เนื่องจากมีพี่ ๆ ถามมาในห้องหนึ่งของ ชาววิศวะจุฬาฯ ผมจึงขออนุญาตให้ข้อมูลตามนี้ครับ

ถาม : ผมขอความรู้เรื่องการดับไฟ รถที่ใช้ Li-ion ด้วยครับว่า มีอุปกรณ์หรือวิธีใด ตอนนี้ condo มากมายมีรถจอดใต้ถุนอาคาร ถ้าไหม้ขึ้นมา พนักงานไม่มีความรู้ว่าจะดับได้อย่างไรครับ

ตอบ : Lithium ion battery ที่ใช้กันอยู่ตอนนี้มี 2 แบบ ครับ NMC และ LFP ซึ่งเกิดปฏิกิริยาเคมีต่างกัน มีโอกาสในการลุกเป็นไฟต่างกัน แต่อาคารจอดรถต่าง ๆ คงกำหนดไม่ได้ว่า จะให้รถที่ใช้ NMC หรือ LFP มาจอด จึงขอแนะนำ ดังนี้ครับ

สาเหตุการเกิดไฟฟ้าใน battery มักจะมีสาเหตุมาจาก

A-1. การใช้งานไม่เหมาะสมกับการออกแบบ หรือคุณสมบัติของอุปกรณ์ เช่น
- ขณะ charging นำ battery ที่มี C-Rate ต่ำ ไปทำ fast charge
- ขณะ discharging ใช้ motor load ขนาดใหญ่กว่ากำลังของ battery มาก ทำให้เกิดการดึงกระแสจำนวนมากในเวลาสั้น ๆ กระแสไฟฟ้ามากเกินไป จนทำให้เกิดความร้อน แล้วไปทำลาย insulation นำไปสู่ short circuit ซึ่งจะเกิดกระแสที่ยิ่งมากขึ้นอีก จนเกิดไฟไหม้ที่อุปกรณ์ต่าง ๆ ตามมา

A-2. เกิดจุดบกพร่องใน battery cell ทำให้เกิดความร้อนสะสมใน cell จนเกิดปฏิกิริยาเคมี ลุกไหม้เป็นไฟ

A-3. เกิดจุดบกพร่องในอุปกรณ์ควบคุม เช่น Battery Management System BMS
- ไม่สามารถ balancing cell ต่าง ๆ ตามที่ออกแบบ ทำให้ เกิด over charging ในบาง battery cell
- ไม่สั่งตัดวงจร เมื่อ ความร้อนสูง กระแสสูง หรือแรงดันสูง จนถึงขีดอันตราย

A-4. เกิดความเสียหาย จากปัจจัยภายนอก เช่น การกระแทก ความชื้น
- ทำให้เกิด short circuit แต่วงจรป้องกันไม่ทำงาน
- ทำให้ battery cell เกิดความเสียหาย  และเกิดปฏิกิริยาเคมี ทำให้เกิดลุกไหม้

จากสาเหตุดังกล่าว   ถ้าไม่เกิดความร้อนระดับ thermal runaway ก็ไม่เกิดอันตรายรุนแรง แต่ถ้าความเสียหายขยายตัวจนเกิด thermal runaway, battery cell จะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ สร้าง O2 ได้เองที่ขั้ว cathode จึงลุกไหม้ได้เอง เปลวไฟมีลักษณะเป็น plasmas และเป็น jet flame เพราะเป็นการปล่อยพลังงานที่เก็บอยู่จาก battery ไม่ใช่การเผาไหม้อุปกรณ์

สาเหตุ ที่ A-1. และ A-3. เป็นสาเหตุที่ผู้เกี่ยวข้องรับรู้ได้ง่าย และสามารถตัดสินใจจัดการได้ แต่สาเหตุ A-2. และ A-3. ถ้าเกิดขึ้นพร้อมกันจะอันตรายมาก เพราะผู้เกี่ยวข้องไม่สามารถรับรู้ได้ (Failure of Detection and Monitoring System) ทั้งยังสามารถเกิดในเวลาและสถานที่ที่ไม่มีการเฝ้าระวัง เช่น  
- charge เต็ม แล้วนำรถมาจอดในที่จอดรถ ดับเครื่องแล้ว   
- เกิดในเวลากลางคืน ในที่จอดรถใต้ดิน และมีรถ EV จอดอยู่ข้างเคียงหลายคัน  jet flame ลามไปถึงได้

มาตราการรองรับที่ควรจะมี

Directive Measurement

- มี building code สำหรับการดัดแปลงที่จอดรถของตึกเก่า ปรับมาเป็นที่จอดรถ EV ซึ่งอาจจะมีจุด charging ด้วย
 
-building code ควรมีจุดมุ่งหมายป้องกันการเกิดเพลิงไหม้กับ อุปกรณ์ของตึก เช่น distribution system ไม่ให้เกิดเพลิงไหม้ แล้วลามไปยัง battery ในตัวรถ EV หรือ จำกัดระยะของเปลวเพลิง jet flame ถ้าเกิดกับรถหนึ่งคัน ไม่ให้ลามไปยังคันข้าง ๆ โดยการติดตั้ง fire wall เป็นต้น

บางมาตรการจะทำได้ยาก เช่น การกำหนด safety tolerance ระหว่างรถแต่ละคัน เพราะพื้นที่จำกัด

- ถ้าเป็นไปได้ เช่น สถานที่รองรับ ควรกำหนดให้ที่จอดรถ EV และ จุด charging อยู่บนลานจอดรถนอกอาคารเท่านั้น และไม่ควรนำรถ EV ไปจอดใต้ดิน หรือติดตั้งจุด charge ใต้ดิน

- กำหนดระยะห่างของตัวรถ (เป็นมาตรการที่ยากที่สุด เพราะมักจะมีพื้นที่ไม่พอ)

- ห้าม charge รถจากปลั๊กไฟฟ้า ของอาคาร (Mode 1-2) ปัจจุบันใน คอนโดเก่าหลายแห่ง ที่ไม่มีจุด charging ผู้เช่ามักจะใช้วิธีนี้โดยเฉพาะกับ มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า หรือ สกู๊ตเตอร์ไฟฟ้า

Protective Measurement

ปัจจุบันมาตรการป้องกันทำได้ยากมาก เพราะเทคโนโลยี battery เปลี่ยนเร็ว และอาคารที่อยู่อาศัย ไม่ได้ออกแบบรองรับไว้ครับ

Detection Measurements

มาตรการตรวจพบให้ทันเวลา เป็นมาตรการที่ทำได้สะดวก และให้ผลที่คุ้มค่า โดยสามารถแยกเป็น
- ระบบตรวจสอบในตัวรถ
- ระบบตรวจสอบบริเวณลานจอด
- ระบบตรวจสอบบริเวณจุด charge
- ระบบตรวจสอบระบบจ่ายไฟฟ้าของอาคาร

สัญญาณตรวจสอบ ควรประกอบด้วย
 
- สัญญาณทางไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้า ความเป็นฉนวน
- สัญญาณทางเครื่องกลและโครงสร้าง เช่น การเปลี่ยนรูปของ battery pack การบวมของ battery cell
- สัญญาณทางความร้อนที่จุดต่าง ๆ ของตัวรถ ระบบ charge และระบบ electrical distribution ของอาคาร

สิ่งที่ควรคำนึงถึง คือ ระบบ smoke detection ของ fire fighting ที่ใช้ในอาคาร อาจจะไม่สามารถรองรับการเกิดเพลิงไหม้จาก battery ของรถ EV ได้เพียงพอ เพราะลักษณะของเพลิงต่างกัน และเวลาที่เพลิงลุกลามต่างกัน  

Reduction Measurement

เนื่องจากเปลวเพลิงที่เกิดจากไฟไหม้ battery มีสาเหตุจากปฏิกิริยาเคมีในตัว battery cell และสร้าง O2 ได้เอง ต่างจากไฟไหม้ในเชื้อเพลิงอื่น จึงไม่สามารถดับด้วยการดับเพลิงที่จำกัดปริมาณ O2 ได้  และเปลวเพลิงยังมีลักษณะเป็น plasma และ jet flame ซึ่งมีระยะทำความเสียหายได้ไกลกว่าเพลิงปกติ

นอกจากนั้น ถึงแม้เพลิงจะดับแล้ว แต่ถ้ายังมีพลังงานเหลืออยู่ใน battery cell ปฏิกิริยาเคมีสามารถเกิดขึ้นใหม่ได้

ดังนั้น ในปัจจุบันจึงมุ่งเน้นใช้มาตรการในการ reduction and damage control ดังนี้

1. พยายามลดอุณหภูมิให้เร็วที่สุด อย่างไรก็ตาม ต้องพิจารณาถึงสารที่จะใช้ลดอุณหภูมิ  เพราะ ถึงแม้ Lithium ในรูปของ Lithium ion ที่ใช้ใน battery รถ EV ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำแล้วลุกเป็นไฟ   แต่ธาตุ Lithium ทำปฏิกิริยากับน้ำแล้วลุกเป็นไฟได้ เราสามารถใช้น้ำลดอุณหภูมิของไฟไหม้ battery รถ EV ได้ และใช้ดับไฟที่ติดกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้ แต่ดับไฟไหม้ battery รถ EV โดยตรงไม่ได้

2. จำกัดระยะของ jet flame

ในยุโรปใช้ 2 วิธี  คือ
1) หน่วยดับเพลิงใช้ผ้าใบชนิดพิเศษ คลุมรถที่ไฟไหม้ทั้งคัน ไม่ให้เปลวลามไปข้าง ๆ
2) หน่วยดับเพลิงจะ ขนเตรียม container ที่เป็น water tank มาด้วย แล้วใช้ crane ยกรถที่ไหม้ลงใน water tank นั้น แล้วทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง

ปัจจุบันประเทศเยอรมนี ออกกำหนดให้สถานีดับเพลิงต่าง ๆ มีรถ crane ที่สามารถยกรถ EV ได้ และ มี container water tank ที่ขนออกไปที่ต่าง ๆ ได้

โดยรัฐบาลเยอรมันกำลังออกข้อกำหนดจำกัดน้ำหนักของรถ EV เพื่อให้หน่วยดับเพลิงจัดเตรียม crane ได้เหมาะสม


สำหรับประเทศไทย เรื่องนี้ยังไม่ได้รับความสำคัญเท่าที่จำเป็น ครับ
ในอนุกรรมาธิการ และคณะกรรมาธิการที่เกี่ยวข้องของสภาผู้แทนราษฎรที่ผมมีโอกาสได้เข้าร่วม ได้ประชุมหารือเรื่องนี้กันหลายครั้ง เชิญหน่วยงานที่เกี่ยวข้องมาให้ข้อมูล สรุปได้ว่า ประเทศเรายังมีมาตรการรองรับไม่เพียงพอ ยังต้องทำงานต่ออีกมากครับ


ปริพัตร บูรณสิน
31 กรกฎาคม พ.ศ.2566