17.05.2025 - 21:40
|
Actualització: 18.05.2025 - 16:56
El 30 d’abril, al pàrquing de la seu de Google de Mountain View, a Califòrnia, es va encendre un cotxe elèctric. El foc es va estendre a tres cotxes més, abans que els bombers l’extingissin. Dies més tard, un altre cotxe elèctric es va encendre al garatge de casa d’una família anglesa, mentre es carregava. I als EUA una comunitat de veïns va expressar preocupació perquè hi hagués cotxes elèctrics aparcats al pàrquing comunitari, perquè es podien encendre. Els incendis de cotxes elèctrics són recollits a bastament per la premsa de molts països, inclòs el nostre. En canvi, no acostumen a fer-se ressò dels focs dels cotxes de benzina, que n’hi ha cada dia, i molts més. Fins i tot, com va passar fa poques setmanes a l’estat espanyol, on van morir dos bombers, s’arriben a atribuir a vehicles elèctrics focs que, en realitat, són de cotxes de combustió. Contra aquest alarmisme, les dades mostren una realitat oposada: de cotxes elèctrics se n’encenen, però de benzina se n’encenen 120 vegades més. Tot amb tot, el sector de les bateries treballa de fa anys per reduir aquest risc al mínim. Atesa la preocupació pública, el govern xinès va aprovar al març una normativa que obliga a fer bateries que no emetin flames ni gasos tòxics, i que no esclatin. El primer fabricant de bateries del món, CATL, acaba d’anunciar que ja compleixen la nova normativa, de manera que els incendis dels cotxes elèctrics seran cosa del passat. Tot seguit, per combatre mites i desinformacions, uns en donem més detalls i us expliquem per què s’encenen les bateries.
A partir del juliol del 2026 les bateries comercialitzades a la Xina no s’han d’encendre ni han d’emetre fums tòxics
El mes de març el Ministeri d’Indústria i Tecnologies de la Informació xinès aprovava uns nous “Requisits de seguretat per a bateries de vehicles elèctrics”, denominat abreujadament reglament de “sense foc, sense explosió”. És la primera normativa mundial de seguretat de bateries que requereix específicament que les bateries no s’encenguin ni explotin fins i tot després d’una anomenada “fuita tèrmica”, el fet que actualment degenera en un foc i que més endavant us explicarem amb més detall. També exigeix que no generin fums tòxics per als ocupants del vehicle, un altre dels problemes coneguts dels incendis de bateries.
La normativa també inclou una prova d’impacte per a avaluar les proteccions de les bateries en cas d’accident. A més, han de superar un test de 300 cicles de càrrega ràpida seguida d’un curtcircuit. Tot això serà obligatori a la Xina a partir del primer de juliol de 2026, però té implicacions que van molt més enllà d’aquell país. Cal tenir en compte que les empreses xineses de bateries dominen absolutament el mercat i són els productors del 75%-80% de les bateries que es comercialitzen al món. Si comprem un cotxe elèctric al nostre país, molt probablement té bateries fabricades a la Xina o per alguna empresa xinesa.
Restarà la incògnita si les empreses xineses limitaran les noves bateries al mercat xinès i continuaran comercialitzant les velles a la resta de mercats. Tanmateix, d’entrada això sembla improbable per uns quants motius. El primer és que molt probablement aquesta normativa serà copiada o servirà de model per a normes equivalents de la UE i de la resta del món. El segon és que els analistes preveuen que la nova normativa de seguretat consolidarà el sector de bateries xinès, ara amb múltiples empreses, i això farà que hagin de tancar les més petites, que no puguin encarar els costs de recerca i desenvolupament per a complir uns objectius tan exigents i ambiciosos. El tercer motiu que fa pensar que aquestes noves bateries arribaran al nostre mercat ràpidament és que CATL acaba de presentar les primeres bateries que compleixen el nou reglament. Més d’un any abans de ser obligatori.
D’una altra banda, aquest reglament també pot afectar les bateries per a patinets i bicicletes elèctrics. Amb això es podria acabar la prohibició de dur-les al transport públic, com passa actualment a Catalunya i a ciutats com Londres.
Les bateries de CATL que continuen funcionant sense foc ni fum, encara que les tallem
A començament de maig CATL va presentar la “tecnologia de no-propagació tèrmica” (NP), que ha començat a incorporar les bateries Qilin, adreçades a automoció. Aquesta tecnologia els permet de passar la nova normativa de seguretat aprovada. El vídeo de la presentació, que inserim aquí sota, mostra bateries carregades que són sotmeses a esclafament, perforació amb un clau i un trepant i, fins i tot, tallades per la meitat amb una serra. Efectivament, la bateria no emet gens de fum, ni flama ni, encara menys, esclata. De fet, el llum que alimenta continua il·luminant fins i tot quan és tallada per la meitat.
Cal dir que les bateries de CATL no són les primeres que passen alguns d’aquests tests sense encendre’s. El seu competidor immediat, BYD, també xinesos, ja van presentar fa quatre anys bateries de química LFP que superaven la prova de penetració sense encendre’s ni emetre gasos ni augmentar de temperatura destacablement, mentre continuaven funcionant. A més, BYD, que només fabrica bateries LFP, ho comparava amb les de química NMC, que fabrica el seu gran competidor CATL, que ràpidament emetien una flamarada molt intensa. Aquí és on el nou anunci de CATL ha sorprès experts i analistes: era esperable que ho assolissin amb bateries LFP, però, en canvi, també ho han aconseguit amb les NMC, que ara tampoc no s’encenen ni emeten gasos ni esclaten.
Cal tenir en compte que CATL proporciona bateries a fabricants com Volkswagen, BMW, Ford, Tesla, Volvo, Hyundai i Volvo, a banda diverses marques xineses. Això vol dir que la tecnologia antifoc presentada per CATL s’incorporarà ràpidament als cotxes elèctrics d’arreu del món.
Els cotxes elèctrics són els que tenen menys risc d’incendi, actualment
Amb la nova normativa i l’anunci de CATL, que serà imitat per la resta de grans fabricants de bateries xinesos d’aquí a poc, es pot dir que s’acaben definitivament els incendis de bateries de liti en els cotxes elèctrics. Però això no afecta els més de 350 milions de vehicles elèctrics, 40 milions dels quals són cotxes 100% elèctrics (BEV) o híbrids endollables (PHEV), que actualment circulen cada dia a tot el món i incorporen bateries sense aquestes mesures de seguretat. Malgrat les contínues notícies als mitjans de comunicació, i que poden fer la impressió que els vehicles elèctrics s’encenen fàcilment, les dades mostren just la contrària.
A Noruega, per exemple, el país amb més cotxes elèctrics en circulació proporcionalment, un estudi amb dades del 2022 determinava que hi havia 4 incendis per cada 100.000 cotxes elèctrics. En comparació, de combustió se n’encenien 35 de cada 100.000. És a dir, els de combustió cremen 9 vegades més. A Suècia, el risc d’incendi d’un cotxe de combustió és 20 vegades superior als elèctrics i als EUA 60 vegades. Un estudi més ampli, amb dades del 2010 al 2023 d’arreu del món mostrava que s’havien incendiat un 0,0012% dels cotxes elèctrics. Cal tenir en compte que l’incendi pot haver estat causat per elements que no són la bateria de liti, com ara la bateria de 12V. Sigui com sigui, en els de combustió la taxa era del 0,1%. Un nombre certament molt baix, però que és 80 vegades superior al dels vehicles elèctrics.
I dins els cotxes amb motor de combustió, els híbrids són els que més risc d’incendi tenen, 120 vegades superior al d’un cotxe 100% elèctric. Dit d’una altra manera, si pensem a comprar un cotxe i ens preocupa que es pugui encendre sobtadament, l’opció més segura és un cotxe elèctric. I si ens fa por que els cotxes aparcats al pàrquing del nostre edifici es puguin encendre tot d’una i pensem que s’hi ha de prohibir l’aparcament d’alguns en concret, els híbrids haurien de ser els primers, seguits del de combustió tradicional.
Un cotxe elèctric en flames es pot apagar en pocs minuts
Una altra de les coses que s’acostumen a repetir a les xarxes socials, i fins i tot en alguns mitjans de comunicació, és que quan un cotxe elèctric s’encén és gairebé impossible d’apagar i que es tarda hores, fins i tot dies, a extingir-se. O que provar d’apagar-lo amb aigua té un efecte contraproduent. Tot això no és cert. Certament, els focs a les bateries de liti actuals és de naturalesa diferent dels dels vehicles de combustió. Per aquest motiu els equips de bombers s’entrenen fent experiments controlats. Ho mostra el vídeo següent, on el foc comença en un Tesla Model 3 i no s’actua fins passats els minuts que de mitjana acostumen a trigar a arribar els bombers a un incendi real:
Com s’hi pot observar, el foc es pot apagar completament en menys de deu minuts amb aigua. De fet, l’habitacle dels passatgers resulta pràcticament indemne, amb una característica típica dels focs en cotxes elèctrics: la virulència inicial és menor, cosa que deixa més temps per a sortir del vehicle amb seguretat. A més, com més va més equips de bombers adquireixen eines i productes químics específics contra incendis de vehicles elèctrics, com ara elements que col·loquen sota el cotxe i foraden la base del vehicle per introduir aigua a pressió dins el paquet de bateries.
En cas que els bombers no actuïn, o triguin a arribar-hi més del compte, el foc s’acaba propagant a tot el cotxe i el destrueix completament. Però res que no passi també en cotxes de combustió. De fet, fets com els de Madrid de fa poques setmanes, on van morir dos bombers per l’incendi de dos cotxes de combustió dins un pàrquing, ens recorden que perillosos que són els incendis dels vehicles quan comencen.
Per què es produeix un foc en una bateria de liti?
Les tres causes principals d’un incendi en una bateria de liti són un dany físic, un abús elèctric i un sobreescalfament de les piles. El primer cas, inclou accions com ara penetrar-les amb un objecte punxant o esclafar-les. Això pot passar en una col·lisió o si els baixos del cotxe toquen amb el terra violentament. L’abús elèctric i el sobreescalfament tenen més relació amb l’envelliment de la bateria i l’estat del vehicle. Hi ha abús elèctric quan se sobrecarreguen les piles més del 100%, com ara perquè falli el gestor de càrrega (BMS), o hi hagi un curtcircuit intern causat per la degradació de la bateria.
En el cas del sobreescalfament, pot ser degut a una fallada del sistema de refrigeració. Són casos molt excepcionals, però sempre que es fabriquen milions d’unitats hi ha algun error de manufactura. O pot ser que el vehicle hagi tingut desperfectes i no ens n’hàgim adonat. O bé no hem dut el cotxe a la revisió periòdica on ho haurien pogut detectar. Res que no passi amb els vehicles de combustió: la major part de vegades les avaries a la carretera són causades per un manteniment deficient. En totes aquestes causes, l’incendi prové de l’anomenada “fuita tèrmica” (“thermal runaway” en anglès). Origina fum i gasos tòxics, seguits d’un foc que es pot presentar amb flamarades molt intenses i petites explosions, més semblants a petards que no pas a una bomba. El BMS fa comprovacions automàtiques a la bateria per veure si hi ha cap problema amb les piles i els mòduls, i pot desconnectar-les i avisar, cosa que evita la fuita tèrmica. En això un cotxe elèctric també és millor: té més mesures de seguretat contra el risc d’incendi que no pas un vehicle de combustió.
Quan una bateria es carrega més del 100% comença una alteració química interna i una alteració del voltatge, de manera que es formen gasos que inflen la bateria. Si continua la sobrecàrrega, es genera calor i es trenca físicament. Amb el sobreescalfament, a partir de 70 °C hi ha més descomposició química i a partir de 100 °C els components de la bateria comencen a reaccionar químicament entre si, fet que genera més calor, que es retroalimenta. A partir de 130 °C es genera un curtcircuit i més calor. A 200 °C es produeixen gasos per la descomposició de l’electròlit de la bateria, que és un líquid orgànic, cosa que genera gasos tòxics i perillosos, perquè es poden transformar en àcid fluorhídric. Arribats a 300 °C es genera oxigen (els metalls de la bateria són òxids), aspecte important perquè vol dir que la combustió s’autoalimenta sense necessitat d’aire.
La velocitat d’aquesta reacció també té unes quantes fases. Inicialment, la pujada de temperatura és molt ràpida, però per sobre de 150 °C s’alenteix enormement. Superats els 300 °C es torna a accelerar extraordinàriament. Aquí la química de les bateries també hi influeix. Les LFP assoleixen una temperatura màxima més alta que no les NMC, però el ritme d’escalfament de les LFP és més lent, i això les fa més segures. Tanmateix, com dèiem, tot això és vàlid per a les bateries que s’han comercialitzat fins ara. A partir del 2026 (o abans, amb les bateries de CATL) tot això serà desfasat gràcies a la nova normativa de seguretat xinesa. Fabricants com CATL han desenvolupat nous electròlits que no emeten gasos i han aconseguit composicions químiques i més elements de seguretat que eviten que pugi la temperatura en cas de fuita tèrmica, evitant que les bateries s’encenguin, esclatin i emetin gasos tòxics. La innovació en la transició energètica no s’atura.
