電動汽車火災特點及撲救對策研究

徐大河

摘要：

隨著電動汽車的快速發展，電動汽車火災事件也逐漸增多。與傳統燃油車相比，電動汽車火災具有以下特點，如電池高能量密度、快速熱釋放和煙霧毒性等。本文提出一系列撲救對策。首先，應加強電動汽車火災預防工作，包括完善電池管理系統、提高電池安全性能等。其次，在火災發生時，應采用合適的滅火劑進行撲救，如干粉滅火器、氣溶膠滅火系統等。此外，對于嚴重的電動汽車火災，應采取合理的隔離和撤離措施，確保人員安全。

關鍵詞：電動汽車火災；特點；撲救對策

引言

隨著全球環保意識的提升和技術的不斷創新，電動汽車作為一種清潔能源交通工具正逐漸成為主流。然而，隨之而來的是對電動汽車火災安全性的關注。與傳統燃油車不同，電動汽車搭載著高能量密度的電池系統，因此在發生火災時具有一些特殊的特點和挑戰。本文旨在系統地研究電動汽車火災的特點及撲救對策，以提供有效的應對方案。首先，我們將對電動汽車火災的起因進行深入探討，重點關注電池系統可能發生的故障和熱失控等因素。同時，我們還將分析電動汽車火災所產生的煙霧和有毒氣體對撲救過程的影響。其次，針對電動汽車火災的特點，我們將提出一系列針對性的撲救對策。這涵蓋了預防措施、滅火劑的選擇和撤離方案等方面。特別是對于電池系統的管理和安全性能的改進，將成為預防電動汽車火災的關鍵所在。同時，在火災已經發生時，選擇適當的滅火劑和應對策略也是至關重要的。我們將討論未來研究的方向，探索新的火災防控技術和策略。對于電動汽車火災的深入機理研究，以及更先進滅火技術的開發，將有助于提高電動汽車火災的撲救效率和安全性。

一、電動汽車火災的特點

（一）電池系統的高能量密度

電動汽車所使用的電池系統，通常是鋰離子電池或其他高能量密度電池。電池系統的高能量密度意味著單位重量或單位體積的電池可以存儲更多的能量。較高的能量密度使得電動汽車能夠存儲更多電能，從而延長其行駛里程，提高可靠性和實用性。高能量密度的電池可以在相同能量需求下減小體積和重量，這有助于降低整車的重量，提高能源利用效率，增加續航時間。高能量密度電池可以更好地適應電動汽車的設計需求，例如將電池安裝在車輛底盤或車身的特定位置，以最大程度地利用空間。高能量密度電池可以向電動驅動系統提供更高功率輸出，從而提高加速性能和動力響應[1]。

（二）電池系統故障和熱失控風險

電動汽車電池系統存在故障和熱失控風險，這可能導致火災或其他安全問題。短路故障：電池系統中的電池單體或電池組之間可能發生短路，導致電流異常增大，進而產生過熱和火災風險。過充故障：在充電過程中，如果電池系統無法正確控制充電電流或充電結束判斷，過量充電會導致電池溫度升高、壓力增大，甚至引發熱失控和爆炸的風險。過放故障：當電池系統無法準確判斷電池的剩余容量，并在電池過度放電時無法及時停止，將導致電池過度放電，造成電池內部反應不穩定、電池損壞，甚至引發熱失控。外部因素：電池系統容易受到外部因素的影響，如劇烈碰撞、過度振動、高溫環境等。這些外部因素可能導致電池內部構造損壞，破壞電池隔離，進而引發火災和熱失控。不當使用和維護：不正確使用和維護電池系統，如充電器不當操作、充電過程中沒有適當監控、長時間停車導致電池放電等，都會增加故障和熱失控風險[2]。

（三）煙霧和有毒氣體產生

電動汽車火災時，煙霧和有毒氣體的產生是嚴重的安全問題。煙霧和有毒氣體產生的主要原因包括多種因素。電池燃燒：電動汽車火災中最常見的原因之一是電池燃燒。當電池系統遭受過熱、短路或其他故障時，電池內部可能發生燃燒，產生大量煙霧和有毒氣體?；瘜W反應：電池中的化學物質與空氣或其他物質發生反應時，可能會產生有毒氣體。有害材料釋放：電動汽車中的其他部件，如電線和塑料件，在火災過程中也可能釋放出有害煙霧和氣體。這些部件含有可燃材料或有毒物質，當遭受高溫或火焰時會產生有害煙霧。煙霧和有毒氣體的產生可能帶來不同風險。視覺和導航障礙：濃煙會降低能見度，使人們難以清晰看到周圍環境。這會對逃生造成困難，并給救援人員增加滅火和救援工作難度。

二、電動汽車火災的撲救對策

（一）預防措施

為了預防電動汽車火災，建立高效可靠的電池管理系統，監測和控制電池的充放電過程，以確保電池工作在安全范圍內，并及時檢測和處理任何異常情況。采用有效的熱管理系統，包括散熱器、風扇、液冷系統等，來控制電池的溫度。保持電池在適宜的溫度范圍內，避免過熱或過冷，可以減少火災風險。改進電池設計，使用耐高溫材料和阻燃材料，加強電池組的結構強度和隔離能力，以提高電池的安全性能。安裝故障監測和預警系統，及時檢測電池系統中的異常情況，并發出警報或采取措施防止潛在火災。確保充電設施符合安全標準，充電電纜和插頭無損壞，防止火花或電弧引發火災。用戶應正確使用電動汽車充電器，遵守充電規范，避免過度充電或過度放電。定期檢查和維護電池系統，確保其正常運行。為用戶、維修人員和救援人員提供相關培訓，加強對電動汽車火災的認識和應對能力，提高火災安全意識。遵守相關法規和標準，如安全生產法規、電動汽車安全規范等，確保電動汽車的設計、制造、使用和維護符合要求[3]。

（二）滅火劑的選擇

在電動汽車火災中，選擇適當滅火劑至關重要。不同類型火災和火源可能需要不同類型的滅火劑。干粉滅火劑：干粉是一種通用型滅火劑，對電動汽車火災具有很好的滅火效果。它可以阻止火焰的氧氣供應，抑制火勢蔓延，并降低火勢溫度。此外，干粉還可以形成保護層，防止火勢重新燃燒。氣溶膠滅火劑：氣溶膠滅火系統使用涂覆在微小顆粒上的滅火藥劑。當氣溶膠釋放后，滅火劑會迅速蔓延到火災現場，在火災區域形成一層滅火劑霧靄。這種滅火劑能夠有效撲滅電動汽車火災，并且對環境和人體相對友好。硅酸鹽滅火劑：硅酸鹽是一種無毒、無污染的滅火劑，對于鋰離子電池火災具有較好的滅火效果。硅酸鹽滅火劑可以吸收熱量，降低溫度，并與火災區域形成密封的保護層。水噴霧：水噴霧是一種傳統的滅火劑，對電動汽車火災也可以使用。然而，由于電池和電力設備的存在，直接使用水可能會導致電擊風險。因此，在使用水噴霧進行滅火時，需要注意保護人員安全，并確保電源已經切斷。需要注意的是，針對電動汽車火災，應遵循以下原則：應根據具體情況選擇合適的滅火劑，最大程度控制火勢。在滅火過程中，必須確保人員安全。應遵循適當的防護措施，如穿戴防護服、戴上呼吸器等。在使用滅火劑之前，應了解和掌握相關滅火指導和操作技巧。滅火后，仍需進行充分檢查和監測，以確保火勢已徹底撲滅[4]。

（三）撤離和人員安全

電動汽車火災發生時，及時撤離并確保人員安全至關重要。尋找安全出口：在火災發生時，迅速尋找最近的安全出口。這可能包括車內的應急出口、車門或窗口等。熟悉車輛內部布局，以便在緊急情況下能夠快速找到出口。避免煙霧和有毒氣體：盡量避免吸入煙霧和有毒氣體。低姿勢移動，盡量呼吸地面上的清新空氣。如果可能，用濕毛巾或衣物捂住口鼻，以減少有害物質的吸入。不要返回車輛：一旦撤離車輛，不要再返回車輛內部，即使有個人物品被遺留在車內也不例外。在火勢未得到控制之前，車輛內部可能存在爆炸或其他危險。尋求安全區域：在撤離過程中，遠離火源，尋找安全區域。遠離車輛并靠近建筑物、墻壁或其他可提供防護的結構物。匯報火災：在安全位置立即撥打緊急電話號碼（如119）匯報火災。提供準確位置信息和火勢描述，以便救援人員能夠迅速到達現場。接受救援指示：在火災現場，遵循消防救援人員的指示和命令。[5]。

三、未來研究方向

（一）電動汽車火災機制深入研究

電動汽車火災機制是重要的研究領域，因為火災是電動汽車潛在安全隱患之一。深入研究電動汽車火災機制，可以從多個方面入手。電池熱失控：電動汽車能源系統由大容量鋰離子電池組成，這些電池在充放電過程中會產生熱量。當電池過熱時，可能發生熱失控現象，導致火災。研究電池熱失控機制，包括電池內部化學反應、過充過放、外部環境因素等對熱失控的影響，有助于預防和控制火災。碰撞引起電池損傷：碰撞事故是電動汽車火災的另一個主要原因。研究碰撞對電池的影響，包括機械變形、電池外殼破損、電池內部短路等，可以揭示火災產生的物理機制，并提供改進車輛結構和安全設計的依據?；馂娘L險評估與預測：基于對火災機制的深入研究，可以開發火災風險評估模型和預測方法，評估電動汽車火災的概率和影響，并為相關部門制定安全監管政策提供科學依據。在進行電動汽車火災機制的深入研究時，可以利用實驗室測試、數值模擬和數據分析等多種研究方法，結合實際案例和統計數據進行驗證[6]。

（二）新型滅火技術的開發和應用

新型滅火技術的開發和應用一直都是火災安全領域的重要研究方向?？諝馀菽瓬缁鸺夹g：傳統的泡沫滅火劑中含有大量的化學物質，對環境有一定的污染?？諝馀菽瓬缁鸺夹g利用氣體發生器產生微小的氣泡，并通過噴射裝置將氣泡噴射到火源上，形成穩定的泡沫層，隔離氧氣，達到滅火效果。這種技術在環保性和滅火效果方面具有優勢。高壓水霧滅火技術：高壓水霧滅火技術利用高壓水霧形成微小水滴，通過增大表面積，實現快速吸熱蒸發并冷卻火源。相比傳統水霧滅火系統，高壓水霧滅火技術能夠更好地抑制火源熱釋放和火焰蔓延，減少水的使用量，并減少滅火后的清理工作。氣體滅火技術：氣體滅火技術主要包括惰性氣體滅火和化學反應滅火。惰性氣體滅火采用氮氣、二氧化碳等惰性氣體，通過排除氧氣而抑制燃燒過程?；瘜W反應滅火則通過向火源中引入化學物質，改變火焰的化學反應過程，達到滅火的效果。這些氣體滅火技術適用于特殊場所，如電子設備房、文物保護場所等[7]。

（三）提高電動汽車火災撲救效率和安全性策略

提高電動汽車火災撲救效率和安全性是保障人員生命安全和財產安全的關鍵。為提高電動汽車火災撲救效率和安全性，應對消防人員、應急救援人員和維修人員，提供專門的培訓和指導，使他們能夠熟悉電動汽車的基本結構、電池系統、火災特點和撲救方法。這有助于他們在實際情況下迅速做出正確的判斷和采取相應的行動；為應對電動汽車火災，消防部門需要配備適用的滅火設備和裝備。這包括專門的電動汽車滅火劑、高壓水霧滅火系統、干粉滅火器等。確保這些設備能夠有效地撲滅火源，并且操作方便、安全可靠；加強對電動汽車火災的預防措施，包括定期檢查和維護電池系統、確保充電設施的安全等。另外，安裝和使用煙霧探測器、溫度監測系統和火焰探測器等火災監測設備，能夠及時發現火災并采取相應反應措施；針對電動汽車火災特點，制定并優化相應的滅火戰略[8]。

結語

針對電動汽車火災特點，采取快速定位報警、隔離電源、冷卻火源、隔離消防區域、使用合適的滅火劑以及持續監測與檢查等撲救對策，可以有效控制和撲滅電動汽車火災，并確保人員和環境的安全。在實際撲救過程中，消防人員應根據具體情況進行合理判斷和決策，確保撲救行動的安全性和有效性。

參考文獻

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