華盛頓埃弗里特潘恩機場的夢想客機。FAA下令波音這款新型客機停飛,直到潛在的鋰離子電池問題得以解決。
對於現代機械、電子設備來說,強大、輕便的鋰離子電池是完美的電源。雖然這種電池的應用非常普遍,但其短暫的歷史卻交織著各種問題——手機、筆記本電腦以及電動汽車都曾出現過鋰離子電池起火事件,電池起火甚至還使一艘小型海軍潛水艇報廢。
現在,聯邦調查人員正在努力確定上週波音(Boeing)787夢想客機(Dreamliner)上一塊鋰離子電池起火的原因,這是一款期待已久的客機。調查人員已經下令停飛所有787客機,直到他們找出起火原因。
在日本,工作人員從787客機上移走鋰離子電池。飛機在收到冒煙警報後迫降。
雖然波音公司的管理人員堅稱,故障沒有對乘客生命或者飛機的完好性造成威脅,但在滿載乘客的飛機上,電池會泄漏易燃液體、冒煙,這種可能性已經掀開了該技術相對短暫的歷史中或許最令人不安的一章。
對於波音公司來說,787客機的問世意味著對新科技的利用,以及能源效率領域的進步,波音將自己的未來繫於這款飛機上。波音開始使用這種新型電池,原因與矽谷(Silicon Valley)和底特律(Detroit)相同:與老式電池不同,這種電池可以在更小的體積內,儲存更大的能量,可以迅速、頻繁充電而不造成電能損失。
雖然航空業的安全標準比大多數行業高,但聯邦監管機構在2007年決定批准波音公司首次將鋰離子電池應用在它的客機上。但該機構也要求波音在製造飛機時採取一系列措施,其中包括防止電池內部壓力加大,防止毒氣泄漏。
就像航空業早期一樣,「你要做開創性工作,就不能不承擔一些風險,」航空諮詢公司Tecop的總裁漢斯·韋伯(Hans Weber)說,「在當今世界,我們不再需要為開創性的嘗試付出生命代價,但我們得接受這樣一個事實:我們一定會有一些事故。」
美國東北大學(Northeastern University)化學教授、電池專家桑吉維·慕克吉(Sanjeev Mukerjee)表示,鋰離子電池的防護裝置已經非常先進,絕不應該出現飛機上起火這樣的事。
「如果一塊那樣大小的電池起火,一定是一連串的機制沒能發揮作用。」慕克吉說,「不管是誰製造的這塊電池,他們做得真的不好。」
上週,日本航空公司(Japan Airlines)一架787客機從東京飛抵波士頓,在乘客下機大約30分鐘後,飛機電池起火,但目前還不清楚起火原因。負責清潔的機務人員發現有煙霧滲入客艙,消防隊員用了40分鐘才將飛機後部電子設備艙的火扑滅。
週三,一架787客機在飛行員收到煙霧警報後在日本緊急迫降。官員們發現飛機前部的一塊電池已經燒焦膨脹。看上去已經有一些化學物質泄漏,飛機上的黑色污跡說明,發現問題之前,內部就有煙了。
雖然查明具體問題及找到解決方案可能還需要幾個月的時間,但調查人員正在考慮各種起火的可能。專家稱,出問題的有可能是電池的基本設計、它們的充電裝置或者是一個未被發現的生產缺陷。
電氣工程師、航空方面的律師羅伯特·A·麥肯齊(Robert A. McKenzie)說,「也許不是製作這種電池的科技有問題;也許只是這一個部件的設計問題。」
其他行業通過教訓發現,鋰離子電池上的小瑕疵都會引發大問題。2006年,因為擔心索尼(Sony)生產的鋰離子電池存在安全隱患,聯想(Lenovo)、IBM、戴爾(Dell)和蘋果(Apple)都召回了它們的筆記本電腦。
去年,通用汽車(General Motors)的電動汽車雪佛蘭沃藍達(Chevrolet Volt)在一次碰撞試驗的幾天後,有兩塊鋰離子電池起火,公司後來宣布要對該型號的汽車進行一系列改進。
軍隊也曾遭遇不幸。2008年末,一艘微型潛艇上的鋰離子電池在充電時發生爆炸,導致潛艇報廢。該潛艇是為了運送海豹突擊隊(Navy SEALs)上岸而設計的。
航空業也非常瞭解這類電池的危險性。電腦電池發熱曾經在貨機和客機上引發幾十起火災。
這些事故促使管理者對用客機和貨機運輸這種電池做出了限制。
雖然出現過這麼多問題,波音仍然認為這種新的電池技術有足夠多的益處。然而,波音要求把它用在夢想客機(Dreamliner)上卻引來了一些擔憂,尤其是飛行員,他們擔心電池會在飛行過程中起火,以及乘務人員是否能夠迅速滅火。當時美國民航飛行員協會(Air Line Pilots Association)發出警告,聯邦航空管理局(Federal Aviation Administration,簡稱FAA)應該強調「避免起火是關鍵,而不是起火後滅火」。
但是波音的管理人員說,他們認為自己瞭解潛在的危險,而且還打造了一個具有多層保護的系統。他們說,這個系統能夠防止電池過熱,並且能控制住任何問題。波音公司說,倘若煙霧或火焰擴散,壓縮空氣系統將會把煙阻隔在機艙之外,並把它排放到飛機外面。
然而,在過去幾週的問題發生後,波音的工程師們卻明顯感到很意外。現在,波音和FAA除了正在試圖弄清楚電池過熱的原因外,還意識到電池的溫度如此之高,以致裝電池的容器都被燒穿了。
儘管如此,就連曾經多次批評FAA的前安全官員都說,既然波音787為提高飛機的燃油效率鋪平了道路,那麼波音轉而使用最新電池技術的做法也有道理。
「這麼說有點兒主觀,」前美國國家運輸安全委員會(National Transportation Safety Board)成員約翰·戈利亞(John Goglia)說,「但我想,如果是我,我也會選擇新技術,因為如果一直使用同樣的舊設備,就無法取得任何進步。」