◆文/江蘇 郭棟
在廣州一個新能源汽車維修講座上,有很多學員提出了新能源汽車維修的安全問題,擔心維修新能源汽車會傷害到自己。這次我就跟大家談談,新能源汽車維修領域會遇到哪些安全問題?如何進行維修安全管理?
首先我們來看看新能源汽車有哪些安全隱患。維修新能源汽車的第一關鍵因素是用電安全問題。傳統汽車上的電源是12V或24V的安全電壓,新能源汽車配備了電壓高達300~700V的直流電。比如,比亞迪唐的工作電壓是600V,豐田普銳斯的電壓有650V。這么高的電壓可能使人體受到電擊和電傷兩類傷害。這在過去傳統的汽車維修作業中是從未出現過的情形,因此我們需要學習,需要改變作業程序,更需要使用專門的防護設備。
電擊是電流通過人體引起的病理及生理效應,當電弧和大電流經過人體皮膚表面時,會給人體造成局部傷害,如電灼傷、電烙印。電擊傷害程度取決于電流或電壓的大小以及通電時間的長短。在人體恒定內阻是1000Ω左右時,電壓越大,流經人體的電流就越高,而人體可承受的電流卻很小,30~50mA的電流就能使人致命。我們知道安全電壓通常不高于36V,持續接觸的安全電壓為24V,而電動汽車或者混合動力汽車的電壓高達700V,所以,在維修新能源汽車時,如果接觸電源或者帶電導體對人身來說是很危險的。
為了防止人體觸電,新能源汽車上采取了很多防護措施,比如高壓互鎖、卸荷裝置、高壓元器件外殼接地、高壓零部件有維修提示、高壓線路采用橙色的警告顏色等。同時要求維修人員在工作中做好防護措施,比如使用絕緣工具、禁止穿金戴銀,同時要求配備絕緣手套、絕緣毯。僅有這些是不夠的,還要求遵守作業規范,不能雙手同時操作。在美國有一個黃金法則,即帶電作業時要雙人作業,一人作業、一人提供保護。在新能源汽車的維修作業中,對電工作業和鈑噴作業都有相應的安全要求。
新能源汽車維修的第二個關鍵因素是電池的著火現象。電動汽車的電池濫用極易引起火災。電池著火是由于電池內部短路或熱失控導致的,也就是電池內部聚集了能量,產生了高壓氣體,裹挾電液,噴射到空氣中,電液與空氣混合后產生自燃。電池包由單個電芯通過串并連接,一個電芯燃燒能量不大,但是熱失控的電芯會加熱周圍的電芯,導致“火燒連營”的連鎖反應。由于電池包外表有金屬外殼,而且燃燒時像放煙花一樣,一個接一個地噴射出來。一旦形成規模就很難被撲滅。目前還沒有有效的滅火劑,只能用大量的水冷卻以控制電池包的內部溫度。
電動汽車電池的濫用分為機械濫用、電氣濫用、熱濫用。機械濫用就是振動、沖擊、擠壓、穿刺;電氣濫用是過充、過放,特別是電池包內一旦進水,電池就會發生短路,導致過放;熱濫用就是給電池加熱,電池即怕冷也怕熱。在維修過程中切記不能對電池濫用。
目前在維修過程中,電池濫用主要是因為維修人員缺乏安全知識,很多情況下是無意識的,比如電池加熱系統的損壞、電池的過充;再比如將電動汽車推進烤漆房加熱等。另外,電池濫用后熱失控有一定的潛伏期,而電池燃燒時會產生劇毒煙霧,可能使人窒息。因此,在美國不允許把水淹車、碰撞后的新能源車停入室內,而需要放置在專門的露天隔離場所。
我們知道,新能源汽車裝了很多高壓電器,這些部件在短路和過載的情況下可能發生燃燒。比如驅動電機、控制電路的IGBT管、MOS管、電容等。新能源車的電火與傳統汽車的油火不同。汽油與空氣混合產生可燃氣體,遇明火就會被點燃,如果在一個密封的空間內就會產生爆炸。而新能源的電火多與電池有關,這要求我們學習一些新的安全操作規范。
從美國的經驗我們了解到,安全操作規范中首先要求在汽車設計時充分考慮到安全防護措施,比如提示和警告、監控、絕緣、泄放裝置,在維修手冊中給予足夠的提示。另外可以開展必要的培訓,在技能認證中加入安全的考試內容。目前我國安監總局的新能源汽車安全課程,有詳細介紹新能源汽車事故類型、觸發原因、不同作業場所的安全作業規范,歡迎從事新能源汽車維修工作的朋友去學習交流。