来讲,导致锂电池发生火灾/爆炸事故的直接原因是电池热失控。造成热失控,一方面是因为电芯内部本身有缺陷;另一方面,外部撞击产生放热,也会导致热失控。
在受损的锂电池中,单个电池容易过热,放出易燃和有毒气体,并影响周围的电池,这是称为热失控的爆炸性链式反应的一部分。虽然这种危险已被广泛报道熟知,但航运业却很少谈及如何正确的处理船上锂电池火灾。
船员没有标准的方法来扑灭锂电池产生的火灾。对于如何处理此类火灾缺乏共识,这表明STCW消防培训计划并未涵盖锂电池火灾的灭火培训。
培训的缺失,也将船员的生命置于危险之中。大多数船员对热失控和电动汽车电池爆炸/火灾的警告信号知之甚少。如果不接受系统的培训,船员就不能够阻止破损的锂电池产生热失控连锁反应,这可能会引发电动汽车起火。
近期,业内相关人士强烈建议应将锂电池的火灾处理教程添加到现有的STCW消防课程中,在全球范围内开展指定的培训计划。
另一方面,电动汽车积载的方式与内燃机汽车相同。点燃的汽油或柴油汽车相对容易处理,因为每个油箱都有少量燃料,很快就会燃烧殆尽。对于电动汽车,每个锂离子电池需要大约50%的电量,以确保它在运输时不会以确保它在运输过程中不会耗尽。
以与标准汽车相同的方式为电动汽车装载锂离子电池,每个电池都携带大量能量,这可能会导致潜在的灾难。如果一个电池着火,它会引起连锁反应,形成船员无法控制的火灾。作为任何培训课程的一部分,专家需要考虑如何将电动汽车装载到汽车运输车上,以及船员是否在燃烧的车辆周围有足够的空间来控制火势。
以上是解决当前海上运输中锂离子电池火灾危险的根本方法。在此之前,小编对船东和运营商的建议是投资最新的防火系统,例如红外摄像机和热传感器,这些系统可以在热失控发生之前检测到问题。
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