Южнокорейское новостное агентство, ссылаясь на анонимные отраслевые источники, сообщает о причине нетипичных возгораний аккумуляторов LG в электромобилях Bolt и Kona.
Обновление: Представитель LG Energy Solution сообщил нам…
«Точная причина возгорания Kona еще не установлена. Расследование продолжается совместно с соответствующими органами. Однако мы можем с уверенностью сказать, что причина возгорания не связана с проблемой сепаратора».
Три месяца назад автомобили Chevy Bolt EV 2017-2019 годов выпуска были отозваны из-за возгораний аккумуляторов. Также четыре месяца назад был отозван Kona EV по той же причине, а два месяца назад продажи модели в Корее были прекращены. От обеих компаний было мало информации (хотя GM вчера предоставил небольшое обновление), но, похоже, ответ близок.
Ссылаясь на анонимные отраслевые источники, Business Korea и NewDaily утверждают, что Исследовательский институт Намьянг компании Hyundai Motor выявил проблему, вызывающую возгорание аккумуляторов. По сообщениям, Hyundai пришла к выводу, что проблема заключается в сепараторе ячейки, и, если это так, LG может потребовать возмещения ущерба от своего поставщика.
Что более важно, единственным решением этой проблемы, по-видимому, является замена всех пострадавших аккумуляторных блоков или ограничение зарядки аккумуляторов до полного уровня. GM в настоящее время ограничивает зарядку своих Bolt до 90%–95%.
Tesla столкнулась с аналогичной проблемой: в аккумуляторах Model S 85kWh была скрытно уменьшена емкость примерно на 10% в результате обновления программного обеспечения. Автопроизводитель в настоящее время судится с владельцами этих аккумуляторов. После нашей публикации Tesla заявила, что целью обновления было «защитить аккумулятор и улучшить его долговечность», и это привело к потере запаса хода только у «небольшого процента владельцев».
Очень важно отметить, что LG отрицает наличие этой проблемы, но не предоставила никакой дополнительной информации. По сообщениям, Hyundai готовится обнародовать результаты своего расследования в ближайшие дни.
Что это значит на самом деле?
В любом типе литий-ионного аккумулятора есть слои: один анодов (отрицательных электродов) и один катодов (положительных электродов), с сепаратором между ними. Для большинства используемых сегодня ячеек впрыскивается жидкий электролит, содержащий ионы лития в виде солей. Сепаратор сконструирован таким образом, что ионы могут проходить через него. Они движутся к катоду при разрядке и к аноду при зарядке. Эти «сэндвичи» либо слоистые (в пакетах или призматических ячейках), либо намотанные (в цилиндрических ячейках). Обычно всего используется десятки слоев.
Недостатком такой конструкции является то, что могут образовываться так называемые дендриты, чаще всего из-за перезарядки, но также и из-за любых примесей в электролите. Электролит — это соль лития в органическом растворителе, и, как и другие соли, они могут способствовать росту кристаллических структур. Когда это происходит, они имеют тенденцию расти как корни, образуя дендриты. Если они растут в правильном направлении, они могут проткнуть сепаратор и создать короткое замыкание между катодом и анодом. Если дендрит достаточно прочен, он останется неповрежденным и вызовет быстрый нагрев ячейки из-за короткого замыкания. В конечном итоге это приведет к возгоранию.
Изображения от IEEE, автор James Provost.
Эта конкретная проблема известна десятилетиями; существуют различные методы и технологии для предотвращения ее возникновения. Большинство дендритов безвредны и часто распадаются сами по себе. Но в редких случаях они могут вызвать короткое замыкание, достаточное для возгорания аккумулятора.
Как это относится к возгораниям аккумуляторов Bolt и Kona?
Одним из механизмов предотвращения этого является использование сепаратора, который устойчив к росту и проколу дендритами. Учитывая, что это всего лишь слух, если эта информация верна, то получается, что использованный сепаратор был ниже стандартов проектирования. Это позволяет дендритам расти и вызывать возгорания. Стоит отметить, что это происходит только в крайне редких случаях, но достаточно, чтобы вызывать долговременную обеспокоенность.
Если это так, то маловероятно, что существуют какие-либо программные исправления, которые могли бы решить эту проблему. Поскольку дендриты могут образовываться в любом литий-ионном аккумуляторе при любом уровне заряда (хотя и гораздо более вероятно при полной зарядке), единственным выходом является замена аккумуляторов. По оценкам, для Kona это около 540 миллионов долларов, а Bolt имеет примерно такое же количество пострадавших автомобилей. Хотя 1,1 миллиарда долларов — это не астрономическая сумма, это не невозможная сумма для трех или четырех задействованных компаний.
Мнение *Electrek*
Если это так, то это совершенно неудивительно. Дендриты были главной проблемой литий-ионных аккумуляторов с момента их появления, и многие громкие случаи возгораний и отзывов аккумуляторов были вызваны именно этим. Произошло более 64 отзывов, четверть из них — ноутбуки, а треть — гироскутеры. Почти все отзывы были связаны с возможностью перегрева, плавления или взрыва аккумулятора, что представляет опасность возгорания и ожогов.
Аналогично — опять же, предполагая, что это проблема — это серьезная проблема. Хотя вероятность возгорания очень мала, оставление их без замены, даже с пониженным уровнем заряда или другими программными исправлениями, не устранит риск полностью. Хотя возгорания автомобилей с ДВС по-прежнему гораздо более распространены, я сомневаюсь, что производители захотят с этим мириться, стремясь к полностью электрическому будущему.
GM, в частности, собирается запустить свои новые Bolt EV и EUV через несколько дней. Они явно демонстрируют свое намерение полностью перейти на электромобили. Это не то, с чем они могут мириться, пытаясь убедить клиентов отказаться от бензиновых автомобилей. Угроза возгораний аккумуляторов, нависшая над ними в этот момент, будет катастрофической.
Владельцы должны иметь полное доверие к электромобилям, если переход должен состояться. GM имеет годовой объем продаж около 140 миллиардов долларов США, а Hyundai — около 90 миллиардов долларов. Между ними стоимость полной отзывной кампании аккумуляторов в 1,1 миллиарда долларов даже не будет особо заметна. Даже если они не смогут заставить LG или производителя сепаратора оплатить весь счет или его часть, это все равно будет достойной ценой, если это обеспечит беспроблемное будущее.
Возможно, наиболее целесообразным решением будет предложение денежной или кредитной компенсации владельцам, готовым смириться с потерей запаса хода на 5-10%? Они также могут пойти по пути Tesla и разбираться со своими владельцами в суде.