淺析新能源汽車火災原因及對策

安科瑞 陳聰

摘要：新能源汽車具有廣闊的發(fā)展前景，然而在推廣和使用過程中存在一些安全隱患，其中較為突出的是火災問題。因此，通過分析新能源汽車火災的主要原因和特點，提出針對性的應對策略與防范對策，包括加強電池安全性能的研發(fā)、優(yōu)化電控系統(tǒng)等。措施的實施有助于減少新能源汽車火災的發(fā)生，保護人民生命財產(chǎn)安全，促進新能源汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

關鍵詞：新能源汽車；火災；原因

1 新能源汽車的相關概述

1.1新能源汽車的概念

新能源汽車采用非傳統(tǒng)車載動力系統(tǒng)，主要或*全依賴非傳統(tǒng)車用燃料提供動力。它結合了車輛控制和驅(qū)動技術，展現(xiàn)出技術原理、創(chuàng)新技術和結構。當前市面上的新能源汽車種類十分可觀，不管是插電式混合動力汽車，還是純電動汽車都銷量很好，此外，燃料電池汽車、混合動力電動汽車以及生物燃燒汽車等也頗受用戶的喜愛。隨著石油資源日趨枯竭以及傳統(tǒng)汽車工業(yè)對環(huán)境造成的危害越發(fā)嚴重，新能源汽車逐漸成為主流，新能源汽車的產(chǎn)生也在逐漸擴大。目前，我國現(xiàn)代化科技的發(fā)展趨勢更加強調(diào)人性化和可持續(xù)發(fā)展，對新能源的重視程度也越來越高，基于此，新能源汽車擁有著無限廣闊的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?。新能源汽車行業(yè)的發(fā)展逐步改變了當前汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促使整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)向更好的方向不斷發(fā)展。其中，我國在汽車動力電池方面加大了創(chuàng)新力度，目前的新能源汽車已經(jīng)可以由多種不同類型、不同特征的動力電池作為動力源，常見的動力電池包括磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池等，性能良好。

1.2新能源汽車行業(yè)樹立正確安全理念的必要性

新能源汽車行業(yè)迎來了良好的發(fā)展契機，與此同時，由新能源汽車引發(fā)的火災事故數(shù)量也在持續(xù)增加。為了能夠讓新能源汽車行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，首先要重新認識新能源汽車，以較高的理念去看待其安全問題，嚴格樹立安全觀念。新能源產(chǎn)業(yè)作為一種新興產(chǎn)業(yè)，如今發(fā)展勢頭迅猛，大眾在關注其產(chǎn)銷量的同時對質(zhì)量也會格外關注。此外，相較于傳統(tǒng)的燃油車，新能源汽車出現(xiàn)的時間較短，其生產(chǎn)技術、應用技術等都有較大的發(fā)展空間，需要改進和存在安全隱患的地方也較多，如果用戶在駕駛過程中存在不恰當之處，很容易引發(fā)各類事故。因此，社會大眾要更加關注新能源汽車的安全問題，樹立正確駕駛及使用觀念，充分認識到安全性能在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要性。另外，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要增強安全發(fā)展意識。產(chǎn)量、銷量是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要部分，而安全性也是發(fā)展的重要部分，安全問題甚至關系到該產(chǎn)業(yè)能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。新能源汽車從業(yè)者要充分意識到安全的重要性，才能有效避免產(chǎn)業(yè)停滯不前的情況。

2 新能源汽車火災特點分析

2.1火災撲救難度較大

若新能源汽車發(fā)生火災或者嚴重的撞擊事故，其內(nèi)部的動力電池會出現(xiàn)不同程度的損傷、變形，變形后的電池會因泄漏電池液體而引起著火甚至是爆炸，導電介質(zhì)也會給司機或乘客帶來很多威脅，常會引起人員觸電。純電動汽車使用鋰離子電池提供動力，但是這種電池很容易引發(fā)觸電，一旦鋰電池同空氣相接觸，便會因發(fā)生劇烈氧化反應而導致爆炸事故的出現(xiàn)，這種情況會更加危險，也會增加救援和處理難度。

2.2需要較長滅火時間

相比于其他類型的電動汽車，純電動汽車內(nèi)部的裝置更多且分布著更復雜的線路，大部分裝置屬于易燃物，一旦發(fā)生火災，如果沒有采取措施任由其自由燃燒，那么火焰會持續(xù)燃燒1.5h左右，溫度可以達到近1000℃。若汽車的車身或車頭著火，會因火勢得不到控制而蔓延至整個車身，火勢較大的情況下，使用普通滅火器已經(jīng)效果不大，汽車內(nèi)部的座椅和護欄等部件也會阻礙救火，因此很難直接將起火點快速撲滅，滅火任務不僅難度大，而且耗費的時間也會更長。

2.3容易造成人員傷亡與財產(chǎn)損失

相比傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車更加環(huán)保，為人們的出行帶來了便利。但是近年來，新能源汽車火災事故時有發(fā)生，造成了一定的人員傷亡。與燃油汽車不同，新能源汽車的電池燃燒速度更快，燃燒時會產(chǎn)生大量有毒氣體，且在發(fā)生火災后，車門會難以打開，這對車內(nèi)人員的逃脫帶來阻礙。如果車內(nèi)駕駛員和乘客已經(jīng)受傷，那么逃離和救援難度更大。電動車的動力源來自電池，當汽車燃燒后，汽車功能無法正常使用，這在很大程度上影響到了車內(nèi)人員的逃生，對車內(nèi)及周圍人員的生命安全造成威脅，如果人員無法逃脫，很容易發(fā)生傷亡。尤其是純電動汽車，一旦發(fā)生火災鋰電池將無法再使用，整輛車可能會迅速燃燒甚至發(fā)生爆炸，此時不僅汽車會受到較大損失，周圍物體也會受到影響。

3 電動汽車火災統(tǒng)計分析

本文參考了《中國消防年鑒》等重要資料，對發(fā)生在2011年至2020年間的典型電動汽車火災事故進行了詳細統(tǒng)計。統(tǒng)計所得的結果有助于相關人員獲知事故發(fā)生的規(guī)律和特征，有助于消防人員采取有針對性的滅火措施，這些策略能夠為減少此類事故的發(fā)生和降低其危害提供參考。

3.1事故發(fā)生原因統(tǒng)計分析

短路和電器故障是新能源汽車發(fā)生火災的主要原因，這些原因?qū)е碌幕馂氖鹿收紦?jù)了總數(shù)的80%。新能源汽車內(nèi)的電池一旦出現(xiàn)故障，電池內(nèi)部溫度會在短時間內(nèi)急劇升高，沖破電池外殼，而新能源汽車內(nèi)部大部分裝置和管線都屬于可燃物，一旦接觸到火焰就會在短短幾秒鐘內(nèi)迅速燃燒、蔓延。而電池過充導致新能源汽車發(fā)生火災的原因占比約為15%。人們不規(guī)范的充電習慣是造成電池過充的主要原因，很多人為了方便通常會選擇在夜間充電，而充電時間通常為一整晚，這種行為為發(fā)生火災埋下了隱患。且充電過程基本上屬于無人監(jiān)管的狀態(tài)，一旦發(fā)生火災，很難及時發(fā)現(xiàn)及撲滅。另外，自燃、改裝、人為縱火等其他行為也是引發(fā)新能源汽車火災的原因。

3.2火災發(fā)生時間段分析

相關數(shù)據(jù)顯示，新能源汽車火災的高發(fā)時段主要集中在凌晨0點至早上6點，這個時段的火災占比達到了79%。如前所述，電池過充問題很常見，也易引發(fā)火災，過充大多是由于居民充電習慣不好。部分人習慣在夜間充電，時間基本上在夜間10點之后，人們在睡眠中警惕性較低，無法及時關注到充電異常情況。因此，夜間、凌晨是新能源汽車發(fā)生火災事故的高發(fā)時段,此時段內(nèi)的危險很難及時被人發(fā)現(xiàn)，這就導致電池在燃燒后無法及時被撲滅，而人們發(fā)現(xiàn)火災時火勢已經(jīng)蔓延開，甚至會影響到周圍建筑，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。而晚間6點到深夜12點這段時間內(nèi)火災數(shù)量占比為13%,這個時間段是大部分人的下班時間，人們通常會選擇下班到家后直接進行充電。由于這個時間段內(nèi)仍有大部分人處于活動狀態(tài)，因此此時段發(fā)生火災的概率會低于凌晨。在早上6點至中午12點、中午12點至晚上6點這兩個時間段內(nèi)的火災概率相對較低，分別為6%和2%,此時段內(nèi)是新能源汽車使用頻率較高的時間，且又處于白天，人員活動情況也比較頻繁，所以火情更容易被發(fā)現(xiàn)和處理，火災引發(fā)的傷亡情況和財產(chǎn)損失也相對少一些。

3.3火災發(fā)生季節(jié)分析

新能源汽車火災的發(fā)生頻率在不同季節(jié)中存在差異。從數(shù)據(jù)來看，秋季和冬季是新能源汽車火災的高發(fā)期，占比分別為36%和26%。相比之下，夏季和春季的火災發(fā)生頻率較低，占比分別為25%和13%。這不僅與電池性能有關，也與氣溫和空氣濕度等因素有關。人們常說“天干物燥，小心火燭”這句話，可見干燥的天氣更容易發(fā)生火災。再加上秋冬季節(jié)氣溫較低，對汽車電池性能造成一定影響，此時若電池過充，易發(fā)生電池短路和泄漏的情況，進而引發(fā)火災。而夏季和春季雖然溫度較高，但是這個季節(jié)內(nèi)雨水較多，空氣也更加濕潤，不易引發(fā)火災。

4 引發(fā)新能源汽車火災的主要原因

4.1汽車電池功能及相關技術不夠完善

我國新能源汽車的相關技術正處于發(fā)展階段，相關設備的研發(fā)并不完善，尤其是電池相關的技術研發(fā)。目前國內(nèi)新能源汽車的電池普遍存在升溫過高、在超過一定溫度后就會燃燒的問題，而電池一旦燃燒，很容易引發(fā)較大的火災。雖然燃油車自燃的現(xiàn)象并不少見，但新能源汽車的火災更難被撲滅。從各類新能源汽車火災事故案例中可以發(fā)現(xiàn)，新能源汽車發(fā)生火災的比例是低于傳統(tǒng)燃油車的，但是傳統(tǒng)燃油車的保有量卻明顯高于新能源汽車。這是因為新能源汽車主要起火點在于電池部分，電池功能問題會引發(fā)火災，且電池一旦報廢，汽車整體的損失就會更大。汽車電池成為引發(fā)火災的“元兇”,成為“元兇”的原因是電池常出現(xiàn)短路、電池液體泄漏以及電池連接不合理等問題，電池處在接觸不良狀態(tài)。此外，如前文所述，電池過充和過度放電也是引發(fā)火災的重要原因。

4.2新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量以及相關技術有待提升

目前，我國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展速度非?？?，展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。由于起步時間相對較晚，相關技術尚未*全成熟，整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和相關技術仍有待提高，許多問題仍待解決。從當前新能源產(chǎn)品的技術研發(fā)情況和應用情況來看，新能源汽車的相關技術與傳統(tǒng)的燃油車的相關技術仍有較大差距。

4.3大眾普遍缺乏足夠的安全防范意識

新能源汽車屬于全新的領域，所運用的技術和理念也較為新穎，相關部門、企業(yè)乃至群眾都較為缺乏安全防范意識和防火意識，同時也缺乏科學有效、完善合理的安全管理制度。新能源汽車的安全問題尤其是電池充電這部分，相關部門和企業(yè)并沒有對此進行規(guī)劃和總結，充電基礎設施并不完善，數(shù)量也相對較少，相關部門對這方面的管理不夠深入，群眾安全意識比較淡薄。很多用戶由于缺乏相關知識和安全意識，容易進行違規(guī)操作。同時，用戶對檢修和保養(yǎng)等方面的了解不足，無法及時發(fā)現(xiàn)汽車存在的問題，這也為火災的發(fā)生埋下了隱患。

5 新能源汽車火災問題防范對策

5.1不斷優(yōu)化和改進電池材料及相關技術

電池的穩(wěn)定性高，能夠在很大程度上避免新能源汽車火災事故的發(fā)生，而優(yōu)化和改進電池材料及相關技術能夠有效提高電池的穩(wěn)定性。一，在生產(chǎn)新能源汽車時，首要任務是確保汽車配備符合標準、性能穩(wěn)定且高效的電池。這不僅是為了保障安全，也是為了賦予車輛更高的質(zhì)量、更穩(wěn)定的性能。二，保障車輛內(nèi)部的電控系統(tǒng)處在平穩(wěn)運行狀態(tài)。使電池保持在合理工作環(huán)境中，電池使用良好的情況下不易出現(xiàn)火災。因此相關人員要優(yōu)化電池，不僅要保證產(chǎn)品的質(zhì)量和安全，還要提高其實用性。這樣，優(yōu)化后的電池才能投入實際使用。三，在優(yōu)化和改進新能源電池的過程中，還要優(yōu)化和規(guī)范電池的使用方式，具體來說就是要盡可能統(tǒng)一電池的使用方式和充電方式，這樣才能讓電池使用更加規(guī)范，減少火災的發(fā)生。四，電池技術要根據(jù)不同類型新能源汽車的實際需要采取相應的火災防護措施，如電池冷卻、電池隔熱、室息措施等。在所有類型的電池中，鋰離子電池熱失控相對更加嚴重，一旦鋰電池發(fā)生燃燒，很難對其撲滅，鋰電池通常只有自行燃燒完畢后才能熄滅火焰，但是在鋰電池出現(xiàn)熱失控的初期階段采取有效的預警措施和防護手段，及時控制熱失控傳播，就能夠有效避免電池燃燒。

5.2熟練掌握電池滅火方法以及加強火災處置工作

當新能源汽車發(fā)生火災后，需要在場能夠正常活動的人員在及時啟動緊急處理工作，采取相應的處理措施，并及時撥*119。首先，消防救援隊伍要及時緊急召集充足的人員，調(diào)集相應的裝備趕往火災現(xiàn)場開展救援。新能源汽車電源一旦起火，很難在燃燒過程中撲滅火焰。因此，相關人員要立即斷開車輛電源，并將車輛鑰匙放置在距離車輛較遠的位置，或者將其放入信號屏蔽袋中，避免車輛再次啟動。其次，參與火災救援的人員要加強個人防護措施，確保在救火過程中佩戴絕緣手套，以防止因故障產(chǎn)生的電擊。另外，在滅火過程中還需要注意預防高溫毒氣。新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車的區(qū)別是動力源不同，新能源汽車的動力來源是電。在火災發(fā)生時，傳統(tǒng)燃油汽車所使用的汽油燃燒溫度只有500℃,而新能源汽車的電池起火后溫度高達1000℃,新能源汽車除了火災溫度過高，可能會伴有漏電危險外，電池還會因燃燒釋放氟化氫、氰化氫等有毒有害氣體。如果消防員未佩戴空氣呼吸器、專業(yè)面罩等防護用具，就會吸入有毒氣體，進而威脅到健康和安全。因此，消防人員及其他滅火人員要佩戴好能夠正常使用的呼吸器，并選擇相應的滅火劑。要準確判斷火災火勢。目前市場上的大部分新能源汽車所配備的電池是鋰離子電池，并且大部分汽車品牌也會在為用戶提供的應急救援手冊標注出滅火方法。通常情況下，鋰電池一旦燃燒很難被撲滅，并且燃燒時間較長，可達24h。在電池燃燒的時間內(nèi)，電池內(nèi)部一直會處于高溫狀態(tài)，因此在滅火過程中，電池不再產(chǎn)生煙霧后1h內(nèi)仍然要對其進行監(jiān)控，否則很容易出現(xiàn)復燃的情況。

5.3做好火災現(xiàn)場清理工作

進行新能源汽車火災現(xiàn)場清理工作的主要目的在于防止再次發(fā)生意外傷害，因此在開展工作過程中要時刻保持謹慎、細致的狀態(tài)，切忌麻痹大意，一旦發(fā)生二次傷害，后果不堪設想。開展火災現(xiàn)場清理工作，首先要將涉事車輛的溫度降至安全范圍，之后再將車輛現(xiàn)場移交給車主或相關部門。在移交過程中，工作人員要提醒車主或相關部門采取正確的運轉(zhuǎn)方法或處理方法，避免出現(xiàn)二次傷害。其次，工作人員在引導現(xiàn)場人員進行撤離的過程中，要認真清點人數(shù)，并整理好火災處理設備和器材，并將現(xiàn)場垃圾清理干凈。工作人員要認真檢查事故現(xiàn)場，防止遺漏事故現(xiàn)場物品，避免因事故現(xiàn)場物品丟失而導致無法查清事故原因的情況。工作人員在車輛移交工作結束后還要協(xié)助相關部門和相關人員探查事故原因。

5.4相關部門要加大管理力度

相關部門要加強對新能源汽車的管理，才能有效減少火災事故的發(fā)生。

首先，相關管理部門要對新能源汽車的鋰電池生產(chǎn)出臺更加嚴格、有效的安全標準和生產(chǎn)規(guī)范，確保新能源汽車在制定好的安全生產(chǎn)標準的指導下?lián)碛懈玫馁|(zhì)量，還要進一步細化完善相關生產(chǎn)標準，同時要加強對新能源汽車的全過程管理，從生產(chǎn)到投入使用再到報廢停用的整個過程，都要依照標準進行安全管理。相關部門還要出臺更加具體的法律法規(guī)，從企業(yè)到消費者再到執(zhí)法部門全部做到有法可依，從法律角度有力規(guī)范新能源汽車的生產(chǎn)和使用。

其次，消防部門是處理和解決新能源汽車火災的主要部門，因此，消防部門要針對新能源汽車火災制定具有針對性的滅火方案。與傳統(tǒng)燃油汽車相比，新能源汽車引發(fā)的火災具有更大的危險性，同時危害更大，因此滅火救援行動要更具針對性和科學性。

救援方案要注意以下幾方面：①了解火災情況，有效規(guī)避風險；②快速疏散人群，防止高溫毒氣傷害到無保護人員；③在滅火過程中，要科學選擇滅火劑，確保其能夠有效撲滅火災，并防止火災復燃和產(chǎn)生毒氣；④火災撲滅后，要做好善后工作，清理現(xiàn)場并調(diào)查火災原因。要及時總結事故教訓和滅火經(jīng)驗，這些都會成為相關人員在進行后續(xù)滅火工作時的重要參考依據(jù)。

6 安科瑞汽車充電樁運營管理平臺

充電運營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術的充電設施管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理、提供充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗和服務質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時也能為充電站提供更準確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。通過智能監(jiān)控設備，對充電樁的功率、電壓、電流等參數(shù)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理充電樁故障和異常情況對充電樁的功率進行控制和管理，確保充電樁在合理的功率范圍內(nèi)充電，避免對電網(wǎng)造成過大的負荷。

6.1 功能介紹

6.1.1 充電服務

充電設施搜索，充電設施查看，地圖尋址，在線自助支付充電，充電結算，導航等。

6.1.2 首頁總覽

總覽當日、當月開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，累計的開戶數(shù)、充值金額、充電金額、充電度數(shù)、充電次數(shù)、充電時長，以及相應的環(huán)比增長和同比增長以及樁、站分布地圖導航、本月充電統(tǒng)計。

6.1.3 交易結算

充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表。

6.1.4 故障管理

故障管理故障記錄查詢、故障處理、故障確認、故障分析等管理項，為用戶管理故障和查詢提供方便。

6.1.5 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析支持運營趨勢分析、收益統(tǒng)計，方便用戶以曲線、能耗分析等分析工具，瀏覽樁的充電運營態(tài)勢。

6.1.6 運營報告

按用戶周期分析汽車、電瓶車充電站、樁運行、交易、充值、充電及報警、故障情況，形成分析報告。

6.1.7 APP、小程序移動端支持

通過模糊搜索和地圖搜索的功能，可查詢可用的電樁和電站等詳細信息。掃碼充電，在線支付:掃描充電樁二維碼，完成支付，微信支付完成后，即可進行充電。

6.1.8 資源管理

充電站檔案管理，充電樁檔案管理，用戶檔案管理，充電樁運行監(jiān)測，充電樁異常交易監(jiān)測。

6.2 產(chǎn)品選型

6.3 改造項目充電樁配置安裝表

表6.1 改造項目充電樁配置安裝表

7 安科瑞智慧用電管理云平臺

安科瑞AcreICloud-6000安全用電管理云平臺是針對我國當前電氣火災事故頻發(fā)而研發(fā)的一套電氣火災預警和預防管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算技術，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感終端，將辦公建筑、學校、醫(yī)院、工廠、體育場館、賓館、福利院等人員密集場所的電氣安全數(shù)據(jù)，實時傳輸至安全用電管理服務器，為用戶提供不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤、統(tǒng)計分析和安全監(jiān)管。平臺將發(fā)現(xiàn)的各種安全隱患信息及時告警提醒，并推送給相關人員，以便及早發(fā)現(xiàn)和消除隱患，真正做到防患于未然。

7.1功能介紹

7.1.1實時監(jiān)測

可查看設備的狀態(tài)、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，巡檢記錄和報警信息。

7.1.2報警推送

可提供短信、郵件、APP推送、語音外呼、語音播報、微信小程序推送、微信公眾號推送、釘釘推送通知等多種方式進行異常通知。

7.1.3隱患管理

隱患查詢→隱患派發(fā)→隱患處理，通過隱患的完整流程，形成閉環(huán)，跟蹤每一個隱患的工單狀態(tài)。

7.1.4遠程控制

管理人員可以遠程設定探測器的各種參數(shù)值，或者對監(jiān)控設備進行分閘、合閘、復位、消音、自檢和遠程設置等操作，方便管理，同時提高工作效率。

7.1.5用戶報告

針對項目一個周期內(nèi)的用電數(shù)據(jù)進行匯總，生成安全用電分析報告。

7.2產(chǎn)品選型

7.3 現(xiàn)場圖片

安裝在汽車充電樁前端

電動汽車充電樁集中安裝

8 結束語

目前，我國新能源汽車的產(chǎn)量和銷量迅速增長，其適用范圍也在不斷擴大。新能源汽車在成為社會大眾關注的同時，其相關技術也在不斷發(fā)展。但是隨著越來越多新能源汽車被投入到使用中，由其引發(fā)的火災事故風險也在不斷增加。為了有效保障人民的生命財產(chǎn)安全，維護好社會的穩(wěn)定，需要深入研究和分析新能源汽車火災的原因，并找到具有針對性的應對措施，才能有效解決新能源汽車火災問題，推動我國新能源汽車可持續(xù)發(fā)展。

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