Die Tötung einer schönen Theorie

Im Jahr 1870 hielt der Biologe Thomas Henry Huxley eine Rede, in der er sagte: „Die große Tragödie der Wissenschaft – die Tötung einer schönen Hypothese durch eine hässliche Tatsache.“ Dies wurde seither von vielen zu einer „schönen Theorie“ abgewandelt, aber der Kern bleibt derselbe: Viele unserer vernünftigsten, glaubwürdigsten und elegantesten Vermutungen stimmen einfach nicht mit der Realität überein.

Sie fragen sich vielleicht: „Worauf will ich hinaus?“ Nun, einer der Vorteile, dieses E-Bike-Batteriesicherheitsprojekt zu leiten, ist, dass ich mit vielen Menschen über die Probleme sprechen kann, mit denen wir bei E-Bike-Bränden konfrontiert sind, und jeder scheint eine andere Vorstellung davon zu haben, was diese verursachen könnte. Ich werde hier einige aufzählen, beginnend mit den unglaublichen (lies: „nicht glaubwürdigen“) bis hin zu denen, die eher in der Realität verankert sind. Aber der ganze Sinn dieses Projekts ist es, uns einige hässliche Fakten aufzutischen, wie britisches Blutpudding – ziemlich hässlich, aber zweckmäßig – um uns zu helfen, herauszufinden, welche der schönen Theorien die sind, auf die wir uns konzentrieren sollten.

Hier ist eine kurze Liste schöner Theorien:

• „Die Batterien sind nicht zertifiziert.“ Stimmt einfach nicht. Alle Zellen sind nach UN 38.3 zertifiziert, und die meisten, wenn nicht alle, auch nach UL1642. An diesem Punkt artet die Diskussion in einen Zertifizierungs-Alphabet-Suppe aus – Experten antworten, dass diese Zertifizierungen nicht ausreichen und dass eine andere Zertifizierung existiert, die nicht breit angewendet wird. Obwohl diese Punkte wahr genug sind, gibt es keine Beweise dafür, dass die Zertifizierungen eine Rolle spielen, oder dass Brände häufiger durch unzertifizierte als durch zertifizierte Batterien verursacht werden.
• „Es sind die De-Minimis-Importe.“ In den USA sind Expresslieferungen, die weniger als 800 US-Dollar kosten, nicht zoll- oder inspektionspflichtig. Deshalb gibt es auf Amazon tonnenweise E-Bikes für 799 US-Dollar zu kaufen. Ich habe eines von Walmart in meiner Garage für ungefähr den gleichen Preis. Unsere Umfrage zeigte jedoch, dass nur 9 % weniger als 1000 US-Dollar ausgaben. Vielleicht kommen alle Brände von diesen 9 %. Wir werden mehr erfahren, wenn wir genauer hinschauen.
• „Billige chinesische Importe.“ Tatsächlich werden die meisten E-Bikes in China hergestellt, selbst viele, die von US-amerikanischen oder europäischen Marken verkauft werden. Viele Qualitätsprodukte werden in China hergestellt, daher glauben wir, dass es eher um die Design- und Fertigungsqualität als um das Herkunftsland geht.
• „Nicht-OEM-Ersatzbatterien.“ Viele Fahrräder nehmen eine Ersatzbatterie auf, und viele Besitzer besitzen zwei oder mehr Batterien, manchmal nur um die Reichweite an einem einzigen Tag ohne Nachladen zu verlängern. Dies ist möglich, und so haben wir mehrere Nicht-OEM-Batterien gekauft, um sie mit den OEM-Batterien zu vergleichen. Wir werden sehen, was wichtiger ist.
• „Generalüberholte Batterien.“ E-Bike-Batterien können und werden oft überholt (hier ist eine freundliche Anleitung dazu). Und ich vermute, dass es viele Heimwerker gibt, die Abstriche machen. Angesichts der Fülle an Informationen auf YouTube und anderen Kanälen könnte dies durchaus ein möglicher Verursacher sein. In unserer Umfrage gab es eine signifikante positive Resonanz, die den Besitz von generalüberholten Batterien belegte.
• „Es gibt kein BMS.“ Es ist möglich, dass es kein BMS gibt, aber noch wahrscheinlicher ist, dass es eines gibt. Es kann jedoch aktives oder passives Balancing haben, Temperaturfühler haben oder nicht, etc. Dies ist ein weiteres Detail, das wir untersuchen werden, wenn wir die Batterien zerlegen.
• „Die Batterien sind nicht für den Missbrauch konzipiert, dem sie ausgesetzt sind.“ Wahrscheinlich ist das Ausmaß des Missbrauchs, dem E-Bike-Batterien ausgesetzt sind, sehr unterschiedlich, von einem sanften Pendlerverkehr über einen robusten Geländefahrer bis hin zu eiligen Lieferanten, die die Fahrräder fallen lassen und werfen. Die Antwort wird in den Details der Dichtungen, Schweißnähte, Drahtstärken, Gehäusedicken und anderen liegen. Wir werden dies besser verstehen, wenn wir gebrauchte Packs zerlegen – liegen die Verschleißpunkte an Stellen, an denen sie eine potenzielle Gefahr darstellen könnten?
• „Die Ladegeräte überlasten Stromkreise.“ Ich hatte einen Bericht über eine Fahrradwerkstatt, in der 20 Ladegeräte an einer einzigen Steckdose angeschlossen waren, was sicherlich nicht sicher wäre. Aber wahrscheinlich würden die Sicherungen des Gebäudes auslösen, bevor etwas Schreckliches passiert – dafür sind sie ja konzipiert. Es ist nicht weniger sicher, als zu viele Dinge an eine einzige Steckdose anzuschließen, was jeder Teenager mit einer Stereoanlage irgendwann einmal getan hat.
• „Die Zellüberwachungskabel verursachen Funken.“ Wenn eines locker wird oder ein anderes Metallteil ihm zu nahe kommt, kann es zu Funken kommen. Das spielt jedoch keine Rolle, es sei denn, es gibt etwas, das sich entzünden könnte. Wir werden viel erkennen können, wenn wir den Zustand der Verbindungen in einem gebrauchten Pack betrachten. Wenn viele Drähte nicht mehr verbunden sind, könnte das auch bedeuten, dass die Zellen nicht mehr richtig ausgeglichen sind, was zu Überladung oder Tiefentladung führen könnte. Dies könnte ein echtes Gefahrensignal sein, und nur die gebrauchten Packs werden uns die Wahrheit sagen.
• „Eine Zelle leckt, Wasserstoff sammelt sich an und entzündet sich später.“ Einige Freunde haben dies für die Explosion des Lastwagens in Alabama vorgeschlagen, bei der die Seiten des Anhängers weggesprengt wurden. Dies kann passieren, wenn eine oder mehrere Zellen ohne zu brennen Gas freisetzen und sich brennbares Gas in einem geschlossenen Behälter ansammelt. Könnte dies bei einem E-Bike passieren? Wahrscheinlich nur, wenn es in einem geschlossenen Behälter gelagert wurde. Im Inneren der Batterie selbst ist wahrscheinlich nicht genug Gasraum vorhanden, um genug Wasserstoff für eine Explosion zu enthalten. Aber in einem Schrank oder kleinen Raum? Absolut.
• „Nicht-OEM-Ladegeräte ermöglichen Überladung.“ Obwohl die meisten Ladegeräte für viele Situationen ausgelegt sind, könnte es sicherlich Probleme im Zusammenhang mit einer potenziellen Überladung der Batterie geben, wenn das BMS der Batterie etwas bekommt, wofür es nicht ausgelegt ist.
„Das BMS hat keinen Trennschalter.“ Ein wichtiges Merkmal für ein BMS ist eine Möglichkeit zur harten Trennung von der Last – dem Fahrrad. Wenn es kein Relais oder keinen vom BMS gesteuerten harten Schalter gibt, ist es möglich, dass die Batterie über ihren Auslegungspunkt hinaus belastet wird. Dies könnte insbesondere dann der Fall sein, wenn keine Temperatursensoren an das BMS angeschlossen sind. Heiß und überlastet ist keine gute Kombination.

Vor zwei Wochen hatte ich die Gelegenheit, Sandy Munro von Munro Live das Projekt vorzustellen, der von der Bedeutung unserer Arbeit sehr begeistert war. Er bat sogar einen seiner Top-Ingenieure, Tom Prucha, uns zu unterstützen. Tom war eine großartige Hilfe, und seine Erfahrung bei der Demontage von vollelektrischen Fahrzeugen wird sich als unschätzbar erweisen, wenn wir versuchen, die Hinweise zu entschlüsseln, die in den neuen und gebrauchten E-Bike-Akkus enthalten sind, sowie die Daten, die wir aus dem Feld erhalten.

Dies ist ein wichtiges Projekt. Die Zahl der Todesfälle in New York City in diesem Jahr beträgt bisher sieben und übertrifft bereits das Vorjahr. Obwohl es eine kleine Zahl im Vergleich zur Ukraine und anderen globalen Konflikten ist, ist jeder Todesfall das zu frühe Ende eines Menschenlebens. Wenn es vermeidbar ist, dann ist es das, was wir tun wollen.