職業院校新能源汽車實訓室安全措施探討

杭州汽車高級技工學校 費麗東

由于國家對新能源汽車的持續大力扶持，新能源汽車維修服務專業成為各職業院校競相開設的新興熱門專業。由于新能源汽車專業還是一個新專業，部分職業院校缺乏對該專業的深入研究，沒有建立完善的課程體系，缺少實訓室的各項管理制度和相應的學生實訓安全措施，實訓室存在較嚴重的安全隱患。本文提出職業院校新能源汽車實訓室安全措施，供各學校新能源汽車實訓的老師們參考。

我國一般把純電動汽車、插電式油電混合動力汽車、天然氣汽車、燃料電池汽車和其他能源汽車統稱為新能源汽車。目前使用最廣泛的是純電動汽車和插電式油電混合動力汽車。天然氣汽車與普通燃油汽車類似，燃料電池汽車和其他能源汽車離普及尚遠，這幾類汽車職業院校一般不會作為學生實訓用車，因此目前各職業院校基本以純電動汽車和油電混合動力汽車作為新能源汽車主力實訓車型，并以這些車為基礎開發實訓設備和臺架。

新能源汽車實訓的安全措施主要針對增加的材料（如鋰電池）及裝備（如電機控制器）的安全需要，與常規能源汽車比較，新增加的材料及裝備在實訓過程的安全隱患就是新能源汽車實訓室需要完善的對象，這也就是新能源汽車實訓室的安全措施要高于常規能源汽車實訓室的安全措施的原因所在。

純電動汽車與常規燃料汽車相比，電動機替換了發動機，動力電池替換了燃油箱，同時增加了高壓控制器、高壓電纜、高壓空調壓縮機、車載充電機和DC-DC轉換器等使用高電壓設備。混合動力汽車除了有常規能源汽車所需部件外還增加了動力電池、高壓電纜、變頻器、發電機和驅動電動機、驅動橋等部件。目前大多數純電動汽車動力電池采用的是磷酸鐵鋰電池（如比亞迪E6車）或三元鋰電池（如北汽EV150車），還有少部分車型采用鈷酸鋰電池（如特斯拉車）。混合動力汽車動力電池采用的是磷酸鐵鋰電池（如比亞迪秦）或鎳氫電池（如豐田普銳斯）。為了提高動力電池的輸出功率，動力電池都采用高壓供電，其電壓遠遠高于人體所能承受的安全電壓，如豐田普銳斯車動力電池輸出電壓為 201.6 V，比亞迪E6車輸出電壓為400 V，比亞迪秦車動力電池輸出電壓為500 V，甚至有更高電壓的，比如比亞迪K9車，動力電池輸出電壓高達540 V。

動力電池、電纜、控制器等部件工作時的高電壓，實訓人員在檢測、拆裝等相關操作時存在觸電的風險；動力電池使用的鋰離子電池材料存在起火、爆炸的潛在危險，在實訓過程中由于操作錯誤、操作失誤導致電池正負電極短路，容易引發蓄電池起火、爆炸等危險事故；高壓電纜連接錯誤、漏電、接觸不良，引發電纜漏電、高溫起火等事故。為避免這3種潛在的安全威脅而建立一套安全措施，目的是為了減少甚至避免安全事故，避免人員傷害，減少事故損失。

1 觸電問題

為了避免觸電的傷害，在實訓過程中需要采取以下措施。

（1）新能源汽車實習指導教師、實訓學生，均要持證上崗。規定進入新能源汽車實訓場所的人員必須具有低壓電工操作證，具備用電安全的基礎知識，從提高實訓人員素質上避免觸電事故的產生。

（2）嚴格執行操作規程。在拆裝、檢測動力電池時，指導教師先組織學生學習安全知識，嚴格按照維修手冊和用電安全手冊進行操作，指導教師嚴格監管實訓過程。

（3）使用新能源汽車維修專用工具。該專用工具在原來的金屬工具的基礎上，外面加裝了絕緣材料，在拆卸或檢修動力電池、高壓電纜、高壓控制器時，由于內部存在高壓電或剩余高壓電容電量，如使用普通的金屬工具易導致實訓人員觸電，專用維修工具的絕緣層能避免實訓人員免受觸電的危險。

（4）必須安裝合格的觸電保護器，三相插座零線需可靠接地。

（5）有效的隔離措施。電工操作規程中規定：高壓電操作場所必須懸掛標示牌和裝飾遮攔，標示牌按用途一般分為禁止、警告、允許三類，警告檢測維修人員不能隨意操作，防止產生錯誤動作。遮攔分為柵遮攔、絕緣擋板和絕緣罩，是為了在檢修動力電池、高壓電纜或高壓控制盒時，防止檢修人員走錯位置或無關人員闖入，誤入接觸帶電部件或過分接近帶電部分導致觸電事故。

（6）建立觸電急救應急預案。在新能源汽車實訓中，雖然建立了嚴密的操作規程和必要的防護措施，但仍有觸電事故產生的可能。能源汽車實訓室需要建立觸電事故應急預案，實訓指導教師要熟知預案內容，明確預案啟動條件。產生觸電事故時，應急預案能指導實訓老師、學生該怎么正確操作，幫助觸電人員得到最合理處置，避免事故的擴大，避免其他人員在救援中發生再次觸電的意外。學校應成立有專業執業醫師負責的醫療救援隊，具備能對觸電傷者急救的能力，需要配備專業的除顫儀和必要的搶救設備，能夠在現場進行心臟除顫和專業的心肺復蘇搶救的能力。

2 蓄電池起火、爆炸問題

2.1 避免蓄電池起火、爆炸的措施

動力蓄電池一般采用鋰離子電池，該電池易燃、易爆，在短路、碰撞、穿刺的情況下極易起火燃燒，甚至產生爆炸。在實訓時對電池做好防護工作，做好電池的外殼保護，對軟包的鋰離子電池需要加合適的金屬外殼予以保護，搬運、檢測鋰電池時必須避免跌落、擠壓，不能用尖銳的金屬去刺電池；為了防止電池短路，對電池的正極、負極端子要安裝絕緣保護帽，平時電極上面都要安裝絕緣保護帽，不能讓電極露出來，防止工具、螺絲、配件等金屬部件無意碰到導致短路事故，僅僅在需要測量檢修時打開絕緣保護帽。

2.2 動力蓄電池材料的確定

查找動力電池手冊或電池外殼，能夠查到制造電池主要材料。乘用車類的純電動汽車大都采用三元鋰（鎳鈷錳酸鋰）離子電池，商用車（如比亞迪K9車）等普遍采用磷酸鐵鋰電池，但是豐田混合動力汽車的動力電池采用的是鎳-鎘電池。除了上述3類電池外，目前國內動力電池還有鈷酸鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰離子電池，安全性與磷酸鐵鋰電池類似，可以參考磷酸鐵鋰電池的特性。

2.3 滅火材料及對策

磷酸鐵鋰電池起火時局部小范圍用水基滅火器，火勢較大或緊急時對整組電池用大量的水冷卻、滅火。鎳氫電池起火時用大量的水滅火。三元鋰電池起火時局部小范圍用水基滅火器，火勢較大或緊急時對整組電池用大量的水冷卻、滅火。

2.4 人員疏散

鋰電池起火產生大量有毒氣體，實訓室內人員必須立即疏散，防止中毒或窒息，救援人員必須佩戴防毒面具、穿耐火服裝才能進入滅火現場。

電池組電壓遠遠超過人體的安全電壓，產生火災時所有實訓室人員必須立即疏散到安全位置，救援中的水屬于導體，防止在救援時產生觸電事故，救援人員必須穿戴絕緣靴、絕緣手套才能進入滅火現場。

3 高壓電路起火問題

3.1 起火原因分析

由于純電動汽車和混合動力汽車中電動機的扭矩大、功率較大，因而高壓電纜流過的電流較大，在輸出最大功率時，流過高壓電纜的最大電流超過200 A。如果高壓電纜端子污損、固定螺栓沒有達到規定扭矩或端子連接面不平整等原因導致電纜接觸電阻大，流過大電流時熱量在電阻大的部位集中，短時間內聚集高溫，燒融連接端子、點燃電纜橡膠、點燃車身易燃部件，產生電路起火事故。

3.2 避免高壓電路起火

在實訓過程前，指導教師要做好充足的實訓前的準備工作，除了常規的準備教案和備課，還要對實訓設備進行檢查和試驗，其中一個重要環節就是高壓電路的檢查，包括絕緣是否有損壞，端子的連接是否緊固可靠，防止由于前次實訓時產生的疏忽導致本次實訓的安全事故。

3.3 滅火材料及對策

高壓電路起火，可采用手提式干粉滅火器滅火也可用黃土和干砂進行覆蓋滅火，如果用水滅火則使用噴霧水槍也十分有效。若火勢較小則帶上二氧化碳滅火器，對火焰根部進行噴射。

在撲救高壓電纜火災時，禁止用手直接接觸電纜，也不準用手移動電纜。若火勢較大，馬上報警，一旦出現電動汽車電氣設備火災事故時，應急小組要快速趕到事故現場，立即組織電工和消防人員進行撲救。

電纜絕緣材料是橡膠或塑料，燃燒會產生大量有毒有害氣體，需要帶防毒呼吸器進入現場，在使用水基滅火時需要防止產生觸電事故，需要穿戴絕緣靴和絕緣手套。

新能源汽車的發展促使職業教育的跟進和提高，但目前還缺少相關的資料和參考的案例，對新能源的安全管理往往無所適從。在我校組建和管理新能源實訓室中得出的一些心得體會，對新能源汽車中的純電動汽車、混合動力汽車在實訓過程中潛在的危險作膚淺的論述和應對措施探討，希望對參與新能源汽車職業教學的同仁有所幫助。