新能源电动汽车火灾事故灭火对策分析_张斌.pdf

AUTO TIME 119 NEW ENERGY AUTOMOBILE|新能源汽车 时代汽车新能源电动汽车火灾事故灭火对策分析1引言在当前能源危机和全球环境保护的背景下，发展以锂电池为代表的新能源电动汽车（下文简称电动汽车）已成为各个国家的主要政策。其中，我国宣布将在 2035 年停售燃油汽车，2050 年全面停止使用燃油汽车。在大政策的背景下，锂电池等一大批支撑新能源的技术迅速发展，我国电动汽车的拥有量也迅速攀升1，2。但由于电动汽车电池自身具有较高的危险性3，很容易发生火灾事故。根据国家应急管理部统计结果显示，2022 年第一季度全国共发生新能源汽车火灾事故 640起，同比增长 32%，且火灾数量远高于交通工具火灾数量平均增幅。由于电动汽车火灾事故屡发不止，不仅带来了较大的经济财产损失，人民群众的生命安全也受到了较大的威胁。因此，从提高电动汽车火灾灭火救援效率角度出发，为了更好地对电动汽车火灾事故进行救援，本文结合中国消防年鉴、事故报告等资料，从 2011-2020 年间选取了 100 起典型的电动汽车火灾事故进行统计分析，从中找到事故发生的规律，进而结合消防工作实际提出应对电动汽车火灾事故的策略。2电动汽车火灾统计分析2.1事故发生原因如图 1 所示，短路以及电器故障已成为发生电动汽车火灾的主要原因，占比超过了 79%。当电池出现故障后，电池内部的温度就会急速升高，很容易突破电池外壳引燃可燃物，火势迅速蔓延。从一些事故监控看，一旦电池开始着火，短短数十秒内就会迅速燃烧。电动汽车火灾中电池过充原因占比达到 15%。电池过充跟人们的充电习惯有很大关系，居民从方便角度出发，一般都选择晚上充一晚上，到早上起来时再拔下充电器，殊不知此举有很大危险。加之充电时一般都是无人监管，更容易出现问题。另外还有其他起火原因，例如自燃、人为纵火、改装等。2.2基于火灾发生时间段分析如图 2 所示，电动汽车火灾发生时间主要集中于凌晨 00：00 到 00：06 之间，所占张斌济宁市消防救援支队山东省济宁市272000摘 要：近年来，新能源电动汽车火灾事故数量逐渐增加。为了提高此类事故的灭火救援工作，本文首先根据相关统计数据，选取了自 2011-2020 年间发生的 100 起典型事故案例，分析了事故发生原因、发生时间段、发生季节等，并分析了火灾事故的特点；其次，根据分析结果和实际的灭火战斗灭火需要，从“提高电动汽车火灾事故的灭火战斗意识”、“充分利用灭火器和固定灭火设施”、“强化面对新形式火灾的灭火战斗教育培训”、“警惕发展成为成片电动汽车火灾”、“强化安全措施”等方面提出了强化灭火救援战斗效率的对策。关键词：电动汽车火灾统计分析灭火对策Analysis of Fire Extinguishing Countermeasures for Fire Accidents of New Energy Eectric VehiclesZhang BinAbstract：In recent years,the number of fire accidents of new energy electric vehicles has gradually increased.In order to improve the fire fighting and rescue work of such accidents,this paper first selects 100 typical accident cases that occurred from 2011 to 2020 according to relevant statistical data,analyzes the causes,time periods,seasons,etc.,and analyzes the characteristics of fire accidents.Secondly,according to the analysis results and the actual needs of firefighting,countermeasures to strengthen the efficiency of firefighting and rescue combat are proposed from the aspects of“improving the awareness of firefighting of electric vehicle fire accidents”,“making full use of fire extinguishers and fixed fire extinguishing facilities”,“strengthening firefighting education and training in the face of new forms of fire”,“vigilance against the development of electric vehicle fires”,and“strengthening safety measures”.Key words：electric vehicle fire,statistical analysis,fire extinguishing countermeasures120 AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE|新能源汽车比例高达 79%。如上节分析，电池过冲是引发电动汽车火灾事故的一个重大原因，这与居民的充电习惯有很大关系。居民大都在晚上睡觉时充一晚上，24：00，也就是人们刚刚入睡后，如果发生火灾也必定造成极大的损害。且晚上人们大都在睡眠状态，警惕性较低，容易忽视电池发生的变化。因此，凌晨过后是电动汽车火灾事故的高发时段，这个而且早期危险难以发现，使得电池开始着火后服初期火势很难得到控制，进而发展到建筑火灾，带来的损失很大。在 18：00-24：00 时间段内引发火灾次数占比为 13%。18 点大都是人们下班后的时间，此时居民下班时即将使用了一天的电动汽车进行充电。不过由于刚开始充电，所以电池发生故障引发火灾的概率低于凌晨之后。06：00-12：00以及 12：00-18：00 两个时间段的电动汽车火灾占比分别为 6%与 2%，这时间段内，电动汽车的使用频率高，又因其是白天，能及时发现火情，并及时处置，因此引发亡人火灾事故的比例相对较低。2.3基于火灾发生季节分析如图 3 所示，按电动汽车火灾事故发生频率排名，分别是秋季、冬季、夏季和春季，占 比 分 别 为 36%、26%、25%和 13%。秋季和冬季发生的频率最高，可能与电池的性能有关，入秋及入冬时，气温下降较大，很大程度上影响了电池的性能，加之人们习惯对电池进行过充，天气也干燥，很容易导致短路和泄露等情况发生，进而导致火灾事故。而夏季和春季气温相对较高，且雨水较大，空气湿度大，所以相对火灾事故发生率较低。图3火灾发生季节36%秋季25%夏季13%春季26%冬季图1电动汽车火灾原因36.5%电气故障14.4%过冲43.3%短路5.8%其他79%00:00-06:00图2火灾发生时间段2%12:00-18:006%6:00-12:0013%18:00-24:003电动汽车火灾特点分析3.1高压电击当前电动汽车的电压在 300V 以上，而人体能够承受的安全电压仅由 36V。电动汽车有复杂的电路布置，尽管按照设计要求，车辆在熄火后有断电操作，但发生火灾后，不能保证相应操作会正常进行。因此，新能源汽车着火后如果触碰锂电池阵列组件，具有较大的触电风险。3.2容易释放大量有毒气体锂电池的工艺技术比较复杂，加之锂属于活泼金属，因此为了提高锂电池的热安全性，厂家添加了许多材料如含氟阻燃剂、A1F3 材料等。但同时，锂电池着火后很容易产生大量的烟气，有毒烟气包括氟化物、一氧化碳、碳颗粒物、一氧化氮、铅类化合物等，一旦吸入上述气体很容易造成人体损伤。这造成汽车乘客如果逃离不及时，会产生伤亡。3.3电动汽车火灾容易造成人员伤亡与财产损失虽然电动汽车使用能够给人们带来极大的便利性，但会造成较大的人员伤亡。这是因为一是电池燃烧速率快、产生的烟气大且有毒，加之电动汽车是受限空间，会阻碍人员的逃脱，尤其是车祸等原因造成的着火，驾驶员和乘客本以受伤，逃离更加困难。其次，电动汽车动力来自电池，一旦着火后会影响汽车功能，原本正常的功能受到较大影响，造成人员逃生困难。第二，造成的财产损失都可能较严重。电动汽车一旦着火意味着锂电池等已经报废失效，加之汽车火灾蔓延迅速，着火后汽车即以不能使用，损失较大。此外，随着电动汽车数量的增多，电动汽车统一充电区域具有很大的危险，一旦其中某辆电动汽车着火，其他电动汽车也会被迅速引燃，造成的损失更大。4强化灭火救援的对策电动汽车火灾事故历年来屡见不鲜。上文总结了电动汽车火灾事故发生的特点等，本章将结合上文和灭火战斗原则等，就强化电动汽车灭火救援提出相应对策。4.1提高电动汽车火灾事故的灭火战斗意识第一出动力量的到达时间将很大影响灭AUTO TIME 121 NEW ENERGY AUTOMOBILE|新能源汽车 时代汽车火战斗的效率。从前文可以看出，每日的凌晨 00：00 到 00：06 之间是电动汽车火灾的高发时间段。而此时段也是消防救援人员普遍休息的时间段。对于消防站出警，都应该形成一种强烈的意识，发生的居民火灾是否是电动汽车火灾事故，只有如此才能在到达现场之前迅速的转换意识，提前布局，提高行动效率。落实到实际工作中，作者认为，一是应该在电动汽车火灾多发季节的晚点名或晚上装备检查时，就电动汽车灭火战斗事宜进行强调，提高大家的思想意识；二是就灭火装备进行检查，提习惯性动作，便于到达现场迅速展开。4.2充分利用灭火器较多电动汽车火灾虽然烟气量较大，但火势可能不大。因此，最快速、有效的方法还是利用干粉灭火器。消防车都配备了干粉灭火器。消防员到达现场后，应该首先携带干粉灭火器扑灭火源；如果火势形成一定规模，应该铺设水带，使用多支水枪进行灭火。4.3强化面对新形式火灾的灭火战斗教育培训教育培训体现在，一是从上层建筑出发，组织专人多学习全国成功的灭火救援案例，找到成功的经验，针对一些不足，有针对性的进行训练和演练，摸索出经验和成果后向全省或全市进行推广；二是要走出去和请进来，所谓走出去是指，电动汽车日新月异，许多方面还是我们所不熟悉的，我们要善于走出去，到地方企业或生产基地去实地查看，观摩他们的生产过程，结合我们的灭火战斗实际经历形成自己的思考；所谓请进来是指，我们可以请企业的工程师来给我们授课，讲解产品的火灾危险性，火灾性质，如何扑灭等知识。多交流多走动形成良好的状态，既提高了企业的消防水平，也提高了我们的作战行动效率，更保障了消防救援人员的安全。作者简介张斌：（1978.10），男，汉族，山东省消防救援总队济宁支队市中大队政治教导员（三级指挥长），专业技术 9 级。研究方向：主要从事灭火与应急救援研究。4.4警惕发展成为成片电动汽车火灾目前，许多地方都设有电动汽车停车棚，实行电动汽车统一存放，极大的避免了人员伤亡案例的出现。然而，有些相关火灾案例显示单个电动汽车着火极易发展成为成片电动汽车火灾，并且伴有爆燃危险。这种火灾发展极快，当消防队到达现场后火势已经发展成熟。因此，作者认为我们到达现场的首要任务应该是防止火焰蔓延。首先，对于未引燃的电动汽车应该及时疏散，避免火灾范围进一步扩大；第二，检查是否有蔓延到毗邻建筑的风险，如果有，应该疏散建筑人群，设置水枪保护相邻建筑；第三，集中水枪，扑灭电动汽车火势。总的来说，对于成片电动汽车火灾事故，更多的是以保护有价值目标，防止蔓延为首要目的。4.5强化安全措施电动汽车着火后发生爆燃、爆炸、释放大量有毒气体是事故的特点之一。佩戴空气呼吸器是灭火战斗的第一要求。对于强化个人防护装备的使用，作者提出几点意见，一是一定要佩戴空气呼吸器。电动汽车火灾的烟气可能不大，但其中有毒气体居多。为此，佩戴空气呼吸器是必然要求，不能因为是室外开放空间作战就忽视空气呼吸器的作用。此外，空气呼吸器的使用时间一般小于30min，指定专门人员做好记录是必要的，便于指挥员提前发出预警，避免伤亡情况；二是是防止触电风险和爆燃风险。这是扑救电动汽车火灾需要警惕的危险。对于触电风险，切记接触损坏的电池，其次，扑救火灾时可以用水枪间歇断流进行试探，防止触电。对于爆燃，应该佩戴好全身防护装备，尤其是头盔面罩，防止灼伤。此外，一定要防止高压击伤。按照电动汽车的设计要求，车辆着火后会自动进行断电，但不排除措施失效的情况。因此，现场因首先检查并落实断电。为此，可以利用剪切钳等工具断开电池的连接线，杜绝供电。也可以断开手动维修开关（MSD），根据高压安全操作指导手册断开手动维修开关并妥善存放。参考文献：1 彭扬.典型车用锂离子动力电池火灾危险及其控制方法研究D.中国科学技术大学，2021.2 毛亚岐.基于火灾危险性分析的客车防火开发体系研究 D.中国科学技术大学，2019.3RAFAEL F F L，EDILSON F，ARRUDA L B，et al.Optimization model to assess electric vehicles as an alternative for fleet composition in 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