新能源汽车火灾事故处置措施探析

(整期优先)网络出版时间:2024-01-30
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新能源汽车火灾事故处置措施探析

何可达

厦门市消防救援支队 

摘要:本文结合当前形势,探讨新能源汽车火灾事故特点诱发的原因和危险性因素,探索分析在灭火救援初战处置中的具体措施。

关键词:新能源汽车、火灾扑救、措施

引言:近年来新能源汽车产业作为一个新兴的产业,具有环保、节能、智能化、经济化等诸多优点随着技术的不断进步,新能源汽车的续航里程、性能和安全性等方面也得到了显著提升,市场保有量越来越高。随之而来,伴随新能源汽车的安全事故也快速上升,新能源汽车火灾事故处置的危险性和安全处置措施是亟待研究提升的问题。

一、新能源汽车火灾的特点

(一)电池蓄电量越来越大,灭火救援触电风险增加。新能源汽车的构造、动力源和驱动方式与传统燃油汽车有所区别,其动力电池包的电压较高,能量密度大,高压线束分布广泛。目前,新型能源汽车的电压普遍超过300V,而人体所能承受的安全电压仅为36V。尽管新能源汽车已经尽可能将复杂的电路设计简化,并且在熄火后会进行断电操作,但是一旦发生火灾,这些操作并不能保证能够正常进行。因此,新能源汽车着火后如果触碰到电池阵列组件,具有较大的触电风险,不可控性高,易引发火灾、爆炸等连锁反应,人员逃生及破拆救援难度大大增加。

(二)电池工艺材料复杂,存在潜在的中毒爆炸风险。锂电池的工艺技术比较复杂,加之属于活泼金属,因此为了提高电池的热安全性,厂家添加了许多材料如含氟阻燃剂、A1F3 材料等。但同时,电池着火后很容易产生大量有毒有害、易燃易爆气体,有毒烟气包括氟化物、一氧化碳、碳颗粒物、一氧化氮、铅类化合物等,一旦吸入上述气体很容易造成器官损伤或人员伤亡,且伴随触电、爆炸、中毒、灼伤和腐蚀等不可控风险,对现场安全防护要求高,警戒范围大,处置风险高。

(三)电池故障反应时间极短,新能源汽车火灾燃烧迅猛。有研究表明,当新能源汽车电池出现燃烧迹象到猛烈燃烧只需660秒后外部火焰温度即可达到200℃,180秒后,火焰温度就会达到1000以上,且火焰喷射距离远,易引燃周围可燃物,引发大规模燃烧蔓延。新能源汽车发生火灾,具有火点隐蔽难控和可燃气体喷射火等多种燃烧形态,火势蔓延迅速、火焰温度高且易发生复燃,火灾扑救技术要求高,处置持续时间长。

二、新能源汽车火灾发生的几中形态

(一)汽车电池非正常工作或损伤等问题导致的电池短路引发火灾。新能源汽车火灾中,设计缺陷导致短路是引发火灾的主要原因。经过制浆、涂膜、装配、老化等多项工艺组装而成的锂电池,受到工艺水平、材料档次、数控参数、器材精密性等多重因素作用,出现质量缺陷不可避免。而电气化线路短路引起的火灾是新能源汽车自燃的一个常见原因,主要表现为过度充电、长时间浸水、自然现象和电池电线老化引起的故障短路。一是电池过度充电,堆积在负极的锂离子饱和后会导致电池短路,引发起火甚至电池爆炸。二是在高温、潮湿、浸水等外部环境下,电池易发生短路故障。目前新能源车的电池防水等级已达IP67甚至更高,车在水面下浸泡能到30分钟,但长时间浸水易引发电芯短路,在电池温度达到130以上后,出现热失控而导致起火自燃。

(二)电池环境改变或电池内部故障等问题是引发火灾的主要原因。大多数新能源汽车起火事故的根源在于其电池,我们平常所说的电池是指整个动力电池系统,包括电芯、电控、Pack以及各种元器件、线束等诸多零部件,在外部环境发生变动或者电池内部任意一个环节出现故障都有可能引发连锁反应。电池材料的化学活性、电池管理软件故障、电芯或电池包遭遇外力破坏等都可能导致电池系统发生故障,其后电池内部便会产生大量的热量无法扩散,当温度达到临界值电池出现热失控,便会引发电池包的燃烧或爆炸,进而导致整车的起火、爆燃。

(三)汽车发生交通事故导致电池挤压变形也是引发火灾的一大因素。新能源汽车交通事故最大的风险就是电池系统发生各类故障而后发生起火、爆炸情况。当新能源汽车发生碰撞后,电池遭遇外部撞击、挤压、振动、跌落等机械作用时,易导致其受到穿刺、挤压而短路,从而引发热失控。当锂电池发生热失控后,会持续放热并产生大量含有氢气、甲烷、乙烷等的可燃混合气体,再加上锂离子电池狭小密闭空间的结构特点,在安全阀失效的情况下,能量的积压足以引发爆炸。所以在新能源汽车交通事故后,发生电池损伤可能立即表现为燃烧爆炸释放出来。

三、应对处置新能源汽车火灾事故的相关措施

(一)接警调度后第一时间联动厂家技术人员到场参与处置。在接到新型能源汽车火灾的报警后,应立即询问火灾车辆的名称、型号、位置、状况、车内物品、周围环境以及是否有人被困,并立即引导报警人员撤离至安全区域。其一,精确掌握车辆的品牌型号可以帮助我们迅速查阅对应的汽车服务手册以及《救援指南》,并在第一时间将其发送给参与救援的消防救援人员,从而提高灭火救援的安全性和科学性。其二,各个区域的新能源汽车品牌的比例存在显著的不同,独角兽型新能源汽车企业山头林立。因此,指挥中心需要设立与本地主流新能源汽车品牌的联勤联动机制,迅速与生产商进行协同处理。特别是在新能源汽车停放在自有房屋进行充电引发火灾以及地下车库火灾后的处理,要求专业、及时、迅速,防止火势扩散方面。

(二)以安全防范为主的攻防作战措施要落实到救援的全过程。新能源汽车火灾事故很容易产生大量有毒有害、易燃易爆气体,存在较大的中毒和爆炸伤人风险。将安全救援行动概念、理念融入到战斗的各个环节,提升指战员的安全意识,最大限度减少安全漏洞,提升科学救援效率。由强攻近战攻守兼备理念转变抵达现场后,应立即再次确认车内是否有人员被困,以及是否有火势扩散的迹象。处过程中,要安排现场安全员,全程监控现场的危险区域和部位,预测可能出现的危险情况并及时给出警告救助过程要全程做好掩护,防范爆炸爆燃风险,避免触电和爆炸伤害。

(三)要发挥器材装备的革新在新能源汽车火灾处置中的关键作用。在灭火救援实战中,因存在爆炸风险,阵地设置不能过近。因电池一般处于密闭空间或汽车底盘,水枪阵地无法直接对电池进行降温。传统的水枪水炮对新能源汽车火灾事故处置发挥不了作用。要充分发挥漏电检测仪、温度测试仪、热成像仪、可燃气体探测仪、有毒气体探测仪、电绝缘装置、水幕水带等器材装备在新能源汽车火灾扑救中的运用。同时,要加强器材装备的革新发明,如革新发明平板式向上喷水器具,直接滑动到汽车底盘地下进行射水;革新发明自动顶撑设备,使汽车能够及时侧翻,便于消防救援灭火冷却等等。装备汽车革新运用有助于快速解决燃烧速度快、有毒烟雾浓重、扑灭困难等关键问题,能够有效地保障消防人员的生命安全,为扑灭火灾创造了有利的环境。

总之,新能源汽车在火灾扑救方面需要强化指挥调度、现场依规处置、革新器材装备等措施,有效地提高新能源汽车的火灾扑救能力,保障人民生命财产安全。

参考文献:

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