電気自動車は本当に火災が発生しやすい「死の罠」なのでしょうか?

皆さんは恐ろしい電気自動車の火災の動画をご覧になったことがあるでしょう。これはそれほど頻繁に起こり、心配する必要があるものなのでしょうか?

EVの火災リスク

おそらく、皆さんは今までに電気自動車が炎上する映像を目にしたことがあるでしょう。それは相当恐ろしい光景です。車の下から悪魔のような黒煙が立ち上り、飛び散る火花や消えることのない炎が照らし出され、水をかけることなどできないかのように見えます。こうした火災はニュースやソーシャルメディアで頻繁にアピールされているため、常に起こっているかのように思われがちです。

火災の危険性があるとして注目を集めたシボレー・ボルトのリコールは、こうした世間の認識を助長するものでした。電気自動車をガレージに駐車することは、物置小屋でマッチで遊ぶようなものだと主張する電気自動車反対派の論客たちに、さらなる材料を提供することになりました。

しかし、それが真実であるならば、もっともっと多くの火災が発生しているはずです。今年上半期だけでも、アメリカでは50万台以上のEVが購入されています。EVの火災リスクに関する真実とは何でしょうか?それが、今回明らかにしようとしていることです。

EV火災の原因

tesla-model-y-fire-00 — https://youtu.be/dS-WXGxGPRQ

ガソリンに火をつけるには何が必要か、誰もが知っています。ほんの小さな火花で十分です。ガソリンの可燃性は内燃機関に理想的な性質ですが、わずかなきっかけがあれば外部燃焼にもつながります。

しかし、電気自動車のバッテリー火災はもう少し複雑です。EVの典型的な化学バッテリーには、あまり馴染みのない特殊な素材が数多く使用されていますが、自動車のパワー源として非常にエネルギー密度の高い電気を生み出す同じ材料の組み合わせが、非常に厄介な火災を引き起こす可能性もあります。

詳細については、火災安全研究所の研究エンジニアであるアダム・バロウィー著の「リチウムイオンバッテリーによる火災と爆発の危険性」をぜひお読みください。ここで私が説明できるよりもはるかに詳しく説明されています。

しかし、要点を簡単に説明すると、リチウムイオンバッテリーの発火は通常、熱暴走と呼ばれる現象が原因で起こります。これは、バッテリーセルが放熱速度よりも速い速度で温度上昇を起こすことを指します。この現象はバッテリーの構造上の欠陥や充電中の故障など、さまざまな理由で起こり得ます。

また、バッテリーセルに物理的な損傷が生じた場合にも起こり得ます。これは、重大な衝突事故や、何らかの理由でバッテリーセルを突き抜けた破片を車で踏みつけてしまったような場合などに起こり得ます。これによりバッテリー内でショートが発生し、大量のエネルギーが急速に放出されることになり火災につながるのです。

バッテリーセルが過熱しエネルギーが放出されると、バッテリー内の可燃性の電解液を含む内部部品が分解し始めます。その結果、バッテリー全体が消費されるまで止むことのない、一種の燃焼連鎖反応が引き起こされます。こうした火災は数時間燃え続け、消火後も再燃する可能性があります。

幸いにも、最新のバッテリーには、そうした事態を防ぐための技術が数多く採用されています。例えば、メルセデス・ベンツGクラスのカーボンファイバー製アンダーボディ保護や、アウディQ8 E-Tronのバッテリーセル周辺に配置されたアルミニウム押出材や鋳造部品など、高度な熱管理や大量の衝突保護機能などです。

塩水による電気自動車の火災

ハリケーン「ヘレン」の直後、テスラのモデルXが炎上する動画が話題になっています。この車はフロリダ西海岸でハリケーンの通過による暴風雨の影響を少し受けただけで、その後、火災が発生し、家屋が悲劇的に破壊されました。このような状況は初めてではありません。2年前にハリケーン「イアン」がフロリダを襲った際にも、テスラ・モデルXを含む電気自動車が炎上しました。

It takes special training and understanding of EVs to ensure these fires are put out quickly and safely. Thanks to @NCFRPio for their hard work. #Hurricanelan pic.twitter.com/oN0RvQTG2U
— Jimmy Patronis (@JimmyPatronis) October 6, 2022

この問題の要点をまとめると、塩水に長時間さらされるとバッテリーの保護シールが破損する可能性があるということです。バッテリーパック内でショートが発生し、導電性の塩水が直接ショートを引き起こすか、水が引いた後に塩分が堆積してショートが発生します。このショートが熱暴走状態につながる可能性があるのです。

電気自動車の火災

さて、その根本的な原因について見てみましょう。電気自動車は本当に火災を起こしやすい危険な乗り物なのでしょうか?このテーマについてはいくつかの研究が行われており、いずれも電気自動車は内燃エンジン車よりもはるかに燃えにくいという同じ結論に達しています。

より包括的な研究のひとつは、スウェーデンの市民緊急事態庁(MSB)によるもので、2022年には、611,000台のEVがサービス不要となった原因として23件の火災が挙げられています。これは、440万台の燃料燃焼車による3,400件の火災と比較すると、計算してみると、その年には電気自動車の0.004%が火災を起こしたことになりますが、内燃機関自動車では0.08%でした。

EV Fire Safeは、緊急対応要員に電気自動車の安全な取り扱い方を教育するためのオーストラリアのイニシアティブですが、独自の調査を実施し、同様の数値を導き出しました。その調査によると、2010年から2020年の間に、ある電気自動車が世界中で火災を起こす確率は0.0012%でした。一方、内燃機関車では0.1%の確率でした。

最後に、ノルウェー防衛研究機構(FFI)は、車両火災の保険請求を調査するという異なるアプローチを取った研究を行っています。2006年から2016年の期間において、EV火災は車両火災全体のわずか4.8%を占めるに過ぎませんでした。興味深いことに、この数値は調査期間中に大幅に減少しました。2016年のデータを見ると、車両火災の2.3%がEVによるもので、最近の自動車はさらに安全性が高まっていることを示しているようです。

では、塩水の侵入についてはどうでしょうか? これは稀な現象であるため、追跡はいくらか困難ですが、米国運輸保安庁の調査によると、2022年のハリケーン・イアンでは、3,000台から5,000台のEVが少なくとも部分的に塩水に浸水しました。そのうち36台のEVが火災を起こしましたが、これは0.01%未満です。

EV火災を消火する新しい技術

電気自動車の火災は極めてまれであることは明白ですが、上述の通り、発生した場合は非常に激しいものとなります。では、その解決策は何でしょうか?それは、火災の消火方法について再考する必要があるかもしれません。Cold Cut Systemsによる上記のビデオでは、そのような技術が紹介されています。

国際消防救助協会(CTIF)の説明によると、このビデオでは、発火したEVバッテリーに穴を開け、その内部構造に直接水を注入する方法が紹介されています。その結果、EVバッテリーは数分で消火され、通常必要とされる水の量のほんの一部で済むことになります。

この技術を使用するには、特殊な機器が必要ですが、世界中の緊急対応者にとってスタンダードな装備である「ジョーズ・オブ・ライフ」(正式名称:ハース・レスキュー・ツールズ)よりも特殊なものは必要ありません。また、この消火設備は、ジョーズ・オブ・ライフとは異なり、他のタイプの火災にも有効です。電気自動車が普及するにつれ、このようなソリューションも広がり、すでに稀な出来事である火災が、はるかにトラウマにならず、危険性も低いものになることが期待されます。

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