電動汽車火災撲救難點與處置措施研究

安紹光

摘要：首先對電動汽車的結構和類型進行了分析，總結提出了電動汽車火災的撲救難點，主要有燃燒迅速且產熱多、高壓電擊、電池爆炸、電解液飛濺。針對難點，從撲滅明火、切斷電源、降溫冷卻、消除電解液飛濺四方面探討了火災的處置對策，總結了電動汽車火災處置的注意事項。

關鍵詞：電動汽車;火災;滅火;電池

在汽車產業快速發展的當今社會，電動汽車作為低碳新型工業技術的代表在此時應運而生[1]。然而，隨著電動汽車保有量的增加，加上目前電動汽車研發技術存在缺陷，導致電動汽車火災事故頻發，給人民的生命和財產安全帶來巨大損失。

由于電動汽車在結構和驅動系統上與傳統燃料汽車存在差異，決定了電動汽車火災與傳統汽車火災的性質不同，而前者一旦發生火災事故，其危險性更大[2]。目前，國內對電動汽車火災的相關研究相對較少，消防人員對電動汽車火災的相關知識不熟悉，缺乏相關的戰術指導，無法有效地進行撲救，有的甚至背離科學施救原則，延誤戰機，造成更大的損失。

一、電動汽車的分類

電動汽車主要由電力驅動系統、電源系統和輔助系統等組成[3]。目前，電動汽車根據能量和驅動力提供方式可分為三種：純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV）。

純電動汽車的組成包括電動機、電源、電動機調速控制裝置等機械系統，它的儲能裝置為單一的蓄電池，在電動機經過蓄電池提供足夠電能后驅動車輛，蓄電池電量來源于外部充電。

混合動力電車的儲能裝置為傳統電動機和內燃機，利用電動機發動的電力系統和內燃機產生的熱能相互混合驅動汽車。它分為插電式混合動力和非插電式混合動力兩種。

燃料電池汽車的動力源——燃料電池，它的能量是氫氣和氧氣通過化學作用產生的，是電解水的逆反應，能量轉化率比內燃機高2到3倍[4]。它通過燃料電池直接驅動發動機，電動機將能量回收的電能通過動力控制單元儲存在動力電池中，排放物無污染。

二、電動汽車火災撲救難點

電動汽車以動力電池作為儲能裝置，以電能作為驅動力，其潛在的安全性問題比較獨特。當電動汽車受外力作用或者因自身研發技術不完善而引發火災時，具有以下撲救難點：

（一）燃燒迅速且產熱多

當電池內部熱失控狀態導致電池溫度、內壓超出安全范圍時，電池燃燒猛烈。有相關數據表明，當電池燃燒火焰噴出到劇烈火焰消失僅需要18s，直至火焰熄滅整個過程僅需要3min，用紅外熱像儀可測的最高溫度達916℃，足以引燃周邊可燃物。

（二）高壓電擊

隨著電動汽車不斷更新換代，對電壓的要求也越來越高，由原來的幾十伏提升至100至600V[5]，遠超過安全電壓。因為動力電池跟其相連的有關部件經過通電實現充放電過程，當電動汽車在運行過程中發生短路、漏電等情況，其產生的熱能及電火花也可引燃周邊可燃材料，對救援人員的安全造成潛在的威脅。

（三）電池爆炸

電池的結構猶如一個相對密閉的壓力容器，如果電池使用違反操作規程或被外力劇烈沖撞，電池壓力會瞬間超出安全極限范圍而爆炸。當燃燒或爆炸的電池塊危及整個電池組，爆炸規模會更大。電池在充電時存在電解質溶液還原和氧化分解、正極的熱分解等副反應，這些反應使電解質分解加快并釋放出大量的熱。如果電池充電溫度超出正常范圍或者充電電壓過高，副反應被觸發，電池不能有效的對外散熱，加劇了熱失控狀態的發生，爆炸概率增大[6]。

（四）電解液飛濺

電池電解液參與電池內部反應，屬于強酸強堿類物質，具有腐蝕性和揮發性。汽車運轉時電池溫度可達到500℃，電解液迅速溶解，對被困人員和救援人員造成威脅，導致電解液泄漏飛濺。除了電池本身設計研發缺陷，還因為外力沖撞破壞電池殼體，大量泄漏并濺傷人體。

三、電動汽車火災的處置對策

撲救電動汽車火災的主要任務是迅速控制火勢，營救被困人員，最大限度降低事故帶來的損失。針對電動汽車火災撲救難點，可采取撲滅明火、切斷電源、降溫冷卻、消除電解液危害的措施。

（一）撲滅明火

如果是電池由于熱輻射引發自燃，火勢較小，消防人員應對電池做降溫處理，采用大量持續的消防水進行撲救;如果火勢較大，這時候不能直接用水進行處理，應優先使用ABC干粉滅火器或者二氧化碳滅火器對電池火災進行撲救，然后再持續使用大量水給電池降溫，必要時對車體降溫，防止火勢蔓延;如果由電池內部熱失控引發的模塊、組火災不能直接控制，應進行控制燃燒處置或者隔絕。滅火后應實時監控，對現場進行測溫，防止電池復燃。

如果是混合動力電車，在控制火勢的同時，救援人員應立刻阻斷火源，以免造成對點火裝置或油箱的威脅，降低著火概率。當發生燃油泄漏，救援人員應在噴霧水的掩護下，迅速對燃油噴射泡沫，或者干粉進行覆蓋。

（二）切斷電源

救援人員在撲滅電動汽車火災時，應戴好絕緣防護裝備以防觸電。當電池出現高熱、膨脹并伴有冒煙現象，預示電池將自燃并引發爆炸，應快速切斷電源。盡快查找電池位置，檢查車罩下是否連有顯眼的橙色電線（橙色電線是連接電池和車身相關部件的高壓電線）。在確定電池所在位置后對電池進行拆除。拆卸時先斷開點火開關，再拆卸電池負極，最后取正極電纜，防止扳手搭鐵導致電池短路，另外，身體盡量不接觸暴露的電器元件或者電池，切記不能切割橙色電線，以免其釋放的高壓電對人體放電。

（三）降溫冷卻

鋰電池構造材質比較特殊，受熱烘烤或者自燃時，一定程度會發生爆炸。撲救火災時應對現場做好監護，明火撲滅后，對鋰電池進行持續降溫;冷卻鋰電池只需要出水槍使用持續大量消防水，便可以有效降溫。

（四）消除電解液飛濺

泄漏的電解液與電池液體發生化學反應和電傳導，會威脅被困人員的生命安全，救援人員在救援作業時不慎接觸電解液，也會被燒傷。在處理時消防員應做好個人防護，先查準漏液部位。由撞擊導致的電解液漏液，如果面板、安全閥及接線端各部位只是稍微磨破，只需要關閉安全閥即可;面板及各部位擠壓嚴重變形、損壞，可直接將這個電池手動拆卸，放置安全區域進行冷卻，防止人員靠近。

四、電動汽車火災處置注意事項

（一）做好風險評估

由于電動汽車火災燃燒溫度高、速度快，燃燒過程中伴有毒氣濃煙等特點，消防指揮員到達現場要做好風險評估。對事故現場進行全方位檢查，對將要出現的事故隱患進行預判，并組織相關人員做好防控措施，保障現場作業環境的安全。

（二）做好現場管控

面對此類火災時，消防指揮員應做好現場管控。管控區分為工作區和器材放置區。管控區域內的工作區距離事故車輛10m范圍內必須進行警戒，管控區域靠近消防車輛停放位置應做救援器材放置區。

選擇最佳的車輛停靠路線，便于車輛上的滅火救援裝備供消防員取用放置，爭取救援效率。將開啟警燈的車輛停放在來車方向或者放置警戒筒，提醒前方有事故發生，并對現場進行完全警戒。

（三）做好個人防護

由于鋰電池自身構造存在缺陷，材料具有易燃易爆的特點，當其發生火災不僅燃燒猛烈迅速，還會釋放大量的熱量并伴有毒氣濃煙，其火災危險性有別于傳統燃料汽車。因此，消防救援人員在處置此類火災時必須在救援和清理火場時全程佩戴好空氣呼吸器，與事故車輛保持好相對安全的距離;滅火時選擇上風方向;在營救被困人員需要破拆時，消防員需要帶好絕緣手套，避免高壓電擊對人體造成傷害;為防止電池電解液爆炸及高溫的危害，消防員應穿戴好防護裝備。

參考文獻：

[1]艾新平，楊漢西.電動汽車與動力電池[J].電化學，2011，17（02）：123-133.

[2]張得勝，張良，陳克，劉振剛，高占斌.電動汽車火災原因調查研究[J].消防科學與技術，2014，33（09）：1091-1093.

[3]李桂明.電動汽車的火災原因及對策[J].科技創新與應用，2017（24）：81-82.

[4]吳忠華，李海寧.電動汽車的火災危險性探討[J].消防科學與技術，2014，33（11）：1340-1343.

[5]曹立波，白中浩，謝飛.電動汽車動力系統及整車安全性能研究[J].汽車研究與開發，2003（02）：42-44.

[6]陳玉紅，唐致遠，盧星河，譚才淵.鋰離子電池爆炸機理研究[J].化學進展，2006（06）：823-831.