新能源電動汽車消防安全現狀與思考

林恒

浙江省杭州市蕭山區消防救援大隊 浙江杭州 311200

最近的一些年里，小型電動汽車裝備制造業和產業正在中國發展起來并且勢頭非常迅猛，可以說電動汽車裝備制造業和產業快速發展的趨勢已不可逆轉。根據中國汽車工業協會近日在正式發布最新年度統計數據并從資料分析顯示中國，2018年國內電動式汽車市場總銷量同比整體下滑表現明顯遇冷，新一代能源車和電動車全球市場累計銷量卻創上屆全年全球歷史市場銷量增長新高。1～9月我國電動汽車的銷量比上屆我國全年同期銷量分別同比累計增長73%和81.1%。而從當年全球汽車市場表現來看，根據來自中國電動汽車協會官方網站近日正式公布的最新統計數據，2018年1～9月累計我國當年全球小型車和電動汽車全球市場累計銷量同比均較上屆全年同期激增61%，首次全球銷量累計突破20萬輛創上屆全年全球歷史市場銷量增長新高，1～9月累計我國當年全球小型車和電動汽車市場銷量分別累計超過全球市場銷量近130萬輛，全年全球銷量累計超過200萬輛[1]。

1 新能源電動汽車安全問題現狀

雖然目前頻繁發生的電動汽車自燃的事故，使得這一點的安全性在中國電動汽車中成了最為重要的方面，但也可以看出，電動汽車安全將直接決定整個中國新能源電動汽車產業的成敗。但是，關于新舊汽車和電動汽車的相關消防安全管理問題，給水管道和連接的消防安全和管理基本上還處于一個不是非常健全狀態。新能源電動汽車安全行業從業人員普遍認為，產品質量和安全問題一直是常見汽車安全事故的主要原因。2018年9月20日在2018年全球未來汽車移動技術大會上，中國科學院高鵬院士歐陽明高認為汽車產品質量安全問題一直是近期我國新能源電動汽車發生起火爆炸事件的主要形成原因，企業過分過于追求財政補貼工程技術指標，導致工程技術指標驗證能力不足、工程技術解決方案不成熟，給汽車產品質量問題埋下了巨大安全隱患。國家安委新能源電動汽車安全技術創新支撐工程重點專家組原副組長王秉剛張偉認為，電動汽車安全技術問題得到重視普及程度還很不夠，所有長期從事與我國新能源電動汽車安全相關研究工作的技術人員都認為應將安全放在首位。他還分析認為，對安全火災監控信息網絡建設要更加注重實效，火災發生前，安全監測信息網可以及時顯示部分區域的火災預警和預警信息，但未引起公眾關注，未及時采取行動，表明安全監測職責不明確，信息網站只是一種形式。中國消防隊也在密切關注著新能源電動汽車使用的相關問題同時也在各地的消防教育中增加了關于電動汽車消防安全的教育工作，新能源電動車的消防問題是在目前的消防問題里面的重中之重，因為這些出現在中國的一系列電動汽車的安全問題中國消防技術部也是舉辦了2016年全國性“863”五年計劃“下一代高性能純電動轎車動力系統平臺研發”重點項目的兩個子課題“電動汽車消防安全技術規范體系研究”兩個項目做著整個課題的技術指導的角色并且也起著研究技術的任務，提出《電動汽車行業消防安全技術規范體系框架》，規劃了一系列應急火災事故規范并且做吃了相當嚴格的防控相關技術標準[2]。

2 新能源電動汽車安全事故類別及機理分析

電動汽車的一些危險因素，在道路交通事故中的影響有很多，一些危險因素很可能使得產生重大的人員傷亡，機理也十分復雜。根據其他安全事故在電動汽車一些數據的統計，主要的安全事故原因大致可分為三類：鋰電池本身故障引起的，車輛故障引起的其他安全事故和電池充電樁等設施故障引起的其他安全事故。

2.1 電池本身的安全事故及機理分析

與新能源汽車和電動汽車消防安全相關的事故，大部分主要表現為人為外部因素引起的車輛火災。內部原因主要與變暖和不受控制的溫度有關。車輛會產生各種熱反應。火災和緊急情況。人們普遍認為，點火觸發器分為三種類型：使用設備使得能量誤用（與汽車碰撞等）、電能誤用（電池過充、內部電氣短路等）以及輕微違反熱失控，我們終于可以找到其他熱失控加速反應的機制熱反應和不受控制的溫度反應的發生，因此我們可以找到有效的方法來有效控制或防止延遲這種不受控制的反應發生的過程或為消防部門找到有效的解決方案來撲滅火災。單個混合動力電池內部熱失控的過程大致可以分為三個主要階段：使用電池過程中熱在電池內部會生熱，出現電池安全隱患時之后生成的熱釋放到電池接近100攝氏度的特定位置即為遇熱即冷引發失控階段，此后電池進入自身產生熱量的加速期燃燒階段，從電池引起膜與膜的熱分解反應開始，逐步生熱產生電池隔膜閉孔、負極與離池電解液發生反應，到熱引發失控過程階段后會發生電池大規模內部電線短路，正極導電材料的熱分解，產生大量電池熱量后從引起膜與電解液反應開始快速燃燒，電池的工作溫度很有可能會升高400～1000攝氏度。中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室確定，在結合美國國家極端過熱和自燃測試之后，我國實驗室在目前的做出測試結果并且比對了美國國家研究人員進行分析后，這兩個是用于識別電池最外層突起的檢測點。最佳溫度閾值表示是否已經完全超過99攝氏度溫度閾值，以便準確分析判斷此時檢測到的電池溫度是否完全接近當前電池過熱起火的最佳溫度閾值。鋰離子材料電池動力生產設備常在高壓低溫下產生熱化學反應。溫度失控的原因。工作環境溫度高于標準值，電動汽車用離子電池由大量有源單離子電池組成[3]。充滿電的電池材料的熱溫一旦失控，熱量就會在單個電池材料包內迅速散失，容易導致整個電池材料包內的溫升不受控制。因此，在使用自給式塑料包裝時，如何有效控制單體電芯外殼與電池之間的失控熱電流，甚至在電芯與電池之間安裝“防火墻”，對于防火非常重要。這些失控安全電池在安全電池保護包中具有更高的保護性能發生火災時的安全實施救援行動仍然困難重重。

2.2 車輛引起的安全事故及機理分析

安全系統的失靈甚至是失控在新能源汽車使用行駛的過程中本身也很可能會出現，主要原因是車輛碰撞安全和電動汽車安全。通常，注意碰撞安全。傳統電動汽車的主要安全性是汽車的碰撞安全性，但新能源電動汽車缺乏碰撞安全性，有時會直接導致汽車電池不受控制的熱量輸入，從而導致車內起火；汽車的電氣安全。主要危害是短路引起的電氣火災，包括高壓電機驅動控制器和電機等電氣水電線路短路，長時間耗電或長時間短期使用，因大雨浸入潛水區。水中短路引起短路等。從兩車啟動失控的發生情況分析，可以明顯看出車輛間接啟動導致防護性能失控車輛電池，并直接導致電池起火。最終失控的過程在有一定的安全性的前提下和電池本身的安全性保證的情況下最終也會失控。并且過程是一樣的；如果直接啟動汽車點燃電池，但電池不熱安全且不受控制，電池的保護安全是與在事故現場的消防隊救援措施在原理上是完全不同的[4]。

2.3 充電設施引起的安全事故及機理分析

由充電器和其他設備故障引起的電動汽車火災也成為當今最大的安全問題之一。充電器安全和質量保證問題、與監管程序、與管理實踐相關的問題以及充電器和車載電動汽車之間無線通信系統的低可靠性可能對充電安全構成重大風險。質量安全問題主要包括滲水、防塵、防腐蝕、漏電、短路保護和通訊管理機制故障等。管理安全問題包括用戶通過飛行線路充電時，一些專用充電站的線路出現了大部分老化的現象，這說明沒有在國家規定的時間內更換線路，所以在網絡監控中顯示“存在安全隱患”，但該部門未建立管理機制，未進行任何應急處理。

3 新能源汽車智慧中國消防安全問題解決模式方案數據分析

當前，新一代清潔能源汽車和家用電動汽車的總體發展形勢、使用安全和管理逐漸受到廣泛和社會各界的關注，新一代清潔能源汽車和家用電動汽車備受關注。未來社會的發展趨勢。我國原則上制定的科學合理地解決社會問題的決策思想現在可以分為三個主要組成部分。

（1）從解決產品質量問題入手。電動汽車的安全要以有效預防事故為。主要從安全產品的研發設計制造做起，并且要嚴格控制其在生產經營過程中的質量。

（2）研究制定嚴格的安全和行業標準，提高行業可及性。要盡快查明國家電動汽車安全年度審核相關規定，出臺電動汽車安全黑匣子、電池外包裝、消防和其他相關規定的驗證接口。盡快制定更嚴格的新能源和可再生能源電動公交車技術安全標準。為了滿足這些新的安全標準，必須增加車輛成本。

（3）目前全國新能源電動汽車安全監測系統網絡的建設帶來更好的實際效果。一些小型電動汽車有自己的監控網絡，可以在電池起火前后為鋰電池生成火災報警信息，但一直未能達到一些效果。

（4）在民用新能源電動汽車上應當安裝車載消防車的滅火輔助裝置，當事故出現安全事故時立即派員進行緊急滅火。由于目前新能源電動汽車安全發生著火危險事故的發生機理比較特殊，車載消防機械滅火防護裝置難以充分發揮重要防護作用。

（5）從經濟政策上把安全放在首位。安全管理考核已首次成為2019年汽車補貼發放政策重點討論的大方向，能量消耗密度和燃料價格比等指標將首次排在安全之后進行考核，企業也將讓社會更加高度重視家用電動車的安全管理問題。

4 國家應急安全管理技術部門的工作角度可能出現的問題

（1）就是由于現有當前新能源電動汽車消防監控系統平臺在當前車輛進行下水上電以后的車輛靜置期間不能及時收到當前車輛下電信息，即使當前車輛下電發生了重大安全事故，監控系統平臺也可能無法及時發出報警。

（2）就是現有消防監控系統平臺僅僅是一個獨立的監控平臺，并沒有跟當前國家移動智慧消防監控平臺系統進行有效對接，即使現有車輛因新的電動汽車火災監控系統平臺發生火災，也無法為消防員和救援人員提供有效地幫助。

（3）這是因為目前車載消防安全監測裝置難以充分發揮其作用，應優先研究開發新型移動式車載消防安全監測裝置，研究其安全失控機制。當前新能源電動車事故。其設計目標主要任務是及時預警和有效控制車輛延緩著火發生過程，為消防員和救援人員爭取寶貴生命時間。

（4）從前文三類交通安全事故的發生機理模型分析已經可以明顯看出，影響新一代能源車和電動汽車消防應急救援的三種核心危險因素主要包括有：及時主動報警、控制或方法延緩交通失控事故過程和及時調查了解交通安全事故發生原因。

5 結語

由此我們可以充分看出，對目前新能源電動汽車的各種消防安全問題進行全天候實時無距離死角的實時遠程監控，根據動力電池的各種熱高溫失控反應機理重新研制熱高溫失控"防火墻"監控技術，并將目前新能源電動汽車的消防安全和問題技術納入我國城市安全智慧消防解決體系，是比較完備的消防解決實施方案。