電動自行車火災危險性及防范措施

張國棟

（山東省消防救援總隊濟南支隊濟陽區(qū)消防救援大隊，山東 濟南 250000）

1 我國電動自行車火災成因

1.1 我國電動自行車發(fā)展現狀

第一我國電動自行車發(fā)展起步較早，發(fā)展迅速。從1995年至今已發(fā)展了26年。據不完全統(tǒng)計，我國電動自行車年銷售量正以每年2000萬輛的速度遞增?，F階段我國一般規(guī)模城市電動自行車的使用率高達60%，社會普及率10%以上。電動自行車的生產總量已經成為我國交通行業(yè)第二大產業(yè)，僅次于自行車，成為中國交通工具制造領域市場容量和年產規(guī)模較大的制造產業(yè)。電動自行車的出現，確實解決了居民生活出行不方便的問題，改善了出行條件，提高了出行效率，從另一方面來說，電動自行車也促進了整個社會效率的提高，進而促進了社會的發(fā)展。第二我國電動自行車行業(yè)市場準入門檻較低，企業(yè)數量多。由于我國現在還沒有制定嚴格的電動自行車行業(yè)準入標準，在現行的工業(yè)產品生產許可證管理制度的要求下，企業(yè)中也存在產品質量不達標的情況，從而導致了不合格產品流入市場的潛在危險。第三我國電動自行車消防安全性能較差，整體質量不高。我國目前大多數電動自行車廠家生產模式為“零裝整售”，通過購買配件，組裝成整車進行銷售。廠家對于零部件的選用并不是嚴格要求，單從火災角度來說，零部件多以塑料為主，這種材料不僅為易燃材料，而且燃燒起來會釋放大量有毒有害氣體。雖然這種生產模式對于廠家來說減少了生產環(huán)節(jié)，降低了生產成本，但是對于火災防控來說，確實存在較大消防安全隱患。

1.2 電動自行車火災統(tǒng)計分析

近年來電動自行車亡人火災屢發(fā)不止，對社會穩(wěn)定造成極大的影響，減少電動自行車火災的發(fā)生已經刻不容緩。通過對2011～2021年全國各地47起典型的電動自行車火災事故統(tǒng)計分析得到如下結論。

（1）火災成因。短路以及電氣故障已成為發(fā)生電動自行車火災的主要原因，占比達到了79%，電動自行車一旦出現短路或者電氣故障后，就可能會導致電池溫度的迅速上升，從而快速引發(fā)電動自行車可燃物形成火災；而電動自行車火災中電池過充原因占比達到15%，平均每十多起電動自行車亡人火災至少有一起是過充引起的，可知電池過充也是目前普遍存在的現象之一，危害性相對較大；另外其他因素，例如自燃、人為縱火，改裝而導致電動自行車火災占比為6%，這些因素占比雖小，但也有引起火災的可能，不容忽視。

（2）火災時段。電動自行車火災發(fā)生時間主要集中于凌晨00:00～00:06之間，所占比例高達79%，一旦在凌晨發(fā)生火災，及時發(fā)現的概率就變得很低，初期火勢得不到控制便會引發(fā)更大的火災，造成不可估量的損失；而06:00～12:00以及12:00～18:00兩個時間段的電動自行車火災占比分別為6%與2%，這時間段內，電動自行車的使用頻率高，又因其是白天，能及時發(fā)現火情，并及時處置，因此引發(fā)亡人火災事故的比例相對較低。

（3）發(fā)生季節(jié)。主要集中于夏季、秋季、冬季這三個季節(jié)，分別占比為25%、36%、26%。其中秋季是電動自行車火災的最高發(fā)季節(jié)，干燥炎熱的天氣也易引發(fā)火災；而在春季發(fā)生火災次數較少，占比為13%，這與春季為雨水季節(jié)，空氣濕度大有關，不易引發(fā)火災。因此其占比相對較低。

2 電動自行車使用過程中存在的火災隱患

（1）線路安全隱患。對于電動自行車來說，一般情況下會出現三種線路問題。第一長時間充電造成的電源線路問題。由于現在電動自行車使用頻率高、數量多、密度大，很多場所并沒有設置電動自行車專用的充電設備，電動自行車隨意充電現象嚴重。當人們給電動自行車隨意充電時，往往會由于插座數量不足，再連接新的插座，這樣就直接導致了充電線路長時間的高負荷甚至超負荷工作，從而引起電源線路過熱，導致線路融化易發(fā)火災的隱患。第二長時間使用造成的車體線路老化問題。驅動電動車的方式主要以電池向發(fā)動機輸出電能，利用電動機的動能驅動電動自行車行使。電動車電力傳輸過程主要在于內部絕緣導線來達到傳輸電力的目的，因此電動自行車在傳遞電力過程中讓導線、線路板的熱量以及一些行使震動導致的熱量增高，造成防護措施損壞，甚至是使用過程中的老化，以及摩擦損壞，引起內部電源短路、漏電以及許多接觸不良問題出現，此時最容易導致電氣設備和線路的損壞，進而引發(fā)火災隱患出現。

（2）電池安全隱患。對于電動自行車來說，電池安全是較為常見的火災隱患。第一劣質電池使用隱患。對于電動自行車使用者來說，電池的使用壽命到期或損壞后，會進行電池更換，消費者更傾向于價格較低的劣質產品，這種產品的內部線路和轉換器一般也不達標，甚至沒有安裝保險絲，在高頻率使用后，造成短路失火。第二長時間充電隱患。對于大部分電動自行車車主來說，給電動自行車充電一般都是下班時間充電，次日上班時間結束，充電時間超過十小時，這樣長時間不間斷的充電，線路溫度過高，特別容易導致充電線路和電池內部結構線路老化甚至出現火花，引發(fā)火災。第三充電場所選擇隱患。由于大部分小區(qū)沒有設置電動自行車充電樁，許多用戶選擇在住宅樓的安全出口甚至室內給電動自行車充電，這種做法極大地增加了電動自行車起火造成人員傷亡和財產損失的概率，相比較使用劣質電池和長時間充電，在室內充電這種做法是危險性最大，最不可取的。

（3）未及時維護隱患。許多電動自行車的車主對于車輛的維護也存在許多問題，購買后使用維護和保養(yǎng)頻度低，電動車不斷使用后出現嚴重的損耗和磨損，容易造成出現各類故障和短路出現，起火風險也在不斷升高。并且隨著氣溫的升高或者氣候差異因素，導致部分地區(qū)的夏季溫度較高，極其影響電動車散熱。如果電動自行車的散熱不能有效解決，同樣也會因為高溫短路造成火災發(fā)生。另外高溫對于電動自行車的電池危害也較大，當下電動自行車使用率高的電池以鋰電池居多，高溫狀態(tài)下較為容易出現電動自行車火災隱患出現。

（4）易造成社會隱患。由于電動自行車多數車主居住在城中村，單位面積居住人員較高。尤其是在自建房、出租屋遍布的小區(qū)內，由于消防器材配備不齊加上樓內光線不足，逃生出口少。電動自行車一旦發(fā)生火災，電池燃燒，產生的濃煙瞬間彌漫整棟大樓，極其容易造成人員傷亡。電動自行車因為其著火區(qū)域較為特殊，造成施救難度較大，給火災救援造成許多阻礙。

構成電動自行車的材料多以聚酯塑料系列制品， 是成本控制的需要，也是輕量化和續(xù)航能力的需要，但是在設計制造過程中，復合材料被廣泛使用在了車身當中，火災燃燒期間會有大量不明氣體被釋放且具有毒性特征，一旦出現火災極有可能會危機人員生命財產安全。

3 電動自行車產生火災原因分析

（1）電動自行車生產質量原因。由于電動自行車生產廠家數量多，在生產過程中，有的廠家對于電動自行車的車速設置超過了國家規(guī)定的最高時速，這就導致使用過程中整車功率過大，功率過大就會增加電動自行車的充電頻率，這也增加了電動自行車發(fā)生火災的概率。據了解，現在大部分電動自行車火災都是由于線路老化、短路等電氣故障引起的。雖然大部分廠家對電動自行車的線路上采用了塑料包裹，減少線路間的互相摩擦，但是在線路接口處沒有做防水處理，這樣也會導致線路遇水短路造成火災隱患。加之電動自行車整車大量使用可燃易燃材料，這也增大了電動自行車發(fā)生火災的風險。

（2）電動自行車使用監(jiān)管原因。用戶對電動自行車的使用不進行日常檢查，也不知道電動自行車是否有電路保護裝置，不會識別電動自行車火災發(fā)生前的征兆，這些不正確的使用方式，很容易造成電動自行車發(fā)生火災。除了用戶的使用方面，對于電動自行車的監(jiān)管，也是電動自行車火災發(fā)生的一個重要原因。最近幾年，我國也意識到了電動自行車的火災和道路行駛危險性，在全國推廣電動自行車掛牌業(yè)務，加大了對電動自行車的監(jiān)管力度。但是對于電動自行車充電的規(guī)范性來說，還沒有實現統(tǒng)一的管理標準。一些新建的場所往往會設置電動自行車專用停放地點和充電設施，但是大部分場所并沒有設置，而沒有設置專用停放地點和充電設施的場所往往是電動自行車火災高發(fā)場所。

（3）電池過充的意識原因。電池是電動自行車能夠行使的能源保證，但是根據能源守恒原則需要定期補充電能，對于車主來說，只有在夜里休息時才能有長時間的補充電能的可能性，一般的情形下，電池充電大概需要6 h左右，而夜里充電導致電瓶車充電時間會達到12 h左右，根據充電方式的不同，電動自行車充電過程包括低壓、恒流以及恒壓等等充電方式，電動車采用的鋰電池供電方式使用的一般是限壓恒流的方式進行，當鋰電池處于空電或者是設置的特定閥值時候，充電的速度只有一般階段的10%左右。當電壓上升到某個特定值時，進入標準值，也就是恒流充電模式，再上升到一個特定值時，就會轉換為恒壓充電概念模式。

鋰電池在持續(xù)不間斷的充電條件下，正極化學機理物質結構會出現變化，電解液甚至出現不可逆的分解狀況，內部壓力陡然上升，電壓也會隨之升高。以目前的電池設計原理來看，基本在內部設計有隔膜存在，內部溫度達到一定程度后會自動關閉，但是這種不斷電壓不斷升高和重復充電過程對于隔膜的損傷和沖擊十分巨大，電池大面積斷路過程難以實現，電池溫度持續(xù)升高，最終導致火勢發(fā)生。

4 電動自行車火災分析

在確保實驗環(huán)境內安全措施到位，以人工火源將實驗電動自行車引燃，并且為保證電動自行車持續(xù)燃燒，打開門窗通風，用以完全模擬電動自行車火災實際情形，在遠處假設紅外線熱成像儀器探測火災中的火焰和溫度變化，見表1。

表1 實驗統(tǒng)計

本次實驗中從電動自行車點燃到完全被燒光持續(xù)了15 min。通過分析，其主要燃燒特點有：

（1）燃燒迅速快。電動自行車許多構件都屬于易燃材料，從開始點燃到充分燃燒需3 min時間，給火災的初期撲救工作帶來一定的難度。

（2）溫度高。燃燒溫度最低為345.2 ℃，最高溫度為811.1 ℃。

（3）燃燒猛烈。火勢猛烈，火苗高度達到了2 m，且電動自行車電池在燃燒時還會存在爆炸、飛火的現象。

（4）輻射熱強。熱輻射強足以引燃周圍可燃物，同時也易灼燒進行內攻的消防員。

（5）釋放出大量有毒有害氣體。主要有二氧化硫、一氧化碳等，這些有毒氣體不僅會阻礙消防員的視線，還會刺激消防員的呼吸道，引起中毒。

電動自行車燃燒的特點印證了其火災的危害的嚴重性，也正是近年來電動自行車火災亡人數量逐漸上升原因，這使得消防員在撲救電動自行車火災中面臨更多的挑戰(zhàn)。

5 電動自行車火災防范措施

對于電動自行車火災事故，要控制減少事故的發(fā)生，最重要的一點就是要解決電動自行車使用過程中的充電問題。從各方面的數據來分析，使用者充電不規(guī)范和充電場所設置不規(guī)范是造成電動自行車火災發(fā)生的兩個重要因素。所以，從電動自行車的生產制造到用戶的使用和社會的配套及監(jiān)管，都需要個人和社會的高度重視。

（1）加強生產監(jiān)管。相關部門要提高電動自行車的生產許可要求，嚴格生產規(guī)范，尤其對電動自行車電池的使用上，更要嚴格標準。要加強生產檢查，定期對產品進行抽檢，制定嚴格的監(jiān)督處罰措施，對違法生產和不合格產品進行處罰，從根源上提高電動自行車的質量。

（2）加強使用監(jiān)管。對于電動自行車的監(jiān)管來說，各地要對社區(qū)和人員密集場所進行摸排，盡量不要在人員密集場所和易發(fā)生火災的場所附近設置集中充電裝置，充電裝置的設置要采用難燃或者不燃材料，且設置漏電保護裝置和自動斷電裝置，且派專人看守并加強對充電裝置的維護和管理，確保集中充電的安全高效。

（3）加強安全教育。相關部門應該充分利用互聯網、廣播、報紙等媒體宣傳電動自行車的火災危害。各社區(qū)、單位適時組織人員進行安全教育培訓，著重強調電動自行車使用的注意事項和火災的危害性。通過多種形式的宣傳教育，提高電動自行車使用人員的安全意識。

6 結論

電動自行車的出現，在給人們帶來一定的出行和經濟發(fā)展便利性的同時，在人們日常生活中占有了極其重要的地位。隨著電動自行車的不斷普及，隨之形成電動自行車管理上的一些弊端出現，其中電動自行車形成的火災已經成為一大重要的火災發(fā)生問題。因而研究電動自行車火災發(fā)生的要因以及研討相關的滅火技術，成為目前消防監(jiān)督檢查工作的重要責任。