Литиевые батареи могут вызывать пожары на яхтах, но все же остаются популярными. Разбираемся в рисках и способах их снизить.Распространенность литиевых батарейТехнология литиевых аккумуляторов прочно закрепилась в повседневной яхтенной жизни. Они выдерживают большие нагрузки, дольше служат, работают умнее и, как считают многие, в итоге обходятся дешевле. Литий сегодня используют не только в качестве сервисных батарей: на некоторых новых моделях он стал и основой силовой установки. Благодаря этому все больше яхтсменов живут на борту почти как дома, не ограничивая себя в электроэнергии.
Недавно Морское и береговое агентство Великобритании (MCA) выпустило рекомендации по установке литиевых систем. Документ дает понятную структуру того, что считается грамотной практикой. Хотя он в первую очередь адресован коммерческим судам, в нем описаны общие опасения касательно литиевых технологий.
С момента, когда литий стал массовым, на яхтах произошло несколько серьезных возгораний, и некоторые из лодок были потеряны полностью. В рекомендациях MCA разбираются ключевые моменты:
- правильный монтаж,
- архитектура системы,
- вентиляция,
- охлаждение.
Именно эти части становятся слабыми узлами литиевой установки. Главный посыл прост: установка литиевых батарей, будь то модернизация старой лодки или оснащение новой, требует внимательного и серьезного подхода.
Когда установка действительно считается правильнойСегодня на яхтах официально разрешено использовать только один тип литиевых батарей: литий-железо-фосфатные (LFP). Они гораздо безопаснее других литиевых вариаций.
Дешевые батареи на основе никеля или кобальта могут выглядеть привлекательно по цене, но именно они чаще всего уходят в так называемый тепловой разгон. Это цепочка неконтролируемых реакций, когда аккумулятор буквально сам разогревает себя до воспламенения.
Кроме того, неправильно установленные батареи автоматически ставят крест на вашей страховке. В отличие от старых свинцовых аккумуляторов, требования к корректной установке лития значительно выше и комплекснее. Но страховые компании не выступают против лития как такового. Они лишь хотят быть уверенными, что система собрана грамотно.
Главные риски связаны с:
высокими токами,
необходимостью безопасной изоляции на случай отказа,
обязательным наличием полноценной системы управления батареей (BMS).
Поэтому разумнее всего обращаться к специалистам — как минимум за консультацией, а лучше и за профессиональной установкой. Это не тот случай, где стоит экономить.
Не бортовыми батареями едиными…Когда литиевые аккумуляторные системы начали массово появляться на яхтах, пожарные службы крупных портов и марин заметили тревожную тенденцию: число возгораний, связанных с литиевой техникой, выросло. Это привело к тому, что специалисты по пожарной безопасности стали глубже изучать химические процессы внутри литиевых батарей и причины, по которым такие пожары развиваются так стремительно.
На практике выяснилось, что вопрос безопасности далеко не всегда ограничивается проблемой с аккумуляторами лодки. На борту все чаще встречаются электровелосипеды, самокаты и другое оборудование с литиевыми аккумуляторами.
Для этих устройств тоже нужно организовывать правильное хранение и зарядку. Иначе риск возрастает в разы. Проще говоря, литий «прячется» во множестве устройств, которые оказались на борту почти незаметно.
Оценка рисков на яхтахСегодня консультанты и инспекторы по пожарной безопасности работают с яхтами, где установлены литиевые энергосистемы. Они проводят обучение экипажа, помогают разрабатывать инструкции и аварийные процедуры для конкретной лодки. Среди этих специалистов — Уильям Тарин, пожарный из Калифорнии. Недавно он проводил тренинги и мастер-классы для экипажа гибридной яхты длиной около пятидесяти метров, способной работать исключительно от батарей.
Его работа включала детальный аудит аккумуляторных отсеков, оценку рисков и разработку пошаговых алгоритмов, по которым экипаж может действовать в штатных и аварийных ситуациях. В больших батарейных системах много нюансов, и весь состав команды должен понимать, как именно вести себя при любом отклонении.
Кроме того, специалисты того же толка, что и Тарин, добиваются обновления учебных программ для профессиональных моряков. В частности, стандартная международная подготовка STCW вскоре будет дополнена разделом о тушении пожаров, связанных с литиевыми аккумуляторами. Это станет необходимым минимумом для экипажей, которые работают с современными энергетическими установками.
Анализ инцидентовВ феврале прошлого года одна из гоночных AC40 команды INEOS Britannia загорелась во время тренировочного выхода в море у Барселоны. Команда заметила дым, который валил из носового люка, и действовала быстро: сначала использовали переносные огнетушители, затем через люк начали подавать воду. Благодаря оперативным действиям пожар удалось локализовать.
Расследование показало, что причиной стало литиевое аккумуляторное устройство, которое вошло в состояние, известное как «тепловой разгон». В этом случае неконтролируемая цепная реакция приводит к резкому росту температуры, а остановить такой процесс почти невозможно.
Предварительный анализ продемонстрировал, что источником разгона стали повторные удары о корпус батареи. Вся ситуация стала следствием типичной для гоночных яхт — чего греха таить, да и для многих круизных — эксплуатации. Постоянный крен, сильная качка и резкие повороты привели к повреждению батареи со временем.
Менее позитивные исходыДругие инциденты оказались куда трагичнее. Летом 2023 года пожар литиевого аккумулятора в одной из марин Флорида-Кис унес жизнь человека и привел к тяжелым травмам еще двух. Причиной стал электрический велосипед, который упал в воду, после чего его мокрая батарея была убрана в деревянный шкаф, где хранились сигнальные ракеты.
Подозрения на пожар, вызванный литиевой батареей, возникли и в деле двух круизеров, найденных погибшими в спасательной шлюпке у берегов Британской Колумбии в 2022 году. Пара пересекала Атлантику на яхте Gib’Sea 42 Theros. С судна не было принято ни одного сигнала бедствия, но один из членов экипажа был найден в поврежденном пожаром гидрокостюме. По предварительным данным, на борту могли использовать аккумулятор от электромобиля, установленный уже после постройки яхты.
Все эти случаи подчеркивают одну простую вещь: литиевые системы требуют внимания, соблюдения правил эксплуатации и тщательного контроля состояния оборудования. Это не та технология, которую можно установить и забыть — от правильной организации зависит безопасность всей команды и самой яхты.
Практические меры безопасностиСтандарты подготовки экипажей (STCW), которые регулируют коммерческое судоходство, уже адаптированы под реальности литиевых технологий. Но что может сделать обычный владелец яхты, который не ходит под коммерческим кодом? Первое и главное правило: грамотная установка и эксплуатация. Этот пункт включает в себя не только выбор батарей, но и то, как они размещены, изолированы, охлаждаются и защищены в случае сбоя.
Другой важный вопрос — система тушения. На яхтах сложно предусмотреть классическую стационарную пожарную схему для лития, поэтому яхтсмены ищут решения, которые работают автономно и не требуют сложного монтажа.
Среди таких систем выделяются капсульные огнетушащие элементы, которые устанавливаются непосредственно в отсек с батареями. Они не требуют электроподключения: при достижении критической температуры оболочка разрушается, а специальный состав превращается в газ и покрывает окружающее пространство тонким слоем, блокируя реакцию.
Такие решения особенно ценны на небольших яхтах, где нет места под полноценный противопожарный контур, а риск теплового разгона требует немедленного реагирования. Правильно подобранная система позволяет выиграть время, локализовать источник и предотвратить распространение огня.
Сложности в установке и популярность литияЕсли литиевые батареи требуют такого количества мер безопасности, почему их вообще ставят на яхты? Ответ кроется в преимуществах. Эти батареи выдерживают большие нагрузки и позволяют питать энергоемкое оборудование. На современных яхтах уже можно спокойно пользоваться кондиционерами, бытовой техникой и мощными лебедками, не переживая, что «домашняя» сеть ляжет.
Срок службы у лития заметно дольше, что также со временем компенсирует высокую цену. Проблема в другом. Чтобы система работала безопасно, ее нужно спроектировать по строгим правилам. Аккумуляторные отсеки приходится оборудовать заново. Для лития придется учитывать вентиляцию, температурный режим и то, как такой отсек должен удерживать возможное возгорание.
На новых яхтах решить это проще. Все системы можно продумать изначально. А вот при модернизации старой лодки возникает куда больше сложностей. Заменить старые батареи на литий «в тот же ящик» удается далеко не всегда. Иногда приходится полностью переделывать помещение или даже смещать оборудование.
Опубликованные рекомендации MCA постепенно становятся ориентиром. По ним вероятно будут выстраивать собственные правила и государственные судоходные компании. Для коммерческих яхт это означает серьезные вложения, чтобы соответствовать будущим требованиям. Тем, кто рассчитывает сдавать яхту в чартер, лучше учитывать это заранее.
Один из крупных европейских яхтостроителей, участвовавший в обсуждении на условиях анонимности, признал, что адаптация проектов под литий стала для них настоящей головоломкой. По его словам, сегодня самый правильный подход — следовать правилам. Устанавливать литиевые батареи только следуя официальным рекомендациям и привлекая специалистов, которые действительно понимают, как эта система работает на море.
10 главных правил установки и использования литиевых батарей1. Выбирайте правильную химию. Используйте только LiFePO4. Это самая устойчивая разновидность лития с минимальным риском теплового разгона.
2. Ставьте полноценную систему управления батареями. Морской BMS должен уметь контролировать каждый элемент, отслеживать напряжение и температуру, отключать питание при перегрузке и правильно балансировать ячейки. Желательно, чтобы система мониторила всю систему, а не только одну батарею.
3. Продумайте место установки. Батареи должны стоять в сухом, прохладном и хорошо проветриваемом отсеке. Литий не выделяет газов при нормальной работе, но стабильная температура ему важна.
4. Защищайте цепи от перегрузки. Устанавливайте предохранители и автоматические выключатели нужного номинала как можно ближе к батареи. Литий способен выдать огромный ток мгновенно, поэтому сечение кабелей и подбор защитных устройств критичен.
5. Настройте правильные режимы зарядки. Все зарядные устройства должны работать в «литиевом» профиле. Зарядка по старым свинцовым настройкам сокращает срок службы и повышает риск отказа.
6. Защитите генератор. Низкое внутреннее сопротивление LiFePO4 может сжечь стандартный генератор. Поставьте DC-DC зарядное устройство или внешний регулятор, ограничивающий нагрузку.
7. Следите за температурой. Литий нельзя заряжать при температуре ниже нуля. Это приводит к разрушению ячеек. Убедитесь, что ваш BMS умеет отключать заряд в холоде или установите подогрев.
8. Используйте правильные кабели и соединения. Только качественные морские кабели с надежной опрессовкой. Плохой контакт быстро перегреется под литиевой нагрузкой. Закрепляйте кабели от вибраций и трения.
9. Продумайте возможность ручного отключения. На борту стоит иметь аварийный ручной изолятор, который позволит отключить батарейный блок при сбое электроники, но при этом оставит цепь под защитой предохранителей.
10. Следуйте стандартам. Ориентируйтесь на ABYC E-13, ISO 13297 и рекомендации производителя. Это экономит время и снижает риск ошибок при монтаже.
Самые главные вопросы и ответы по литиевым батареям1. Какие литиевые аккумуляторы можно использовать на яхтах официально?
На яхтах допускаются только литий-железо-фосфатные (LiFePO4, LFP) аккумуляторы. Они считаются наиболее стабильными и безопасными по сравнению с литиевыми батареями на основе никеля или кобальта, которые значительно чаще входят в тепловой разгон.
2. Почему литиевые батареи считаются опасными?
Главная причина — возможность теплового разгона, когда внутри батареи начинается неконтролируемая химическая реакция, приводящая к резкому перегреву и возгоранию. Чаще всего это происходит из-за механических повреждений, неправильной установки, ошибок в зарядке и отсутствия адекватной системы управления батареей (BMS).
3. Почему важна система управления батареями (BMS)?
BMS контролирует напряжение, ток и температуру каждого элемента, предотвращает перегрузки, отключает питание при критических значениях и балансирует ячейки. Она защищает батарею при холодном зарядке, перегреве и других опасных сценариях. Без надежной BMS литиевая система считается небезопасной.
4. Можно ли модернизировать старую яхту под литий без переделок?
Как правило, нет. Литий требует иной архитектуры отсека, хорошей вентиляции и повышения уровня защиты. Часто приходится полностью перерабатывать аккумуляторный отсек, менять расположение оборудования или даже перестраивать помещение. На новых яхтах это проще — система проектируется изначально.
5. Как тушить пожар литиевой батареи на яхте?
Полностью потушить литиевую батарею сложно, поэтому основной метод — локализация и охлаждение. Часто применяют автономные термокапсульные системы, установленные прямо в батарейном отсеке. Они срабатывают при критической температуре и ограничивают распространение огня до прихода экипажа.
6. Почему литиевые батареи все равно популярны на яхтах, несмотря на риски?
Они обеспечивают высокую энергоемкость, выдерживают большие нагрузки, долго служат, заряжаются быстрее и позволяют использовать энергоёмкое оборудование — от кондиционеров до бытовой техники. Главная сложность — стоимость установки и требования к безопасности, но преимущества перевешивают.
Источник
Гостей: 426
Скрытых: 0
Пользователей: 0
Christmas