Comment les véhicules électriques sont plus sûrs contre le feu et l’électrocution

Les ingénieurs conçoivent des véhicules électriques depuis des années avec une technologie d’isolation électrique pour couper l’alimentation des batteries des véhicules électriques en cas d’accident afin d’empêcher l’électrocution des premiers intervenants ou des occupants et de réduire les risques d’incendie.
 
Les récents essais de collision effectués par l’Insurance Institute for Highway Safety sur la Volvo XC2021 Recharge 40 et la Ford Mustang Mach-E 2021 ont confirmé que cette technologie de coupure de la batterie fonctionnait comme prévu avec d’autres systèmes pour empêcher la contraction de la zone de confinement des passagers du véhicule.
 
De tels concepts technologiques sont devenus de plus en plus importants à mesure que les véhicules électriques suscitent l’intérêt des constructeurs automobiles mondiaux qui veulent intéresser les acheteurs et alors que l’administration Biden fait pression pour installer 500 000 stations de recharge supplémentaires aux États-Unis pour les véhicules électriques dans les années à venir.
 
Un récent accident d’une Tesla qui a tué deux hommes près de Houston a également fait l’objet d’une enquête par des responsables fédéraux, principalement parce que le véhicule a continué à brûler bien après l’accident, alors que les premiers intervenants ont pris quatre heures pour éteindre le feu. L’enquête doit évidemment évaluer les problèmes causés par l’incendie, mais aussi voir si la fonction de conducteur automatique semi-autonome fonctionnait.
 
Le National Transportation Board a publié un rapport en novembre sur les risques pour la sécurité des intervenants d’urgence liés aux incendies de batteries au lithium-ion dans les véhicules électriques.
 
Lors d’un événement en direct sur Youtube diffusé le 5 mai par l’IIHS, un coordonnateur principal des essais de collision a déclaré que des incendies de lithium-ion s’étaient produits dans des véhicules électriques des semaines après une collision alors que le véhicule accidenté restait apparemment intact dans une cours de ferraille.
 
General Motors a récemment annoncé son intention d’installer des diagnostics de batterie de véhicules électriques à bord de tous ses futurs véhicules électriques après avoir fait face à un rappel de 69 000 berlines Bolt de 2017 à 2019. Cinq d’entre eux avaient pris feu, deux personnes avaient inhalé de la fumée et une maison avait été incendiée.
 
Le coordonnateur des essais de l’IIHS, Sean O’Malley, a déclaré que ses essais de collision de véhicules électriques, y compris les récents tests effectués sur Ford et Volvo, utilisaient des outils conçus par l’IIHS pour vérifier que l’alimentation de la batterie était effectivement coupée lorsque les accidents se sont produits. La plupart des véhicules électriques génèrent de 350 à 400 volts et sont constitués d’une série de batteries plus petites regroupées en modules qui forment ensemble un compartiment plat qui recouvre le plancher du véhicule.
 
« Tout ce qui dépasse 60 volts est considéré comme une haute tension », a-t-il déclaré depuis le centre d’essai de l’IIHS à Ruckersville, en Virginie. « Si vous deviez saisir le véhicule sans gant alors qu’il était électrifié, vos muscles se contracteraient tellement que vous ne pourriez pas vous sortir de la voiture », a déclaré O’Malley. L’IIHS attache ses techniciens qui examinent un véhicule électrique accidenté à l’essai à un poteau en fibre de verre pour les retirer en cas d’électrification.
 
Les essais de collision pour les véhicules électriques sont similaires à ceux pour les véhicules à essence, à l’exception de l’essai d’isolement électrique, qui remplace un essai dans un véhicule à essence pour s’assurer qu’une pompe à carburant est arrêtée après un accident pour limiter la possibilité d’un incendie.
 
« Après un accident, nous voulons nous assurer que la batterie ... a été déconnectée », a déclaré O’Malley. « Au lieu qu’une pompe à carburant soit arrêtée [en cas d’accident d’une voiture à essence] lorsqu’un airbag se déploie, on veut s'assurer qu'un interrupteur ou un fusible soit actionné dans la batterie elle-même, pour couper la tension du véhicule. » Dans un essai de collision de l’IIHS, tout véhicule accidenté qui n’aurait pas coupé la tension recevrait une cote « médiocre », la note la plus basse.
 
Après un essai de crash, l’IIHS vérifie l’isolation électrique, puis utilise également des thermocouples connectés au boîtier de la batterie et une caméra thermique pour vérifier les points chauds. « Nous recherchons n’importe quelle augmentation rapide et accélérée de la température », a-t-il déclaré. « À 78 degrés, les alarmes des thermocouples se déclencheront et nous devront sortir le véhicule à l’extérieur où les pompiers sont en attente. »
 
L’IIHS n’a connu aucun « emballement thermique » ou problème électrique lors de ses essais de véhicules électriques jusqu’à présent, mais a mis en place des procédures d’intervention d’urgence au cas où cela se produirait. Les premiers essais de collision des véhicules électriques remontent à 2011, lorsque l’IIHS a testé la Chevrolet Volt et la Nissan Leaf. Le Model S de Tesla a été testé en 2016 et l’Audi e-tron en 2019.
 
O’Malley a révélé que l’IIHS teste les véhicules avec des batteries qui sont chargées à seulement 12,5% d’une charge complète. Il a expliqué pourquoi: « Ces batteries contiennent beaucoup d’énergie, et un emballement thermique accélère d’autant plus vite qu’il y a de puissance dans la batterie elle-même. Si une batterie est complètement chargée et que quelque chose s’est passé à l’intérieur, l’emballement thermique se produirait très rapidement. À 12%, l’emballement thermique va quand même se produire avec une batterie endommagée, mais beaucoup plus lentement, c’est pourquoi nous sommes chargés à 12%. Il s’agit d’une norme commune à travers l’industrie, basée sur d’autres laboratoires."
 
Après avoir testé les véhicules Volvo et Ford 2021, l’IIHS a déclaré que « les preuves confirment que les véhicules électriques sont au moins aussi sûrs que les véhicules conventionnels », accordant au modèle Volvo sa mention la plus élevée « meilleur choix sécurité + » et à Ford sa mention « meilleur choix sécurité » légèrement inférieure.
 
« Nous pouvons maintenant dire avec confiance que rendre la flotte américaine plus respectueuse de l’environnement ne nécessite aucun compromis en termes de sécurité », a déclaré le président de l’IIHS, David Harkey, dans un communiqué.
 
O’Malley a déclaré: « J’envisagerais certainement un véhicule électrique à l’avenir et je pense que nous devrions tous en envisager un dans les 10 prochaines années. Nous n’aurons pas vraiment le choix. J’en conduirais déjà un aujourd’hui. »
 
Un avantage de posséder un véhicule électrique est qu’ils sont généralement beaucoup plus lourds que les véhicules à essence et peuvent mieux résister à un accident. Le XC40 Recharge pèse 4 787 livres comparativement à 3 811 livres pour le modèle conventionnel, tandis que le Mach-E pèse 4 516 livres, plus que de nombreux VUS conventionnels.
 
L’IIHS a déclaré que les réclamations actuelles pour blessures liées aux conducteurs et aux passagers de véhicules électriques étaient inférieures de 40% à celles des modèles conventionnels identiques de 2011 à 2019.
 
Matt Hamblen
 
Fierce Electronics

Contribution: André H. Martel