在美国纽约市，你几乎每隔几个街区就能遇到一辆电动自行车，从你身边飞驰而过。
近年来，电动自行车越来越受欢迎，尤其是在快递员群体中。每天都有数以千计的快递员骑着它们在纽约街头穿梭。
但电动自行车数量的暴涨引发了许多由电池引起的火灾，其中一些甚至致人死亡。
现在，纽约市政府希望通过更换电池来避免更多的火灾。一项试点项目将为少数快递员提供无需充电的替代方案，包括部署提供满电电池的交换站。
支持者表示，该计划可以为城市内小型电动载具供电新模式奠定基础，这种模式既方便又可以降低火灾风险。
但是，考虑到我们在日常生活中、电动自行车等领域所使用的电池数量之多，通往消防安全的道路可能会漫长而曲折。
换电解决方案
据纽约市统计，2019 年至 2023 年间，该市因电池引发的火灾数量增加了近九倍。
人们对电池起火愈发担忧。2023 年 3 月，纽约市长埃里克·亚当斯（Eric Adams）宣布了一项试图解决该问题的计划，其中包括对电动自行车及其电池的监管措施、打击不安全充电行为以及对快递员提供帮助。
虽然电池起火的原因多种多样，但许多事故似乎是由公寓楼内电动自行车充电引起的，包括 2024 年 2 月份的一场大火，造成一人死亡，22 人受伤。
为了解决充电问题，纽约市推出了一个新试点项目，参与者是用电动自行车的快递员。
在六个月的时间里，100 名送货司机将匹配三家初创公司中的一家，这些公司将提供一种无需在公寓楼内充电的解决方案。
其中一家初创公司 Swiftmile 正在建造类似自行车架的快速充电站，可以在两小时内将电动自行车充满电。
另外两家公司，Popwheels 和 Swobee，正在提出一种不同的、可能更快的解决方案：更换电池。骑手可以把没电的电池换成满电电池，而不是苦等它充满电。
（来源：STEPHANIE ARNETT/MITTR | ENVATO）换电这种解决方案已经被用于电动汽车上，但主要集中在亚洲。中国汽车制造商蔚来运营着一个换电站网络，可以在不到三分钟的时间里为汽车换好新电池。
Gogoro 是《麻省理工科技评论》选出的 2023 年度气候技术公司之一，该公司拥有一个电动滑板车电池交换站网络，每天可支持 40 多万次电池交换。
Popwheels 联合创始人兼 CEO 巴汝奇·赫兹非德（Baruch Herzfeld）表示，这一概念需要针对纽约和送货员的实际情况进行调整。
“但如果我们实现了。”他说，“我们认为纽约的每个人都将能够使用小型电动载具。”
像蔚来这样的电池交换网络大多只包括一家公司的设备，使制造商能够完全掌控车辆、电池和交换设备。这是因为实现电池交换的关键点是车队的通用性，许多车辆都可以使用相同的系统。
Popwheels 联合创始人兼总裁大卫·哈默（David Hammer）表示，幸运的是，送货司机在纽约市已经形成了一支车队。
据估计，纽约市 6 万多名快递员中，约有一半依赖电动自行车。他们中的许多人使用 Arrow 品牌的自行车，上面装有可拆卸电池。
对于工作时间紧张的快递员来说，方便是重中之重。纽约交通部门的政策顾问艾琳·菲格罗亚·奥尔蒂斯（Irene Figueroa Ortiz）说：“对很多人来说，电池充电和电池更换只是技术上的不同。但对快递员来说，这关乎他们的生计。”
为了完成纽约的试点项目，Popwheels 正在全市多个地点建造电池柜，其中包括 16 个电动自行车电池充电槽。
乘客将使用智能手机应用程序打开柜门，插入用过的电池，然后从另一个插槽中取出充满电的电池。
哈默说，根据该公司的估算，每个机柜应该能够支持 40 到 50 名骑手使用。
哈默说：“也许这会带来一个更大的愿景，将电池交换作为城市未来的一部分。
但就目前而言，它正在解决快递员面临的一个非常现实和紧迫的问题，即他们如何才能工作一整天，赚取合理的薪酬，并且不必冒着电池起火的生命危险。”
一个日益严重的问题
锂离子电池为笔记本电脑、手机、电动载具（包括汽车、卡车和电动自行车）等产品提供动力。其电池化学的一个主要优势是能量密度，即将大量能量装入一个小容器的能力。但所有能量储存方式都可能是危险的。
电池在充电、使用，甚至是储存过程中都可能起火。通常来说，当电池周围的温度上升到不安全的水平时，或者电池出现物理问题导致短路，使电流无法正常流动，就会着火。这些因素会引发一个名为热失控的危险过程。
大多数电池都装有电池管理系统来控制充电，防止温度飙升和引发火灾。Popwheels 消防安全工程和硬件设计负责人本·霍夫（Ben Hoff）说，如果这个系统出现故障，或者电池没有安装这个系统，那么充电就可能导致起火。
2024 年 2 月底，一些参加了纽约充电试点项目报名活动的快递员表示，他们寻找电池替代解决方案的原因之一就是安全。
“我真的很担心这一点。”长期从事快递工作的何塞·萨米恩托（Jose Sarmiento）在活动中说，“即使在我睡觉的时候，我也会惦记着电池。”
Popwheels 的哈默说，更换电池也可能让电动交通方式变得更安全。该公司严格监控着它们提供给骑手的电池，其监控系统包括安装在充电柜中的温度传感器。
如果电池出现过热，充电可以立即停止。如果火灾碰巧出现在充电柜内，气溶胶灭火系统可以减缓火势。
Popwheels 提供的电池也经过了 UL 认证（译者注：UL 是美国保险商试验所（Underwriter Laboratories）的英文简写），这意味着它们必须通过第三方安全测试。
哈默说，纽约市去年起禁止销售未经认证的电池和电动自行车，但许多骑手仍在使用。
美国马里兰大学研究电子设备可靠性和安全性的教授迈克尔·佩奇特（Michael Pecht）说，低质量的电池更容易引发火灾，这个问题通常可以追溯到制造过程。
佩奇特解释说，电池制造设施应该像医疗手术室或半导体制造设施一样干净。随着时间的推移，电池中的灰尘和污垢可能会造成大问题，因为电池的充电和放电会导致细微的物理变化。
经过足够多的充电循环后，即使是微小的灰尘颗粒也会导致短路并引发火灾。
低质量的制造工艺使电池更容易起火，但想要严格控制每年生产出的大量电池是一项艰巨的任务。
大型制造商每年可以生产数十亿块电池，这使得电池起火的解决方案变得复杂，佩奇特说：“我认为有些人只想要一个简单的答案。对我来说，简单的答案并不存在。”
提供制造精良的电池和严格控制充电过程的新项目可能会减少安全问题。但获得真正的进展需要迅速而显著地扩大规模，同时制定法规并不断与社区接触。
Popwheels 需要在纽约市安装数百个电池交换柜，才能支持足够多的快递员。试点将有助于确定骑手是否愿意使用新的充电方式，毕竟这关乎他们的生计。
正如哈默所说：“如果他们不愿意用它，那这个技术就没有任何意义。”
作者简介：凯茜·克龙哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技评论》的气候记者，专注于可再生能源、交通以及技术如何应对气候变化。她还曾是一名自由科学和环境记者，为 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒体撰稿。在从事新闻工作之前，她是一名材料科学的研究员。
支持：Ren
运营/排版：何晨龙
