作者簡介:
譚高程(1995- ),男,漢族,甘肅靜寧人,本科,研究方向:汽車檢修;張亞文(1999- ),女,漢族,甘肅武威人,本科,研究方向:汽車營銷。
摘要:
隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機車輛已不符合綠色環(huán)保理念,這為電動汽車的發(fā)展帶來了新的契機。電動汽車的崛起不僅改變了汽車產業(yè)格局,還對其生產技術和裝備提出了新要求,給整個汽車產業(yè)鏈帶來了深刻影響。當前,全球電動汽車的發(fā)展趨勢日益明顯,各國對電動汽車生產標準和要求也在不斷提高。為了滿足這一需求,必須對電動汽車的生產過程進行優(yōu)化和調整,以更好滿足可持續(xù)發(fā)展需求。
關鍵詞:電動汽車;火災特點;處理對策研究
一、電動汽車發(fā)展現狀
自19世紀末開始,電動汽車經歷了早期探索、復興、崛起等階段。第一,早期探索階段。在1873年,英國人羅伯特·戴維森制作了世界上最初可供使用的電動汽車,比汽油發(fā)動機汽車早了10年以上。這一時期,以鐵、鋅、汞合金與硫酸進行反應的一次電池為主要動力的載貨電動汽車為主。隨著技術的進步,從1880年開始,應用了可以充放電的二次電池,這對于電動汽車來講是一次重大的技術變革。第二,自20世紀80年代末至90年代初。隨著環(huán)保意識的提高和石油價格的不斷攀升,電動汽車再次引起了人們的關注,這一階段也稱為電動汽車的復興階段。第三,崛起階段。21世紀初,隨著科技的不斷發(fā)展和環(huán)保意識的不斷提高,電動汽車開始崛起。2008年,特斯拉公司推出了Roadster電動跑車,其擁有超過約322千米的續(xù)航里程,成為了市場上的一匹黑馬。此后,各大汽車廠商相繼推出了自己的電動汽車產品,如日產的LEAF、寶馬的i3和特斯拉的Model S等。
我國電動汽車開始較晚,但發(fā)展迅速。直到21世紀初,隨著國際社會對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的日益關注以及國內汽車市場的快速增長,電動汽車開始進入國產車企的視野。我國開始意識到新能源汽車的重要性,伴隨著一系列文件的出臺,國家從資源、人力、物力各方面加大對電動汽車研發(fā)的投入。國內各大汽車企業(yè)逐步開始涉足純電動汽車領域,推出了自己的產品。
近年來,隨著技術的不斷突破和政策的持續(xù)支持,我國電動汽車產業(yè)取得了長足發(fā)展,規(guī)模持續(xù)擴大,市場份額逐年提升。截至2023年底,我國新能源汽車保有量達到2041萬輛,其中電動汽車保有量達到1552萬輛,占新能源汽車保有量的76.04%。這一數字不僅反映了電動汽車在國內市場的普及程度,也體現了我國純電動汽車產業(yè)的快速發(fā)展和良好前景。同時,國內汽車企業(yè)在電池、電機、電控等核心技術方面也取得了重要突破,推動了純電動汽車性能和品質不斷提升。此外,充電基礎設施的建設也在加速推進,為純電動汽車的普及提供了有力保障。然而,隨著電動汽車保有量的持續(xù)上升,其火災事故也呈現出逐步增加的趨勢,引起了人們的廣泛關注和擔憂。很多事故不僅給車主帶來了經濟上的損失,更在一定程度上影響了人們對電動汽車的信心。引起事故的原因多種多樣,可能包括電池缺陷、充電設施問題、使用不當等。
二、電動汽車火災的原因
電動汽車相較于傳統(tǒng)燃油車,其特殊的組成結構增加了火災風險。首先,電動汽車的核心是電池組,它們儲存了大量的電能。其次,電動汽車的充電設施也是一個潛在的火災源。最后,電動汽車內部的高壓電路和電氣元件,如電機、控制器等,在故障或不當操作的情況下也可能成為火災的起點。
(一)電動汽車自身問題
部分電動汽車在生產過程中,為了節(jié)省成本,可能采用了一些質量較差的零部件,如主鎖控制電流開斷系統(tǒng)存在設計缺陷,可能導致電池的正負兩極短路引發(fā)火災。
(二)電池及電氣線路問題
電動汽車的電池是火災發(fā)生的主要源頭之一。電池內部的電氣線路可能因老化、磨損或短路而引發(fā)火災。此外,電池在充電過程中會產生大量熱量,如果散熱不良或充電設備存在故障,也可能導致火災。
(三)用戶私裝設備
一些用戶為了增加車輛功能,可能會私自安裝一些設備,如防盜器、音響設施等,這些設備可能增加了車輛的用電負荷,導致線路超負荷運行,從而引發(fā)火災。
(四)充電操作不當
在充電過程中,如果充電器產生較大熱量,而充電環(huán)境又不通風或者充電器及蓄電池存在故障,都可能導致火災發(fā)生。此外,充電線路如果存在設計缺陷或安裝不規(guī)范,也可能引發(fā)火災。
隨著電動汽車保有量的迅猛增長,火災事故也呈現出多樣化的趨勢。這些火災的成因復雜,既可能與車輛本身的設計缺陷或制造質量問題有關,也可能因充電設施不完善、使用不當等因素導致。
三、電動汽車火災特點
電動汽車特殊的組成結構,尤其是高壓電池組,使其火災特點與傳統(tǒng)汽車截然不同。電動汽車電池組具有高能量密度,一旦發(fā)生短路或燃燒,火勢迅猛,難以控制。同時,電池內部的化學物質在燃燒時可能產生有毒氣體,增加了救援風險和難度。此外,電動汽車的電池和電氣系統(tǒng)相互關聯,火災可能引發(fā)電池爆炸,進一步加劇火勢和破壞力,常見電動汽車火災特點如下。
(一)突發(fā)性強和不可控性大
由于電動汽車的動力電池包電壓高、能量密度大,高壓線束分布廣泛,事故往往具有突發(fā)性和不可預測性,易引發(fā)火災、爆炸等連鎖反應。
(二)火勢蔓延迅速
由于電動汽車的內部裝置復雜,管線錯綜,大部分均為可燃物體。一旦發(fā)生燃燒,速度非???。從電池出現燃燒跡象到猛烈燃燒可能只需要6秒的時間?;鹧娴膰娚渚嚯x較遠,可達到5m以外。在自由燃燒狀態(tài)下,火焰可持續(xù)90分鐘左右,溫度最大值可達916℃[1]。當汽車某一部分發(fā)生火災后,火勢很容易蔓延整個車廂,形成大范圍燃燒。
(三)潛在爆炸危險
部分純電動汽車使用氫燃料電池,這種電池在受損或氫氣泄漏的情況下,如果空氣中的氫氣含量超過4%,周圍溫度超過500℃,就可能引發(fā)爆炸。這種潛在的爆炸危險增加了火災救援風險。
(四)產生有毒有害物質
在燃燒過程中,純電動汽車可能會產生大量有毒有害物質,如醚、烯烴、烷烴等。這些物質對人體健康構成威脅,同時也增加了火災救援難度。
(五)滅火難度大
純電動汽車發(fā)生火災時,常規(guī)的滅火劑滅火效果可能不夠理想。同時,滅火設施可能會受到座椅、護欄等物體的阻擋,難以直接作用在火點上。這些因素都增加了滅火任務的難度,因此需要花費較長時間才能完成滅火。
四、電動汽車火災救援對策
電動汽車火災因其電池系統(tǒng)的特殊性,呈現出蔓延速度快、溫度高、可能產生有毒氣體等特點,使得火災救援工作面臨嚴峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的滅火方法可能難以迅速控制火勢。因此,針對電動汽車火災的救援對策需突出快速響應、專業(yè)處置和安全優(yōu)先。
(一)快速評估火勢
在電動汽車發(fā)生火災時,首要任務是快速識別火源位置并評估火勢的大小。由于電動汽車的電池組可能隱藏在車身底部或車廂內部,消防員需要迅速確定火勢是否已蔓延到電池組,并預測火勢可能的發(fā)展方向。
(二)斷電與隔離
純電動汽車的電池組通常帶有高壓電,因此滅火前必須首先斷電。消防員應使用適當的工具和方法,迅速切斷電池與車輛電氣系統(tǒng)的連接,并確保電池組與救援人員和其他設備之間保持安全距離,以防觸電。
(三)確保人員安全
在電動汽車發(fā)生火災時,首要任務是確保人員安全,疏通道路,保障消防員能夠順利到達現場,利用專業(yè)設備評估火勢和煙霧情況。迅速疏散乘客,引導他們通過安全出口或緊急疏散門逃離車廂。同時,消防員會采取滅火措施,控制火勢蔓延,防止火勢擴大造成更嚴重的傷害。在滅火過程中,消防員還會密切監(jiān)測火場情況,確保沒有遺漏的乘客或危險物品,減少火災帶來的損失。如果火勢過大或存在爆炸風險,消防員應迅速撤離現場,確保自身安全。在撤離前,應設置監(jiān)控設備,持續(xù)觀察火勢發(fā)展情況,以便在火勢減弱或穩(wěn)定后重新展開滅火行動。
(四)選擇適當的滅火器材
對于純電動汽車火災來說,滅火劑的選擇至關重要。由于電池組可能包含鋰金屬等易燃材料,在火災中可能會彎曲、變形、損壞,釋放有毒氣體,因此應避免使用干粉或二氧化碳滅火器等。相反,應優(yōu)先考慮使用大量水或其他非導電滅火劑,以降低電池組內部的溫度并撲滅火源。在滅火過程中,消防員應使用水槍或其他滅火設備,對準火源進行滅火,并持續(xù)對電池組進行冷卻,以防止電池熱失控導致火勢重新蔓延。同時,要注意控制滅火劑的用量,避免過多水分滲入電池組內部,造成進一步損害。此外,確保滅火器具的種類和數量充足,并定期進行檢查和維護[2]。
(五)火災處理與總結
火災被撲滅后,消防員應進行事后處理,包括清理現場、檢查車輛和電池組的損壞情況等。同時,應總結本次滅火救援的經驗教訓,與其他專業(yè)救援團隊合作,提出改進措施,共同制定救援方案,以提高未來對純電動汽車火災的應對能力。
五、電動汽車火災預防措施
隨著電動汽車的普及,其安全問題也日益凸顯,尤其是電動汽車火災事故。為了有效預防電動汽車火災,需要從電動汽車的生產、銷售、日常使用、充電以及出現故障緊急處理等方面采取一系列預防措施。
(一)電動汽車生產環(huán)節(jié)
在生產環(huán)節(jié),電動汽車制造商應嚴格遵循國家相關標準和規(guī)范,確保電動汽車的安全性。首先,電動汽車的電池是火災風險較高的部分,制造商應選用高品質的電池材料和先進的電池管理系統(tǒng),確保電池的穩(wěn)定性和安全性。其次,電動汽車的電氣線路和電氣元件也應經過嚴格的質量檢測,確保其能夠承受正常使用過程中的電氣負荷,避免因電氣故障引發(fā)火災。
(二)銷售環(huán)節(jié)
消費者在購買電動汽車時,應謹慎選擇,確保所購車輛具備生產許可證,來自市場知名度高、口碑良好的知名品牌。在購買時,應注意查看電動汽車的產品說明書,了解其安全性能和操作要求。同時,消費者還應關注電動汽車的電池、電氣線路和電氣元件等關鍵部件的質量和安全性能,避免因購買低質量產品而增加火災風險。
(三)客戶日常使用環(huán)節(jié)
在日常使用過程中,消費者應養(yǎng)成勤檢查、常維護的習慣。首先,應定期檢查電動汽車的電池、電氣線路和電氣元件等關鍵部件,確保其處于良好的工作狀態(tài)。其次,消費者在使用電動汽車時,應遵循產品說明書中的操作要求,避免因誤操作引發(fā)火災。此外,消費者還應避免在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下使用電動汽車,以降低火災風險。
(四)電動汽車充電環(huán)節(jié)
充電是電動汽車使用過程中火災風險較高的環(huán)節(jié)之一。因此,在充電時,消費者應選擇符合國家安全標準的充電設施,避免因使用劣質充電設施而引發(fā)火災。同時,消費者還應按照說明書的規(guī)定進行充電操作,避免因充電不當引發(fā)火災。此外,充電時應保持充電環(huán)境通風良好,避免因充電過程中產生的熱量引發(fā)火災。[3]
(五)出現故障緊急處理
當電動汽車出現故障時,消費者應保持冷靜,按照產品說明書中的故障處理流程進行操作。若出現故障無法自行處理的情況,應及時聯系專業(yè)的維修機構或人員進行處理。在處理故障時,消費者應避免擅自拆卸電氣保護裝置或進行其他危險操作,以防止因處理不當引發(fā)火災。
為了安全起見,建議盡量不要將充電器放置在電動車上。因為路面顛簸可能導致充電器內部發(fā)生短路,所以在充電時容易引發(fā)自燃。同時,車主應避免在雨天或積水路段行駛,以防止電機進水,從而在充電時發(fā)生短路并引發(fā)火災。
結語
電動汽車因其獨特的動力系統(tǒng)和結構,呈現出不同于傳統(tǒng)燃油車的火災特點。本文從電動汽車發(fā)展史、我國電動汽車發(fā)展現狀入手,深入分析了電動汽車火災成因,包括電動汽車本身、電池及電氣線路問題、充電設備故障、未合理使用等,并探討了火災發(fā)生時的突發(fā)性強、快速蔓延、產生有害物質和高溫特性等特點。針對這些特點,本文提出了多項處理對策,如快速評估火災、斷電隔離、選擇滅火器材、提升消防人員應急響應能力等,最后總結了幾點電動汽車的火災預防措施。未來,隨著電動汽車的普及,火災防控工作將愈發(fā)重要。因此,必須持續(xù)研究和完善相關對策,確保電動汽車安全運行,為綠色出行保駕護航。
參考文獻
[1]嚴南培.新能源汽車火災特點及處置對策分析[J].消防界(電子版),2019(14):34.
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[3]岳雄飛.新能源汽車火災的滅火戰(zhàn)略戰(zhàn)術研究[J].消防界,2021,7(04):84.