新能源電動汽車火災(zāi)事故調(diào)查研究

張磊

摘 要：近年來國家大力推動汽車電動化，針對消費者購買新能源電動汽車給出了諸多優(yōu)惠，得益于此國內(nèi)新能源電車保有量增長迅猛，但隨之增加的火災(zāi)事故，則引起了消費者的廣泛擔(dān)憂，給電車的發(fā)展形成了很大阻礙。鑒于此，需要加強(qiáng)調(diào)查新能源電車火災(zāi)事故的成因，并據(jù)此探索可行的防控策略，以推動新能源電車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)事故 火災(zāi)特點 新能源電車 動力電池

Abstract：In recent years， the state has vigorously promoted the electrification of automobiles， and given many discounts for consumers to purchase new energy electric vehicles. Thanks to the rapid growth of domestic new energy trams， the increase in fire accidents has caused widespread concern among consumers and formed a great obstacle to the development of trams. In view of this， it is necessary to strengthen the investigation of the causes of new energy tram fire accidents， and explore feasible prevention and control strategies accordingly to promote the vigorous development of the new energy tram industry.

Key words：fire accident， fire characteristics， new energy tram， power battery

1 引言

由于傳統(tǒng)燃油車的技術(shù)差距，以及國家對于節(jié)能環(huán)保的高度重視，使得越來越多汽車廠商將賽道轉(zhuǎn)向新能源電車。長安、比亞迪的成功案例，也預(yù)示著這一行業(yè)在我國具有廣闊的市場前景。雖然國內(nèi)新能源電車發(fā)展良好的，但仍有許多車主不認(rèn)可或不接受電車。追根究底，原因主要來自兩方面：一方面，電車的續(xù)航與充電問題。相較于燃油車，電車須固定停車位充電，加大了車主的用車成本；雖然當(dāng)前許多電車都宣傳能達(dá)到600公里的續(xù)航，但理論續(xù)航與實際續(xù)航存在較大差異，導(dǎo)致了許多車主存在里程焦慮；另一方面，安全問題，這也是消費者最為關(guān)注的問題，尤其是許多消費者都擔(dān)心新能源電車的自燃問題。

據(jù)國家應(yīng)急管理部公布的2022年一季度新能源汽車火災(zāi)數(shù)據(jù)顯示：共發(fā)生640起火災(zāi)，相較去年同期上升32%，平均每天火災(zāi)事故超過7例。這也使得更多消費者對于購買新能源電車存在顧慮，特別是近期中國臺灣藝人林志穎駕駛特斯拉碰撞自燃的事情，也讓人們開始激烈討論關(guān)于新能源電車的安全問題。

2 新能源電車的火災(zāi)特點

第一，存在較多的裝置管線，滅火用時長。新能源電車具有復(fù)雜的內(nèi)部管線和裝置，其中許多都是可燃物。曾有一項關(guān)于電動汽車電池的自由燃燒試驗，約90min持續(xù)可見電池火焰，能達(dá)到916℃的高溫[1]。同時，當(dāng)汽車發(fā)生火災(zāi)后，會快速蔓延，出現(xiàn)大面積的燃燒，一般滅火劑存在較大的撲救難度，且受車架、護(hù)欄和座椅等阻礙，滅火劑很難直擊起火點，影響滅火的效率。

第二，存在較多有害氣體。電車電池燃燒速度快，僅6s就能形成猛烈火勢，有著較長的火焰噴射距離（約5m），同時火焰周圍會伴有許多噴濺物。另外，當(dāng)電池出現(xiàn)燃燒，會有大量化合物產(chǎn)生，如醚、烷烴、烯烴等，這些都會威脅到救援人員與車內(nèi)人員的安全。

第三，面臨較高的觸電危險。電池若因為撞擊、火災(zāi)等出現(xiàn)擠壓、穿刺和損壞等情況，會導(dǎo)致液體泄漏，當(dāng)存在導(dǎo)電介質(zhì)時，就有較大概率引發(fā)人員觸電。另外，當(dāng)前，鋰電子電池組被多數(shù)電動汽車作為儲電單元，而這類電池負(fù)極材料與空氣接觸后，會出現(xiàn)劇烈氧化，也會導(dǎo)致逃生、救援難度加大。

3 新能源電車火災(zāi)事故的原因調(diào)查

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國在2021年共售出新能源電車288.32萬輛，約占到乘用車13.88%的份額。同時國務(wù)院要求，電車的市場占有率在2030年時要達(dá)到40%。這意味著電車保有量會不斷增加，而出現(xiàn)的火災(zāi)事故也將更多。從相關(guān)部門所公布的2022年第一季度的電車火災(zāi)事故，相較去年同期上漲31%，就能看出這一點。通過調(diào)查2018年至今所報道的一些新能源汽車火災(zāi)事故，并展開整理分析，得出當(dāng)前引發(fā)電車火災(zāi)事故的原因主要有如下：

3.1 動力電池系統(tǒng)

該系統(tǒng)故障又分為兩類，即機(jī)械沖擊所致動力電池系統(tǒng)熱失控和電氣故障。就電池系統(tǒng)安全而言，需要高度重視電安全與熱安全，具體包含如下內(nèi)容：一是，事故情況下的防護(hù)，如水浸、熱失控、針刺、碰撞、跌落等；二是，濫用下的防護(hù)，如高溫用電、低溫充電、短路、過放和過充等；三是，正常情況下的防護(hù)，如防結(jié)構(gòu)損失與侵入、防水防塵等。經(jīng)調(diào)查得知，當(dāng)前電車的電氣故障起火，主要是由來電連接、繼電器、高壓線束、低壓線束等部件失效所致；機(jī)械沖擊，則多是電池包被擠壓后，造成電池模組形變，單體電池出現(xiàn)短路、生銹和漏液，進(jìn)而誘發(fā)熱失控[2]。

3.2 單體電池

這主要是由于產(chǎn)品自身因素，單體電池出現(xiàn)電池漏液、一致性差等問題，引發(fā)火災(zāi)事故。這是因為電芯一致性差，使得電池之間形成壓差，進(jìn)而出現(xiàn)過充電，導(dǎo)致熱失控。而電解液泄露，則會出現(xiàn)燃燒的情況。此外，單體電池內(nèi)部短路，也會導(dǎo)致熱失控，進(jìn)而誘發(fā)火災(zāi)。

3.3 電路短路

這是引發(fā)車輛自燃的主要因素之一，當(dāng)線路局部出現(xiàn)過大電阻、接點不牢的情況，會產(chǎn)生熱能，使得接點由于發(fā)熱而起火，最終誘發(fā)火災(zāi)。當(dāng)前國內(nèi)部分追求個性化的年輕，熱衷于車輛的改裝，但若不清楚車輛線路的布局和詳細(xì)結(jié)構(gòu)，就盲目進(jìn)行改裝，亂拉和亂接電線，就會加大短路的發(fā)生率，譬如不合理的配線，超出線路額定功率，就會出現(xiàn)線路老化、過熱等情況，引發(fā)火災(zāi)事故[3]。例如，對1起新能源電車火災(zāi)事故展開調(diào)查，在發(fā)生事故前電池包極值單體電壓沒有突變情況，充電充滿到最高單體4.18v，閾值截止，并無異常情況。將電池拆解后，也未發(fā)現(xiàn)電池包的異常情況。最終得出原因是，車主為給前艙其他電器供電，私自改裝車輛，將排插并聯(lián)加裝到充電機(jī)220v輸入端，進(jìn)而致使排插局部發(fā)熱，將線束燒熔，引發(fā)車輛火災(zāi)。

3.4 外部熱源因素

外部熱源也是引起新能源電車火災(zāi)事故的重要因素，譬如夏季的太陽暴曬、煙蒂掉在車內(nèi)或點煙器等。曾有一起電車火災(zāi)事故，車主將打火機(jī)滑入座椅滑軌，而電動座椅具有記憶防盜功能，當(dāng)車主下車之后，座椅自動滑行卡住打火機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致車輛自燃的事故。

4 新能源電車火災(zāi)事故的防控策略

新能源電車的火災(zāi)誘因來自多個方面，因此要想有效防控電車火災(zāi)事故，也應(yīng)多主體、多方面發(fā)力，即政府、消防救援部門、汽車生產(chǎn)商和車主都須發(fā)揮自身作用，旨在有效防控電車火災(zāi)的發(fā)生，降低火災(zāi)帶來的影響。

4.1 普通車主

第一，選購制造實力、研發(fā)技術(shù)相對雄厚的車企產(chǎn)品，并且，要重視該產(chǎn)品在市場上的口碑與安全性評價。第二，應(yīng)按廠家的保養(yǎng)要求進(jìn)行車輛保養(yǎng)，旨在將一些安全隱患及時發(fā)現(xiàn)，保證車輛能夠長期處于正常的狀態(tài)[4]。并且，由于新能源電車所含新技術(shù)較多，當(dāng)前一些個人修理廠，缺乏相應(yīng)的技術(shù)能力與硬件設(shè)施，因此，維修保養(yǎng)應(yīng)首選4S店。第三，在電車使用過程中應(yīng)重視如下內(nèi)容：為防止電池進(jìn)水，盡可能避免涉水行駛；安裝私家充電設(shè)施要嚴(yán)格按照廠家要求，并重視充電插口的定期維護(hù)和檢查，以免因絕緣層磨損，導(dǎo)致充電中出現(xiàn)短路的情況，或電路過載的情況；切莫危險駕駛，以免出現(xiàn)車輛碰撞。

4.2 政府部門

即便目前我國針對汽車產(chǎn)業(yè)設(shè)立相應(yīng)檢驗標(biāo)準(zhǔn)，但安全管理方面還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化、完善。第一，重視新能源電車車輛年檢制度的科學(xué)調(diào)整。目前我國處在積極推廣電車的重要階段，在此階段建議每年進(jìn)行強(qiáng)制性車輛年檢。并且，設(shè)定合理的年度檢測項目范圍。檢驗項目大致分為電檢、三電和外觀檢驗。電檢主要是診斷單體電池一致性、絕緣情況、接車輛的CAN線條、各控制器數(shù)據(jù)、BMS、充電機(jī)等情況；三電和外觀檢驗的內(nèi)容為線纜、充電機(jī)、高壓盒、控制器、電機(jī)、電池等，以及結(jié)構(gòu)件的插接情況、完好情況、變形變色情況與劃傷磕碰情況等。建立起更具便利性和操作性的年檢制度[5]。

第二，加大事中事后的監(jiān)管力度。在電車市場競爭愈加激烈的當(dāng)下，為了使自身脫穎而出，一些企業(yè)更關(guān)注于提升關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，相對而言產(chǎn)品的安全性缺乏關(guān)注。并且，缺少可量化的指標(biāo)評價安全性，致使市場上流入了一些可靠性、安全性欠佳的電車產(chǎn)品。對此，政府部門更應(yīng)重視事中事后的監(jiān)管，特別是責(zé)任追究。嚴(yán)查企業(yè)生產(chǎn)工藝、研發(fā)設(shè)計和質(zhì)控環(huán)節(jié)缺陷所埋下的安全隱患，針對不合規(guī)、不符合法律法規(guī)體系的企業(yè)，加大處罰力度。

第三，落實事故處理機(jī)制。對于電車所發(fā)生的火災(zāi)或其他意外事故，都應(yīng)嚴(yán)格落實事故責(zé)任處理機(jī)制，由安全事故主管部門召集行業(yè)機(jī)構(gòu)和涉事企業(yè)，調(diào)查分析事故原因，并及時在公共平臺上公示相關(guān)結(jié)果，對責(zé)任人與責(zé)任單位作出依法懲處。當(dāng)車企安全事故達(dá)到一定比例，主管部門可將其生產(chǎn)資質(zhì)暫時收回，須其及時整改，并經(jīng)過審查后，才可進(jìn)行生產(chǎn)。

4.3 汽車生產(chǎn)商

第一，加強(qiáng)產(chǎn)品功能的宣傳，做好客戶的使用說明培訓(xùn)。主要內(nèi)容為提醒用戶不得對電車整車電路進(jìn)行私自改裝，告知電車充電操作等注意事項。第二，及時提醒用戶檢查異常狀態(tài)的車輛、異常使用環(huán)境，旨在將安全隱患及時排除。同時，若出現(xiàn)底盤刮擦、強(qiáng)烈撞擊與暴雨水浸等情況，要及時到維修網(wǎng)點全面檢查車輛，完成安全隱患的排查，確保用車安全，注意增強(qiáng)用戶的故障排查與產(chǎn)品保養(yǎng)意識。第三，車企應(yīng)全面排查設(shè)計缺陷車輛、使用故障電池的車輛，嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)，及時召回或維修。第四，優(yōu)化車型設(shè)計方案。對發(fā)現(xiàn)問題的產(chǎn)品，要做好整改及時、有效，更新設(shè)計方案，落實安全防護(hù)工作。

4.4 消防救援部門

消防救援部門（各消防救援支隊及消防救援大隊）主要任務(wù)是在新能源電車火災(zāi)事故發(fā)生后，及時采用有效措施撲滅火情。

第一，接警調(diào)度。各消防救援支隊或大隊在接警時，要盡量掌握更多的火災(zāi)信息，如事故發(fā)生地點和時間、災(zāi)害規(guī)模、車內(nèi)是否有人員被困等，如果是車主報警則要了解汽車的類型，同時保持和車主的溝通，旨在對火災(zāi)發(fā)展情況擁有全面掌握。并且，要結(jié)合電車蔓延規(guī)模與事故類別，對轄區(qū)內(nèi)的干粉、泡沫和水罐等車輛，以及救生、破拆、防護(hù)等裝備的調(diào)集。泡沫、水罐消防車，重點是對次生火災(zāi)與周邊飛火進(jìn)行撲救。若災(zāi)害具有較大規(guī)模，則要及時調(diào)集一些社會應(yīng)急聯(lián)動單位，如醫(yī)療、供電與公安交警等，同時做到廠家技術(shù)人員、滅火救援專家等到場協(xié)同處理。

第二，偵察火情。消防救援隊伍抵達(dá)現(xiàn)場后，為免受到爆炸波與有毒煙氣等影響，要結(jié)合災(zāi)害類型正確穿戴滅火防護(hù)服、絕緣手套及空氣呼吸器等。同時，查清現(xiàn)場情況，如被困人員的數(shù)量、位置，火災(zāi)規(guī)模，特別要注意明確車輛種類（可通過查看行李箱、前翼子板、車門等位置特殊標(biāo)識，來完成種類的確認(rèn)），以及儲電單元的受損、起火等情況。此外，須做好周邊群眾和車輛的疏散工作，要求現(xiàn)場公安民警配合，根據(jù)災(zāi)害的類型和規(guī)模，進(jìn)行警戒范圍的劃定，嚴(yán)禁無關(guān)車輛、人員進(jìn)入[6]。

第三，應(yīng)急處置。救援人員在固定車輛時，可采用掛P擋、使用緊急制動器、設(shè)置車輪固定板等方式。然后，借助電池組分離閥門，將電源控制線切斷（通常電源控制線的位置在車輛后備箱與駕駛室同側(cè)位置，若沒有分離閥門，要佩戴絕緣手套進(jìn)行手動斷電），并將動力控制器保險絲拔掉。結(jié)合電池泄露和起火等情況，展開相應(yīng)處理。譬如，電池未起火、泄露，將絕緣保護(hù)措施做好，積極撲滅火勢，將被困人員救出。若出現(xiàn)電池出現(xiàn)泄露，但未起火或是車輛其他部分出現(xiàn)起火，在固定好車輛、做好人員安全防護(hù)與斷電的前提下，熄火5min再展開處置，保證高壓系統(tǒng)內(nèi)無電。如果發(fā)生電池起火，滅火不宜用泡沫或水，建議參與干粉滅火劑或二氧化碳進(jìn)行滅火，以免由于水流沖擊致使活潑金屬反應(yīng)猛烈引發(fā)爆炸以及出現(xiàn)人員觸電情況。

第四，處理中的注意事項。由于電池泄露或燃燒會有猛烈反應(yīng)發(fā)生，飛火、噴濺等情況出現(xiàn)概率較大。救援人員除了正確穿戴防護(hù)裝備，也要注意避開火勢燃燒方向、泄露口下方等危險區(qū)域。打開電池殼后，雖斷開了電池向外輸出的邊壓線，但內(nèi)部電池組依舊串聯(lián)連接，電流與電壓依舊較高、較大，所以救援人員必須佩戴電絕緣手套才可打開電池殼。若出現(xiàn)眼睛進(jìn)入電解液的情況，在用水沖洗后要迅速就醫(yī)。

第五，滅火準(zhǔn)備。各消防救援支隊及大隊，要根據(jù)轄區(qū)的具體情況，積極調(diào)研新能源電車技術(shù)，對滅火救援各類處置對策展開研究、完成制定。尤其是轄區(qū)內(nèi)有大型新能源電車生產(chǎn)企業(yè)的支隊或大隊，一定要加強(qiáng)重視。應(yīng)組織滅火救援業(yè)務(wù)骨干實地調(diào)研轄區(qū)車企，旨在對整車所用材料、應(yīng)急處置、動力類型與結(jié)構(gòu)等內(nèi)容充分了解，特別是要充分熟悉傳統(tǒng)燃油車所沒有的部件與系統(tǒng)，如電車充電樁、電控、電機(jī)與電池等，對電池斷電方法、危險特性與工作原理等做準(zhǔn)確掌握。此外，為使滅火救援處置更為高效、安全，應(yīng)積極合作行業(yè)專家和車企技術(shù)人員，一同展開各類新能源電車滅火救援措施的探索，優(yōu)化防護(hù)措施、處置程序和注意事項等內(nèi)容，同時定期組織電車火災(zāi)事故實戰(zhàn)演練與處置及時測試，結(jié)合演練和測試的結(jié)果，對處置規(guī)程進(jìn)行修訂完善。

第六，裝備更新。各消防救援支隊及大隊，應(yīng)圍繞電車滅火救援處置規(guī)程，良好落實裝備測試與實戰(zhàn)訓(xùn)練，以使自身安全施救能力不斷提升。同時，要聯(lián)系車企完成會商工作機(jī)制的建立，參與相關(guān)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，以及企業(yè)技術(shù)研發(fā)，在滅火救援專家組融入，專業(yè)過硬、技術(shù)嫻熟的專家技術(shù)人員，提高專業(yè)化水平。另外，結(jié)合消防部隊人員裝備實際與實戰(zhàn)處置需求，以及車型和技術(shù)的變化，進(jìn)行電池火災(zāi)事故滅火救援裝備需求論證，保證裝備配備齊全，及時革新器材。

5 結(jié)語

伴隨國家不斷推進(jìn)國內(nèi)電車化進(jìn)程，鋰離子電池技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的新能源電車保有量將不斷增加，但也將面臨更多的電車火災(zāi)事故問題。尤其是近段時間大型新能源電車廠商所出現(xiàn)的火災(zāi)事故，使得更多消費者開始擔(dān)憂新能源電車的安全問題，這將會給該產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展形成很大影響。經(jīng)過調(diào)查得知，致使新能源電車火災(zāi)事故的因素較多，對此需要政府、消防救援部門、汽車生產(chǎn)商和車主發(fā)揮自身作用，多主體、多方面發(fā)力，如此才能有效防控電車火災(zāi)，降低火災(zāi)事故帶來的損失與影響，促進(jìn)電車產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。

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