Des solutions sur-mesure pour véhicules électriques pour un constructeur de voitures de luxe

CONTEXTE

Les constructeurs automobiles du monde entier investissent des milliards dans les technologies des véhicules électriques. Conscient des risques opérationnels liés aux batteries de ces véhicules, un constructeur de voitures de luxe nous a contactés pour comprendre comment évoluer en toute sécurité vers ces véhicules sans mettre en danger son personnel ou ses activités et sans nuire à sa réputation mondiale.

RISQUE D'INCENDIE DANS L'USINE

La principale préoccupation du fabricant concernait les risques posés par les batteries lithium-ion, qui alimentent les véhicules électriques, au cours du processus de production. L'entreprise produisait des véhicules électriques sur un nouveau site et devait être en mesure d'assurer la sécurité de ses biens et de l'usine, ainsi que la protection du personnel en cas d'accident.

Les incendies provoqués par les batteries lithium-ion exposent un site de production à des risques bien plus importants que les incendies d'origine électrique, par exemple. En plus d'atteindre des températures allant jusqu'à 400°C, les incendies provoqués par les batteries lithium-ion sont auto-inflammables, ce qui signifie qu'ils n'ont pas besoin d'oxygène pour brûler. Cela les rend beaucoup plus difficiles à éteindre que les incendies ordinaires. Cela signifie également qu'ils peuvent se rallumer, parfois jusqu'à trois jours après avoir été éteints.

Isoler ces batteries, si l'on soupçonne un défaut de fabrication, et les stocker en toute sécurité pendant de longues périodes dans des solutions de stockage spécifiques est primordial. Ici, le fabricant avait besoin de solutions pour transporter les batteries lithium-ion quotidiennement d'un endroit à l'autre de l'usine sans mettre en péril la sécurité du personnel ou des installations.

Le fabricant a reconnu la nécessité d'une solution unique répondant à ses exigences, ce qui impliquait de trouver un fournisseur possédant des connaissances approfondies dans le domaine des batteries lithium-ion. Le fabriquant de véhicules électriques ayant déjà pour habitude d'acheter nos unités standard, il nous a contactés pour discuter de la possibilité de personnalisation et de la manière dont nous pouvions l'aider.

DE L'ESQUISSE AU PIONNIER DE LA SÉCURITÉ

Pendant la production, le fabricant transporte les batteries dans l'usine à l'aide de véhicules à guidage automatique. Semblables à des patins à roulettes robotisés, ces véhicules à guidage automatique transportent des chariots à l'arrière desquels reposent les batteries lithium-ion. En l'absence de mesures de sécurité, les batteries pourraient prendre feu à n'importe quel moment de ce processus, à n'importe quel endroit de l'itinéraire suivi par les véhicules à guidage automatique.

Pour réduire ce risque, le fabricant avait besoin d'une unité sûre dans laquelle un véhicule à guidage automatique pourrait être détourné au cas où une batterie exploserait, commencerait à fumer ou montrerait des signes de danger d'incendie. Nos ingénieurs principaux ont travaillé en étroite collaboration avec l'équipe pour comprendre à quoi ressemblerait une telle unité et quels défis devraient être relevés pour en faire une solution viable. 

ÉLIMINER LES OBSTACLES EN ÉVITANT LE RETOUR EN ARRIÈRE

Le défi le plus difficile à relever était d'acheminer rapidement et efficacement la batterie compromise vers l'unité de stockage, sans risquer d'endommager ou de perdre le véhicule à guidage automatique lui-même. 

Chaque véhicule étant un bien précieux, le fabricant voulait une solution qui le protège, ainsi que l'ensemble de l'usine. D'un point de vue opérationnel, il s'agissait de permettre à le véhicule de s'éloigner de l'unité après avoir déposé la charge. À première vue, cela semblait assez facile. Le personnel pouvait fermer les portes derrière le véhicule une fois qu'il avait quitté l'unité, sécurisant ainsi la batterie et l'événement thermique à l'intérieur.

Mais si l'unité est conçue de manière à permettre au véhicule à guidage automatique de se rétracter, qu'est-ce qui empêcherait le chariot (qui a ses propres roues) de sortir avec ou juste derrière le véhicule ? 

Pour résoudre ce problème, nous avons imaginé une marche à ressort à l'intérieur de l'unité, qui sortirait une fois que le chariot l'aurait franchie. Cela empêche le chariot de sortir jusqu'à ce que la marche soit libérée manuellement à l'aide d'une pédale située à l'extérieur de l'unité, lorsqu'il est possible d'entrer à nouveau en toute sécurité.

DES SYSTÈMES SPÉCIFIQUES CONÇUS POUR ÉLIMINER LES RISQUES

Sur le plan structurel, notre solution devait combiner l'accessibilité et la capacité à résister à l'énorme chaleur dégagée lors d'un événement thermique. Cela nécessitait une unité à double couche remplie d'une isolation ignifuge. Nous avons opté pour l'isolation Rockwool Fire Batt, que nous avons utilisée pour isoler pratiquement toutes les surfaces extérieures de l'unité, de la porte aux côtés, en passant par le toit. La seule exception était une fenêtre en verre trempé, qui devait permettre au personnel de regarder à l'intérieur de l'unité et de surveiller en toute sécurité la progression de l'incendie.

L'extinction instantanée d'un incendie se fait généralement de deux manières : la plus courante de nos solutions est l'immersion totale dans l'eau, qui est particulièrement réputée pour sa capacité à empêcher la reprise du feu. La seconde est un système de poudre sèche. Cette poudre, généralement du potassium, est soufflée à l'intérieur de l'unité, où elle agit comme un rideau pour la chaleur produite par l'événement thermique, la supprimant immédiatement. Le fabricant a opté pour les deux solutions, en construisant un système d'urgence à l'intérieur de l'unité et en maximisant la sécurité : l'événement thermique est retenu par la poudre et l'eau l'empêche de redémarrer. 

En outre, le fabricant souhaitait disposer d'un système de détection de gaz comme dispositif de sécurité supplémentaire, cette fois pour l'hydrogène produit par la fuite thermique. Le système utilise une sonde pour activer l'alarme dès que de l'hydrogène est détecté dans l'air, en particulier une alarme visuelle (feux clignotants) et une alarme sonore (sirène). Il ne s'agit cependant pas des seuls systèmes d'alarme actifs ; comme nous avions veillé à ce que le tableau de commande soit accessible de l'extérieur, le fabricant a pu l'intégrer à son système d'alarme principal une fois l'unité installée. Cela a permis d'augmenter la couverture de l'alarme et de sensibiliser la population aux risques éventuels.

DES SOLUTIONS SUR-MESURE POUR LA PRODUCTION ET L'INNOVATION

Lorsque ce constructeur de voitures de luxe a choisi de s'orienter vers les véhicules électriques, Emtez et son équipe de concepteurs, d'ingénieurs et de vendeurs expérimentés l'ont aidé à atteindre son objectif en toute sécurité en créant une solution sur mesure conçue spécifiquement pour son environnement, en fonction de ses besoins.

La technologie lithium-ion en est encore au stade de l'émergence et présente des défis et des dangers cachés pour tous les fabricants qui l'utilisent, dans le domaine de l'automobile mais pas seulement. Grâce à la vision de nos concepteurs, aux conseils de nos ingénieurs et à la main de Nick Freeman, chef de projet, nous avons aidé ce client à surmonter les risques pour obtenir un processus de production plus sûr.