최근 전기차 화재 사례 및 발생 원인, 소화 방법

오늘 아침 신문을 보다가 전기차 화재 관련, 리튬이온화재 개념이 있어 간단하게 정리해보았다.

전기차 화재 재연 실험 장면 [사진=서울시 소방재난본부]

1. 전기차 포비아
- 차량 충돌 사고 뿐만 아니라, 충전이나 주차를 해놓은 대기상황에서도 화재가 발생하자, 전기차 구매를 꺼리는 현상

2. Why? 

- 전기차 (EV)용 배터리 역시 ESS 배터리와 동일한 NCM 계열 (니켈, 코발트, 망간)이 대부분이며,
- NCM 계열의 배터리는, 중국업체들이 보통 쓰는 LFP (리튬, 철, 인산) 배터리 보다
  열용량이 크고, 인화점이 낮아 화재 가능성이 높은 것

 

3. 대안은? 

- 불에 강한 전고체 전지*가 대두되고 있으나, 2027년이 되서야 상용화 단계에 진입할 수 있을 것으로 보임 

*) 리튬이온배터리의 전해질을 고체 성분으로 만들어 화재가능성을 낮춘 전지

4. 최근 전기차 화재 사례 ('22.8~현재)

일시	장소	차종	진화시간
2023. 1. 9	세종시 소정면 운당리 도로	테슬라 모델 Y	1시간 18분
2023. 1. 7	성수동 테슬라서비스센터	테슬라 모델 X	2시간 48분
2022. 12. 5	경북 영주시 하망동	아이오닉5	2시간
2022. 8.8	서귀포 토평동 주택	아이오닉5	4시간 7분

 

4-1) 유사사례
- UPS 용 리튬이온배터리 : 소방청 국가화재정보시스템에 의하면 최근 5년간 UPS(무정전전원시스템) 에서 발생한 화재는 총 54건, 2억8241만원 상당의 재산 피해를 일으켰음
- ESS용 리튬이온배터리: LG에너지솔루션과 삼성SDI는 각각 2018년, 2019년 ESS 화재 논란으로 홍역을 치른 적이 있음.
삼성SDI는 ESS 전용 특수 소화 시스템 개발에 2000억원을 투입하기도 했다...

4-2) 화재 시 진화방법
1. 질식소화덮개 활용 
  전기차 화재에서 발생되는 화염 및 연기의 확산을 막기 위해 질식소화덮개로 활용(특히, 지하 주차장에서 발생될 경우 유용) -> 질식 소화 효과가 있는 덮개로 그냥 다 덮어버린다는 개념

2. 주수에 의한 냉각소화
   말 그대로 그냥 물을 뿌려 온도를 낮추는 개념.. 전기차 배터리에서 발생되는 열을 냉각시키기 위해 차량 하부 배터리팩 부위에 지속적으로 주수 하여 냉각 소화를 실시

5. 참고개념

1) 덴드라이트 현상
- 덴드라이트(Dendrite·수지상결정, "수지"라는 말 그대로 나뭇가지형태의 결정)
- 리튬 배터리의 충전 과정에서 음극 표면에 쌓이는 나뭇가지 모양의 결정체
- 리튬 이온의 이동(음극↔양극)을 방해해 배터리 성능을 저하
- 나뭇가지모양의 결정 자체가 분리막을 훼손시켜 배터리 수명과 안전성을 떨어트리는 문제를 일으킴.
  리튬 덴드라이트가 일어나면 내부 전기저항이 급격히 올라가 열이 발생하여 화재의 원인이 되기도 한다.
결국 리튬 성분의 음극에서 발생