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分析新能源电动汽车火灾危险性及处置对策

范正富
  
应急媒体号
2022年8期
广西消防救援总队梧州支队蒙山大队永安站 广西省梧州市 546700

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摘 要:伴随新能源汽车产业发展,新能源电动汽车火灾事件随之增多。文章在阐述新能源电动汽车火灾危险性和原因基础上,针对新能源电动汽车火灾处置对策进行了研究,提出了一些行之有效的建议,以期切实高效处置新能源汽车火灾,保障人民群众生命安全及财产安全。

关键词:新能源;汽车火灾;危险性;对策;方法

引言

在社会经济快速发展背景下,人民群众环保意识有所增强,新能源汽车成为了人们的主要交通工具。近些年,新能源汽车的销量逐年增长,新能源汽车为人们出行带来了便利,并且能为保护生态环境而助力,但在应用新能源汽车时,安全问题随之而来。新能源汽车引发的火灾风险,会严重威胁群众生命和财产安全。鉴于此,便需要研究有效的新能源电动汽车火灾处置对策,全面意识到汽车火灾的危害性,从而有效降低新能源电动汽车发生火灾风险。

一、新能源电动汽车火灾危险性

1.短路或超负荷

新能源电动汽车动力来源主要是电电池包,新能源电动汽车内橙色线属于高压线,在使用过程中,一般都是低压线路系统控制高压线路系统,短路是引起火灾的重要因素。一方面,如果新能源电动汽车电路出现过高的电阻或线路连接不牢固,则会产生大量的热能,如果不能及时地处理,就会产生大量的热量,最终导致电线接头发热,致使新能源电动汽车自燃。另一方面,一些车主不了解新能源电动汽车构造,擅自改装车辆,但因缺乏专业知识,在改装过程中会导致电路布置偏移和线路发生过载,如此一来,有的地方很容易导致供电不足,加之线路老化,出现电路短路等问题,进而引起火灾。

2.高温元件点燃可燃物

在使用新能源电动汽车时,一些部件产生较高的温度,这一部位与可燃性物质接触时,极易发生火灾。目前,新能源电动汽车大多都配备了催化反应器和消音器,消音器用于消除噪音和排气。一方面,消音器的排气管是车辆外部泄漏区域中工作温度最高的部位,如果有易燃物质进入到消音器的排气管内,其发生高温就会引起火灾。另一方面,在新能源电动汽车行驶过程中,电动车很可能会撞到易燃物,或者在易燃物上面停留,如若车主未察觉,新能源电动汽车排气管就会发热,与可燃物发生碰撞,最终引发火灾。

3.易复燃及出现触电、爆炸现象

新能源电动汽车锂离子电池在发生热失控后,会不断释放热量和释放易燃气体,很难将其彻底熄灭,即便熄灭了,其内部也会发生放热反应。因此,新能源电动汽车经常会出现严重起火的情况。锂离子电池燃烧过程中会产生大量的热能和气体,而且由于锂离子电池体积较小,一旦安全阀发生故障,其内部的能量积累就会发生爆炸。另外,新能源电动汽车的高压大容量电池,其基础电压一般高于人体的安全电压,在380 V以上的高压下,很可能会在火灾中出现泄漏,由于其内部产生电化学反应,会生成一氧化碳、甲烷等有毒窒息气体,从而导致火灾的发生。

二、新能源电动汽车火灾危险处置对策

1.优化新能源电动汽车电池材料

首先,新能源电动汽车的制造和使用都需要高效安全的电池,这就需要确保电池品质和性能。为了保障新能源电动汽车高效及平稳运行,需要确保其在适宜的温度条件下工作,从而从根本上解决新能源电动汽车在使用过程中的各种问题。其次,要加强新能源汽车性能,提高其实用性。例如,在高镍动力电池中,由于正极材料氧化,会产生氧,所以需要根据实际情况,调整电池的负极材料,从而达到最佳的性能。此外,也要对新能源电动汽车的使用方法进行严格管理,确保电池和充电模式相同,不能因为使用不当导致火灾。在新能源电动汽车防火措施上,要根据不同车型、不同材料,采取针对性的冷却和隔热措施,尤其是当新能源电动汽车电池失控时,很难停止这种反应,可以提前预警,再采取相应措施立即处置。

2.例行检查新能源电动汽车

在检查新能源电动汽车时,充放电循环是衡量新能源电动汽车电池性能的重要参数,三元锂的充放电循环可达500~2000次。在新能源电动汽车自燃事故中,大部分车辆都已行驶三年以上或者六万公里以上。因此,蓄电池安全性会随新能源电动汽车使用年限的增加而增加。因此,应加强对新能源电动汽车电池健康程度的重视,并定期进行检查,以了解电池品质与性能[1]。此外,对使用寿命较长的新能源电动汽车,应进行定期的维修,主要检查新能源电动汽车电池、车载模块、管理系统工作状态,以确保其安全性。

3.强化新能源电动汽车火灾救援

新能源电动汽车发生火灾时,要尽快实施应急预案,安排救援人员前往事故现场进行救援。如若因电池引起火灾,必须要做好切断电源的准备,将车钥匙插进信号屏蔽区,或者将车钥匙放在远离车辆的地方,以免发生意外。同时,救护人员要注意自身安全,并穿戴相应的救护设备,如戴上手套等,避免因触电或盲目地使用电器而造成的高压系统与外部环境隔离所造成的一系列危险。新能源汽车火灾温度极高,可达到1000摄氏度,新能源电动汽车火灾处置人员需携带呼吸机,避免受氟化氢、氰化氢等有害气体侵害。最后,新能源电动汽车火灾处置人员要根据火情和新能源车电池来选择正确的救援方法,新能源车通常使用的是锂电池,在各大品牌的紧急说明书上都会有明确的说明,并且会对发生火灾时的灭火方法进行详细说明。如果是一辆新能源电动汽车发生火灾,要很长一段时间才能熄灭。

4.合理运用新能源电动汽车灭火技术

首先,保护电机。在车辆停机时,会自动切断高压电源。当发生火灾或拆卸时,请避免与高压设备内部接触,避免出现触电问题。同时,避免任何工具刺破汽车发动机盖,更不可打穿发动机高压部位。当汽车涉水时,即使有特殊绝缘保护,也要避免触电。新能源电动汽车火灾发生火灾,应注意保护汽车内的人员和急救人员的生命。其次,防止因人为因素引起电池短路。锂离子电池在长时间充放电过程中,会引起小电流短路,从而使电池温度上升。在燃烧前,其物理结构发生变化,外壳会先膨胀,导致电池内部的温度升高,并制造出易燃和爆炸性气体。在新能源电动汽车熄火时,应避免电池内部短路,避免在拆卸过程中,防止盲目穿过保护罩、切割、撬开、拆卸电池外壳造成电池短路[2]。最后,科学选择灭火剂。当电池温度高到足以泄漏电解质并释放时,电解液就会变成可燃物。由于直流与交流系统不连接,消防人员能够使用安全的水作为主要的灭火剂,并且不会触电。ABC干粉灭火器不能扑灭电池的火焰,仅能起到隔离氧气供给的作用。锂电池的灭火过程中,耗水量较大,而且使用寿命较长,这一环节中冷却至关重要。消防人员在扑救或释放高压装置时,应尽量避免与其进行内部接触,否则可能造成电击。

5.完善标准化作业处理程序

首先,注重侦查新能源电动汽车火灾情况。接警后,接警人员要向有关部门了解有关灾害的详情,包括是否有被困人员、车辆种类、灾害规模、地点和时间、周围环境及火势蔓延情况等,并带上相应的车辆和药品,以最快的速度赶到现场处理。如果是一名驾驶员,其应该向接警人员通报车辆的种类和火灾发生之前的车辆状况,并且要随时保持通讯,使救援人员能够及时地掌握最新的情况[3]。当火情发生时,需要组织技术人员、救援专家等进行更好的协调处理。其次,针对起火车辆的类型、型号以及动力电池容量进行全面分析,按照下列图1进行检查,结合事故严重程度,对警戒范围进行划分,并尽快疏散群众,防止出现人员伤亡。最后,应用可燃气体侦测仪对现场进行不停歇的侦测,根据所侦测到的数据对警戒范围加以调整。如若人员被困于起火车辆内,需要坚持“救人第一”的原则,在救人基础上破拆,破拆时绝对不能剪断或破坏橙色线路的绝缘层,以免发生触电造成人员伤亡。

6.改进新能源电动汽车灭火安保措施

首先,在为新能源车辆灭火时,救援者应在平时的工作中加强自身保护。例如,当火灾发生时,有关人员需要对设备进行切断电源,并在切断电源后及时检查车辆的输出电压。一般来讲,新能源车的输出电压都在36 V左右,最大的可能是400 V,36 V是人体所能承受的最大电压,在使用新能源汽车时,一定要做好相应的防护措施,才能有效地防止各种安全事故。有关人员在拆卸蓄电池时,必须确保此类设备的完好性,不得使用工具切断电源的高压电线,减少对用户的损害。其次,在线路着火后,在停电过程中,不能用直流水枪进行灭火。新能源车使用的动力电池较为特殊,在扑灭这类火灾时,不可使用水直接灭火。如果发生火灾,有关人员可以使用 ABC干粉或二氧化碳灭火器,如果把水直接倒入高压输出单元,很容易导致电击,而在接触到水时,电池里的金属会迅速燃烧,不但会加大火势,甚至还会导致爆炸[4]。然而,如果新能源电动汽车发生火灾时,火势极大,救火人员可以使用水,但必须在一定的范围内,以确保电池在火场中的形状完整,并能有效地保护火场安全。

7.多元方式预防锂电池火灾

首先,避免新能源电动汽车涉险。大部分电池都可达到IP67级防水防尘的技术要求,在水里泡一泡也不会有太大问题。可是,现实中的道路却很复杂,路面很容易出现凹凸不平的情况,如果有锋利物品划伤车身,很容易造成电池组的漏水,从而破坏电池,严重情况下还会引起内部短路和自燃。新能源电动汽车电池组非常坚固,可经受过实验室跌落、穿刺、碰撞、挤压、火烧等各种试验,但这些试验都是在实验室环境中完成,实际驾驶过程却是千差万别。对于一些山路、水路,尽量避开,尤其是在水面超过车轮轴的地方,尽量不要涉水。

其次,避免新能源电动汽车过度充电。当新能源电动汽车充满电时,如果不能完成充电器的充放电,电池就会出现电流失控,电池中的有机电解质会产生大量的气体,从而引发电池爆炸。除了电池的过度充电,如果过分追求高速充电,也很容易造成电力失控,尤其是那些年代久远的新能源电动汽车,电池组本身就会产生锂枝晶,如果经常使用高速充电器,很容易发生内部短路和着火。为此,就需要对电池的数据进行采集,进行故障诊断,做好安全预警,这对于防止新能源电动汽车电池热失控具有重要意义。

最后,避免新能源电动汽车碰撞。目前,大部分新能源电动汽车都将电池置于下半身以下,电池体积大,而且电池与车体的边沿之间的距离比较近,一旦发生碰撞,极易因碰撞而变形,从而导致电池内部短路,出现热失控着火问题。在行驶时,除了要避免对电池的碰撞,还要从防撞的角度入手,加强对电池周围的结构和空间的保护,确保电池组的骨架不会产生太大的变形,避免造成内部模块的碰撞和挤压,有效地预防火灾的发生[5]。

三、结语

综上所述,新能源电动汽车火灾扑救是消防部门立足于“全灾种、大应急”功能定位的新一轮救灾工作内容。新能源电动汽车一旦发生火灾,便会造成极大的危险性。为此,在系统总结新能源汽车火灾危险性基础上,需要探索更为有效的新能源电动汽车火灾扑救技战术措施,对所涉及的火灾扑救作战流程进行详细了解,从而高效率扑救新能源电动汽车火灾。

参考文献:

[1]何海粟.电动汽车火灾危险性与消防安全对策分析[J].消防界(电子版),2022,8(23):82-84.DOI:10.16859/j.cnki.cn12-9204/tu.2022.23.001.

[2]徐升智.电动汽车火灾扑救的作战安全探究[J].消防界(电子版),2022,8(20):75-77.DOI:10.16859/j.cnki.cn12-9204/tu.2022.20.017.

[3]陈俭.新能源电动汽车火灾危险性分析及处置研究[J].时代汽车,2022(21):108-110.

[4]张家瑜.提升新能源电动汽车火灾救援能力的研究[J].消防界(电子版),2022,8(17):74-76.DOI:10.16859/j.cnki.cn12-9204/tu.2022.17.008.

[5]刘未,葛惠.浅谈电动汽车火灾原因和灭火救援重点要素[J].中国设备工程,2022(S1):84-85.

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