淺談新能源電動汽車事故類型及處置對策

hth下载地址 陳聰

摘要：隨著新能源汽車裝機的需求不斷旺盛，我國新能源汽車火災逐年增加。鑒於(yu) 此，本文從(cong) 磷酸鐵鋰和三元材料本質安全、事故類型及特點、災情特征及災情研判出發，分析新能源汽車(鋰電池)處置措施，提出了智慧消防解決(jue) 新能源汽車安全的方法。

　　關(guan) 鍵詞：新能源 汽車 火災措施

　　在碳達峰、碳中和的驅動下，新能源汽車產(chan) 業(ye) 迎來了新的發展機遇，目前我國已成為(wei) 的新能源電動汽車生產(chan) 大國。對於(yu) 新能源汽車行業(ye) ，一方麵要求動力電池有更高比能量和更大充電倍率，導致安全隱患增加；另一方麵，早期不成熟的新能源汽車運行時間長，逐步進入高危期，其安全問題已經成為(wei) 懸在汽車行業(ye) 、電池企業(ye) 及消防部門頭上的一把刀。近期國內(nei) 外發生的多起電動汽車自燃、運行途中著火事件，引起了社會(hui) 和消防救援隊伍的持續關(guan) 注，這對滅火救援和新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展又提出了新的挑戰。加強新能源汽車火災防控與(yu) 滅火對策研究已刻不容緩。

1磷酸鐵鋰和三元材料本質安全

　　以鋰電池為(wei) 動力源的電動汽車占據市場的地位，目前市場上80%以上的電動汽車采用鋰電池作為(wei) 動力源，而現階段常見的鋰電池為(wei) 磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池"。在電動汽車應用領域，與(yu) 三元體(ti) 係鋰電池相比。首先，磷酸鐵鋰電池所儲(chu) 存的電能較低，但是其熱穩定性較好；受磷酸鐵鋰材料低電子與(yu) 離子電導率的影響，其電池低溫性能較差。在-20℃時，容量僅(jin) 為(wei) 常溫的70%左右，而同體(ti) 係的三元電池可達到70%以上。其次，滿電態的磷酸鐵鋰材料在700℃左右出現熱分解。而三元材料在200-300℃熱分解。所以磷酸鐵鋰相對安全"。除此之外，磷酸鐵鋰成本低於(yu) 三元鋰電池。綜合兩(liang) 種材料的特點，磷酸鐵鋰以成本相對低、循環壽命長、本質安全性能高等優(you) 點在商用車和物流車占據地位。而三元鋰電池以低溫續航長、能量密度高成為(wei) 乘用車選。

　　對於(yu) 磷酸鐵鋰電池而言，一般內(nei) 部產(chan) 生的溫度較低，小於(yu) 逸出可燃氣體(ti) 的點火能，需要有外部引火源才能著火；對於(yu) 三元鋰電池而言，一般內(nei) 部溫度較高，大於(yu) 逸出可燃氣體(ti) 的點火能，鋰電池破口時，可直接引燃逸出的可燃氣體(ti) 。

　　從(cong) 風險角度看，電動汽車或混合動力汽車與(yu) 內(nei) 燃機車的區別在於(yu) 火源的位置和特征。不同的鋰電池電化學體(ti) 係，熱失控時內(nei) 部發生的副反應不同，產(chan) 生的溫度和壓力也不同導致著火形式不同。以三元鋰電池為(wei) 載體(ti) 的新能源汽車為(wei) 主動式著火，其著火過形成的火焰噴射距離較長，易形成噴射火，約為(wei) 3-5m。以磷酸鐵鋰電池為(wei) 代表的被動式預混氣體(ti) 火形式，一般需要有外部引火源才能著火，易形成射流火。因此，不論什麽(me) 類型的鋰電池，其蔓延速度都較快，這對初期火災處置帶來嚴(yan) 峻的挑戰。

2事故類型及特點

　　電動汽車安全事故往往發生於(yu) 多個(ge) 場景其影響因素、機理比較複雜。目前電動汽車著火原因主要有電池問題、碰撞、浸水、零部件故障、使用問題及外界原因。電動汽車著火時車輛的狀態為(wei) 充電後的靜置狀態、充電狀態及行駛狀態。由此可知：電池問題是著火事故的主要原因，充電過程、充滿電後的靜置狀態是著火事故的主要構成部分。從(cong) 滅火收援的角度看，主要可以分為(wei) 電池本身、車輛事故、充換電設施及其他原因引發的安全事故。電動汽車發生碰撞、翻車時，電池組可能受到擠壓、穿刺，從(cong) 而引發火災危險。車輛出現涉水情況時，電動汽車的電池可能會(hui) 出現短路甚至引起爆炸。車輛在充電時，往往由過充、大電流等因素引發火災事故。針對相應事故類型進行有針對性處理，以便能夠達到快速處理事故，爭(zheng) 取救援時間。

3消防處置措施

　　3.1災情特征

　　電動汽車起火的本質來源於(yu) 電池熱失控，若熱失控產(chan) 生的熱量不能夠及時地排出，高溫會(hui) 加速動力電池老化從(cong) 而引發起火災甚至爆炸P。該災情本質造就的新能源汽車火災顯著特點為(wei) 自帶氧、自封閉、易複燃、危害大。

　　3.2災情研判

　　3.2.1辨識車輛

　　電動汽車火災撲救難點在於(yu) 電池容量位置。指揮員到達現場，首先通過尋找外部標誌辨識車輛，如徽標(特斯拉行李箱右側(ce) “DUAL MOTOR”徽標)、**形狀的車門，也可通過其車輛識別號碼識別，確定車輛的製造廠商、型號和年份，以獲取更具體(ti) 的車輛信息。一些混合動力和電動車型可能從(cong) 外部標識無法識別，但車輛仍然會(hui) 有高電壓警告標簽和其他二級指標，如在日係車Leaf上的“*排放”標識。通過車輛的辨識使得滅火救援人員能夠迅速了解該車的動力電池種類、容量以及高壓線路的布置等結構，為(wei) 滅火救援的開展奠定基礎。

　　3.2.2切斷電源

　　消防救援人員到達現場，拔下乘用車。麵包車鑰匙後，車輛會(hui) 自動斷開動力電池。拔下物流車車頭後側(ce) 的開關(guan) ，切斷電池供電。旋轉大巴車車體(ti) 兩(liang) 側(ce) 的開關(guan) ，切斷電池供電。根據不同車輛的製動裝置，確保車輛處於(yu) 駐車狀態。純電動汽車沒有發動機，聽不到聲音切不可認為(wei) 車已熄火(Model3),如果在用檔位為(wei) 前進檔或倒檔，即使輕踩加速踏板

　　也可能導致車輛快速加速。所以指揮員要查清斷電情況並確保已啟動駐車製動器，按換檔杆端部的按鈕，以切換到駐車檔。

　　關(guan) 閉點火鎖鑰匙，關(guan) 閉電源開關(guan) ，確定電源開關(guan) 的開、閉啟狀態，確認負極柱，拆下負極線斷開低壓蓄電池，但要注意低壓蓄電池斷開3分鍾後在操作其他程序。在條件允許的情況下，斷開維修開關(guan) 及動力電池正負極母線，同時要對動力電池正負極母線插接件及線束端插接件用絕緣膠帶進行絕緣密封，防止短路及進入異物。

　　如果火勢處於(yu) 初期階段，應立即采取斷電措施，並且還要將車鑰匙裝入信號屏蔽袋，將其放置距車輛10米以外的地方。如果是幹燥的環境，發生緊急狀態需要切斷高壓，指揮員帶絕緣手套拔掉高壓盒上的MSD。如果是雨天或者車輛涉水，指揮員應及時疏散乘客，並聯係車輛銷售商等專(zhuan) 業(ye) 人員處理。

　　3.2.3辨識電池分布

　　不同品牌車型、不同電池配置的車輛，乘用車動力電池一般安裝在車廂底盤下麵和後排座椅下麵。純電車底盤比較緊湊和空曠且電池比較大，所以基本安裝在汽車底盤。如北汽紳寶汽車的電池在整個(ge) 底盤、特斯拉汽車的電池在底盤副駕駛側(ce) 。而混合動力的汽車電池比較小，一般布置在後備箱或者後排座椅下麵。箱式電動貨車(物流車)的電池一般放置在車體(ti) 兩(liang) 側(ce) 或車體(ti) 後側(ce) 。重卡汽車(物流車)的電池一般位於(yu) 在駕駛室後側(ce) 。純電動公交車的電池一般布置在車頂、底部、後部及尾部。

　　3.2.4辨識附件狀態

　　要確認車輛的12V直流電源是否處於(yu) 禁用狀態。檢查安全氣囊或預緊裝置，由於(yu) 安全氣囊可以在禁用後保持動力長達10秒，即使關(guan) 閉高壓係統，安全氣囊仍可能仍然處於(yu) 激活狀態。同時不要隨意破拆、切割汽車，稍有不慎會(hui) 導致嚴(yan) 重的電燒傷(shang) 、電擊及觸電。

　　3.2.5辨識安全距離

　　高壓電池組著火時，通常會(hui) 伴有呼嘯、爆裂聲、電弧或者電火花，同時要特別注意隨著電池溫度持續降低，氟化氫的濃度會(hui) 持續增長。2015年7月22日，廈門市鋰電池電動汽車火災，電動車內(nei) 部出現大電流電弧將車體(ti) 擊穿的痕跡。動力電池熱失控後，車輛底盤位置的電池包首先有煙氣生成，煙氣濃度逐漸增大，顏色由白色變為(wei) 黑色且濃度較高時開始有火焰噴出，荷電狀態越高反應越猛烈，一般可達到2m以上的距離。安全員聽到爆裂聲、嘶嘶聲及看到煙氣顏色變化能夠做到提前預警，發出警報後，確保與(yu) 事故汽車保持至少15米的距離。

　　3.2處置對策

　　(1)對於(yu) 車輛電池火災，應在上風向部署力量，人員不得位於(yu) 泄漏口等危險區域由於(yu) 高壓電池處於(yu) 保護殼中，滅火劑很難直接噴到電池上，因此消防指揮員可以使用特殊的千斤頂或者叉車將汽車從(cong) 一側(ce) 頂起，出一支直流水槍冷卻底盤，降低電池周圍的溫度。從(cong) 防火角度看，應在電池組處設置消防接入口，當災情處於(yu) 中期火災時，可以接入消防車、消防栓，快速將消防水輸送到電池熱失控部位，防止火災蔓延和擴大，將損失減小。如2020年5月29日，河南鄭州消防員通過翻轉車體(ti) 拆卸電池成功處置新能源汽車火災。2021年6月16日，雲(yun) 南昆明經濟開發區大隊消防員利用叉車頂起車輛冷卻電池表麵防止新能源車起火。

　　(2)高精尖裝備聯合使用。指揮員可以利用新型消防滅火機器人出水壓製火勢，冷卻車輛，大型無人機連接30mm水帶噴射氣液兩(liang) 相滅火劑(全氟己酮和水),快速控製災情發展，為(wei) 撲救新能源汽車火災創造合適

的時機。　　

(3)對於(yu) 充電站火災，將其視為(wei) 帶電的電氣火災，若車輛已插入充電站，應在安全的情況下盡快拔下插頭，同時切斷充電站電源；若充電站內(nei) 新能源客車電池組發生火災，指揮員的應放在四周充電或停靠車輛的安全。

　　(4)指揮員到達現場，如發現有刺激性味道，應佩戴帶全套個(ge) 人防護裝備，打開車窗和行李箱使車輛通風，並使用水驅動排煙機正壓排煙或將水槍調整成開花狀態稀釋煙霧，以防止煙霧積聚。

　　(5)新能源汽車安全數據平台與(yu) 國家智慧消防數據平台無縫連接，通過智慧消防對電動汽車事故進行全天候監測，提前預判並及時預警，為(wei) 消防爭(zheng) 取到寶貴時間並提供數據支持。

(6)由於(yu) 鋰電池具有複燃性，電池明火撲滅後，應繼續出水降溫，持續不間斷使用熱成像儀(yi) 測、測溫儀(yi) 監測電池周圍溫度，待電池溫度降至160℃以下，確定無複燃風險後方可收整器材歸隊。

4hth下载地址汽車充電樁運營管理平台

充電運營管理平台是基於(yu) 物聯網和大數據技術的充電設施管理係統，可以實現對充電樁的監控、調度和管理、提供充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體(ti) 驗和服務質量。用戶可以通過APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時也能為(wei) 充電站提供更準確的充電需求數據，方便後續的調度和管理。通過智能監控設備，對充電樁的功率、電壓、電流等參數進行實時監控，及時發現和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進行控製和管理，確保充電樁在合理的功率範圍內(nei) 充電，避免對電網造成過大的負荷。

4.1功能介紹

4.1.1充電服務

充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等。

4.1.2首頁總覽

總覽當日、當月開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，累計的開戶數、充值金額、充電金額、充電度數、充電次數、充電時長，以及相應的環比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統計。

4.1.3交易結算

充電價(jia) 格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關(guan) 報表。

4.1.4故障管理

故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為(wei) 用戶管理故障和查詢提供方便。

4.1.5統計分析

統計分析支持運營趨勢分析、收益統計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態勢。

4.1.6運營報告

按用戶周期分析汽車、電瓶車充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

4.1.7APP、小程序移動端支持

通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成後，即可進行充電。

4.1.8資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監測，充電樁異常交易監測。

4.2產(chan) 品選型

4.3 改造項目充電樁配置安裝推薦表

表3.1 改造項目充電樁配置安裝推薦表

5hth下载地址智慧用電管理雲(yun) 平台

hth下载地址AcreICloud-6000安全用電管理雲(yun) 平台是針對我國當前電氣火災事故頻發而研發的一套電氣火災預警和預防管理係統。該係統是基於(yu) 移動互聯網、雲(yun) 計算技術，通過物聯網傳(chuan) 感終端，將辦公建築、學校、醫院、工廠、體(ti) 育場館、賓館、福利院等人員密集場所的電氣安全數據，實時傳(chuan) 輸至安全用電管理服務器，為(wei) 用戶提供不間斷的數據跟蹤、統計分析和安全監管。平台將發現的各種安全隱患信息及時告警提醒，並推送給相關(guan) 人員，以便及早發現和消除隱患，真正做到防患於(yu) 未然。

5.1功能介紹

5.1.1實時監測

可查看設備的狀態、實時數據、曆史數據，巡檢記錄和報警信息。

5.1.2報警推送

可提供短信、郵件、APP推送、語音外呼、語音播報、微信小程序推送、微信公眾(zhong) 號推送、釘釘推送通知等多種方式進行異常通知。

5.1.3隱患管理

隱患查詢→隱患派發→隱患處理，通過隱患的完整流程，形成閉環，跟蹤每一個(ge) 隱患的工單狀態。

5.1.4遠程控製

管理人員可以遠程設定探測器的各種參數值，或者對監控設備進行分閘、合閘、複位、消音、自檢和遠程設置等操作，方便管理，同時提高工作效率。

5.1.5用戶報告

針對項目一個(ge) 周期內(nei) 的用電數據進行匯總，生成安全用電分析報告。

5.2產(chan) 品選型

5.3 現場圖片

安裝在汽車充電樁前端

電動汽車充電樁集中安裝

6結語

　　消防救援隊伍應重視以鋰電池為(wei) 載體(ti) 的新能源汽車火災撲救規程，從(cong) 實戰化視角出發，謀求新業(ye) 態滅火理論及戰術戰法的創新，充分運用現代化精良裝備撲救新業(ye) 態、非常規類火災。如：消防坦克、無人機等裝備。從(cong) 個(ge) 人安全防護看，火災被撲救之後，氟化氫(HF)會(hui) 保持很高的濃度，消防指戰員應特別注意，以防中毒。