Avec l’essor de la mobilité électrique dans les secteurs des transports routiers, ferroviaires et maritimes, les batteries lithium-ion se retrouvent au cœur de la transition énergétique. Bien que les véhicules électriques (VE) offrent des avantages environnementaux évidents, ils ne sont pas exempts de risques. Les incendies de batteries de VE, qu’il s’agisse de voitures, de bus, de bateaux ou de trains, posent des défis majeurs en termes de sécurité et de gestion de crise. Cet article explore les incendies les plus graves survenus à l’échelle mondiale, et analyse les principales causes de ces événements pour mieux comprendre les enjeux et les moyens de prévention.

Cas Majeurs d’Incendies de Batteries Électriques dans le Monde

• Explosion de la Batterie du Ferry MF Ytterøyningen, Norvège, 2019

En 2019, le ferry norvégien MF Ytterøyningen, équipé de batteries pour une propulsion électrique partielle, a pris feu après une panne dans le système de batterie. L’incendie a libéré des fumées toxiques, nécessitant l’évacuation du ferry et du personnel de secours. Cet événement a souligné les risques d’incendie associés aux batteries marines, exacerbés par l’environnement confiné des navires.

• Incendies de Bus Électriques à Paris, France, 2022

À Paris, deux incendies de bus électriques ont attiré une attention particulière en avril et mai 2022. Dans ces incidents, les bus électriques de la RATP ont pris feu en pleine rue, provoquant une évacuation rapide et une intervention d’urgence pour maîtriser les flammes. Ces événements ont mis en évidence les risques d’incendie dans le secteur des transports publics électriques et ont incité la RATP à retirer temporairement de la circulation une partie de sa flotte de bus électriques pour inspection. En septembre 2023, un nouveau rapport du Bureau d’enquêtes sur les accidents de transport terrestre (BEA-TT) a fait état d’un problème de court-circuit lié à des cellules défectueuses de batteries lithium-ion, soulignant un manque de protection thermique suffisant, lié à une défaillance dans le processus de fabrication.

• Incendie de Tesla Model S, États-Unis, 2013 et 2021

Le constructeur Tesla a fait face à plusieurs incendies de batteries au fil des années. En 2013, une Tesla Model S a pris feu après qu’un objet métallique a perforé le compartiment de la batterie. En 2021, un autre incendie a éclaté à Houston, entraînant des pertes humaines. Ces incidents illustrent comment des dommages physiques ou une surcharge thermique peuvent déclencher des réactions en chaîne dans les batteries lithium-ion.

• Incident dans le Métro de Séoul, Corée du Sud, 2020

En 2020, une batterie de tramway a pris feu dans le métro de Séoul. Bien que le système de sécurité ait permis une évacuation rapide des passagers, cet incident a révélé le besoin d’équipements de sécurité renforcés dans les réseaux de transport public.

Ces cas montrent que les incendies de batteries peuvent survenir dans différents types de véhicules et infrastructures, allant des véhicules personnels aux systèmes de transport de masse, et qu’ils représentent un risque de sécurité significatif nécessitant une vigilance continue.

Analyse des Causes des Incendies de Batteries Électriques

Les batteries au lithium-ion, utilisées pour leur densité énergétique et leur capacité à se recharger rapidement, sont également sujettes à des réactions chimiques complexes, pouvant générer de la chaleur. Plusieurs facteurs peuvent entraîner un incendie :

• Surchauffe et Problèmes Thermiques

La surchauffe des batteries est l’une des principales causes d’incendie. Les batteries au lithium-ion peuvent entrer en “emballement thermique”, un phénomène où la batterie dégage une quantité de chaleur excessive, provoquant une réaction en chaîne. Ce phénomène est souvent dû à une mauvaise dissipation thermique, des défauts de conception ou une exposition à des températures extrêmes.

• Endommagement Physique et Chocs

Les batteries des VE sont souvent exposées à des risques de choc, notamment lors de collisions ou de situations de dégradation. Dans de nombreux cas d’incendie, comme l’incident de Tesla en 2013, des impacts mécaniques ont perforé les cellules de la batterie, causant des courts-circuits et une inflammation.

• Défauts de Fabrication et de Conception

Des défauts de fabrication ou des erreurs dans le processus de conception de la batterie peuvent aussi être à l’origine d’incendies. Les imperfections dans la séparation des électrodes ou des impuretés dans les cellules peuvent provoquer des courts-circuits internes, initiant une réaction dangereuse. Les cas d’incendie de certaines marques de voitures électriques en témoignent.

• Problèmes liés au Système de Gestion de la Batterie (BMS)

Le BMS est un composant essentiel pour la sécurité des batteries. Il régule la charge, surveille la température et détecte les anomalies. Une défaillance du BMS peut empêcher la détection des signes avant-coureurs d’une surchauffe ou d’un court-circuit, augmentant ainsi le risque d’incendie. Dans plusieurs incidents, les défaillances du BMS ont été mises en cause pour leur incapacité à prévenir l’emballement thermique.

• Facteurs Environnementaux

L’exposition des batteries aux éléments extérieurs, tels que l’eau, la chaleur extrême, ou des environnements fortement salins (comme pour les bateaux), peut accélérer les processus de corrosion ou de dégradation chimique, augmentant ainsi le risque d’incendie.

Mesures de Prévention et Règlementations Actuelles

Pour prévenir ces incidents, les autorités et les fabricants de batteries renforcent les exigences de sécurité et investissent dans des technologies de détection et de protection avancées :

• Systèmes de Dissipation Thermique : L’intégration de systèmes de refroidissement plus performants dans les batteries aide à réduire les risques de surchauffe.
• Tests de Résistance aux Chocs : Les fabricants améliorent la résistance des batteries aux impacts pour éviter les incendies liés aux collisions.
• Systèmes de Gestion Avancés : L’amélioration des BMS, capable de détecter les signes précoces de défaillance, est cruciale pour limiter les incidents.
• Encadrement Réglementaire : Des régulations plus strictes en matière de tests de batteries pour différents environnements (routiers, maritimes, aériens) permettent d’adapter les normes de sécurité aux exigences spécifiques de chaque secteur.

Retour d’Expérience Altaïr Conseil

Les incendies de bus électriques à Paris et le rapport du BEA-TT témoignent de la nécessité de renforcer les normes de sécurité et les systèmes de gestion des batteries lithium-ion. Selon une analyse de la taille et de la part du marché des batteries lithium-ion, le marché  devrait connaître un taux de croissance annuel composé (TCAC)  de plus de 20 % entre 2024 et 2029, cette croissance étant principalement alimentée par l’augmentation des ventes de véhicules électriques et l’utilisation croissante des systèmes de stockage d’énergie. Alors que la mobilité électrique progresse rapidement, les incidents démontrent la nécessité d’une vigilance accrue, des avancées en matière de gestion thermique et une surveillance constante des dispositifs de sécurité. La gestion des risques dans ce domaine ne se limite pas aux seuls aspects techniques mais intègre aussi des processus de gestion de crise qui doivent permettre une réponse rapide et efficace en cas d’incident.