電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)隱患及消防監(jiān)管研究

引言

隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。截至2024年底，我國(guó)新能源汽車保有量已突破3100 萬輛，配套充電設(shè)施建設(shè)規(guī)模也在同步擴(kuò)大[1]。然而，在產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，充電設(shè)施火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，如福州東方紐約充電樁事故、河北衡水奔馳EQA300試駕車充電起火事件，這暴露出新型能源基礎(chǔ)設(shè)施消防安全問題較為嚴(yán)峻[2]。由于充電設(shè)施火災(zāi)具有燃燒溫度高、復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)大、有毒煙氣擴(kuò)散快等特點(diǎn)，火災(zāi)發(fā)生后可能給建筑、人員、設(shè)施等帶來威脅。因此，本文將重點(diǎn)分析電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)隱患、消防監(jiān)管難點(diǎn)及對(duì)策。

一、電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)隱患

（一）設(shè)施設(shè)計(jì)不規(guī)范，線路老化引發(fā)短路風(fēng)險(xiǎn)

部分充電設(shè)備未嚴(yán)格遵循《電動(dòng)汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，電氣參數(shù)設(shè)計(jì)值與實(shí)際工況存在偏差。充電樁功率模塊與線纜截面積不匹配，在持續(xù)大電流工況下易引發(fā)線路過載；防護(hù)等級(jí)不達(dá)標(biāo)的充電接口在潮濕環(huán)境中絕緣性能衰減，加速金屬觸點(diǎn)氧化；防雷接地系統(tǒng)缺失，導(dǎo)致浪涌電壓沖擊電子元件。隨著設(shè)施使用年限增加，線纜絕緣層在機(jī)械應(yīng)力與化學(xué)腐蝕作用下逐步脆化，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體暴露，使相間短路風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅會(huì)直接引燃設(shè)備殼體聚合物材料，還可能通過線纜通道形成“火燒連營(yíng)”的態(tài)勢(shì)，對(duì)密集型充電場(chǎng)站構(gòu)成威脅。

（二）充電過程監(jiān)控缺失，過充過熱易導(dǎo)致起火

充電設(shè)施安全防護(hù)體系存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)，直接增加了電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)。第一，部分設(shè)備未嚴(yán)格執(zhí)行GB/T27930通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致荷電狀態(tài)估算偏差超過規(guī)范，在涓流充電階段仍持續(xù)輸入電流引發(fā)過充[3]。第二，溫度監(jiān)測(cè)模塊布點(diǎn)密度不足，難以捕捉電池組內(nèi)部局部溫升，當(dāng)單體溫差達(dá)15^°C 時(shí)，系統(tǒng)仍未觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。第三，電流采樣電路精度不夠，使實(shí)際充電電流超出電芯最大耐受值卻未被識(shí)別，散熱系統(tǒng)響應(yīng)滯后，加速電解液分解。這些問題容易使電池內(nèi)部鋰枝晶持續(xù)生長(zhǎng)直至刺穿隔膜，引發(fā)內(nèi)短路并瞬間釋放大量能量，造成CO、HF等有毒氣體逸散，增加人員疏散與火災(zāi)撲救難度。

（三）選址與通風(fēng)不合理，火災(zāi)蔓延速度加快

充電設(shè)施空間布局的規(guī)劃缺陷容易導(dǎo)致火災(zāi)擴(kuò)散，特別是充電樁群集布置于建筑疏散通道或貼鄰可燃材料。從當(dāng)前充電樁選址情況來看，地下車庫(kù)充電區(qū)常采用自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，其換氣次數(shù)不足2次/小時(shí)，導(dǎo)致高溫氣溶膠在吊頂空間形成層流蓄熱。當(dāng)半封閉式充電棚結(jié)構(gòu)的頂部開口面積與地板面積比低于1：20時(shí)，火災(zāi)熱釋放速率可達(dá)8MW的轟燃臨界值。此類環(huán)境中的火焰蔓延速度較開放空間提升3倍一5倍，容易因通風(fēng)管道形成“煙囪效應(yīng)”，使燃燒擴(kuò)散速度提高，十幾分鐘即可引燃相鄰充電樁，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[4]。同時(shí)，當(dāng)熱輻射累積后，周圍車輛橡膠部件發(fā)生熔融滴落，進(jìn)一步擴(kuò)大燃燒面積。

（四）充電樁兼容性差，私拉亂接現(xiàn)象突出

充電設(shè)施與車輛接口的兼容性缺陷導(dǎo)致用戶違規(guī)操作的安全風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)行GB/T20234標(biāo)準(zhǔn)雖規(guī)定了充電接口的基本參數(shù)，但不同廠商產(chǎn)品型號(hào)存在差異，容易導(dǎo)致在使用過程中發(fā)生火災(zāi)。同時(shí)，部分用戶為適配非標(biāo)車輛，私自改裝充電槍頭或加裝轉(zhuǎn)接頭，導(dǎo)致絕緣失效。更嚴(yán)重的是，居民使用非阻燃電纜跨越綠化帶或穿鑿墻體，在電纜拖拽彎折中加速護(hù)套龜裂，線路長(zhǎng)期承載高流量電流時(shí)溫度持續(xù)升高，增加起火風(fēng)險(xiǎn)。此外，非正規(guī)接電方式還會(huì)因人為破壞出現(xiàn)漏電，如車輛碾壓、裝修材料掉落沖擊等，此時(shí)無法及時(shí)切斷電流，一旦遭遇雨水浸潤(rùn)或金屬疲勞斷裂，就可能引發(fā)電弧放電并引燃周邊落葉、保溫材料等可燃物。

二、電動(dòng)汽車充電設(shè)施消防監(jiān)管難點(diǎn)

（一）監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺乏技術(shù)管理規(guī)范

現(xiàn)行消防監(jiān)管突出問題在于充電樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致各生產(chǎn)商生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)存在較大差異。一方面，應(yīng)急管理、住建、能源等部門分別制定的充電設(shè)施防火要求存在執(zhí)行差異，如《電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》與《民用建筑電動(dòng)汽車充電設(shè)施配置與設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)防火間距的規(guī)定偏差達(dá)0.3米一0.5米，導(dǎo)致實(shí)際建設(shè)中的安全冗余度難以把控。另一方面，檢測(cè)認(rèn)證體系存在漏洞，強(qiáng)制性CCC認(rèn)證僅覆蓋充電樁本體，而對(duì)于關(guān)鍵部件如充電槍線、熔斷器，實(shí)施自愿性認(rèn)證。這些問題帶來的后果是監(jiān)管執(zhí)法依據(jù)模糊，特別是老舊小區(qū)改造充電樁與既有建筑消防系統(tǒng)的兼容性問題顯著。

（二）多部門協(xié)同不足，監(jiān)管責(zé)任劃分模糊

因行政管理邊界交叉重疊，導(dǎo)致多部門協(xié)同不足，監(jiān)管責(zé)任劃分模糊，是制約充電樁消防監(jiān)督工作的重要因素。在項(xiàng)目立項(xiàng)階段，規(guī)劃部門負(fù)責(zé)項(xiàng)目選址規(guī)劃，住建部門負(fù)責(zé)充電樁選址審批與防火設(shè)計(jì)審查，而電力接入許可需經(jīng)電網(wǎng)企業(yè)核準(zhǔn)，三方審批要件缺乏互認(rèn)機(jī)制，導(dǎo)致消防安全風(fēng)險(xiǎn)增加。同時(shí)，市場(chǎng)監(jiān)管部門側(cè)重設(shè)備質(zhì)量抽查，應(yīng)急管理、消防等部門實(shí)施消防安全檢查，能源部門監(jiān)管充電服務(wù)行為，而相關(guān)法律法規(guī)對(duì)充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)方的安全責(zé)任主體界定模糊，致使隱患整改通知因責(zé)任歸屬爭(zhēng)議而執(zhí)行滯后。地下車庫(kù)充電樁存在監(jiān)管真空，物業(yè)公司、充電運(yùn)營(yíng)商、車主三方責(zé)任條款在《物業(yè)管理?xiàng)l例》與《電動(dòng)汽車充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理規(guī)范》中存在表述沖突，對(duì)實(shí)際火災(zāi)事故的責(zé)任認(rèn)定較為困難[5]

（三）隱蔽安裝點(diǎn)眾多，日常巡查難度大

充電設(shè)施安裝位置的隱蔽性顯著增加了消防安全監(jiān)管的復(fù)雜性。第一，居民區(qū)充電樁常藏匿在地下車庫(kù)角落、綠化帶深處或建筑夾層空間，其安裝位置與消防設(shè)施的間距往往不符合安全要求，因空間狹小，難以被常規(guī)檢查發(fā)現(xiàn)。第二，商業(yè)場(chǎng)所為追求環(huán)境美觀，多將充電設(shè)備嵌入墻體或隱藏在裝飾結(jié)構(gòu)內(nèi)部，線纜穿墻走線的路徑復(fù)雜，導(dǎo)致異常溫升、絕緣破損等問題難以被及時(shí)察覺。第三，不同規(guī)格充電設(shè)備混裝，在電動(dòng)自行車與汽車充電樁混雜布置的場(chǎng)景中，線路交錯(cuò)、負(fù)荷疊加的風(fēng)險(xiǎn)潛藏于視覺盲區(qū)。這種空間特性導(dǎo)致設(shè)施老化、私改線路等動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期累積，最終使初期可控的電氣故障演變?yōu)殡y以撲救的立體火災(zāi)。

（四）數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)手段落后，火災(zāi)預(yù)警能力有限

當(dāng)前充電設(shè)施消防安全監(jiān)測(cè)體系尚未形成完整的技術(shù)閉環(huán)。一方面，部分充電場(chǎng)站仍依賴單一的溫度傳感器進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)電池內(nèi)部微短路、絕緣介質(zhì)劣化等隱患缺乏有效的探測(cè)手段，往往在可見煙霧產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)才觸發(fā)報(bào)警，錯(cuò)過最佳處置窗口期。另一方面，不同品牌設(shè)備間存在通信協(xié)議壁壘，導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，充電樁運(yùn)行數(shù)據(jù)、電池狀態(tài)信息與消防控制系統(tǒng)難以形成互通，使荷電狀態(tài)異常波動(dòng)、接觸器電弧頻次增加等風(fēng)險(xiǎn)無法被及時(shí)識(shí)別。此外，現(xiàn)有安全監(jiān)督系統(tǒng)多采用固定閾值報(bào)警機(jī)制，無法結(jié)合環(huán)境溫濕度、充電頻次、設(shè)備老化程度等進(jìn)行預(yù)警，特別是對(duì)于電池析鋰、電解液分解等無法形成前兆性識(shí)別。

三、電動(dòng)汽車充電設(shè)施火災(zāi)監(jiān)督管理對(duì)策

（一）建立統(tǒng)一的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，打通技術(shù)規(guī)范壁壘

針對(duì)充電設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失這一問題，要構(gòu)建全鏈條、全場(chǎng)景的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，將設(shè)備本身帶來的風(fēng)險(xiǎn)隱患降至最低。首先，建立跨部門協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)制，整合應(yīng)急管理、住建、工信等領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范，重點(diǎn)填補(bǔ)充電設(shè)施與建筑消防系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)、BMS與消防物聯(lián)終端數(shù)據(jù)交互的空白，明確充電槍插拔壽命周期、線纜絕緣層老化系數(shù)等。其次，構(gòu)建分級(jí)分類認(rèn)證體系，將充電樁本體及關(guān)鍵配件納入強(qiáng)制性認(rèn)證范圍，針對(duì)居民區(qū)、地下車庫(kù)等特殊場(chǎng)景，設(shè)置差異化的防火間距，同步建立充電設(shè)施全生命周期檔案管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從出廠檢測(cè)到報(bào)廢回收的質(zhì)量溯源。最后，建立標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，組建由電池專家、消防工程師、電氣安全研究員組成的專業(yè)技術(shù)委員會(huì)，定期評(píng)估新技術(shù)應(yīng)用帶來的風(fēng)險(xiǎn)，通過明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)行業(yè)形成人人守規(guī)則、人人懂安全的發(fā)展格局。

（二）構(gòu)建多部門協(xié)同平臺(tái)，明確各方職責(zé)邊界

針對(duì)當(dāng)前多頭管理導(dǎo)致的責(zé)任真空問題，必須建立貫穿規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)全周期的協(xié)同治理框架，將碎片化的風(fēng)險(xiǎn)防控變?yōu)橄到y(tǒng)化的監(jiān)管。首先，要制定充電設(shè)施安全監(jiān)管制度，整合應(yīng)急管理、住建、能源、市場(chǎng)監(jiān)管等部門職能，聯(lián)合出臺(tái)電動(dòng)汽車充電設(shè)施與監(jiān)管工作規(guī)程，明確充電樁選址審批階段的消防預(yù)審權(quán)限、建設(shè)驗(yàn)收環(huán)節(jié)的多部門并聯(lián)審查機(jī)制、運(yùn)營(yíng)階段交叉檢查的責(zé)任主體。其次，要編制全流程權(quán)責(zé)清單，針對(duì)私人充電樁、公共快充站等不同場(chǎng)景，細(xì)化物業(yè)公司、充電運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商的安全管理義務(wù)，特別是厘清V2G模式中電網(wǎng)企業(yè)與用戶的供用電安全責(zé)任邊界，消除監(jiān)管灰色地帶。最后，要構(gòu)建統(tǒng)一的協(xié)同監(jiān)管機(jī)制，明確消防、充電運(yùn)營(yíng)企業(yè)與電力企業(yè)之間的責(zé)任界限，在多方責(zé)任主體的共同努力下，實(shí)施“一事一議”專項(xiàng)治理，真正擰緊監(jiān)管責(zé)任鏈條。

（三）加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域巡查，強(qiáng)化隱蔽點(diǎn)檢查工作

加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域巡查能夠避免隱蔽安裝帶來的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，這要求消防監(jiān)督部門建立分級(jí)、分類、分時(shí)的巡查機(jī)制，重點(diǎn)對(duì)密度大、空間狹小以及不易發(fā)現(xiàn)的充電樁進(jìn)行檢查。首先，制定差異化巡查標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)充電設(shè)施使用場(chǎng)景，劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，重點(diǎn)增加地下車庫(kù)、老舊小區(qū)、商業(yè)綜合體等區(qū)域的檢查頻次，針對(duì)壁掛式充電樁、線纜穿墻節(jié)點(diǎn)等隱蔽部位編制專項(xiàng)檢查清單，明確接插件氧化程度、絕緣層完整性等核心指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。其次，推廣便攜式智能檢測(cè)裝備。配備紅外熱成像儀、超聲波局放檢測(cè)儀等設(shè)備，開發(fā)具備自動(dòng)識(shí)別功能的移動(dòng)巡檢終端，通過非接觸式測(cè)溫，精準(zhǔn)定位深藏在裝飾結(jié)構(gòu)內(nèi)部的異常線路。最后，建立多方聯(lián)動(dòng)的巡查網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)物業(yè)單位、充電運(yùn)營(yíng)商組建專業(yè)巡查隊(duì)伍，聯(lián)合消防部門采取“設(shè)備狀態(tài)日常查、重點(diǎn)部位專項(xiàng)查、特殊時(shí)段突擊查”的模式，確保隱蔽風(fēng)險(xiǎn)無處遁形。

（四）推動(dòng)數(shù)字化監(jiān)管落地，實(shí)現(xiàn)事前風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

構(gòu)建智慧化監(jiān)管體系是解決傳統(tǒng)消防監(jiān)管手段單一問題的重要方式，這可以對(duì)風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置。首先，要建立全域覆蓋的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)。在充電樁內(nèi)部集成多種類型的傳感器，實(shí)時(shí)采集設(shè)備溫度、絕緣電阻、電弧頻次等關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)通過5G技術(shù)進(jìn)行毫秒級(jí)的異常數(shù)據(jù)上傳，確保電池過充、線纜老化等風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)得到即時(shí)捕捉。其次，開發(fā)智能分析預(yù)警平臺(tái)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)歷史火災(zāi)案例與實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，自動(dòng)識(shí)別充電設(shè)施絕緣性能衰減規(guī)律、接觸器壽命周期等隱性風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)，在熱失控發(fā)生前生成分級(jí)預(yù)警信息。最后，要打通應(yīng)急響應(yīng)閉環(huán)鏈路，將預(yù)警信息自動(dòng)推送至運(yùn)營(yíng)企業(yè)、物業(yè)單位和消防監(jiān)管部門，同步觸發(fā)設(shè)備智能斷電、消防噴淋預(yù)啟動(dòng)等聯(lián)動(dòng)措施，并結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，建立不可篡改的安全管理臺(tái)賬，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全過程鎖定，避免多方責(zé)任爭(zhēng)議。

結(jié)語

電動(dòng)汽車充電設(shè)施消防安全是關(guān)乎人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要課題。消防監(jiān)督管理部門應(yīng)從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管機(jī)制、技術(shù)賦能等層面入手，建立立體化、智能化、科學(xué)化的消防監(jiān)督管理體系。未來，需持續(xù)關(guān)注快充技術(shù)安全管理工作，重點(diǎn)推動(dòng)快充高風(fēng)險(xiǎn)火災(zāi)防控體系建設(shè)，構(gòu)建多方共治的防控生態(tài)，為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展筑牢安全基石。

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