【摘 要】為探討電動汽車火災預防及應對措施,采用理論結合實踐的方法,立足電動汽車火災的成因和機理,分析了相應的預防措施和應對措施,分析結果表明,電動汽車和傳統汽車相比,除動力系統不同之外,其他配件基本相同,用電力代替汽油或者天然氣來提供動力,可有效緩解能源危機問題。但同時也增大了火災發生的概率,加強預防和應對措施的分析研究,有助于保證電動汽車的安全性,促進新能源汽車事業穩健發展。
【關鍵詞】電動汽車;火災;預防;應對
引言
新能源汽車是未來汽車發展的主要方向,我國早在“十二五”規劃期間,就將新能源汽車列入新戰略性新興產業,提出大力發展插電式混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車等,促使電動汽車實現產業化發展。隨著近年來,電動汽車的發展取得了良好效果,但也頻繁發生 電動汽車火災問題,造成了巨大人員傷亡和經濟損失。電動汽車由電力提供動力,使用了大量易燃高分子材料,一旦發生火災,蔓延速度非常快,會快速形成大面積火災,引起了消防部門和全社會的廣泛關注。基于此,開展電動汽車火災預防及應對措施的分析研究就顯得尤為不要。
1、電動汽車火災的成因機理
電動汽車火災已經成為目前限制電動汽車事業發展的主要問題之一,和傳統汽車相比,電動汽車更易發生火災。比如:2019年4月21日晚8時許,上海徐匯區裕德路泰德花苑小區地下車庫內,一輛特斯拉轎車突然冒出白煙,進而起火燃燒,火勢還殃及了周遭停泊的其他車輛;2020年5月8日14時24分,廣東東莞塘廈一輛電動汽車在充電樁處充電時突然自燃,自燃車輛及周邊的幾輛車都被燒成骨架。每起電動汽車火災都會造成巨大的損失,電動汽車火災的成因和機理主要體現在以下幾個方面:
一是電池內部短路。電動汽車使用電池多為鋰電池,存在擠壓、沖擊,內部短路、高溫失控等問題。比如:鋰電池在正常充電和放電時,會釋放出氫氣和氧氣,一旦受到撞擊會導致電解液泄漏或者尖銳的物質刺穿,就會引起火災。
二是電池外部短路。接線或者是接頭發生短路,在充電或者放電過程中過載運行,都是引起電動汽車火災的主要原因。此外,線路虛焊、電池受到應力發生變形或者開裂,以及制作工藝或者生產工藝不達標,也是引起電動汽車火災的主要原因。
三是高壓或者低壓線束發生短路。引發此問題的主要原因是電動汽車上高壓和低壓線路布置方式、設計路基不夠合理,布設距離過緊,外部防護不夠合理,在充電過程中發生了短路過載,從而引起火災。
四是接線端子接觸不良。電動汽車中高壓線路或者是低壓線路的熱管理系統、充電系統、接插件接觸不良,都是引起火災的主要原因之一。
2、電動汽車火災預防措施
2.1做好定期維護
電動汽車隨著使用時間的增多,存在一定的磨損和消耗,這就需要進行定期檢查維護,發現問題及時處理,將引起火災隱患的因素控制在萌芽狀態。比如:電動汽車使用一年之后,需要對蓄電池進行一次全方位的檢查,尤其是夏季,外界溫度比較高,如果蓄電池內部存在的問題沒有及時發現,就容易出現熱失控問題,增大發生火災的概率。這就需要車主能夠定期檢查維護,對存在的問題及時檢修,以保證蓄電池以及其他零部件始終處于良好運行狀態。
2.2重視小型碰撞后的檢查和處理
電動汽車在行駛中,發生了新型碰撞,或者輕微托底,一些車主查看外部沒有變形和裂縫之后,就不送到專業維修部門進行檢修,這是一種錯誤的認識。鋰電池內部結構復雜,即便是一些小型碰撞,也可能會導致鋰電池內部結構失效,埋下火災安全隱患。正確的做法是:電動汽車發生任何問題,即便是小事故、小碰撞,也要及時開往專業的修理部門,使用紅外線測溫儀進行全面檢測,如果存在過溫點要及時處理。
2.3規范駕駛,適應停放
目前很多電動汽車的動力蓄電池選擇的自然風冷,不帶有主動散熱裝置,只依靠電池殼體散熱,如果長時間駕駛,或者暴力駕駛,頻繁加減速操作,會導致電池內部溫度快速升高,自然冷卻速度跟不上升溫速度,形成熱失控,就會增大火災發生的概率。所以,必須規范安全的駕駛電動汽車,部門長時間行駛,尤其是在夏天,要控制好行駛時間,避免頻繁加減速,降低電池負荷【1】。
在停放電動汽車時,夏季要盡量停放在陰涼位置,尤其是充電時,不能把電動汽車放置在環境溫度過高的區域。嚴格按照動力蓄電池的說明進行充電,并保證充電站周圍相對干凈整潔,不應在充電樁和電動汽車的周圍存放任何易燃易爆物品。此外,在使用充電軟件時,要密切觀察測量動力蓄電池溫度變化情況,存在安全問題,嚴禁施工,以保證電動汽車充電的安全性。
3、電動汽車火災應對措施
電動汽車動力電池多為鋰電池,而鋰的密度僅為水的50%,在高溫狀態下,鋰會被快速熔化成液態。普通的滅火器噴出的干粉,碰觸到液態鋰表面之后會出現“沉沒”現象,難以起到滅火效果。因此,在電動汽車火災應對時,需要針對鋰電池火災的特殊性,做好科學的應對措施,具體而言,可從以下幾個方面同時入手。
3.1合理選擇滅火劑,科學有效的處置鋰火災
在火災高溫狀態下,鋰具有很高的反應活性,如果選擇傳統的水成膜泡沫、二氧化碳、干粉等滅火器,無法在鋰表面,形成覆蓋層,需要連續不斷的施加滅火器,一旦停止施加,鋰火災會快速復燃。目前應對鋰火災多采用Lith-X或者銅粉滅火劑,驅動氣體選擇氬氣。銅粉和鋰在高溫狀態下會發生化學反應,形成銅-鋰合金,鈍化液態鋰,從而起到滅火的作用。而且還能快速將火災燃燒形成的熱量散出,降低燃燒的強度,從而撲滅火災。
3.2控制好安全距離,及時撥打消防救援電話
當電動汽車發生火災之后,如果自身無法第一時間控制火災,需要撥打消防救援電話,并及時撤離到安全距離之外,告訴消防部門電動汽車鋰電池的種類、數量等。做好現場保護措施,及時撤離附件人員,由消防部門來滅火,以免造成無故傷亡和損失【2】。如果發現有隨時爆炸的可能,要及時撤離到安全地帶,保護自身安全。
3.3加強熱失溫控制,避免發生復燃問題
發生電動汽車火災之后,需要噴射大量的水來降低電池內部溫度,可選擇噴霧式水槍或者是開花水槍進行冷卻處理,以快速降低鋰電池表面和內部溫度,減少電解液排氣量,避免發生復燃問題,保護鋰電池的安全性。
結束語
綜上所述,本文采用理論結合實踐的方法,分析了電動汽車火災預防及應對措施,分析結果表明,電動汽車火災的成因和機理比較復雜,單一的預防和應對措施,難以有效控制和處理電動汽車火災。需要結合電動汽車火災的特點,選擇多種預防和應對措施相互結合的方法,才能第一時間撲滅火災,降低損失,促使新能源汽車事業穩健發展。
參考文獻:
[1]付晉,雍艾華,黃勇.電動汽車鋰電池滅火技術研究[J].消防科學與技術,2020,39(3):374-377.
[2]宋志龍,孫均利.鋰離子電動汽車火災危險性與應急救援研究[J].工業安全與環保,2020,46(5):16-19.
作者簡介:
李征,男,浙江杭州,1978年8月,漢,本科,中級工程師,浙江省杭州上城區消防救援大隊,消防。