Sự phát triển nhanh của xe điện và các thiết bị dùng pin Li-ion kéo theo một rủi ro mới trong công tác phòng cháy chữa cháy: Cháy pin. Khác với các đám cháy truyền thống, cháy pin Li-ion rất khó dập tắt và có thể bùng phát trở lại, kèm phát sinh khí độc.
Trong bối cảnh đó, một doanh nghiệp Việt đã giới thiệu một phương pháp chữa cháy dành riêng cho pin xe điện, được giới thiệu đã đạt tiêu chuẩn chữa cháy pin xe điện của Hà Lan.
Lời giải của người Việt
Cụ thể hơn, bình chữa cháy FireThief là phương án do Công ty Cổ phần Đầu tư Khoa học Công nghệ SOLUNI phát triển, đã thực tế dập được đám cháy từ pin Li-ion.
Theo thông tin nhà sản xuất công bố, FireThief đã được thử nghiệm trên các bộ pin lithium-ion trong điều kiện phòng thí nghiệm mô phỏng tình huống thermal runaway, với dung lượng tương đương nhóm ứng dụng thực tế như xe đạp điện, xe máy điện và thiết bị lưu trữ năng lượng nhỏ.
Ở một số kịch bản, thời gian dập tắt ngọn lửa được ghi nhận ở mức khoảng 8-11 giây, đồng thời đám cháy không bùng phát trở lại trong giai đoạn theo dõi sau khi phun. Các bài thử được lặp lại nhiều lần nhằm kiểm chứng tính ổn định của kết quả.
Song, cần lưu ý rằng đây có thể là các thử nghiệm chuẩn hóa, có kịch bản và điều kiện kiểm soát chặt chẽ, nên khó có thể coi là đại diện cho mọi tình huống cháy ngoài thực tế.
Mô phỏng chữa cháy xe máy điện sử dụng FireThief. Ảnh: Tiền Phong
FireThief được giới thiệu là một loại dung dịch chữa cháy gốc nước, trong đó nước đóng vai trò pha liên tục, kết hợp với hệ “dị thể đa khoáng” và một số phụ gia chức năng. Khác với bình bột hoặc khí, FireThief được thiết kế riêng để dập tắt đám cháy từ pin Li-ion - nơi nguồn nhiệt xuất phát từ bên trong cell pin, chứ không chỉ là ngọn lửa trên bề mặt.
Tiến sĩ Hương Trần Phương Nam, Giám đốc Ban Công nghệ SOLUNI, giải thích trên Báo Nhân Dân: "Đặc trưng của đám cháy này, khi đã giải quyết được, là tạo ra một hệ vật liệu khoáng ổn định, không cháy trên bề mặt đang cháy. Đặc biệt với đám cháy pin, chất này có thể tạo lớp ngăn chặt kết nối của hai cực trong pin, dẫn tới ngăn chặn hiện tượng đoản mạch, ngăn chặn kết nối hai cực trong pin, giảm nhiệt độ pin, từ đó có thể ngăn chặn tuyệt đối khi chất này đã xâm nhập được vào bên trong."
Tiến sĩ Hương Trần Phương Nam. Ảnh: Tiền Phong
Cơ chế hoạt động có thể hiểu theo ba bước chính.
- Thứ nhất, làm mát nhanh. Khi được phun dạng tia hoặc phun sương lên vùng pin đang cháy, phần nước trong dung dịch hấp thụ nhiệt rất mạnh, kéo nhanh nhiệt độ bề mặt pack pin xuống dưới ngưỡng nguy hiểm, từ khoảng 60 đến 70 độ C. Việc phun dạng hạt mịn giúp tăng diện tích tiếp xúc, từ đó tăng hiệu quả trao đổi nhiệt so với tia nước thông thường.
- Thứ hai, tạo lớp màng khoáng bao bọc. Các hạt khoáng trong dung dịch khi gặp nhiệt độ cao sẽ bám lên bề mặt cell pin và các vật liệu xung quanh, hình thành một lớp màng cách nhiệt và cách ly tương đối với môi trường. Lớp màng này có hai tác dụng: Giảm trao đổi nhiệt giữa vùng pin đang nóng với không khí, và hạn chế oxy tiếp cận vùng cháy, từ đó hỗ trợ dập tắt ngọn lửa.
- Thứ ba, hạn chế lan truyền “thermal runaway”. Đám cháy pin lithium thường xuất phát từ một cell, sau đó lan sang các cell lân cận do nhiệt độ tăng cao. Khi dung dịch FireThief làm mát và tạo lớp khoáng bao bọc kịp thời, mức nhiệt truyền sang các cell xung quanh sẽ giảm đáng kể. Điều này không cứu được các cell đã bị hư hại nặng, nhưng có thể làm giảm khả năng lan cháy sang các cell chưa bị ảnh hưởng.
Một điểm đáng chú ý là độ pH của dung dịch FireThief khoảng 7,8, tức là gần trung tính. Về mặt kỹ thuật, điều này có ý nghĩa quan trọng: Dung dịch không mang tính axit mạnh hay kiềm mạnh, nên ít nguy cơ ăn mòn kim loại, vỏ thiết bị hay các chi tiết kết cấu xung quanh.
So với một số dung dịch chữa cháy có tính ăn mòn, FireThief có thể hạn chế được nhiều tác động thứ cấp lên pin và thiết bị khác khi đám cháy được kiểm soát.
Ảnh: Tiền Phong
Ngoài khả năng dập cháy, nhà sản xuất nhấn mạnh dung dịch FireThief có hàm lượng kim loại nặng thấp và đáp ứng một số quy chuẩn môi trường, đồng thời sử dụng nước làm nền. Điều này giúp dung dịch dễ thu gom và xử lý sau khi chữa cháy, giảm nguy cơ để lại tồn dư hóa chất độc hại trong không gian kín như bãi để xe, tầng hầm hay kho pin.
Bên cạnh đó, việc sử dụng bình gốc nước với pH gần trung tính cũng góp phần hạn chế rủi ro cho người trực tiếp thao tác. Khi sử dụng đúng cách và giữ khoảng cách an toàn, dung dịch không gây kích ứng mạnh cho da, mắt hay đường hô hấp như một số tác nhân chữa cháy khác. Tuy nhiên, cũng như mọi tình huống cháy pin, việc tránh hít khói và khí thoát ra từ pin vẫn là nguyên tắc bắt buộc.
Hiện tại, bình chữa cháy FireThief chưa được sản xuất hay kinh doanh đại trà. Nhà sản xuất có kế hoạch thực hiện điều này trong năm 2026.
Nhưng: Đây không phải “vũ khí vạn năng”
Dù đạt được những kết quả thử nghiệm tích cực, FireThief khi được phát triển dưới dạng bình chữa cháy xách tay với dung tích hữu hạn, điều này đặt ra những giới hạn rõ ràng về phạm vi ứng dụng.
Trước hết, bình phù hợp nhất với các kịch bản như: Cháy pin trên xe đạp điện, xe máy điện, bộ pin rời, thiết bị lưu trữ năng lượng nhỏ, kho pin quy mô vừa, hoặc các điểm sạc nơi đám cháy được phát hiện sớm. Trong những tình huống này, việc tiếp cận trực tiếp pin và phun dung dịch đúng điểm cháy là khả thi.
Một vụ cháy xe máy điện xảy ra ở TP.HCM. Ảnh: N.T
Ngược lại, với những pack pin dung lượng rất lớn như trên ô tô điện, hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô công nghiệp, hoặc khi đám cháy đã phát triển mạnh, một bình xách tay - dù là FireThief hay bất kỳ loại chuyên dụng nào - khó có thể xử lý triệt để toàn bộ. Khi đó, vai trò quan trọng hơn thuộc về hệ thống chữa cháy cố định, thiết kế an toàn của nhà sản xuất xe, và lực lượng cứu hỏa chuyên nghiệp.
Nói cách khác, FireThief được thiết kế như một giải pháp can thiệp sớm, khoanh vùng và giảm mức độ nghiêm trọng, chứ không phải bảo đảm cứu được mọi phương tiện trong mọi tình huống.
Bài thử khắc nghiệt nhất
Một điểm khiến FireThief được quan tâm là dung dịch này được công bố là đã vượt qua bài thử nghiệm theo tiêu chuẩn NTA 8133:2021 của Hà Lan. Đây là một “thỏa thuận kỹ thuật” do Viện Tiêu chuẩn Hà Lan (NEN) phối hợp với các tổ chức chuyên môn xây dựng, nhằm đánh giá khả năng của bình chữa cháy xách tay đối với đám cháy pin Li-ion.
Theo mô tả, NTA 8133:2021 quy định một kịch bản thử tiêu chuẩn: Sử dụng pack pin 6 cell dạng pouch (túi), mỗi cell có dung lượng khoảng 100 Wh (tổng 600 Wh), được sạc đầy, sau đó ép quá sạc một cell để kích hoạt hiện tượng “thermal runaway”.
Thử nghiệm chữa cháy pin xe điện theo tiêu chuẩn NTA 8133:2021.
Khi ngọn lửa xuất hiện, bình chữa cháy mới được phép can thiệp. Để được đánh giá là “phù hợp cho cháy pin lithium” theo tiêu chuẩn này, bình phải:
- Dập trong vòng tối đa 3 phút kể từ khi bắt đầu phun;
- Không tái cháy trong 20 phút sau khi lửa tắt;
- Sau 20 phút, ít nhất 1 cell trong pack vẫn còn “sống”, hoạt động được (không bị phá hủy hoàn toàn);
- Làm 3 lần thử, phải thành công ít nhất 2/3 lần.
Nhờ cách tiếp cận này, NTA 8133:2021 được xem là một trong những bài test chuyên biệt hiếm hoi và khắt khe bậc nhất dành cho bình chữa cháy xách tay, khác với các tiêu chuẩn truyền thống chỉ đánh giá với gỗ, chất lỏng cháy hay khí.
Những giới hạn trong thực tế
Từ ngày 1/1/2025, NEN đã công bố phiên bản NTA 8133:2021+A1:2025, thay thế cho bản 2021 gốc. Về tên gọi và phạm vi, tiêu chuẩn mới vẫn giữ vai trò mô tả yêu cầu hiệu suất, phương pháp thử và cách ghi nhãn cho bình chữa cháy xách tay dùng trong cháy pin lithium.
Tuy nhiên, tổ chức không công bố rộng rãi chi tiết các thay đổi trong phần “A1”.
Tiêu chuẩn NTA 8133:2021 xây dựng kịch bản cụ thể, nhưng có thể không bao hàm toàn bộ tình huống trong thực tế.
Dù được đánh giá là một bước tiến quan trọng, NTA 8133 - kể cả bản có A1:2025 - vẫn mang những giới hạn nhất định khi áp dụng vào thực tế.
- Thứ nhất, kịch bản thử được chuẩn hóa chỉ xoay quanh một cấu hình pack pin cụ thể (khoảng 600 Wh, dạng cell pouch). Kết quả thử nghiệm vì thế phản ánh tốt khả năng của bình trong nhóm ứng dụng tương đương: Xe đạp điện, xe máy điện, thiết bị cầm tay, hệ thống lưu trữ nhỏ; không tự động bảo đảm hiệu quả tương đương cho các pack pin lớn hơn, kiến trúc khác (ví dụ pin lăng trụ prismatic, pin 18650) hoặc loại pin mà cell được bố trí sâu trong cấu trúc phương tiện.
- Thứ hai, bài test diễn ra trong môi trường phòng thí nghiệm với điều kiện được kiểm soát, từ cách châm cháy, khoảng cách phun, đến thời điểm bắt đầu chữa cháy. Trong thực tế, phát hiện cháy thường chậm hơn, việc tiếp cận pack pin có thể khó hơn khi vướng vỏ xe, khung xe, hay hàng hóa; người thao tác cũng chịu áp lực tâm lý. Những yếu tố đó có thể khiến kết quả thực tế khác với phòng thí nghiệm.
- Thứ ba, NTA 8133 chỉ là tiêu chuẩn đánh giá một phần năng lực của bình chữa cháy xách tay, chứ không phải là bộ “quy tắc tổng thể” cho mọi khía cạnh an toàn cháy nổ liên quan đến pin lithium. Thiết kế phương tiện, hệ thống giám sát nhiệt độ, bố trí trạm sạc, phương án thoát nạn và sự phối hợp với lực lượng PCCC vẫn là những mắt xích không thể thay thế.
FireThief và NTA 8133:2021
Sự xuất hiện của FireThief cho thấy năng lực nghiên cứu, phát triển các giải pháp chữa cháy chuyên biệt cho pin lithium ngay tại Việt Nam đang có những bước tiến rõ rệt. Việc một dung dịch gốc nước, pH gần trung tính, vừa chú trọng đến an toàn môi trường vừa vượt qua bài test theo NTA 8133:2021, là một tín hiệu tích cực cho các đơn vị vận hành bãi xe, trạm sạc, kho pin.
Tuy nhiên, như mọi công nghệ an toàn, FireThief và tiêu chuẩn NTA 8133:2021 cần được nhìn nhận trong đúng phạm vi của mình: Là công cụ để can thiệp sớm, khoanh vùng và giảm thiểu hậu quả của cháy pin lithium, chứ không phải “lá chắn tuyệt đối”. Việc lựa chọn, bố trí và sử dụng loại bình này vẫn cần dựa trên đánh giá rủi ro cụ thể, đào tạo con người và kết hợp với các giải pháp an toàn tổng thể ở cấp công trình và hệ thống.
