Не дрова везешь Почему горят электромобили

За последний месяц в Северной Америке сгорели сразу три электромобиля Tesla Model S. Серия пожаров, каждый из которых, к тому же, произошел после ДТП, вызвала бурную дискуссию о степени безопасности машин, работающих от аккумуляторов. После третьего такого инцидента акции Tesla Motors потеряли пятую часть своей цены. «Лента.ру» попыталась разобраться, насколько оправданна боязнь самовоспламеняющихся электромобилей.

Широкое внимание к себе аварии Tesla Model S привлекли далеко не только потому, что сгоревший электромобиль является чем-то из ряда вон выходящим — такие машины горели и раньше, даже без ДТП. Свою роль сыграло, с одной стороны, то, что сразу три пожара произошли всего за месяц, а с другой стороны, то, что общая атмосфера, сложившаяся вокруг Tesla Motors, во многом уникальна.

Этот калифорнийский стартап основал в 2003 году Элон Маск, создатель SpaceX — первой частной космической корпорации, грузовой корабль которой пристыковался к МКС. Миллиардер, разбогатевший на своей компании PayPal и ставший, к слову, прототипом «киношной» версии супергероя из комиксов Тони Старка (также известного, как Железный человек), решил попробовать себя в новой области. За пять лет компания разработала с нуля и выпустила первый серийный электромобиль, пригодный для повседневного использования — Tesla Roadster. Люксовый спортивный автомобиль (цена свыше 100 тысяч долларов) мог разогнаться до 200 километров в час, а запас хода на одной зарядке составлял почти 400 километров.

Затем выпуск электромобилей наладили многие мировые автопроизводители, но Tesla по-прежнему относится к числу тех редких компаний, которые выпускают исключительно машины на аккумуляторах (наряду с американо-китайской Wheego и индийской Mahindra). Продав почти 25 тысяч Model S, компания занимает третье место по объемам выпуска среди изготовителей электромобилей: на первом месте находится Nissan Leaf (83 тысячи машин), а следом за ним — Mitsubishi i-MiEV (30 тысяч). Более того, Tesla Motors стала первым американским автопроизводителем, который провел IPO, со времен «Форда» в середине XX века. А после начала продаж Model S и последующего объявления о бесплатной зарядке для них (в топовой модификации) акции корпорации с января по сентябрь 2013 года выросли в цене в шесть раз.

Именно поэтому череда странных аварий вызвала такой общественный интерес, подогретый рассуждениями о том, насколько безопасны автомобили с огромными аккумуляторами вместо бензобаков. Видео с горящей Model S, попавшей в аварию 1 октября в штате Вашингтон, посмотрели больше трех миллионов человек. Tesla отреагировала на знаковое ДТП оперативно — владельцу выдали аналогичную машину на замену, а уже через три дня Элон Маск опубликовал в корпоративном блоге официальную позицию компании по поводу этого инцидента.

Как выяснилось, пожар действительно начался именно в аккумуляторном блоке электромобиля. Виной тому оказался некий металлический предмет, выпавший из ехавшего впереди Model S грузовика: изогнутая деталь распорола шестимиллиметровую защитную пластину в днище автомобиля и повредила один из 16 литий-ионных модулей. Глава компании при этом ничего не говорит о конечной причине возгорания, но, судя по всему, в поврежденном аккумуляторном модуле произошло короткое замыкание. Дальше огонь распространился на переднюю часть машины — электродвигатель Model S расположен около задних колес, а под крышкой капота находится багажник.

В своем «разборе полетов» Маск даже слегка покритиковал пожарных. Прибыв на место аварии, они начали работать по обычной схеме — пробиваться к источнику возгорания, то есть к аккумулятору. В процессе, как отметил исполнительный директор Tesla Motors, спасатели повредили огнеупорные переборки между аккумуляторными модулями, что привело к дальнейшему распространению огня. В любом случае в салон пламя не проникло вообще, а водитель успел выскочить из автомобиля задолго до того, как огонь перекинулся на капот.

По схожему сценарию события развивались и в третьей по счету аварии с пожаром, произошедшей 6 ноября в штате Теннесси. Тогда под автомобилем оказался кусок сцепного устройства (фаркопа), который, по всей видимости, также пробил блок аккумуляторов, что и привело к возгоранию.

Вторая же авария несколько выбивается из категории «пожар после пустякового столкновения». 18 октября в Мексике автомобиль на значительной скорости врезался в бетонное ограждение на перекрестке с круговым движением, пробил его, а затем уткнулся в дерево. Водитель и пассажиры не получили серьезных травм, пожар начался уже после того, как они самостоятельно вышли из машины.

Как раз на том, что во всех трех авариях никто не пострадал, производитель электромобилей и делает главный акцент, не забывая добавлять, что все три водителя попросили выдать им новые Model S. Тут же приводятся и вполне показательные цифры: у Tesla сгорели три машины из 25 тысяч, то есть 0,01 процента — это в шесть раз меньше ежегодной статистики возгораний для обычных автомобилей (173 тысячи пожаров на более чем четверть миллиарда машин). Однако выводы по этим статистическим выкладкам можно оспорить, поскольку размер выборки просто несопоставим. Кроме того, в отличие от «обычных» машин, электромобили «привязаны» к источникам зарядки, расположенным в крупных городах, и потому почти не попадают на скоростные трассы, где случается значительное число серьезных аварий. В этой связи однозначного ответа на вопрос о безопасности одних видов автомобилей по сравнению с другими статистика не дает.

Как показала практика, современные стандарты тестирования машин на безопасность не являются однозначно надежными, поскольку не позволяют как следует проверить самое уязвимое место электромобилей — их аккумулятор. В августе автомобиль получил высшую оценку по американской методике NCAP: при лобовом столкновении на скорости 56 километров в час, а также при ударе в боковую часть машины и перевороте пассажиры не должны получить серьезных повреждений. Машины в ходе теста не загорались, однако никто и не пытался намеренно разрушить их источник питания.

Показательным примером, подтверждающим, что обычные краш-тесты не в полной мере применимы к электромобилям, может служить инцидент, произошедший с гибридным (двигатель внутреннего сгорания в сочетании с электроприводом) Chevrolet Volt в 2012 году. Машина успешно «пережила» столкновение с препятствием и была отправлена на стоянку, где полностью сгорела три недели спустя. По итогам расследования Национальное управление безопасностью движения на трассах, NHTSA (которое, кстати, и проводит тест NCAP) пришло к выводу, что электромобили не представляют «большей угрозы возгорания по сравнению с машинами с бензиновым двигателем». Chevrolet решила не ограничиваться общими словами и провела дополнительные тесты. Намеренно разрушая аккумуляторные отсеки, представители компании выяснили наиболее вероятную причину возгорания: после столкновения охладительная жидкость для батареи попала на литий-ионные элементы. По результатам исследований конструкцию аккумулятора дополнительно усилили.

Что же касается Tesla Motors, то в оправдание своего электромобиля компания привела не самые логичные аргументы. Все тот же Элон Маск заявил, что если бы подобное случилось с обычной машиной, то металлическая деталь, оказавшаяся на дороге, пробила бы бензопровод или, что еще опаснее, попала бы в салон, поскольку днище никак не усилено. При этом бензопровод — это тонкая трубочка, соединяющая бензобак с двигателем. Вероятность того, что некий предмет с дороги попадет именно в нее, а потом еще «успеет» высечь искру для возгорания (или нарушить электропроводку машины), можно считать минимальной. К тому же бензопроводы иногда повреждают, даже съезжая с бордюра, но это совершенно не означает, что машина потом загорится.

А чтобы учесть возможные протечки бензопровода или бензобака, в краш-тестах предусмотрены однозначные критерии оценки потенциальной пожароопасности. Так, тест будет считаться пройденным, если в течение пяти минут после столкновения с препятствием из автомобиля вытечет не более 142 граммов топлива. В течение последующих 25 минут максимально допустимая течь — 28 граммов бензина в минуту.

Количество электромобилей* в странах мира СтранаКоличество электромобилейДоля, % США7117438 Япония4472724 Франция2000011 Китай115736,2 Великобритания81834,4 Нидерланды67503,6 Германия55553 Португалия18621 Италия16430,9 Индия14280,8 Дания13880,7 Швеция12850,7 Испания7870,4 Финляндия2710,1 Всего~180000100 *с учетом подзаряжаемых гибридных автомобилей (PHEV), по данным Международного энергетического агентства на 2012 год (.pdf)

У Tesla Model S (да и у большинства других электромобилей) аккумулятор занимает значительную площадь в центральной части автомобиля — грубо говоря, весь пол салона. Какой бы посторонний предмет ни оказался под машиной, если он пробьет защитную пластину, то однозначно попадет в литий-ионный блок. А дальше, как показали те самые три аварии, возгорание практически неизбежно из-за специфики таких источников питания.

Любопытнее всего, что вероятность возгорания электромобиля гораздо выше не после аварии, а во время обычной подзарядки. Литий-ионные аккумуляторы весьма подвержены так называемому тепловому разгону — когда перегрев батареи вызывает неуправляемую реакцию, которая может привести к возгоранию. Такое происходило как с полностью электрическими, так и с гибридными автомобилями.

В этой связи вполне оправданно решение властей США выделить почти 9 миллионов долларов на исследование возможных причин возгораний, которым подвержены электромобили при зарядке и после аварии. Результат трехлетней работы уже упомянутого NHTSA в этом направлении станет известен в 2014 году — он-то и поставит точку в спорах между производителями и теми, кто считает электромобили неготовыми к массовому использованию.