新能源汽車火災(zāi)事故的消防救援策略研究

摘要：聚焦新能源汽車火災(zāi)事故的特殊性，探討了適合其特性的消防救援策略。深入探討鋰電池?zé)崾Э?、高壓電系統(tǒng)絕緣失效等新能源汽車特有風(fēng)險，以及相應(yīng)的滅火技術(shù)和安全防護措施。新能源汽車火災(zāi)救援需要采用專用滅火劑、隔離降溫等特殊方法，同時消防人員需加強專業(yè)培訓(xùn)。提出專用滅火裝備研發(fā)、遠程滅火技術(shù)應(yīng)用和智能化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)等創(chuàng)新方向，旨在優(yōu)化新能源汽車火災(zāi)救援體系，提高整體安全性，為完善新能源汽車消防救援策略提供參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車火災(zāi)；火災(zāi)救援；消防策略；鋰電池

中圖分類號：X928.7" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0054-03

新能源汽車尤其是純電動汽車，由于其動力系統(tǒng)、儲能裝置等與傳統(tǒng)燃油車相比具有顯著差異，在火災(zāi)事故特征、撲救難度和安全風(fēng)險等方面帶來新的挑戰(zhàn)。鋰電池?zé)崾Э?、高壓電系統(tǒng)絕緣失效等因素增加了火災(zāi)救援的復(fù)雜性和危險性。旨在通過比較分析新能源汽車與傳統(tǒng)燃油車火災(zāi)救援策略的異同，探討適合新能源汽車特性的消防救援方法。重點關(guān)注滅火劑選擇、滅火技術(shù)、安全防護措施等方面的創(chuàng)新，并就消防救援人員培訓(xùn)與管理等提出建議，為提高新能源汽車火災(zāi)救援效率和安全性提供參考。

1 新能源汽車火災(zāi)特征分析

1.1" 鋰電池?zé)崾Э貦C理

鋰電池?zé)崾Э厥切履茉雌嚮馂?zāi)的主要誘因之一。熱失控是一種自加速的放熱反應(yīng)過程，通常由外部熱源、機械損傷或內(nèi)部短路等因素觸發(fā)。在熱失控過程中，電池內(nèi)部溫度急劇上升，導(dǎo)致隔膜熔化、電解液分解和正負極材料發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)會產(chǎn)生大量熱量和可燃氣體，如氫氣、甲烷等。隨著溫度持續(xù)升高，電池包內(nèi)其他單體電池可能被引發(fā)熱失控，形成“多米諾效應(yīng)”。熱失控可能導(dǎo)致電池包破裂，釋放出高溫、有毒的氣體和液體。不同類型的鋰電池（如磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等）在熱失控特征上存在差異[1]。例如，三元鋰電池的熱失控溫度較低，但放熱量更大，而磷酸鐵鋰電池則相對更穩(wěn)定。

1.2" 高壓電系統(tǒng)潛在危險

新能源汽車的高壓電系統(tǒng)通常工作在300～800V范圍內(nèi)，遠高于傳統(tǒng)12V或24V車載電系統(tǒng)。這種高壓環(huán)境給消防救援帶來了特殊的挑戰(zhàn)和風(fēng)險。高壓電系統(tǒng)可能因火災(zāi)導(dǎo)致絕緣失效，造成帶電部件暴露，增加觸電風(fēng)險。高壓線路損壞可能引發(fā)電弧放電，不僅會加劇火勢，還可能對消防救援人員造成傷害。此外，電池管理系統(tǒng)（BMS）失效可能導(dǎo)致電池組無法有效斷開，使車輛在看似斷電狀態(tài)下仍帶有高壓。水基滅火劑可能導(dǎo)致高壓部件短路或形成導(dǎo)電通路，增加救援難度。高壓系統(tǒng)限制了某些傳統(tǒng)救援手段的使用，如破拆等操作可能意外接觸帶電部件。在救援過程中，準確識別高壓部件位置、采取適當(dāng)?shù)慕^緣防護措施，以及使用專門的高壓檢測和斷電設(shè)備尤為重要。

1.3" 新能源汽車火災(zāi)蔓延速度和持續(xù)時間

新能源汽車火災(zāi)的蔓延速度和持續(xù)時間與傳統(tǒng)燃油車相比存在顯著差異，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，鋰電池一旦發(fā)生熱失控，火勢蔓延速度通常比燃油車更快。這是因為電池包內(nèi)部的熱失控可以迅速從一個單體電池傳播到相鄰電池，形成連鎖反應(yīng)。第二，新能源汽車火災(zāi)的持續(xù)時間往往更長，可能持續(xù)數(shù)小時甚至數(shù)天。這是由于鋰電池內(nèi)部儲存的化學(xué)能難以快速釋放，即使表面火焰被撲滅，內(nèi)部仍可能持續(xù)發(fā)熱并重新引燃。第三，電池包的密封設(shè)計雖然提高了安全性，但也增加了滅火難度，延長了火災(zāi)持續(xù)時間。即使火勢看似被控制，電池仍可能在數(shù)小時后發(fā)生復(fù)燃。這種長時間的火災(zāi)特性不僅增加了救援難度，也對消防資源調(diào)配提出了更高要求。

2 新能源汽車火災(zāi)救援策略

2.1" 滅火劑選擇

新能源汽車火災(zāi)滅火劑的選擇需要綜合考慮冷卻性能、電絕緣性能、滲透性能等因素[2]。目前常用的滅火劑主要有水基滅火劑、干粉滅火劑、氣體滅火劑等。水基滅火劑冷卻效果好，但導(dǎo)電性強，可能引起電池短路。干粉滅火劑絕緣性能好，但很難滲透到電池內(nèi)部。氣體滅火劑如CO2能有效隔絕氧氣，防止電池繼續(xù)反應(yīng)，但冷卻效果差。此外，一些新型滅火劑如F-500水基添加劑、管式氣溶膠滅火劑等，具有優(yōu)異的冷卻性能和電絕緣性能。表1比較了幾種常用滅火劑在不同性能指標上的優(yōu)劣。

2.2" 滅火技術(shù)

針對新能源汽車火災(zāi)的滅火技術(shù)主要包括：直接噴射滅火、間接冷卻滅火和槍頭穿刺滅火[3]。直接噴射滅火是指消防員使用水槍、干粉槍等，直接向起火部位噴射滅火劑。這種方法操作簡單，能夠快速控制明火，是最常用的滅火手段。但直接噴射可能會破壞電池包，加劇內(nèi)部短路，引發(fā)更為劇烈的燃燒。在使用直接噴射時需要特別小心，避免對電池包造成機械損傷。

間接冷卻滅火是利用水幕等手段，在起火車輛周圍形成隔離區(qū)，阻斷火勢蔓延。持續(xù)向隔離區(qū)內(nèi)補水，降低環(huán)境溫度，從而達到控制火勢的目的。這種方法安全性高，能夠有效防止復(fù)燃，但滅火速度相對較慢，需要大量的水源支持。

槍頭穿刺滅火是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它利用特制的高壓水槍或干粉槍，通過鉆頭狀的噴嘴穿透車身和電池包外殼，將滅火劑直接送入起火部位。這種精準滅火方式能夠快速撲滅電池內(nèi)部火情，減少滅火劑的用量。但是，槍頭穿刺對消防員的操作精度要求很高，如果鉆孔位置不當(dāng)，反而可能加劇起火。而且，這種方法需要專門的設(shè)備支持。

2.3" 安全防護措施

在新能源汽車火災(zāi)事故中，消防救援人員面臨的安全風(fēng)險主要來自三個方面：高壓電擊、高溫燙傷和有毒氣體[4]。為了規(guī)避這些風(fēng)險，必須采取嚴格的安全防護措施。首先是做好個人防護。消防員需要穿戴專門的絕緣防護服，避免與高壓電路直接接觸。防護服要有良好的隔熱性能，減少高溫環(huán)境對人體的傷害。在有毒煙氣較重的環(huán)境中，需佩戴正壓式空氣呼吸器，確保呼吸安全。手套、靴子等也需要選用絕緣材料制作。其次是做好現(xiàn)場安全管控。在展開救援前，先利用專業(yè)設(shè)備對現(xiàn)場進行電壓檢測，確保電路已經(jīng)切斷，避免觸電風(fēng)險。在事故車輛周圍設(shè)置警戒線，嚴格控制無關(guān)人員進入，防止意外發(fā)生，并對周邊易燃易爆物品進行轉(zhuǎn)移或隔離。再次是加強火情監(jiān)控。由于新能源汽車火災(zāi)往往有復(fù)燃風(fēng)險，因此在明火撲滅后，仍需對現(xiàn)場進行持續(xù)監(jiān)測?？衫眉t外熱成像儀等設(shè)備對車輛表面和內(nèi)部溫度進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)溫度反彈，要及時采取措施。最后是做好事后處置。在火災(zāi)撲滅后，要對現(xiàn)場進行徹底清理，特別是殘留的電解液等危險化學(xué)品，要嚴格按照規(guī)程進行收集和處置，避免環(huán)境污染。同時做好事故原因調(diào)查和善后工作，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，完善預(yù)案。

3 新能源汽車火災(zāi)救援策略的創(chuàng)新與優(yōu)化

3.1" 專用滅火裝備的運用

針對新能源汽車火災(zāi)的特殊性，專用滅火裝備的研發(fā)成為當(dāng)前熱點。這些設(shè)備主要聚焦于解決電池包深層滅火、防止復(fù)燃等問題。穿刺滅火裝置能直接向電池包內(nèi)部注入滅火劑，提高滅火效率。據(jù)統(tǒng)計，使用穿刺滅火裝置可將滅火時間縮短40%～60%。大容量細水霧系統(tǒng)通過產(chǎn)生大量微小水滴，既能有效降溫，又能減少用水量，降低電擊風(fēng)險。新型泡沫發(fā)生器能產(chǎn)生具有更好電絕緣性的泡沫，適用于高壓環(huán)境。便攜式電池冷卻裝置可快速降低電池溫度，防止熱失控擴散。這些專用裝備的應(yīng)用大大提高了新能源汽車火災(zāi)救援的效率和安全性。表2比較了幾種新型專用滅火裝備的性能。

3.2" 遠程滅火技術(shù)應(yīng)用

遠程滅火技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了新能源汽車火災(zāi)救援的安全性。消防機器人是其中的代表，能在高危環(huán)境中執(zhí)行滅火任務(wù)，減少人員傷亡風(fēng)險。數(shù)據(jù)顯示，使用消防機器人可使消防救援人員的安全距離增加50～100m。遠程遙控水炮系統(tǒng)允許消防員在安全距離外進行精準滅火，提高了救援效率。無人機輔助滅火技術(shù)可用于偵察火情、投放滅火彈等。這些遠程技術(shù)不僅提高了救援安全性，還能在復(fù)雜地形或高危環(huán)境中發(fā)揮獨特優(yōu)勢。

3.3" 智能化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

智能化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)在新能源汽車火災(zāi)預(yù)防和早期處置中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些系統(tǒng)通常包括熱成像攝像頭、氣體傳感器、人工智能分析軟件等。研究表明，智能預(yù)警系統(tǒng)可將火災(zāi)早期發(fā)現(xiàn)時間縮短60%～80%。車載電池管理系統(tǒng)（BMS）的升級使其能夠?qū)崟r監(jiān)測電池狀態(tài)，在異常情況下及時報警或斷電。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)能夠預(yù)測潛在風(fēng)險，提前采取預(yù)防措施。5G技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，使遠程監(jiān)控和快速響應(yīng)成為可能。表3比較了不同類型智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的性能。

4 提升消防救援人員新能源汽車火災(zāi)事故處置能力的對策

4.1" 專業(yè)知識培訓(xùn)

面對新能源汽車火災(zāi)事故的特殊性，消防救援人員需要掌握相關(guān)的專業(yè)知識。首先，要熟悉新能源汽車的結(jié)構(gòu)特點，了解動力電池、高壓線路等關(guān)鍵部件的分布位置。其次，要深入理解鋰離子電池的熱失控機理，掌握電池火災(zāi)的起因、發(fā)展階段和危險性。再次，要學(xué)習(xí)新能源汽車火災(zāi)的特殊滅火方法，如直接滅火、間接冷卻、槍頭穿刺等技術(shù)。最后，還需掌握相關(guān)的安全防護知識，如個人防護裝備的正確使用、高壓電絕緣操作規(guī)程等。培訓(xùn)方式采取理論講解、案例分析、實操演練等多種形式，確保消防員能夠全面掌握專業(yè)知識。

4.2" 實戰(zhàn)演練

在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，需通過實戰(zhàn)演練來鍛煉消防救援人員的實操能力。一方面，要設(shè)計貼近實際的演練情景，如車輛起火、多車連環(huán)起火、停車場火災(zāi)等，讓消防員在逼真的環(huán)境中學(xué)習(xí)滅火戰(zhàn)術(shù)。另一方面，要強化多部門協(xié)同，與公安、醫(yī)療、電力等部門開展聯(lián)合演練，提高各部門之間的協(xié)調(diào)配合能力[5]。同時，實戰(zhàn)演練還要重視對新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用，讓消防員熟悉并掌握熱成像儀、無人機、機器人等高新設(shè)備的使用方法。通過反復(fù)的實戰(zhàn)演練，不斷提升消防救援人員的現(xiàn)場處置能力。

4.3" 心理素質(zhì)培養(yǎng)

新能源汽車火災(zāi)事故往往具有較大的危險性和不確定性，消防救援人員面臨著巨大的心理壓力。因此，加強心理素質(zhì)培養(yǎng)十分必要。要通過心理輔導(dǎo)、壓力管理訓(xùn)練等方式，幫助消防員學(xué)會在高壓環(huán)境下保持冷靜和專注。還要培養(yǎng)消防員勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任意識和頑強拼搏的意志品質(zhì)。此外，重視團隊凝聚力建設(shè)，營造良好的內(nèi)部氛圍，讓每一名隊員都感受到集體的力量和溫暖。高心理素質(zhì)的消防救援隊伍，必將在面對危機和挑戰(zhàn)時展現(xiàn)出更加優(yōu)異的表現(xiàn)。

4.4" 科學(xué)管理

針對新能源汽車火災(zāi)事故，消防部門需建立科學(xué)完善的管理制度。要制定專門的作戰(zhàn)預(yù)案和操作規(guī)程，明確各個崗位的職責(zé)分工和協(xié)作機制。要建立全面的培訓(xùn)體系，保證每一名消防員都能定期接受系統(tǒng)的再教育。要加強日常督導(dǎo)檢查，及時發(fā)現(xiàn)和解決訓(xùn)練、演練中存在的問題。消防部門需與汽車生產(chǎn)廠商、新能源企業(yè)等加強溝通，建立信息共享機制，及時掌握新能源汽車的最新技術(shù)動態(tài)，為預(yù)案修訂、人員培訓(xùn)提供支持?？茖W(xué)管理是提高消防救援隊伍應(yīng)對新能源汽車火災(zāi)事故能力的關(guān)鍵所在。

參考文獻

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