Proč automobily Waymo v nedávných protestech v Los Angeles způsobily, že robotaxe tak úplně spálila

Tepelný útěk vysvětluje, proč Waymo auta v nedávných protestech v Los Angeles tak úplně spálila

Podle Deni Ellis Béchard editoval Dean Visser

Představte si, že sledujete hoření auto, dokud se zdá, že se odpařuje a samotná ulice se začne prohýbat. Stalo se to v neděli v Los Angeles, když protestující zapálili nejméně pět robotaxe Jaguar I-Pace s názvem Waymo. Když se kouř vyčistil, prakticky celá skořápka každého vozu – jeho střecha, dveře, kapuce, kufr a karoserie – byla pryč, zanechávala pouze okraje kol a stopy hliníkového šněrování.

Proč ohně způsobily takové vyhlazení? Odpověď začíná baterií. Každý I-Pace může nést zhruba 90 kilowatthodin uložené chemické energie, srovnatelné s asi 170 liber (77 kilogramů) TNT. Tato energie je distribuována na stovkách lithium-iontových buněk, které jsou utěsněny hořlavým elektrolytem a odděleny polymerními filmy tak tenkými jako plast na občerstvení. Když je některá buňka propíchnuta nebo přehřátá – nebo nastavena na plamena s zápalným zařízením – chemické reakce generují více tepla, než se buňka může zbavit, a sousední buňky následují řetězovou reakcí. Tato smyčka pozitivní zpětné vazby se nazývá „tepelný útěk“. Podle studie 2024 v Žurnál zdrojů energie, Jak baterie hoří, její teplota může stoupat kolem 1 000 stupňů Celsia.

V tu chvíli se balíček stane vlastní pec. Hliníkové části se odevzdávají podlahu automobilu, zkapalňují se asi 660 stupňů C a vezme si s sebou podvozku. Části hořčíku-rámečky na bázi sedadla, držák, který drží sloupec řízení a paprsek křížového vozu, který je umístěn za palubní deskou-plame jasně bílou. Záplaty hořčíku mohou zapálit a ostře hořet. Plasty zmizí jako pára, kola ztratí pneumatiku a dokonce i lidar stožár na střeše se rychle podobá převaděnému marshmallow. Studie 2025 Technologie požáru a a 2023 Studie v Aplikovaná energie Poznamenal, že umístění baterie na podlaze – někdy označované jako „architektura skateboardu“ – vytváří podlahu nejžhavější zónu. Plameny tedy vyzařují nahoru a ven a vaří všechno výše.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Po celou dobu se bateriové buňky odvzdušňují fluorovodíku, toxický plynový plyn z plic dokumentovaný v laboratorních testech popálenin komerčních lithiových balíčků. Mezi znepokojivé scény z nedávných protestů v Los Angeles, které vypukly nad federálními nájezdy na imigrace, patří ty, ve kterých demonstranti stáli kolem planoucích Waymos. Historicky se první respondenti bez ochrany dodávaných a vzduchu vyvinuli popáleniny krku a potíže s dýcháním při příjezdu do scén s hořící lithium-iontovou baterie. V závislosti na hladinách fluorovodíku může exponovaná osoba zahájit kašla krev během několika minut. Zatímco inhalační koncentrace nad zhruba 30 dílů na milion (ppm) jsou okamžitě nebezpečné pro zdraví, 50 ppm může být fatální, když je vdechováno na půl hodiny až hodinuPodle amerických center pro kontrolu a prevenci nemocí. Agentura pro ochranu životního prostředí odhaduje, že expozice 170 ppm po dobu 10 minut může být smrtící. Měření provedená poblíž požárů elektrických vozidel (EV) vykazuje píky 150 až 450 ppm, přičemž hladiny se během většiny ohně pohybují kolem 50 ppm.

Hasiči nazývají takové záblesky „požáry baterií“ a nenávidí je. Pěny s plamenem mají málo a hasičské sbory nyní upřednostňují vysokotlaké vodní kopí nebo ponorné jámy. Uvízení útěkové baterie obvykle znamená snížení teplot pod prahovou hodnotou pro každou poslední bateriovou článek – úkol, který, Podle rozhovoru 2021 s Thayerem Smithem z hasičského sboru AustinMůže polykat 30 000 až 40 000 galonů (asi 114 000 až 151 000 litrů) vody. To je nejméně 40násobek množství vody potřebné k uhasení oheň benzínového automobilu. Pokud narazíte na plameny příliš lehce, uvízlá energie znovu o několik hodin později – výstraha Národní rada pro bezpečnost dopravy označené ve svém 2020 Zpráva o rizicích hasičských Fighfighting EV.

Návrháři automobilů se pokusili řešit nebezpečí. Software monitoruje teploty buněk a zpomaluje rychlost, při které se baterie nabíjí, aby se zabránilo přehřátí. A automaticky snižuje proud, pokud něco vypadá špatně. Přesto ani nejlepší kód nemůže přepsat chemii: V roce 2023 si Jaguar vzpomněl na více než 6 400 automobilů i-pace poté, co nejméně tucet z nich zapálil přehřátý baterie-které se pravděpodobně zkratovaly z výrobních vad v jejich buňkách. Šest požárů došlo, zatímco auto bylo buď zapojeno nebo během několika minut od odpojení. Waymova flotila získala aktualizaci, aby lépe regulovala baterie, ale software nemůže pomoci, když někdo rozbije jedno z oken automobilu a rozsvítí svůj interiér „provizorním plamenem“ jako “jako hlášeno Los Angeles Times.

Mohl by Waymo van stejně důkladně spálit? Pouze s velkým úsilím. Dřívější společnosti Chrysler Pacifica Hybrids, které byly vyřazovány v roce 2023, uložily desetinu své energie baterie v ocelové skořápce. Ocel udržuje svůj tvar nad 1 300 ° C, takže po typickém požáru byste stále rozpoznali jatečně upravené těla. Aby se zabránilo tepelnému útěku, mají Teslas baterie, které používají tisíce malých válcových buněk uzamčených uvnitř hliníkového podnosu s titanovými podtrženími a vestavěnými ohněmi. A většina značek baterií s elektrickými automobily nyní sedí v podobně přísných hliníkových nebo ocelových krabicích-a přesouvá se k méně těkavým chemiím.

Důležité je však, že scéna v Los Angeles v žádném případě nenaznačuje, že elektrická vozy jsou Tinderboxy. Studie 2023 ve Finsku ukázala, že míle na míli, oni vzbudil palbu méně často než benzínová auta. Ale když EV hoří, fyzika se posune. Na asfaltu už nebudete bojovat s benzínem; Bojujete s energetickou, kovovou oxidovou baterií, která je určena dokončit to, co začalo-a v takových případech může jeden Molotov koktejl proměnit elegantní robotaxi v bazén roztavené slitiny.