電動(dòng)汽車火災(zāi)撲救難點(diǎn)與處置措施研究

安紹光

摘要：首先對電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)行了分析，總結(jié)提出了電動(dòng)汽車火災(zāi)的撲救難點(diǎn)，主要有燃燒迅速且產(chǎn)熱多、高壓電擊、電池爆炸、電解液飛濺。針對難點(diǎn)，從撲滅明火、切斷電源、降溫冷卻、消除電解液飛濺四方面探討了火災(zāi)的處置對策，總結(jié)了電動(dòng)汽車火災(zāi)處置的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;火災(zāi);滅火;電池

在汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，電動(dòng)汽車作為低碳新型工業(yè)技術(shù)的代表在此時(shí)應(yīng)運(yùn)而生[1]。然而，隨著電動(dòng)汽車保有量的增加，加上目前電動(dòng)汽車研發(fā)技術(shù)存在缺陷，導(dǎo)致電動(dòng)汽車火災(zāi)事故頻發(fā)，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大損失。

由于電動(dòng)汽車在結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上與傳統(tǒng)燃料汽車存在差異，決定了電動(dòng)汽車火災(zāi)與傳統(tǒng)汽車火災(zāi)的性質(zhì)不同，而前者一旦發(fā)生火災(zāi)事故，其危險(xiǎn)性更大[2]。目前，國內(nèi)對電動(dòng)汽車火災(zāi)的相關(guān)研究相對較少，消防人員對電動(dòng)汽車火災(zāi)的相關(guān)知識不熟悉，缺乏相關(guān)的戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)，無法有效地進(jìn)行撲救，有的甚至背離科學(xué)施救原則，延誤戰(zhàn)機(jī)，造成更大的損失。

一、電動(dòng)汽車的分類

電動(dòng)汽車主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成[3]。目前，電動(dòng)汽車根據(jù)能量和驅(qū)動(dòng)力提供方式可分為三種：純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV）。

純電動(dòng)汽車的組成包括電動(dòng)機(jī)、電源、電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置等機(jī)械系統(tǒng)，它的儲(chǔ)能裝置為單一的蓄電池，在電動(dòng)機(jī)經(jīng)過蓄電池提供足夠電能后驅(qū)動(dòng)車輛，蓄電池電量來源于外部充電。

混合動(dòng)力電車的儲(chǔ)能裝置為傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，利用電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)的電力系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的熱能相互混合驅(qū)動(dòng)汽車。它分為插電式混合動(dòng)力和非插電式混合動(dòng)力兩種。

燃料電池汽車的動(dòng)力源——燃料電池，它的能量是氫氣和氧氣通過化學(xué)作用產(chǎn)生的，是電解水的逆反應(yīng)，能量轉(zhuǎn)化率比內(nèi)燃機(jī)高2到3倍[4]。它通過燃料電池直接驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將能量回收的電能通過動(dòng)力控制單元儲(chǔ)存在動(dòng)力電池中，排放物無污染。

二、電動(dòng)汽車火災(zāi)撲救難點(diǎn)

電動(dòng)汽車以動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能裝置，以電能作為驅(qū)動(dòng)力，其潛在的安全性問題比較獨(dú)特。當(dāng)電動(dòng)汽車受外力作用或者因自身研發(fā)技術(shù)不完善而引發(fā)火災(zāi)時(shí)，具有以下?lián)渚入y點(diǎn)：

（一）燃燒迅速且產(chǎn)熱多

當(dāng)電池內(nèi)部熱失控狀態(tài)導(dǎo)致電池溫度、內(nèi)壓超出安全范圍時(shí)，電池燃燒猛烈。有相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)電池燃燒火焰噴出到劇烈火焰消失僅需要18s，直至火焰熄滅整個(gè)過程僅需要3min，用紅外熱像儀可測的最高溫度達(dá)916℃，足以引燃周邊可燃物。

（二）高壓電擊

隨著電動(dòng)汽車不斷更新?lián)Q代，對電壓的要求也越來越高，由原來的幾十伏提升至100至600V[5]，遠(yuǎn)超過安全電壓。因?yàn)閯?dòng)力電池跟其相連的有關(guān)部件經(jīng)過通電實(shí)現(xiàn)充放電過程，當(dāng)電動(dòng)汽車在運(yùn)行過程中發(fā)生短路、漏電等情況，其產(chǎn)生的熱能及電火花也可引燃周邊可燃材料，對救援人員的安全造成潛在的威脅。

（三）電池爆炸

電池的結(jié)構(gòu)猶如一個(gè)相對密閉的壓力容器，如果電池使用違反操作規(guī)程或被外力劇烈沖撞，電池壓力會(huì)瞬間超出安全極限范圍而爆炸。當(dāng)燃燒或爆炸的電池塊危及整個(gè)電池組，爆炸規(guī)模會(huì)更大。電池在充電時(shí)存在電解質(zhì)溶液還原和氧化分解、正極的熱分解等副反應(yīng)，這些反應(yīng)使電解質(zhì)分解加快并釋放出大量的熱。如果電池充電溫度超出正常范圍或者充電電壓過高，副反應(yīng)被觸發(fā)，電池不能有效的對外散熱，加劇了熱失控狀態(tài)的發(fā)生，爆炸概率增大[6]。

（四）電解液飛濺

電池電解液參與電池內(nèi)部反應(yīng)，屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿類物質(zhì)，具有腐蝕性和揮發(fā)性。汽車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電池溫度可達(dá)到500℃，電解液迅速溶解，對被困人員和救援人員造成威脅，導(dǎo)致電解液泄漏飛濺。除了電池本身設(shè)計(jì)研發(fā)缺陷，還因?yàn)橥饬_撞破壞電池殼體，大量泄漏并濺傷人體。

三、電動(dòng)汽車火災(zāi)的處置對策

撲救電動(dòng)汽車火災(zāi)的主要任務(wù)是迅速控制火勢，營救被困人員，最大限度降低事故帶來的損失。針對電動(dòng)汽車火災(zāi)撲救難點(diǎn)，可采取撲滅明火、切斷電源、降溫冷卻、消除電解液危害的措施。

（一）撲滅明火

如果是電池由于熱輻射引發(fā)自燃，火勢較小，消防人員應(yīng)對電池做降溫處理，采用大量持續(xù)的消防水進(jìn)行撲救;如果火勢較大，這時(shí)候不能直接用水進(jìn)行處理，應(yīng)優(yōu)先使用ABC干粉滅火器或者二氧化碳滅火器對電池火災(zāi)進(jìn)行撲救，然后再持續(xù)使用大量水給電池降溫，必要時(shí)對車體降溫，防止火勢蔓延;如果由電池內(nèi)部熱失控引發(fā)的模塊、組火災(zāi)不能直接控制，應(yīng)進(jìn)行控制燃燒處置或者隔絕。滅火后應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對現(xiàn)場進(jìn)行測溫，防止電池復(fù)燃。

如果是混合動(dòng)力電車，在控制火勢的同時(shí)，救援人員應(yīng)立刻阻斷火源，以免造成對點(diǎn)火裝置或油箱的威脅，降低著火概率。當(dāng)發(fā)生燃油泄漏，救援人員應(yīng)在噴霧水的掩護(hù)下，迅速對燃油噴射泡沫，或者干粉進(jìn)行覆蓋。

（二）切斷電源

救援人員在撲滅電動(dòng)汽車火災(zāi)時(shí)，應(yīng)戴好絕緣防護(hù)裝備以防觸電。當(dāng)電池出現(xiàn)高熱、膨脹并伴有冒煙現(xiàn)象，預(yù)示電池將自燃并引發(fā)爆炸，應(yīng)快速切斷電源。盡快查找電池位置，檢查車罩下是否連有顯眼的橙色電線（橙色電線是連接電池和車身相關(guān)部件的高壓電線）。在確定電池所在位置后對電池進(jìn)行拆除。拆卸時(shí)先斷開點(diǎn)火開關(guān)，再拆卸電池負(fù)極，最后取正極電纜，防止扳手搭鐵導(dǎo)致電池短路，另外，身體盡量不接觸暴露的電器元件或者電池，切記不能切割橙色電線，以免其釋放的高壓電對人體放電。

（三）降溫冷卻

鋰電池構(gòu)造材質(zhì)比較特殊，受熱烘烤或者自燃時(shí)，一定程度會(huì)發(fā)生爆炸。撲救火災(zāi)時(shí)應(yīng)對現(xiàn)場做好監(jiān)護(hù)，明火撲滅后，對鋰電池進(jìn)行持續(xù)降溫;冷卻鋰電池只需要出水槍使用持續(xù)大量消防水，便可以有效降溫。

（四）消除電解液飛濺

泄漏的電解液與電池液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電傳導(dǎo)，會(huì)威脅被困人員的生命安全，救援人員在救援作業(yè)時(shí)不慎接觸電解液，也會(huì)被燒傷。在處理時(shí)消防員應(yīng)做好個(gè)人防護(hù)，先查準(zhǔn)漏液部位。由撞擊導(dǎo)致的電解液漏液，如果面板、安全閥及接線端各部位只是稍微磨破，只需要關(guān)閉安全閥即可;面板及各部位擠壓嚴(yán)重變形、損壞，可直接將這個(gè)電池手動(dòng)拆卸，放置安全區(qū)域進(jìn)行冷卻，防止人員靠近。

四、電動(dòng)汽車火災(zāi)處置注意事項(xiàng)

（一）做好風(fēng)險(xiǎn)評估

由于電動(dòng)汽車火災(zāi)燃燒溫度高、速度快，燃燒過程中伴有毒氣濃煙等特點(diǎn)，消防指揮員到達(dá)現(xiàn)場要做好風(fēng)險(xiǎn)評估。對事故現(xiàn)場進(jìn)行全方位檢查，對將要出現(xiàn)的事故隱患進(jìn)行預(yù)判，并組織相關(guān)人員做好防控措施，保障現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的安全。

（二）做好現(xiàn)場管控

面對此類火災(zāi)時(shí)，消防指揮員應(yīng)做好現(xiàn)場管控。管控區(qū)分為工作區(qū)和器材放置區(qū)。管控區(qū)域內(nèi)的工作區(qū)距離事故車輛10m范圍內(nèi)必須進(jìn)行警戒，管控區(qū)域靠近消防車輛停放位置應(yīng)做救援器材放置區(qū)。

選擇最佳的車輛?？柯肪€，便于車輛上的滅火救援裝備供消防員取用放置，爭取救援效率。將開啟警燈的車輛停放在來車方向或者放置警戒筒，提醒前方有事故發(fā)生，并對現(xiàn)場進(jìn)行完全警戒。

（三）做好個(gè)人防護(hù)

由于鋰電池自身構(gòu)造存在缺陷，材料具有易燃易爆的特點(diǎn)，當(dāng)其發(fā)生火災(zāi)不僅燃燒猛烈迅速，還會(huì)釋放大量的熱量并伴有毒氣濃煙，其火災(zāi)危險(xiǎn)性有別于傳統(tǒng)燃料汽車。因此，消防救援人員在處置此類火災(zāi)時(shí)必須在救援和清理火場時(shí)全程佩戴好空氣呼吸器，與事故車輛保持好相對安全的距離;滅火時(shí)選擇上風(fēng)方向;在營救被困人員需要破拆時(shí)，消防員需要帶好絕緣手套，避免高壓電擊對人體造成傷害;為防止電池電解液爆炸及高溫的危害，消防員應(yīng)穿戴好防護(hù)裝備。

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