【摘 要】為探討電動汽車火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)對措施,采用理論結(jié)合實踐的方法,立足電動汽車火災(zāi)的成因和機(jī)理,分析了相應(yīng)的預(yù)防措施和應(yīng)對措施,分析結(jié)果表明,電動汽車和傳統(tǒng)汽車相比,除動力系統(tǒng)不同之外,其他配件基本相同,用電力代替汽油或者天然氣來提供動力,可有效緩解能源危機(jī)問題。但同時也增大了火災(zāi)發(fā)生的概率,加強(qiáng)預(yù)防和應(yīng)對措施的分析研究,有助于保證電動汽車的安全性,促進(jìn)新能源汽車事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】電動汽車;火災(zāi);預(yù)防;應(yīng)對
引言
新能源汽車是未來汽車發(fā)展的主要方向,我國早在“十二五”規(guī)劃期間,就將新能源汽車列入新戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),提出大力發(fā)展插電式混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車等,促使電動汽車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。隨著近年來,電動汽車的發(fā)展取得了良好效果,但也頻繁發(fā)生 電動汽車火災(zāi)問題,造成了巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。電動汽車由電力提供動力,使用了大量易燃高分子材料,一旦發(fā)生火災(zāi),蔓延速度非???,會快速形成大面積火災(zāi),引起了消防部門和全社會的廣泛關(guān)注。基于此,開展電動汽車火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)對措施的分析研究就顯得尤為不要。
1、電動汽車火災(zāi)的成因機(jī)理
電動汽車火災(zāi)已經(jīng)成為目前限制電動汽車事業(yè)發(fā)展的主要問題之一,和傳統(tǒng)汽車相比,電動汽車更易發(fā)生火災(zāi)。比如:2019年4月21日晚8時許,上海徐匯區(qū)裕德路泰德花苑小區(qū)地下車庫內(nèi),一輛特斯拉轎車突然冒出白煙,進(jìn)而起火燃燒,火勢還殃及了周遭停泊的其他車輛;2020年5月8日14時24分,廣東東莞塘廈一輛電動汽車在充電樁處充電時突然自燃,自燃車輛及周邊的幾輛車都被燒成骨架。每起電動汽車火災(zāi)都會造成巨大的損失,電動汽車火災(zāi)的成因和機(jī)理主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是電池內(nèi)部短路。電動汽車使用電池多為鋰電池,存在擠壓、沖擊,內(nèi)部短路、高溫失控等問題。比如:鋰電池在正常充電和放電時,會釋放出氫氣和氧氣,一旦受到撞擊會導(dǎo)致電解液泄漏或者尖銳的物質(zhì)刺穿,就會引起火災(zāi)。
二是電池外部短路。接線或者是接頭發(fā)生短路,在充電或者放電過程中過載運行,都是引起電動汽車火災(zāi)的主要原因。此外,線路虛焊、電池受到應(yīng)力發(fā)生變形或者開裂,以及制作工藝或者生產(chǎn)工藝不達(dá)標(biāo),也是引起電動汽車火災(zāi)的主要原因。
三是高壓或者低壓線束發(fā)生短路。引發(fā)此問題的主要原因是電動汽車上高壓和低壓線路布置方式、設(shè)計路基不夠合理,布設(shè)距離過緊,外部防護(hù)不夠合理,在充電過程中發(fā)生了短路過載,從而引起火災(zāi)。
四是接線端子接觸不良。電動汽車中高壓線路或者是低壓線路的熱管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、接插件接觸不良,都是引起火災(zāi)的主要原因之一。
2、電動汽車火災(zāi)預(yù)防措施
2.1做好定期維護(hù)
電動汽車隨著使用時間的增多,存在一定的磨損和消耗,這就需要進(jìn)行定期檢查維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題及時處理,將引起火災(zāi)隱患的因素控制在萌芽狀態(tài)。比如:電動汽車使用一年之后,需要對蓄電池進(jìn)行一次全方位的檢查,尤其是夏季,外界溫度比較高,如果蓄電池內(nèi)部存在的問題沒有及時發(fā)現(xiàn),就容易出現(xiàn)熱失控問題,增大發(fā)生火災(zāi)的概率。這就需要車主能夠定期檢查維護(hù),對存在的問題及時檢修,以保證蓄電池以及其他零部件始終處于良好運行狀態(tài)。
2.2重視小型碰撞后的檢查和處理
電動汽車在行駛中,發(fā)生了新型碰撞,或者輕微托底,一些車主查看外部沒有變形和裂縫之后,就不送到專業(yè)維修部門進(jìn)行檢修,這是一種錯誤的認(rèn)識。鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,即便是一些小型碰撞,也可能會導(dǎo)致鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)失效,埋下火災(zāi)安全隱患。正確的做法是:電動汽車發(fā)生任何問題,即便是小事故、小碰撞,也要及時開往專業(yè)的修理部門,使用紅外線測溫儀進(jìn)行全面檢測,如果存在過溫點要及時處理。
2.3規(guī)范駕駛,適應(yīng)停放
目前很多電動汽車的動力蓄電池選擇的自然風(fēng)冷,不帶有主動散熱裝置,只依靠電池殼體散熱,如果長時間駕駛,或者暴力駕駛,頻繁加減速操作,會導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度快速升高,自然冷卻速度跟不上升溫速度,形成熱失控,就會增大火災(zāi)發(fā)生的概率。所以,必須規(guī)范安全的駕駛電動汽車,部門長時間行駛,尤其是在夏天,要控制好行駛時間,避免頻繁加減速,降低電池負(fù)荷【1】。
在停放電動汽車時,夏季要盡量停放在陰涼位置,尤其是充電時,不能把電動汽車放置在環(huán)境溫度過高的區(qū)域。嚴(yán)格按照動力蓄電池的說明進(jìn)行充電,并保證充電站周圍相對干凈整潔,不應(yīng)在充電樁和電動汽車的周圍存放任何易燃易爆物品。此外,在使用充電軟件時,要密切觀察測量動力蓄電池溫度變化情況,存在安全問題,嚴(yán)禁施工,以保證電動汽車充電的安全性。
3、電動汽車火災(zāi)應(yīng)對措施
電動汽車動力電池多為鋰電池,而鋰的密度僅為水的50%,在高溫狀態(tài)下,鋰會被快速熔化成液態(tài)。普通的滅火器噴出的干粉,碰觸到液態(tài)鋰表面之后會出現(xiàn)“沉沒”現(xiàn)象,難以起到滅火效果。因此,在電動汽車火災(zāi)應(yīng)對時,需要針對鋰電池火災(zāi)的特殊性,做好科學(xué)的應(yīng)對措施,具體而言,可從以下幾個方面同時入手。
3.1合理選擇滅火劑,科學(xué)有效的處置鋰火災(zāi)
在火災(zāi)高溫狀態(tài)下,鋰具有很高的反應(yīng)活性,如果選擇傳統(tǒng)的水成膜泡沫、二氧化碳、干粉等滅火器,無法在鋰表面,形成覆蓋層,需要連續(xù)不斷的施加滅火器,一旦停止施加,鋰火災(zāi)會快速復(fù)燃。目前應(yīng)對鋰火災(zāi)多采用Lith-X或者銅粉滅火劑,驅(qū)動氣體選擇氬氣。銅粉和鋰在高溫狀態(tài)下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成銅-鋰合金,鈍化液態(tài)鋰,從而起到滅火的作用。而且還能快速將火災(zāi)燃燒形成的熱量散出,降低燃燒的強(qiáng)度,從而撲滅火災(zāi)。
3.2控制好安全距離,及時撥打消防救援電話
當(dāng)電動汽車發(fā)生火災(zāi)之后,如果自身無法第一時間控制火災(zāi),需要撥打消防救援電話,并及時撤離到安全距離之外,告訴消防部門電動汽車鋰電池的種類、數(shù)量等。做好現(xiàn)場保護(hù)措施,及時撤離附件人員,由消防部門來滅火,以免造成無故傷亡和損失【2】。如果發(fā)現(xiàn)有隨時爆炸的可能,要及時撤離到安全地帶,保護(hù)自身安全。
3.3加強(qiáng)熱失溫控制,避免發(fā)生復(fù)燃問題
發(fā)生電動汽車火災(zāi)之后,需要噴射大量的水來降低電池內(nèi)部溫度,可選擇噴霧式水槍或者是開花水槍進(jìn)行冷卻處理,以快速降低鋰電池表面和內(nèi)部溫度,減少電解液排氣量,避免發(fā)生復(fù)燃問題,保護(hù)鋰電池的安全性。
結(jié)束語
綜上所述,本文采用理論結(jié)合實踐的方法,分析了電動汽車火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)對措施,分析結(jié)果表明,電動汽車火災(zāi)的成因和機(jī)理比較復(fù)雜,單一的預(yù)防和應(yīng)對措施,難以有效控制和處理電動汽車火災(zāi)。需要結(jié)合電動汽車火災(zāi)的特點,選擇多種預(yù)防和應(yīng)對措施相互結(jié)合的方法,才能第一時間撲滅火災(zāi),降低損失,促使新能源汽車事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]付晉,雍艾華,黃勇.電動汽車鋰電池滅火技術(shù)研究[J].消防科學(xué)與技術(shù),2020,39(3):374-377.
[2]宋志龍,孫均利.鋰離子電動汽車火災(zāi)危險性與應(yīng)急救援研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2020,46(5):16-19.
作者簡介:
李征,男,浙江杭州,1978年8月,漢,本科,中級工程師,浙江省杭州上城區(qū)消防救援大隊,消防。