Fikt het potentieel brandgevaar het imago af van de elektrische auto?

De Zuid-Koreaanse autofabrikant Hyundai wil 's werelds beste e-autofabrikant worden, maar heeft nu vanwege een potentieel ontbrandingsgevaar de batterij van 82.000 elektrische auto's moeten vervangen. Wat ging er mis, wat betekent dat voor Hyundai-klanten - en hoe gevaarlijk zijn elektrische auto's eigenlijk?

Het membraan is klein en flinterdun. Het scheidt de accucellen van elkaar en zorgt voor de juiste stroomgeleiding in een auto-accu, die uit honderden accucellen en membranen bestaat - mits het membraan juist is geplaatst. Zo niet, dan zoekt de stroom naar een andere uitweg, meestal de verkeerde. De batterijcellen raken oververhit; eerst één, dan meerdere, en tenslotte ontbrandt het honderden kilo's zware batterijblok in de auto.

Dat zou kunnen gebeuren in de batterijen van 82.000 elektrische voertuigen van het Zuid-Koreaanse autobedrijf Hyundai, dat ook eigenaar is van het merk Kia. Hyundai is vorige week een terugroepactie van deze elektrische voertuigen gestart. Naast 76.000 SUV's van het Kona EV-model zijn er ook enkele duizenden Ioniq Elektro en enkele honderden elektrische stadsbussen met deze accu's uitgerust. Let wel: niet omdat de voertuigen allemaal in de brand zullen vliegen, maar omdat er een potentieel risico tot zelfontbranding is. Volgens het bedrijf zijn er sinds de introductie van het betreffende Kona-model wereldwijd 14 batterijbranden gemeld. De terugroepactie is Hyundai niet opgelegd door de Zuid-Koreaanse overheid, maar is een actie van de fabrikant zelf.

Het is onduidelijk of, zoals vermoed, verschuivende membranen tussen de accucellen de oorzaak zijn van de verhoogde risico tot ontbranding en welk bedrijf hier dan verantwoordelijk voor is - Hyundai of de Zuid-Koreaanse batterijfabrikant LG Chem - dit wordt onderzocht door de autofabrikant en zijn leverancier. In een verklaring gaf de batterijfabrikant LG Chem de schuld van de problemen aan Hyundai: de autofabrikant heeft de aanwijzingen voor het opladen van de batterijen niet correct geïmplementeerd. Het Zuid-Koreaanse ministerie van Transport verwees echter naar duidelijke technische mankementen in de LG-batterijen.

Eén ding is zeker: de terugroepactie kost het autobedrijf waarschijnlijk meer dan 700 miljoen euro en is een gênante aangelegenheid voor Zuid-Korea. Omdat zowel Hyundai als LG Chem al jaren streven naar een toppositie in elektromobiliteit en hiervoor een lange weg hebben afgelegd: volgens de e-car-index van het adviesbureau AlixPartners is Hyundai/Kia de vierde grootste aanbieder van e-cars in Europa. LG Chem is de op twee na grootste batterijfabrikant ter wereld en liet onlangs de sterkste omzetgroei zien van alle marktleiders. De Koreanen denken met pijn in het hart terug aan een soortgelijk drama in 2017; toen vlogen veel smartphones van Samsung in de brand door defecte batterijen van Samsungs dochteronderneming SDI.

Wat de terugroepactie in Zuid-Korea betekent voor de elektrische auto's van de fabrikant in Europa, is onduidelijk. Het is mogelijk dat Hyundai een terugroepactie in Europa zal laten uitvoeren nadat het technische onderzoek is afgerond  of omdat, mocht de Federal Motor Transport Authority zich ermee gaan bemoeien, het bedrijf zal worden gedwongen dit te doen. De terugroepactie zou voor Hyundai de volgende zijn na de eerdere terugroepactie van eind vorig jaar: de fabrikant riep toen ongeveer 6.000 e-auto's terug vanwege batterijproblemen. Dit probleem kan in veel gevallen worden verholpen met een software-update. Alleen als de update niet afdoende is om het probleem te verhelpen, volgens Hyundai bij circa twee procent van de voertuigen, moet de hele accu van de eleltrische auto worden vervangen.

Eerder hebben Ford en BMW hadden al diverse modellen elektrische auto's teruggeroepen. Bij BMW bestond het risico op oververhitting van de accu's door vervuiling bij de productie van de batterijen bij de leverancier. Ford nam ook aan dat vervuiling de reden was voor verkeerde geleiding van de elektriciteit in de accu. In beide gevallen kwamen de cellen uit Zuid-Korea - van Samsung SDI. De fabrikant die verantwoordelijk was voor de ontbrandende batterijen van de Samsung-smartphones.

Meer dan een op de tien verkochte nieuwe auto's is momenteel een elektrische auto. Er zouden dit jaar een miljoenen e-auto's op de wegen in Europa moeten rijden - is elk van hen een potentieel brandgevaarlijk apparaat? Experts zeggen nee. 'E-auto's branden niet heftiger en niet vaker dan benzine- of dieselauto's ', zegt Karl-Heinz Knorr, vice-voorzitter van de Duitse brandweervereniging.

Het bijzondere aan elektrische autobranden is dat de accu niet alleen kan ontbranden door invloeden van buitenaf, zoals beschadiging door een ongeval, maar ook vanuit de accu zelf. Veel mensen vinden dit, terecht, bijzonder zorgwekkend. Er zijn gevallen bekend waarbij  e-auto's die al geblust zijn, opnieuw tot ontbranding komen achter de takelwagen of in de werkplaats. 99,9 procent van de elektrische auto's rijdt op lithium-ionbatterijen. Meerdere cellen worden samengevoegd om een batterij te vormen, die op zijn beurt is ingekapseld in een dikke stalen mantel. 'Maar als deze beschadigd raakt, bijvoorbeeld bij een ernstig ongeval, kan de batterij ontbranden', zegt Audi-veiligheidsingenieur Sascha Staudenmaier.

De lithium-ioncel bestaat uit vier hoofdcomponenten: anode, kathode, separator en elektrolyt. Meestal wordt de brand veroorzaakt door het elektrolyt. Dat zorgt ervoor dat de geladen lithiumdeeltjes van de positieve naar de negatieve pool en weer terug kunnen "zwemmen", waardoor elektriciteit wordt bespaard bij het opladen en loslaten tijdens het rijden. In de huidige Li-ion-technologie is de elektrolyt altijd vloeibaar en gemaakt van brandbaar materiaal. Fabrikanten proberen het risico door het gebruik van vlamvertragers te minimaliseren. Bij een ongeval kan elektrolyt lekken als de accu ernstig wordt beschadigd. En bij mechanisch beschadigde cellen kan de pluspool, die normaal gesproken wordt gescheiden door de separator, in contact komen met de minpool en zo kortsluiting veroorzaken.

'Kortsluitingen zijn de meest voorkomende oorzaak van branden zonder externe invloeden in de lithiumbatterij', volgens batterijexpert Winter. 'Branden kunnen op drie manieren ontstaan', legt hij uit. 'Door mechanische effecten, zoals bij een crash; elektrisch, dat wil zeggen door overmatig overladen, en thermisch, door te veel warmte.' Moderne e-auto's hebben een aantal beschermingsmechanismen om alle drie de oorzaken zo goed mogelijk te elimineren.

Brandende e-auto's, die uit zichzelf tot ontbranding kwamen, dus niet bij een ongeval, maar bij het opladen of zelfs 's nachts parkeren, trekken veel media-aandacht. 'Er zijn ook spontane branden', zegt Winter. Deze zijn bijna altijd terug te voeren op fabricagefouten door de fabrikant. Een onjuist vervaardigde batterijcel kan bijvoorbeeld scheef zijn gesneden of onjuist zijn geplaatst. Dan kunnen positief en negatief geladen delen van de cel met elkaar in contact komen. 'Kleine metalen verontreinigingen die tijdens de fabricage in de cel terechtkomen, hebben hetzelfde effect', zegt Winter.

'Meestal blijkt na een ogenschijnlijk spontane zelfontbranding uit het onderzoek dat de batterij ooit eerder mechanisch is beschadigd', zegt batterijonderzoeker Winter. Van de 21 brandincidenten die sinds 2013 zijn onderzocht door Amerikaanse brandweer en officieren van justitie, waren er elf het directe gevolg van een verkeersongeval. Bij zes anderen bleek dat de accu eerder was beschadigd, meestal zonder dat de eigenaar het had gemerkt - of bereid was dit toe te geven.

Ongeacht het type aandrijving neemt het aantal autobranden sinds de jaren zeventig af. Per miljard gereden kilometers zijn er 65 diesel- en benzineautobranden. En e-auto's? De statistieken zijn nog magertjes. Maar de trend is duidelijk. Ze  staan minder vaak in brand dan de "traditionele auto's". Martin Winter van de Universiteit van Münster heeft berekend dat er drie Tesla-verbrandingen per miljard kilometer zijn. Dus ongeveer 22 keer minder vaak dan andere auto's. Een studie uit de VS uit 2018 telde 21 brandende Tesla's van de ongeveer 350.000 verkochte modellen tegen die tijd. Ook 20 keer minder branden per verkochte auto dan met verbrandingsmotoren. Maar: 'Elektrische auto's zijn nog vrij nieuw op de markt, en daardoor, terecht, bijzonder kritisch bekeken', zo oordelen Zweedse onderzoekers in een studie naar het risico van brand in elektrische auto's.