Nardó: nuovi test e precauzioni per la sicurezza delle auto elettriche

L’inchiesta che abbiamo avviato sulla sicurezza delle auto elettriche in caso d’incendio ci ha portati in visita esclusiva nel blindatissimo Nardò Technical Center (NTC). Il Centro Prove gestito da Porsche Engineering nell’entroterra salentino è il più avanzato polo di testing e uno dei più grandi d’Europa (la sua famosta pista tonda è visibile persino dallo spazio) dove i Costruttori di veicoli possono effettuare quasi qualsiasi tipo di test in assoluta sicurezza, anche quelli più estremi e stressanti sulle auto elettriche e le batterie agli ioni di litio. SicurAUTO.it è l’unica testata a potervi raccontare come NTC si è aggiornato con nuove aree create appositamente per rispondere alle esigenze delle case automobilistiche che stanno sviluppando auto elettriche. Durante la nostra visita esclusiva abbiamo ottenuto spunti interessanti anche sugli aspetti legati alla sicurezza delle auto elettriche nelle officine, di cui parliamo in questa intervista con l’ing. Filippo Cosi – Fire Safety Engineer.

SICURAUTO.IT A NARDO’ PER RACCONTARVI I TEST SULLA SICUREZZA DELLE AUTO ELETTRICHE

I costruttori di veicoli si rivolgono al NTC di Porsche Engineering per testare ogni stadio di sviluppo di un nuovo modello, dall’integrazione di soluzioni e sistemi sui primi prototipi, fino alla validazione delle tecnologie preproduzione. Il Centro è immenso e ci sarebbe da scrivere un’infinità di approfondimenti interessanti, ma l’esclusività della visita e il poco tempo a disposizione, ci ha portati a focalizzare l’attenzione in particolare sui test che riguardano la sicurezza delle auto elettriche e delle batterie, tema che segue la nostra inchiesta che per prima in Italia ha sollevato il problema della sicurezza delle auto elettriche in caso d’incendio. Prossimamente vi racconteremo anche dei test dei sistemi di assistenza alla guida “ADAS” presso NTC. La riservatezza dei test in corso e la sicurezza in tutte le sue forme sono imprescindibili a Nardò (è severamente vietato l’utilizzo di fotocamere, quelle degli smartphone vengono coperte da appositi stickers). L’ing. Roberto Buttazzi, Senior Manager Marketing & Business Development presso NTC, che ci ha gentilmente guidati assieme al suo team durante la visita, ha fin da subito sottolineato che l’esecuzione di qualsiasi test per cui si richiede l’utilizzo del NTC deve superare uno studio di valutazione del rischio e ricevere l’approvazione del dipartimento interno degli addetti alla lotta antincendio (ALA). Ma procediamo per gradi attraverso gli argomenti dei prossimi paragrafi che riassumono la nostra visita al Nardò Technical Center:

– Stress test di ricarica delle auto elettriche;

– Fire Testing delle batterie ad alta tensione in camera di sicurezza (vedi più avanti);

– Camera di contenimento delle auto elettriche a rischio incendio nei test;

TEST DI RICARICA DELLE AUTO ELETTRICHE FINO A 350 KW

Al Nardò Technical Center è stata dedicata grande attenzione ai test di sicurezza delle auto elettriche in ricarica. All’interno di speciali box automatizzati, sorvegliati e monitorati h24 è possibile fare qualsiasi test di ricarica approvato da NTC. All’interno di ogni box è presente una colonnina High Power Charge, sviluppata da Porsche Engineering, che eroga energia ad alta potenza fino a 350 kW grazie ad uno specifico sistema di raffreddamento e consente di ricaricare i veicoli in tempi estremamente contenuti. In tutta l’area ci sono molte altre colonnine di tipo Fast (50 kW) che servono per la normale ricarica dei veicoli durante le sessioni di test. Mentre all’interno dei “box” dove si effettuano i test di ricarica sono previste numerose misure di sicurezza anche automatiche che allertano la Fire Station privata interna in caso di anomalie:

– 2 termocamere puntate ai lati dell’auto che in caso di aumento repentino della temperatura lanciano l’allarme ai firefighters posti a poca distanza e pronti ad intervenire. Le termocamere ignorano i falsi positivi, come la temperatura dei dischi freno, che dopo una sessione di test potrebbero essere particolarmente caldi. Mentre lanciano l’allarme se c’è un aumento veloce e localizzato della temperatura nella batteria HV, tipico di un principio di Thermal Runaway;

– telecamere di sicurezza per videosorveglianza;

– sprinkler ed estintori;

– pulsante di allarme attivabile dall’interno per richiedere manualmente l’intervento dei vigili del fuoco, secondo le procedure previste;

– tscita di sicurezza per il tester che può in ogni momento abbandonare il box lasciando il veicolo confinato nell’area di prova e affidato al Reparto ALA.

Il personale ALA di NTC è ovviamente equipaggiato con attrezzature speciali e adeguate ad intervenire su un veicolo elettrico o ibrido come:

– tappetino dielettrico e hot stick (“cercafase”);

– guanti con tripla protezione (resistenti ad acido fluoridrico e cloridrico, fuoco e dielettrici sino a 1000 V);

– lunghi fioretti dielettrici nel caso in cui sia necessario operare sull’auto evitando un contatto diretto da parte degli operatori;

Per agevolare l’intervento degli operatori antincendio, in caso di incidente o incendio, a tutte le auto sottoposte a test nel NTC viene applicato un adesivo con un numero (equivalente alla Rescue Sheet di ogni modello) e un colore (giallo per le Hybrid e rosso per le Electric). Inoltre, se dopo l’intervento di spegnimento dovessero emergere criticità e rischio di incendio spontaneo, il veicolo viene trasferito nell’area di confinamento e quarantena, di cui vi parliamo nei paragrafi successivi.

FIRE TESTING BATTERIE AUTO ELETTRICHE: COME SI SVOLGONO A NARDO’

In NTC, da poco tempo, si effettuano anche i test alle sole batterie e ai moduli in un’area dove in passato si effettuavano test sui serbatoi carburante per le auto. Dalla fine del 2020 NTC ha avviato i primi test sulle batterie in una camera speciale chiamata “Battery Testing Site”. Ci stupisce come il mondo dei test sulle batterie per auto elettriche sia ancora in divenire e molte delle idee utilizzate per realizzare questo laboratorio siano nate proprio a Nardò, che ha così creato un sito di prove tra i più avanzati d’Europa. Tutti i test sono effettuati nel rispetto di regolamenti UE e internazionali (UNECE 34, UNECE 100 e  GB 38031-2020, standard cinese di propagazione delle fiamme). L’omologazione/certificazione della batteria invece è affidata ad enti terzi, come TÜV, Dekra, etc. “I test – ci spiega l’ing. Pierpaolo Positano, Senior Manager Engineering in NTC – possono essere sia distruttivi per la batteria, sia di valutazione della fuga termica”. Le prove avvengono in una speciale camera blindata dove la sicurezza di esecuzione e ambientale sono ai massimi livelli. Sono infatti presenti ben 16 telecamere, di cui 3 termocamere con cristallo di germanio, in modo che la telecamera non sia influenzata dalla temperatura del vetro di protezione, e un monitoraggio costante, come si vede dal video più sotto.

I fire test sulle batterie al litio al Nardò Technical Center sono di due tipi:

– Durante i test di valutazione della fuga termica, il modulo sottoposto alla prova è a contatto con una piastrina riscaldante che conduce calore fino al cuore della cella. “Questo test serve a verificare il corretto funzionamento dei dispositivi di sicurezza che intervengono su una batteria in Thermal Runaway” ci spiega l’ing. Positano. “Attorno a 60 °C nel cuore della cella si possono osservare fenomeni di fuga termica per i quali si attivano contromisure di sicurezza”;

– I test di resistenza al fuoco possono arrivare invece fino alla distruzione della batteria, tutto dipende dalle esigenze del cliente;

In entrambi i test è possibile prevedere l’utilizzo di qualsiasi tipo di estinguente, ma generalmente si utilizza:

– l’acqua solo quando necessario e nei test di distruzione totale della batteria, poiché non lascia alcuna traccia utile a un’indagine post mortem;

– CO₂ per raffreddare la batteria durante i test di fuga termica e sempre nei momenti che il cliente sceglie, la CO₂, ci spiegano, permette di avere una “fotografia” più chiara della situazione;

Durante le prove il coordinatore del personale ALA è sempre presente, supervisionando e affiancando i tecnici NTC nelle prove concordate con il cliente/produttore della batteria o del veicolo. Sarà sempre sua la decisione finale se un test vada interrotto o può proseguire in sicurezza fino alla fine. Inoltre, visto che durante l’incendio di una batteria al litio si liberano sostanze altamente tossiche per la composizione organica dell’elettrolita, Porsche Engineering ha predisposto elevate misure anche per la sicurezza ambientale, tra le più avanzate e sicure al mondo:

– l’aria aspirata dalla camera è filtrata attraverso un filtro a due stadi, meccanico e scrabber, prima di arrivare all’esterno;

– le acque utilizzate per l’estinzione sono raccolte in cisterne per poi essere inviate al trattamento e smaltimento;

Non possiamo fare a meno poi di notare che tutta l’area dedicata al Fire Testing Site è confinata da un cordolo di cemento alto, per prevenire qualsiasi sversamento, anche accidentale o limitato, di acque contaminate nelle aree circostanti.

Dopo l’estinzione della batteria e l’ok del personale antincendio gli operatori entrano nella camera solo se protetti da speciali tute anticontaminazione, stivali, guanti e con speciali respiratori con filtro A-B-E-K. Ecco di seguito un video che mostra come avviene il Fire Testing all’NTC Porsche Engineering.

LE AUTO “CRITICHE” VENGONO MESSE IN UN CONTAINER SPECIALE

Nei pressi delle piste di prova e della Fire Station, il Nardò Technical Center dispone anche di uno speciale container di quarantena allagabile. In questo container sono collocati i veicoli elettrici che durante i test dovessero manifestare dei problemi e potenziale rischio di incendio spontaneo nelle ore successive. Se l’auto è dichiarata “critica” dal cliente, viene rinchiusa nel container e sottoposta a rigorosa osservazione, sia automatica (con termocamere e rilevatori di fumo), sia attiva da parte del team ALA. È una procedura che richiede sempre molte valutazioni e va concordata con il Costruttore, poiché un prototipo può avere anche un valore di diverse centinaia di migliaia di euro, quindi è prioritario per NTC anche preservarne l’integrità evitando allagamenti non necessari. In caso di incendio, o altri parametri definiti, si attiva automaticamente il sistema di allagamento fino a sommergere totalmente la sola batteria ad alto voltaggio dell’auto. “Con una portata di 800 litri al minuto il sistema impiega pochi minuti per portare il livello d’acqua al di sopra della batteria nelle principali applicazioni”, ci spiega Pierpaolo Positano. In genere il livello è concordato con il cliente e riportato anche nei Rescue Sheet di ogni veicolo che entra al Nardò Technical Center. Se un’auto non è ancora in produzione (prototipo) è compito del Coordinatore del personale ALA redigere una Rescue Sheet dedicata e sottoporla al Costruttore per l’approvazione.

GLI ADDETTI ANTINCENDIO DI NARDO’ SI OCCUPANO ANCHE DEL VERDE

Il compito del reparto ALA di NTC non è solo monitorare la sicurezza nei test dei veicoli, ma fare anche una vigilanza antincendio attiva su un’area di oltre 700 ettari all’interno del perimetro del Centro. Un compito che si aggiunge al lavoro ordinario. Lavoro che è svolto da 4 squadre di operatori presenti h24, supportate, in caso di necessità particolari, anche da 13 volontari dipendenti di NTC, che giornalmente svolgono altri compiti ma sono adeguatamente formati nelle procedure da adottare nel caso in cui serva un loro supporto (si cambiano e sono operativi nel giro di pochi minuti). Una curiosità molto interessante è nella torre di controllo che sovrasta l’intero NTC. Qui sono collocate due termocamere radar collegate con la Fire Station capaci di rilevare, in tutta l’area di 700 ettari, picchi di temperatura localizzati e camini di fumo, e segnalare l’area soggetta ad un potenziale incendio che richiede un intervento delle squadre.