新能源汽車高壓充電站消防安全防范措施研究

吳志威

摘要：隨著我國經濟水平的不斷提高，居民的出行需求逐步上升。新能源汽車大多以電為消耗能源，為滿足消費者的能源需求，企業會配備各類充電站。其中，高壓充電站以其充電所需時間短的優勢受到消費者的廣泛關注，但高壓充電站內設備較多，存在一定的消防安全隱患。基于此，本文在簡述新能源充電站現狀的基礎上，對新能源高壓充電站火災特點及產生原因進行分析，并為防范高壓充電站消防安全事故提出具體舉措。

關鍵詞：消防安全；新能源汽車；充電站

新能源汽車將電能作為出行消耗能源，新能源汽車商家會在與當地政府協商溝通后，設立相應的充電站以確保汽車能源充足。相較于加油站、加氣站而言，新能源汽車充電站更具綜合性，提供能源為電能，服務內容包括更換電池、自動充電、儲存汽車原有電池等，配套設施較為完善，能夠滿足車主的需求。然而，部分高壓充電站存在一定的安全隱患，目前尚未針對高壓充電站消防安全問題設立完備的消防安全標準及規范，其安全問題日趨嚴重亟待解決。

一、新能源充電站的現狀分析

（一）新能源汽車基礎設施現狀

新能源汽車行業發展趨勢較好，但與其配套的充電站基礎設施建設仍存在一定短板。首先，我國新能源充電站的建立普及程度不足，新能源充電站發展速度較快，但其充電設施分布較為集中，東部沿海及中部地區充電設施較多，其余地區充電設施相對較少，部分地區甚至尚未建立新能源充電設施。其次，針對廢舊電池，由于新能源汽車所用電池壽命有限，相關企業制定了廢舊電池回收體系，廢舊電池回收能夠進一步降低環境污染，提高企業收益，但廢舊電池回收系統并未在新能源汽車行業內形成統一模式，缺乏系統性與完整性[1]。最后，在氫燃料電池發展方面，我國部分新能源汽車企業采用氫燃料電池以代替鋰電池，但氫燃料電池的發展時間較短，部分企業難以實現氫燃料電池的商業化運營，氫燃料電池尚未在我國普及，其未來發展具有較強的不確定性。

（二）新能源汽車充電設施類型分析

新能源汽車充電系統較為復雜，包括電力提供系統、充電系統、監督控制與管理系統與充電自動計費系統。部分地區依據本地新能源汽車實際發展情況，對充電站內各項設施提出了具體要求，設置了一系列不同類型的充電設施，在確保充電安全的前提下，充分滿足車主需求[2]。部分地區在小區內部設立單向交流充電樁，相較于其他充電設施而言，其充電所需時間較長，但其安全性及充電穩定性可以得到保證，具有用電高峰期同樣能夠穩定充電的優勢，較好滿足了車主充電需求。針對車主急需充電的情況，部分地區依據自身情況選取設立了非車載式充電樁、充電堆等充電設施。部分地區因交通環境復雜，充電設施需求量大，故將電池更換作為補充汽車能源的主要方式。

（三）新能源高壓充電站發展現狀

新能源汽車存在電池續航能力差、充電所需時間長等問題，嚴重阻礙新能源汽車行業發展。在此背景下，部分新能源汽車企業將發展重心轉移至高壓快充技術發展，以高壓充電站為充電工具的新能源汽車快充技術引起行業內廣泛關注。目前主流新能源汽車高壓電氣系統電壓范圍一般為230V-450V，統稱為400V系統；快充應用下，高壓電氣系統電壓范圍提升到550-930V，可統稱為800V系統[3]。2019年，保時捷推出全球首款搭載800V高壓平臺的量產車型，直至2023年，具備高壓充電能力的新能源汽車大規模上市，新能源高壓充電站雖面臨一定的技術挑戰，但發展規模較大、發展空間廣闊。

二、新能源高壓充電站引發火災的特點及原因

（一）新能源高壓充電站火災特點

新能源汽車消耗的主要能量為電能，大部分企業以鋰電池作為供能工具，確保新能源汽車正常駕駛。鋰電池中所含鋰金屬較多，而鋰金屬不穩定性較強，易因外界刺激而發生化學反應，加之部分鋰電池制作工藝較差，導致鋰電池在部分情況下易產生爆炸，從而引發火災。

由于鋰電池具有可燃性，新能源充電站火災將會因鋰電池燃燒而提高火焰溫度，增加場內其他可燃易燃物質被點燃的風險，導致火災具有燃燒速度快、燃燒持續時間長的特點。鋰電池在燃燒過程中會產生大量噴射狀化學液體，化學液體燃燒將提高火焰強度，導致火災具有火焰強度高的特點[4]。鋰電池燃燒會產生大量有毒有害氣體，如醚、烴類化合物等，火災熄滅后仍有氣體排出，導致火災具有有毒有害氣體排放量大的特點。新能源充電站發生火災的主要原因之一是鋰電池熱失控，滅火過程中易出現爆炸、人員觸電、復燃等突發問題，導致火災具有救援難度大的特點。

（二）引發新能源高壓充電站火災的原因

大部分新能源汽車均配備鋰電池，鋰電池極易引發火災，是新能源高壓充電站發生火災的主要原因之一。大部分鋰電池選取的負極材料為碳材料，碳材料在通常情況下穩定性較高，但溫度較高時，碳材料易與新能源汽車內部電解液產生化學反應，引發火災。部分新能源汽車未及時更換鋰電池，導致電池內部出現老化甚至破損，造成鋰電池熱失控現象，引發火災。除鋰電池自身因素外，部分外因同樣會引發鋰電池火災，如外界金屬材料物質穿透鋰電池，造成鋰電池內部出現短路現象、過度充電導致鋰電池膨脹、鋰電池中鋰離子遇水引發燃燒等。

高壓充電站火災的另一主要原因是其電氣系統，包括配電室、充電機室、監控室等，存在消防安全隱患。配電室內相關設施未及時維修更換，部分元件受損，致使電路出現短路現象，電路表層溫度升高，電子配件絕緣層自燃，從而引發火災。充電機室內部充電設備較多，充電裝置大多功率較高、電流較大，易產生電路過熱現象，引發火災。監控室電子元件檢修不及時，電子元件漏電，導致元件外部絕緣材料失去絕緣功能，引發電子設備火災。

三、防范新能源高壓充電站出現消防安全問題的措施

（一）科學設立消防設施

針對新能源充電站相關設施的設立問題，我國在室內裝修、滅火器配置、火災探測與報警系統、消防應急照明系統、安全疏散標識設置等多個層面，均提出了一定要求，先后頒布了《滅火自動報警系統設計規范》《建筑設計防火規范》《建筑內部裝修設計防火規范》等政策規范[5]。落實到具體的新能源充電站消防設施建設中，主要表現為地下充電裝置應保證其電流低于32A、新能源充電站大樓內部充電裝置應設置在外墻開放的停車場、為降低發生火災后火焰蔓延至站內其他設施的可能性，充電站內各充電柱間應設置相應的防火墻、充電站內部應配備消防自動報警器，充電裝置上端應配備煙感系統、站內各停車場應配備相應的自動滅火裝置、噴水系統與排煙系統等。新能源高壓充電站相較于一般充電站而言，其充電裝置具有“高電壓、高電流”的特點，發生消防安全問題的可能性較高，其設施建立應嚴格遵守國家的政策規范，保證設施設備的質量。

新能源高壓充電站應加強對消防安全設施的重視。充電站施工建設前，應當依據我國充電站消防安全方面的現行標準，確立具體施工圖紙，以保證施工成果符合政策要求。在充電站建設完成后，應及時對站內消防安全設施進行驗收，確保站內消防設施配置齊全，符合政策規定。

（二）加強對監督及檢查工作的重視

相應安全消防救援機構應當針對當地設有充電裝置的小區與單位進行及時監督并不定期抽查，將具有新能源高壓充電裝置的各單位、充電站、企業等進行逐一記錄，必要時可通過定期檢查與抽查相結合的方式，確保監督檢查工作的有效進行。監督檢查工作應聯合相關部門，對設有新能源汽車專用停車位、充電設施的單位或場所，按其各自工作職責實施具有針對性的監督檢查[6]。

在進行監督檢查工作時，相應工作人員應著重做好高壓充電站內是否具備突發火災的應急處理方案及人員疏散方案、充電站內外是否存在阻礙消防車進行滅火工作的違規停車與違規建筑、是否存在占用或堵塞應急安全疏散出口的充電設備、是否配有較為健全的火災報警裝置，排煙裝置、自動噴水裝置與安全疏散標識、充電站內各項應急滅火設施是否存在過期與失效現象等方面的督察工作，加強對高壓充電站消防安全的有效監管。當檢查過程中發現相應單位存在違法違規行為時，消防救援機構相應部門應當依據國家相關法律規定，對其予以責令整改、查封、行政處罰等手段，且應積極與當地相關管理部門進行配合，對其違法違規行為進行依法處置，確保其盡快處理消防安全隱患。

（三）建立健全新能源高壓充電站消防安全管理機制

消防救援相關部門應與當地政府積極建立聯系，針對當地各新能源高壓充電站的消防安全管理工作進行有效合作，不斷建立健全消防安全管理工作體系。各地相關部門應在我國消防政策的指導下，依據各地實際情況，制定消防安全管理體系，針對部分新能源高壓充電站，相應部門應當積極與高壓充電站所屬地區的管理者進行溝通，協同制定消防安全管理細則，必要時可要求高壓充電站內部相應管理部門針對消防問題進行特殊管理。在此基礎上，消防救援相關部門應當針對高壓充電站內部從事充電站消防安全管理工作的工作人員進行業務培訓，確保高壓充電站內部相關工作人員具有較強業務能力，能夠切實保障消防安全管理工作順利進行[7]。在消防安全管理體系落實過程中，存在大量瑣碎、復雜而難以界定的具體問題，消防救援相關管理部門應在制定新能源高壓充電站消防安全管理體系時，確保其具有一定的靈活性，避免出現過于死板、無法解決部分實際問題的情況。

（四）針對新能源高壓充電站消防安全問題展開宣傳

目前，我國較多居民采用新能源汽車作為出行的主要方式，新能源汽車發展形勢較好，但針對新能源汽車消防安全問題進行的宣傳與警示工作尚存在普及不到位、警示力度不足等問題。相關部門可以互聯網為工具，實現新能源汽車消防安全相關問題的廣泛普及與大力宣傳，并應針對新能源充電站相關管理企業進行集中教育，提高其對充電站消防安全管理工作的重視，強化相關消防管理工作者的業務能力與水平[8]。為確保新能源汽車車主充分認識到消防事故的危害性，新能源高壓充電站可為車主發放消防安全事故應急手冊，將新能源汽車消防事故的危害、車主應進行的預防行為、應急處理、事故逃生等知識進行宣傳，實現新能源汽車消防安全管理知識的普及，促使車主嚴格按照新能源汽車使用、充電、保養機制進行安全管理，從而降低新能源高壓充電站內因新能源汽車自身存在問題而導致火災發生的可能性。

（五）培養相關單位處理突發消防事故的能力

新能源高壓充電站內應針對消防安全事故設立專門的應急處理小組，確保應急處理小組能夠在充電站發生消防安全事故時，盡可能控制火焰蔓延，積極配合相應消防救援隊進行滅火撲火工作。充電站及當地消防救援隊伍應當對應急處理小組進行培訓，培訓內容應包括消防安全事故基本情況、火災控制技術與處理方法、發現災情后應采取的應急措施、災后監控視頻調取等，培養應急處理小組的專業能力與應變能力，切實保障新能源充電站的消防安全。高壓充電站應配備相應的電絕緣器材及滅火防護裝備，以確保滅火工作人員的安全，可依據站內實際情況配備沙坑、排水系統等設施，降低發生電池爆炸、滅火后因線路短路導致災情

復燃、消防工作人員因接觸電路而觸電等未知風險的可能性。

結語

新能源高壓充電站消防事故突發性較強，危害性較大，相關單位應當加強對高壓充電站消防安全問題的重視，加強針對新能源汽車消防安全問題而展開的宣傳工作力度，切實降低高壓充電站發生消防事故的可能性，保障站內工作人員的安全，維護高壓充電站的消防安全。

同時，積極響應國家發展新能源汽車行業、推動建設新型基礎設施的號召，間接促進新能源汽車行業發展，加快推進我國經濟社會實現可持續發展。

參考文獻

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