引言
经过多年持续政策的鼓励支持和行业的不懈努力,中国新能源汽车技术水平显著提升,产业体系日趋完善,产品竞争力大幅增强,产销量、保有量均居世界首位,新能源汽车产业进入叠加交汇、融合发展的新阶段。2021年,中国新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,市场占有率达到13.4%,高于上年8个百分点,但随着新能源汽车行业火热的同时也面临诸多安全问题,尤其是新能源汽车起火事故频发,严重影响行业的发展和消费者的积极性,政府和社会各行业积极应对,将安全问题视为首要解决的瓶颈,努力为新能源的健康发展铺平道路。
1、新能源电车的火灾特点
第一,存在较多的装置管线,灭火用时长。新能源电车具有复杂的内部管线和装置,其中许多都是可燃物。曾有一项关于电动汽车电池的自由燃烧试验,约90min持续可见电池火焰,能达到916℃的高温。同时,当汽车发生火灾后,会快速蔓延,出现大面积的燃烧,一般灭火剂存在较大的扑救难度,且受车架、护栏和座椅等阻碍,灭火剂很难直击起火点,影响灭火的效率。第二,存在较多有害气体。电车电池燃烧速度快,仅6s就能形成猛烈火势,有着较长的火焰喷射距离(约5m),同时火焰周围会伴有许多喷溅物。另外,当电池出现燃烧,会有大量化合物产生,如醚、烷烃、烯烃等,这些都会威胁到救援人员与车内人员的安全。第三,面临较高的触电危险。电池若因为撞击、火灾等出现挤压、穿刺和损坏等情况,会导致液体泄漏,当存在导电介质时,就有较大概率引发人员触电。另外,当前,锂电子电池组被多数电动汽车作为储电单元,而这类电池负极材料与空气接触后,会出现剧烈氧化,也会导致逃生、救援难度加大。
2、电动汽车火灾特点
2.1事故具有突发性,火势蔓延迅速
新能源汽车在正常行驶,或充电、机械碰撞、高温冲击、涉水等相关情况下都会对电池造成不同程度的损伤,都有可能发生火灾。如2019年8月14日,四川宜宾市江淮新能源汽车发生起火自燃事件,车辆在行驶过程中突然冒烟,瞬间爆燃,整车冒烟至起火仅数秒时间。
2.2有毒气体、液体泄漏造成次生伤害
锂离子电池在燃烧过程中本身也会产生大量氟化物、烷烃、烯烃、醚等化合物,燃烧前和熄灭后特别明显,这些物质都具有不同程度的毒性。锂离子电池的电解液为有机易挥发性液体,有很大的腐蚀性。该物质对人体的危害很大,如果通过吸入、食入、经皮吸收等方式侵入人体,就会表现为中等强度毒性。锂离子电池燃烧时常伴有大量的热量和气体,且锂离子电池空间具有狭小紧密的结构特点,在安全阀失效的情况下,能量的挤压是可以引发爆炸的。
3、新能源电车火灾事故的防控策略
新能源电车的火灾诱因来自多个方面,因此要想有效防控电车火灾事故,也应多主体、多方面发力,即政府、消防救援部门、汽车生产商和车主都须发挥自身作用,旨在有效防控电车火灾的发生,降低火灾带来的影响。
3.1消防救援部门
消防救援部门(各消防救援支队及消防救援大队)主要任务是在新能源电车火灾事故发生后,及时采用有效措施扑灭火情。第一,接警调度。各消防救援支队或大队在接警时,要尽量掌握更多的火灾信息,如事故发生地点和时间、灾害规模、车内是否有人员被困等,如果是车主报警则要了解汽车的类型,同时保持和车主的沟通,旨在对火灾发展情况拥有全面掌握。并且,要结合电车蔓延规模与事故类别,对辖区内的干粉、泡沫和水罐等车辆,以及救生、破拆、防护等装备的调集。泡沫、水罐消防车,重点是对次生火灾与周边飞火进行扑救。若灾害具有较大规模,则要及时调集一些社会应急联动单位,如医疗、供电与公安交警等,同时做到厂家技术人员、灭火救援专家等到场协同处理。第二,侦察火情。消防救援队伍抵达现场后,为免受到爆炸波与有毒烟气等影响,要结合灾害类型正确穿戴灭火防护服、绝缘手套及空气呼吸器等。第三,应急处置。救援人员在固定车辆时,可采用挂P挡、使用紧急制动器、设置车轮固定板等方式。然后,借助电池组分离阀门,将电源控制线切断(通常电源控制线的位置在车辆后备箱与驾驶室同侧位置,若没有分离阀门,要佩戴绝缘手套进行手动断电),并将动力控制器保险丝拔掉。
3.2规范现场处置
1.消防人员到达火灾现场后,应立即划分警戒区域,设立警戒标识,控制火灾现场,并疏散无关人员。2.若有条件接近起火车辆,应第一时间通过操作手动应急断路器或者断开汽车锂电池的正负极等方式切断车辆电源,并拔掉动力控制器的保险丝。3.根据车辆的状态,采取支撑、牵拉等方式对车辆进行稳固,防止车体结构发生位移导致锂电池热失控加剧,保证作业安全。4.设立安全观察小组,充分利用热成像仪等检测设备对起火车辆及周边环境进行持续监测,发现车体漏电、温度急剧升高、有害气体产生等异常情况时注意加强防护,必要时撤离现场,并采用雾状射流掩护。
3.3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,现场应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。
结束语
伴随国家不断推进国内电车化进程,锂离子电池技术的不断发展,我国的新能源电车保有量将不断增加,但也将面临更多的电车火灾事故问题。尤其是近段时间大型新能源电车厂商所出现的火灾事故,使得更多消费者开始担忧新能源电车的安全问题,这将会给该产业的稳定发展形成很大影响。
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