新能源汽車火災事故的消防救援策略研究

摘要：聚焦新能源汽車火災事故的特殊性，探討了適合其特性的消防救援策略。深入探討鋰電池熱失控、高壓電系統絕緣失效等新能源汽車特有風險，以及相應的滅火技術和安全防護措施。新能源汽車火災救援需要采用專用滅火劑、隔離降溫等特殊方法，同時消防人員需加強專業培訓。提出專用滅火裝備研發、遠程滅火技術應用和智能化監測預警系統等創新方向，旨在優化新能源汽車火災救援體系，提高整體安全性，為完善新能源汽車消防救援策略提供參考。

關鍵詞：新能源汽車火災；火災救援；消防策略；鋰電池

中圖分類號：X928.7" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0054-03

新能源汽車尤其是純電動汽車，由于其動力系統、儲能裝置等與傳統燃油車相比具有顯著差異，在火災事故特征、撲救難度和安全風險等方面帶來新的挑戰。鋰電池熱失控、高壓電系統絕緣失效等因素增加了火災救援的復雜性和危險性。旨在通過比較分析新能源汽車與傳統燃油車火災救援策略的異同，探討適合新能源汽車特性的消防救援方法。重點關注滅火劑選擇、滅火技術、安全防護措施等方面的創新，并就消防救援人員培訓與管理等提出建議，為提高新能源汽車火災救援效率和安全性提供參考。

1 新能源汽車火災特征分析

1.1" 鋰電池熱失控機理

鋰電池熱失控是新能源汽車火災的主要誘因之一。熱失控是一種自加速的放熱反應過程，通常由外部熱源、機械損傷或內部短路等因素觸發。在熱失控過程中，電池內部溫度急劇上升，導致隔膜熔化、電解液分解和正負極材料發生劇烈化學反應。這些反應會產生大量熱量和可燃氣體，如氫氣、甲烷等。隨著溫度持續升高，電池包內其他單體電池可能被引發熱失控，形成“多米諾效應”。熱失控可能導致電池包破裂，釋放出高溫、有毒的氣體和液體。不同類型的鋰電池（如磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等）在熱失控特征上存在差異[1]。例如，三元鋰電池的熱失控溫度較低，但放熱量更大，而磷酸鐵鋰電池則相對更穩定。

1.2" 高壓電系統潛在危險

新能源汽車的高壓電系統通常工作在300～800V范圍內，遠高于傳統12V或24V車載電系統。這種高壓環境給消防救援帶來了特殊的挑戰和風險。高壓電系統可能因火災導致絕緣失效，造成帶電部件暴露，增加觸電風險。高壓線路損壞可能引發電弧放電，不僅會加劇火勢，還可能對消防救援人員造成傷害。此外，電池管理系統（BMS）失效可能導致電池組無法有效斷開，使車輛在看似斷電狀態下仍帶有高壓。水基滅火劑可能導致高壓部件短路或形成導電通路，增加救援難度。高壓系統限制了某些傳統救援手段的使用，如破拆等操作可能意外接觸帶電部件。在救援過程中，準確識別高壓部件位置、采取適當的絕緣防護措施，以及使用專門的高壓檢測和斷電設備尤為重要。

1.3" 新能源汽車火災蔓延速度和持續時間

新能源汽車火災的蔓延速度和持續時間與傳統燃油車相比存在顯著差異，主要體現在以下幾個方面：第一，鋰電池一旦發生熱失控，火勢蔓延速度通常比燃油車更快。這是因為電池包內部的熱失控可以迅速從一個單體電池傳播到相鄰電池，形成連鎖反應。第二，新能源汽車火災的持續時間往往更長，可能持續數小時甚至數天。這是由于鋰電池內部儲存的化學能難以快速釋放，即使表面火焰被撲滅，內部仍可能持續發熱并重新引燃。第三，電池包的密封設計雖然提高了安全性，但也增加了滅火難度，延長了火災持續時間。即使火勢看似被控制，電池仍可能在數小時后發生復燃。這種長時間的火災特性不僅增加了救援難度，也對消防資源調配提出了更高要求。

2 新能源汽車火災救援策略

2.1" 滅火劑選擇

新能源汽車火災滅火劑的選擇需要綜合考慮冷卻性能、電絕緣性能、滲透性能等因素[2]。目前常用的滅火劑主要有水基滅火劑、干粉滅火劑、氣體滅火劑等。水基滅火劑冷卻效果好，但導電性強，可能引起電池短路。干粉滅火劑絕緣性能好，但很難滲透到電池內部。氣體滅火劑如CO2能有效隔絕氧氣，防止電池繼續反應，但冷卻效果差。此外，一些新型滅火劑如F-500水基添加劑、管式氣溶膠滅火劑等，具有優異的冷卻性能和電絕緣性能。表1比較了幾種常用滅火劑在不同性能指標上的優劣。

2.2" 滅火技術

針對新能源汽車火災的滅火技術主要包括：直接噴射滅火、間接冷卻滅火和槍頭穿刺滅火[3]。直接噴射滅火是指消防員使用水槍、干粉槍等，直接向起火部位噴射滅火劑。這種方法操作簡單，能夠快速控制明火，是最常用的滅火手段。但直接噴射可能會破壞電池包，加劇內部短路，引發更為劇烈的燃燒。在使用直接噴射時需要特別小心，避免對電池包造成機械損傷。

間接冷卻滅火是利用水幕等手段，在起火車輛周圍形成隔離區，阻斷火勢蔓延。持續向隔離區內補水，降低環境溫度，從而達到控制火勢的目的。這種方法安全性高，能夠有效防止復燃，但滅火速度相對較慢，需要大量的水源支持。

槍頭穿刺滅火是近年來發展起來的一項新技術。它利用特制的高壓水槍或干粉槍，通過鉆頭狀的噴嘴穿透車身和電池包外殼，將滅火劑直接送入起火部位。這種精準滅火方式能夠快速撲滅電池內部火情，減少滅火劑的用量。但是，槍頭穿刺對消防員的操作精度要求很高，如果鉆孔位置不當，反而可能加劇起火。而且，這種方法需要專門的設備支持。

2.3" 安全防護措施

在新能源汽車火災事故中，消防救援人員面臨的安全風險主要來自三個方面：高壓電擊、高溫燙傷和有毒氣體[4]。為了規避這些風險，必須采取嚴格的安全防護措施。首先是做好個人防護。消防員需要穿戴專門的絕緣防護服，避免與高壓電路直接接觸。防護服要有良好的隔熱性能，減少高溫環境對人體的傷害。在有毒煙氣較重的環境中，需佩戴正壓式空氣呼吸器，確保呼吸安全。手套、靴子等也需要選用絕緣材料制作。其次是做好現場安全管控。在展開救援前，先利用專業設備對現場進行電壓檢測，確保電路已經切斷，避免觸電風險。在事故車輛周圍設置警戒線，嚴格控制無關人員進入，防止意外發生，并對周邊易燃易爆物品進行轉移或隔離。再次是加強火情監控。由于新能源汽車火災往往有復燃風險，因此在明火撲滅后，仍需對現場進行持續監測。可利用紅外熱成像儀等設備對車輛表面和內部溫度進行監控，一旦發現溫度反彈，要及時采取措施。最后是做好事后處置。在火災撲滅后，要對現場進行徹底清理，特別是殘留的電解液等危險化學品，要嚴格按照規程進行收集和處置，避免環境污染。同時做好事故原因調查和善后工作，總結經驗教訓，完善預案。

3 新能源汽車火災救援策略的創新與優化

3.1" 專用滅火裝備的運用

針對新能源汽車火災的特殊性，專用滅火裝備的研發成為當前熱點。這些設備主要聚焦于解決電池包深層滅火、防止復燃等問題。穿刺滅火裝置能直接向電池包內部注入滅火劑，提高滅火效率。據統計，使用穿刺滅火裝置可將滅火時間縮短40%～60%。大容量細水霧系統通過產生大量微小水滴，既能有效降溫，又能減少用水量，降低電擊風險。新型泡沫發生器能產生具有更好電絕緣性的泡沫，適用于高壓環境。便攜式電池冷卻裝置可快速降低電池溫度，防止熱失控擴散。這些專用裝備的應用大大提高了新能源汽車火災救援的效率和安全性。表2比較了幾種新型專用滅火裝備的性能。

3.2" 遠程滅火技術應用

遠程滅火技術的應用極大地提高了新能源汽車火災救援的安全性。消防機器人是其中的代表，能在高危環境中執行滅火任務，減少人員傷亡風險。數據顯示，使用消防機器人可使消防救援人員的安全距離增加50～100m。遠程遙控水炮系統允許消防員在安全距離外進行精準滅火，提高了救援效率。無人機輔助滅火技術可用于偵察火情、投放滅火彈等。這些遠程技術不僅提高了救援安全性，還能在復雜地形或高危環境中發揮獨特優勢。

3.3" 智能化監測預警系統

智能化監測預警系統在新能源汽車火災預防和早期處置中發揮著關鍵作用。這些系統通常包括熱成像攝像頭、氣體傳感器、人工智能分析軟件等。研究表明，智能預警系統可將火災早期發現時間縮短60%～80%。車載電池管理系統（BMS）的升級使其能夠實時監測電池狀態，在異常情況下及時報警或斷電。大數據分析技術的應用使得系統能夠預測潛在風險，提前采取預防措施。5G技術的應用極大地提高了數據傳輸速度和可靠性，使遠程監控和快速響應成為可能。表3比較了不同類型智能監測預警系統的性能。

4 提升消防救援人員新能源汽車火災事故處置能力的對策

4.1" 專業知識培訓

面對新能源汽車火災事故的特殊性，消防救援人員需要掌握相關的專業知識。首先，要熟悉新能源汽車的結構特點，了解動力電池、高壓線路等關鍵部件的分布位置。其次，要深入理解鋰離子電池的熱失控機理，掌握電池火災的起因、發展階段和危險性。再次，要學習新能源汽車火災的特殊滅火方法，如直接滅火、間接冷卻、槍頭穿刺等技術。最后，還需掌握相關的安全防護知識，如個人防護裝備的正確使用、高壓電絕緣操作規程等。培訓方式采取理論講解、案例分析、實操演練等多種形式，確保消防員能夠全面掌握專業知識。

4.2" 實戰演練

在掌握理論知識的基礎上，需通過實戰演練來鍛煉消防救援人員的實操能力。一方面，要設計貼近實際的演練情景，如車輛起火、多車連環起火、停車場火災等，讓消防員在逼真的環境中學習滅火戰術。另一方面，要強化多部門協同，與公安、醫療、電力等部門開展聯合演練，提高各部門之間的協調配合能力[5]。同時，實戰演練還要重視對新技術、新裝備的應用，讓消防員熟悉并掌握熱成像儀、無人機、機器人等高新設備的使用方法。通過反復的實戰演練，不斷提升消防救援人員的現場處置能力。

4.3" 心理素質培養

新能源汽車火災事故往往具有較大的危險性和不確定性，消防救援人員面臨著巨大的心理壓力。因此，加強心理素質培養十分必要。要通過心理輔導、壓力管理訓練等方式，幫助消防員學會在高壓環境下保持冷靜和專注。還要培養消防員勇于擔當的責任意識和頑強拼搏的意志品質。此外，重視團隊凝聚力建設，營造良好的內部氛圍，讓每一名隊員都感受到集體的力量和溫暖。高心理素質的消防救援隊伍，必將在面對危機和挑戰時展現出更加優異的表現。

4.4" 科學管理

針對新能源汽車火災事故，消防部門需建立科學完善的管理制度。要制定專門的作戰預案和操作規程，明確各個崗位的職責分工和協作機制。要建立全面的培訓體系，保證每一名消防員都能定期接受系統的再教育。要加強日常督導檢查，及時發現和解決訓練、演練中存在的問題。消防部門需與汽車生產廠商、新能源企業等加強溝通，建立信息共享機制，及時掌握新能源汽車的最新技術動態，為預案修訂、人員培訓提供支持。科學管理是提高消防救援隊伍應對新能源汽車火災事故能力的關鍵所在。

參考文獻

[1]鄭安華，呂承飛，祝成梁.新能源汽車火災預防及應急救援[J].中國消防，2023（S1）：121-124.

[2]李宇峰.新能源汽車火災處置對策研究[J].今日消防，2024，9

（4）：41-43.

[3]張濤，周會會，李超.基于電動汽車事故滅火救援策略[J].時代汽車，2024（3）：92-94.

[4]黎子進.新能源汽車起火原因分析及消防安全管理對策[J].今日消防，2023，8（11）：94-96.

[5]張耀華.新能源汽車消防安全現狀與思考[J].水上安全，2023（8）：103-105.