安科瑞 耿敏花
摘要：新能源汽车在人们的日常生活中被广泛应用，但其消防安全问题也逐渐凸显。本文分析了新能源汽车的起火原因、燃烧危害性，并着重阐述了新能源汽车发生火灾后消防应急处置程序及应对措施等。
关键词：新能源汽车；火灾分析；处置对策
随着新能源汽车产业的快速发展以及政策的有力支持，新能源汽车市场应用车型种类和数量不断增长并成为社会重要的交通工具，但其火灾事故发生率也日益增加，成为关注的焦点。对此，需要根据形势研究分析新能源汽车起火的主要原因，科学制定消防应急处置程序和应对措施，保障人民群众的生命财产安全。
1新能源汽车起火的主要原因及动力电池系统
1.1起火主要原因
新能源汽车起火绝大多数是由于锂离子动力电池热失控，引发电池内短路，造成火灾。动力电池热失控是指电池单体放热连锁反应引起电池温度上升的不可控现象，其通常由机械、电、热等因素单独或者共同耦合诱发。下面介绍几种常见的动力电池起火原因。
（1）物理破坏。由于动力电池被外力挤压、穿刺、撞击，导致电池内部隔膜断裂，造成正负短路，引发剧烈的电化学反应，引发动力电池热失控。
（2）电器异常。由于动力电池外短路、过充、放电引发电池热失控。外短路主要是因为欧姆热引发电池内部温度升高和外电路电流增加。动力电池过长时间充电，导致电池电压高于截止电压，电池组产生大量的焦耳热，或引发副反应产生大量的反应热，从而引发热失控。因动力电池使用不当或滥用，导致电池正负物质的可逆性遭到破坏，发生电池内短路。
（3）冗余。由于外力作用导致动力电池内短路，引发电化学反应，产生大量热量；因动力电池过充和过放，导致内部产热不一致，或内部单电池及电池组连接元件之间接触不良、接触松动等问题，导致电池组内阻增加，造成电池局部过热。这一系列的作用，终导致防爆膜破裂，电解液喷出后起火燃烧。
（4）电池老化。电池老化分为循环老化和储存老化，电池循环老化总是伴随正材料结构损坏、电材料不可逆相变、材料与电解质发生等，导致电池容量衰减和内阻增加，使电池系统安全性能衰退；存储环境会导致电池内阻增加发生老化。
1.2动力电池系统
（1）动力电池系统（见图1）。基本上由电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统组成。
（2）动力电池的结构。新能源汽车与传统汽车相比，除有着相同的车身、车载电器系统，以及一些基本的液压制动、转向部件外，还有很多结构部件，主要包括动力电池系统、电驱动系统、集成式电源、空调压缩机、空调PTC、水加热器、快充插座等高压部件组成，高压部件之间通过高压线缆连接起来，线缆为橙色。部分电动汽车的车载电池管理系统布线会穿过车体框架结构。
图1动力电池系统
2新能源汽车燃烧危害性及事故特点
2.1燃烧危害性
（1）新能源汽车动力电池起火燃烧，如果不能迅速控制，燃烧温度可达1000℃,并产生大量热辐射，造成消防员无法靠近，对周围车辆、人员以及建筑物的安全造成严重威胁。
（2）燃烧产生的氟化氢、氰化氢等有毒有害气体，对消防员皮肤或呼吸道等黏膜组织危害严重，轻者皮肤灼伤，呼吸道损伤，重者中毒昏迷。
（3）燃烧持续产生的醚、烷烃、烯烃等可燃性气体，会使燃烧发展到剧烈阶段，燃烧速度难以控制。比如，在封闭环境下燃烧时，消防员在处置时不得轻易打开口子，由于内部环境闷烧已久，打开的口子会使氧气大量进入，从而造成轰然或爆燃。
（4）根据动力电池的形成结构和理化特性，火灾发生后，使用ABC干粉灭火器或二氧化碳灭火时，仅能扑灭其表面火焰，不能中断锂电池内部的化学反应，内部通常还存在大量的热量和高的温度，并且由于锂电池特殊的热失控特性，可能出现动力电池复燃、复爆的现象。
（5）新能源汽车燃烧时可能处于充电状态或启动发电状态，消防员在处置过程中有触电危险。
2.2事故特点
（1）新能源汽车车辆结构、动力来源和驱动方式与燃油汽车不同，事故突发性强，不可控性大，易引发火灾、爆炸等连锁反应。
（2）动力电池发生火灾，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，处置难度大。
（3）事故潜在危险性大，交通事故涉及其他车辆，除动力电池高压危险外，其他车辆还存在燃料、电解液和高压储气瓶泄漏等风险，燃烧产生大量有毒有害、易燃易爆气体，伴随触电、爆炸、中毒、灼伤和腐蚀等危险，安全防护要求高，警戒范围大，现场处置风险高。
（4）新能源汽车类型多样，同一生产企业、相同类型车辆的车型结构、电池种类、电池安装位置、风险隐患和应对措施均可能存在不同，火灾状态下车辆情况和灾情信息难以准确辨识研判。
（5）各类风险叠加，新能源汽车火灾事故可能涉及其他车辆，除动力电池高压危险外，其他车辆还存在燃料、电解液和高压储气瓶泄漏等风险，易引发火灾、爆炸，造成新的车辆事故。
3新能源汽车火灾应急处置程序及对策
3.1接警调度
（1）指挥接到报警后，要问清车辆事故发生地点和事故车辆数量及灾情状态、周边环境等情况。核实有无人员被困及被困人员数量、伤势，有无明火、冒烟、响声等迹象。
（2）询问知情人核实事故车辆类型、品牌型号，并调阅新能源汽车资料库、救援信息卡及随车《救援指南》等资料，实施全程跟踪指导和安全警示。
3.2力量调集
（1）优先调集大流量大吨位泡沫和水罐消防车、抢险救援消防车等车辆，消防机器人、移动消防炮、漏电探测仪、电绝缘装具、绝缘剪断钳、万用表、测温仪、红外热成像仪、有毒气体探测仪、可燃气体检测仪，以及警戒、救生、固定、支撑、破拆、起重、牵引等装备器材。
（2）视情调集起火车辆厂家技术人员，以及挖掘机、装载机等工程机械到场协助处置。如是车库等密闭空间场所时，应根据实际情况调集排烟、照明、充气等车辆装备到场。
3.3风险评估
（1）查明起火车辆基本情况及被困人数、受伤情况等基本情况。
（2）查明起火车辆类型、品牌型号，动力电池种类、容量、位置。对于客运车、公交车等大型新能源汽车，还应了解车辆刹车系统电动气泵、方向机液压助力泵、驱动电机及冷却系统等高压电部位信息，必要时联系生产厂家获得详细车辆信息，充分评估可能触电、热失控或引发高压容器爆炸等危险。
（3）查明起火车辆对周围其他车辆、人员和建筑的威胁程度，以及周边消防水源等情况。
（4）查明车辆高压电系统断电主开关或应急开关、控制器保险丝的位置及状态，查明是否处于充电
通电状态。
（5）对事故车辆动力电池、高压电系统的损坏情况进行判断，对动力电池燃烧、爆炸可能造成的危险因素及后果进行评估。
（6）如事故车辆是混合动力新能源汽车，则需要找出查明油箱、电瓶的位置和损坏情况。
3.4现场管控
（1）按照事故严重程度和有毒有害气体检测情况划分警戒范围。原则上，一般道路警戒距离不少于
200m；高速公路警戒距离不少于500m，遇有雨、雪、雾等天气或夜间、高速公路长坡路段，警戒距离应扩大1~1.5倍［3］。如在地下车库等密闭空间场所，应考虑立体、狭长等综合情况，同步扩大水平警戒距离和竖向空间的警戒范围。
（2）对于单辆小型新能源汽车火灾，应将事故区域划分为火灾扑救区、伤员转运及人员待命区，根据现场情况在上风方向合理选择停车位置，保持与事故车辆足够的安全距离。对于大型新能源货运车或客运车以及多车、多种动力车辆火灾事故，根据灾情及危险范围，扩大火灾扑救区、伤员转运及人员待命区范围，确保消防员安全。
（3）疏散围观群众，协调交警部门对附近交通进行疏导，并将事故现场划分为火灾扑救处置区，伤员转运区，人员待命，安全地带。
（4）对事故警戒范围进行严格封控和隔离，安排专人检查入场人员安全防护措施的落实情况，禁止无关人员和不符合规定的人员进入。持续不断地对现场有毒有害气体浓度和范围进行检测，并结合风向适时调整警戒范围。
（5）利用热成像仪、测温仪等测温设备，对事故车辆动力电池部位的温度进行实时监测，适时调整警戒范围。
3.5安全防护
（1）消防员根据现场情况，做好个人防护措施，穿戴全套PPE消防员灭火防护服，火灾扑救人员佩戴正压式空气呼吸器，前沿阵地消防员视情况穿戴隔热服。
（2）应急处置前使用漏电探测仪进行检测，未检测前严禁接触车体、出水灭火，防止触电伤害。根据车辆电压特性佩戴个人防护装备，如绝缘服、绝缘靴、绝缘手套。
3.6处置措施
新能源汽车火灾事故应区分不同车型、不同工况、不同环境采取不同的处置措施。原则上未检测车辆是否带电前不出水、未切断高压电前不破拆，经检测车体无电且断电后，方可采取冷却为主、控制燃烧措施，确保火势不扩大、不蔓延，消防员要与起火车辆保持足够的安全距离，防范触电、燃烧、爆炸、中毒、灼伤等风险。
（1）火灾车辆如有人员被困，坚持“救人、科学施救”的指导思想，把救人作为灭火救援的首要任务，破拆、灭火、救人等行动可同步进行，正确把握救人与灭火的关系。针对不同的车辆类型和结构设计，采取措施，在确保自身安全的前提下开展救人、灭火行动。
（2）当火势处于初起阶段，且现场符合断电条件时，应立即实施断电操作，并将车钥匙装入信号屏蔽袋或放置至离车10m以外区域。
（3）无法实施断电操作事故车辆，并且火势已对被困人员和消防员造成威胁，应立即组织力量使用雾水或干粉灭火器压制火势，保护被困人员及消防员喷雾水灭火。
（4）根据现场环境、火势及事故车辆状态、位置等情况判断是否对着火车辆进行稳固作业。以45度角度靠近车辆，避开车头、车尾等车辆可能存在的行驶路径，合理采取短足、长足等稳固技术，运用支撑杆等器材装备，对车体实施稳固，创建安全作业条件，防止车辆移动，同时做好灭火救援准备。
（5）坚持“非必要不破拆、破拆必先评估”的原则，优先利用事故车辆门窗实施疏散救生。确需破拆作业时，提前切断动力电池包高压电和电容器，并对已断电的高压部件进行验电测量，确认无电后方可实施破拆，破拆部位应避开高压部件和线束。非必要不得切断12V或24V电源，严防动力电池冷却、管理等系统失效，造成灾情扩大危及消防员。
（6）对车辆非动力电池组火灾，利用干粉灭火剂、大量水或泡沫强制灭火，同时对电池组进行冷却降温，防止电池组过热引发爆炸或起火。
（7）对车辆动力电池组火灾，有人员被困时，应视情采用灭火毯等器材对被困人员实施保护，并视情使用喷雾水对火势进行压制，也可设置围挡，利用高倍数泡沫对人员进行保护。
（8）对车辆动力电池组火灾，无人员被困时，动力电池组冒烟、局部燃烧的灾情，应在断电后实施冷却灭火；车辆、动力电池组燃烧的灾情，应利用消防机器人、移动消防炮出水持续冷却灭火，防止热失控持续传播。消防员出水灭火，距离起火车辆10~15m。
（9）对充电情况下发生的车辆火灾，应确定充电桩组上游配电箱位置并切断电源，再进行处置。换电式电动汽车在更换电池情况下发生火灾，应尽快将起火车辆拖离换电站工作台，视情切断换电站电源。
（10）针对停车场、地下车库等密闭空间场所发生的新能源汽车火灾，应首先疏散事故区人员，同时根据车辆类型、动力来源、储存条件和灾情形势，综合研判现场灾害等级、发展态势和安全风险，科学采用排烟降毒、分隔保护、分区作业、冷却降温、破拆清障等处置措施，视情使用挡板与高倍数泡沫配合，对起火车辆和受威胁车辆底盘以下部位进行覆盖，避免烟气析出，防止高温烟气聚集。
（11）动力电池组四周通常存在保护性构件，难以直接喷射到着火点时，应采用大量水充分冷却动力电池组外部，防止火势蔓延至相邻电池单元。确认无人员被困且动力电池起火的，可根据现场情况在确保安全前提下，视情采取“浸没式”手段对动力电池和车体进行冷却降温。
3.7现场移交
（1）在确认火势已被扑灭，火灾现场已无复燃、复爆可能的情况下，组织人员对现场进行全面细致的清查，并将现场移交车主和相关部门。
（2）提醒车主及相关部门妥善安置处理事故车辆及其动力电池，采用科学合理的方式进行采区转运，防止事故车辆及其动力电池在转运或静置过程中再次发生火灾。
3.8注意事项
（1）接警时询问新能源车的品牌和型号，提示消防员迅速了解该车的动力电池种类、容量，以及车辆的电压、高压线路走向等信息。
（2）未查清纯电动汽车品牌类别、动力电池种类和安装位置等车辆信息前，不得抵近侦察或灭火、不得破拆。在未确认高压电切断情况下，严禁出水冷却、泡沫覆盖灭火。其他部位发生火灾时，可视情出水冷却、泡沫覆盖，但须避开车辆驱动电机及冷却系统、动力
电池及冷却系统、刹车系统电动气泵、方向机液压助力泵等具有高压电击风险的部位，防止触电伤害，造成不必要的次生危害。
（3）严禁使用破拆工具盲目穿透护罩或对车辆的任何结构进行穿刺、切割、撬开、拆卸，防止造成高压系统与外界隔绝失效，造成电击危险。
（4）注意人员安全保护。在处置过程中，消防员要严格落实个人防护措施，严防触电、中毒、电瓶电解液喷溅、爆炸等伤人事件的发生。在密闭空间实施救援时，要保证排烟通道，不得贸然破门而入。当发现起火车辆电瓶部位温度急剧升高，放出大量烟气时，应立即组织人员向安全地带疏散。
（5）有充足的水源供灭火使用。如果火势较小，且未蔓延至蓄电池仓，可使用二氧化碳或干粉灭火器。如果火势扩大导致动力电池开始燃烧，则需要用更多的水进行扑救。动力电池组安装在金属或塑料外壳中，虽有助防止电池系统损坏，但也阻碍了用水灭火的效果，除了减缓处置效率外，处置过程中的消防水用量增加明显。
（6）密切观察动力电池的情况。由于锂离子电池具有持续放电的特性，当电池表面明火熄灭后，应对动力电池持续冷却，并使用测温仪和热显像仪进行现场监测，直至电池内部温度降至160℃以下，且不会产生冒烟现象，防止动力电池复燃。
4安科瑞汽车充电桩运营管理平台
充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理、提供充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过APP或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。通过智能监控设备，对充电桩的功率、电压、电流等参数进行实时监控，及时发现和处理充电桩故障和异常情况对充电桩的功率进行控制和管理，确保充电桩在合理的功率范围内充电，避免对电网造成过大的负荷。
4.1功能介绍
4.1.1充电服务
充电设施搜索，充电设施查看，地图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等。
4.1.2首页总览
总览当日、当月开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。
4.1.3交易结算
充电价格策略管理，预收费管理，账单管理，营收和财务相关报表。
4.1.4故障管理
故障管理故障记录查询、故障处理、故障确认、故障分析等管理项，为用户管理故障和查询提供方便。
4.1.5统计分析
统计分析支持运营趋势分析、收益统计，方便用户以曲线、能耗分析等分析工具，浏览桩的充电运营态势。
4.1.6运营报告
按用户周期分析汽车、电瓶车充电站、桩运行、交易、充值、充电及报警、故障情况，形成分析报告。
4.1.7APP、小程序移动端支持
通过模糊搜索和地图搜索的功能，可查询可用的电桩和电站等详细信息。扫码充电，在线支付:扫描充电桩二维码，完成支付，微信支付完成后，即可进行充电。
4.1.8资源管理
充电站档案管理，充电桩档案管理，用户档案管理，充电桩运行监测，充电桩异常交易监测。
4.2产品选型
4.3改造项目充电桩配置安装推荐表
表4.1改造项目充电桩配置安装推荐表
5安科瑞智慧用电管理云平台
安科瑞AcreICloud-6000安全用电管理云平台是针对我国当前电气火灾事故频发而研发的一套电气火灾预警和预防管理系统。该系统是基于移动互联网、云计算技术，通过物联网传感终端，将办公建筑、学校、医院、工厂、体育场馆、宾馆、福利院等人员密集场所的电气安全数据，实时传输至安全用电管理服务器，为用户提供不间断的数据跟踪、统计分析和安全监管。平台将发现的各种安全隐患信息及时告警提醒，并推送给相关人员，以便及早发现和消除隐患，真正做到防患于未然。
5.1功能介绍
5.1.1实时监测
可查看设备的状态、实时数据、历史数据，巡检记录和报警信息。
5.1.2报警推送
可提供短信、邮件、APP推送、语音外呼、语音播报、微信小程序推送、微信公众号推送、钉钉推送通知等多种方式进行异常通知。
5.1.3隐患管理
隐患查询→隐患派发→隐患处理，通过隐患的完整流程，形成闭环，跟踪每一个隐患的工单状态。
5.1.4远程控制
管理人员可以远程设定探测器的各种参数值，或者对监控设备进行分闸、合闸、复位、消音、自检和远程设置等操作，方便管理，同时提高工作效率。
5.1.5用户报告
针对项目一个周期内的用电数据进行汇总，生成安全用电分析报告。
5.2产品选型
5.3现场图片
安装在汽车充电桩前端
电动汽车充电桩集中安装
6结束语
综上所述，新能源汽车消防安全问题越来越突出，备受社会瞩目。因此，消防救援部门应积做好应急准备工作，掌握此类火灾发生的主要原因、燃烧的危害性、消防应急处置程序及应对措施等，科学的控制火灾的发展，助力新能源汽车健康可持续发展。
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