換電模式下電池安全管理的消防監(jiān)督要點及策略

摘要：換電是采用更換動力電池的方式，滿足電動汽車用戶的續(xù)航需求，不需要長時間等待充電。這一模式使電池不再是車輛的附屬部件，而是成為可獨立流通的能源載體。然而，隨著換電模式的廣泛應用，給電池安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。故此，從消防監(jiān)督視角出發(fā)，對電池安全隱患展開系統(tǒng)分析，探討了相應的監(jiān)督要點及策略，旨在推動換電模式健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：換電模式；電池安全管理；消防監(jiān)督

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）06-0052-03

0 引言

近年來，國家大力推進能源轉(zhuǎn)型，竭力達成“雙碳”目標。作為綠色出行代表的電動汽車，迎來了巨大發(fā)展契機。然而，相較于油車，電動汽車充電耗時較久，使得“充電焦慮”成為行業(yè)痛點。換電模式則是當下破除這一發(fā)展困境的“利器”，通過快速更換電池，使補能用時大幅減少[1]。特別是如今國家政策大力扶持，眾多企業(yè)積極布局，換電站數(shù)據(jù)逐步增長，但也隨之增加了電池安全隱患。

1 換電模式下電池安全隱患

1.1" 熱失控風險

熱失控是電池復雜化學反應中極為危險的一種現(xiàn)象。當電池內(nèi)部出現(xiàn)短路時，會急劇增大電流，由此產(chǎn)生大量的熱量[2]。并且，電池過充也會引起電極材料結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，隨之發(fā)生放熱反應，使得熱量產(chǎn)生速度遠高于散熱速度。熱量持續(xù)累積，會迅速升高電池溫度，當達到一定閾值時，便會產(chǎn)生熱失控，導致電池外殼出現(xiàn)破裂、變形，或是電解液泄漏，進而出現(xiàn)電池起火的情況，威脅周圍設備及人員安全。

1.2" 電氣連接故障隱患

電池組內(nèi)部、換電設備之間，以及電池和車輛之間的電氣連接情況，均會給電池安全運行帶來較大影響。若連接點出現(xiàn)松動，便會增大接觸電阻，使得電流通過時產(chǎn)生大量熱量，連接點就會發(fā)生腐蝕、氧化等情況，導致接觸電阻不斷增大，熱量持續(xù)積累，從而出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象如果未能及時發(fā)現(xiàn)，將會損壞絕緣材料、引起短路，從而引發(fā)火情。

1.3" 電池濫用和老化問題

部分用戶在使用車輛過程中存在私自改裝電池、過度放電等不當行為，這些行為都會嚴重損害電池。如私自改裝可能導致電池的保護電路或內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，過度放電會降低電池的容量，損害電極材料。并且，電池在長期使用過程中其內(nèi)部的隔膜等關(guān)鍵部件也會逐漸老化。隔膜老化后，其絕緣性能和機械強度會下降，如此便增加了電池內(nèi)部短路的風險。一旦發(fā)生短路，可能會引發(fā)電池過熱，甚至產(chǎn)生起火、爆炸等嚴重后果。

1.4" 換電操作不規(guī)范

換電操作涉及諸多環(huán)節(jié)，任一環(huán)節(jié)的問題都可能成為安全事故的誘因。拆卸電池時如果操作不當，可能會引發(fā)電池短路；換電前未能全面檢查電池和車輛接口，如果接口存在腐蝕或異物等情況仍強行換電，也會增加發(fā)熱和短路的風險。

2 換電模式下電池安全管理的消防監(jiān)督要點

2.1" 落實消防安全責任

2.1.1" 明確責任主體

動力電池更換服務提供商或是換電站運營企業(yè)等主體，應遵循“誰更換、誰負責”“誰主張、誰負責”的原則，保證主體安全責任得以落實[3]。其中，電池更換服務提供商須在電池采購、運輸、儲存及檢測等環(huán)節(jié)嚴格遵循消防安全標準，如采購時杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品，保證所選用的電池擁有權(quán)威安全認證。運營企業(yè)則要對換電站的消防安全管理全面負責，包括配備消防設備和維護場地設施等。消防監(jiān)督部門須監(jiān)督責任主體的職責是否得到切實履行，并督促不履行職責的主體限期整改。

2.1.2" 簽訂責任書

相關(guān)責任主體應進行詳盡的消防安全責任書簽訂，以免消防安全任務、目標無法落實到具體的部門或個人。責任書內(nèi)需要對各部門、個人日常管理和應急處置所擔職責進行明確細化。比如，設備維護部門要保證消防設施運行無異常，每次維護都須記錄在冊；安全管理部門則要落實消防安全檢查，保證隱患得到及時發(fā)現(xiàn)和整改。為了調(diào)動全員積極投身消防安全工作，可采用定期考核的方式，適當獎勵責任落實到位的部門或人員。

2.2" 規(guī)范消防設施配備

換電站應嚴格按照現(xiàn)行技術(shù)標準和相關(guān)法律法規(guī)，完成火災自動報警器、滅火器等一眾消防設施的配備。除了基本的配置以外，各換電站可結(jié)合自身情況進行設施配備[4]。對于具有較大規(guī)模的換電站，可引入自動噴水滅火系統(tǒng)和火災報警裝置。若條件相對有限，則可進行簡易噴淋系統(tǒng)、獨立式感煙火災探測報警器的安裝，但所用滅火設施均須與國家消防技術(shù)標準相符合。并且，滅火器的種類、數(shù)量及放置地點須結(jié)合換電站的電池數(shù)量和面積等因素合理設置，旨在保證可以更快消除火情。而消防監(jiān)督部門須對換電站的相應設施配備情況予以定期檢查，保證設施有效、符合標準。

2.3" 強化電氣安全監(jiān)管

2.3.1" 規(guī)范電氣線路敷設

換電站進行電氣線路建設和改造時，應嚴格遵循電氣設計規(guī)范進行敷設。具體而言，暗埋線要埋深，穿管材料須安裝牢固且防火絕緣。并且，對電氣線路做定期檢查，查看有無接頭松動、絕緣層破損或線路老化等跡象，若存在上述情況，及時更換或修復?？紤]部分電氣線路長期處于高溫、潮濕等惡劣環(huán)境中，要采取增加隔熱和防水裝置等特殊防護措施，進一步降低電氣線路安全風險。

2.3.2" 確保用電設備安全

換電站須依據(jù)國家標準采購通風、照明和充電設施等用電設備。尤其是充電設施，須具備漏電保護、短路保護、過載保護、定時充電、故障自動斷電及充滿自動斷電等功能，最好還具備一些智能預警功能，如高溫報警、功率監(jiān)測和充電故障報警等。并且，對充電設施功能要進行定期檢測，如每季度模擬測試保護功能，每月測試自動斷電功能，強化日常智能化巡查，保證設備異常得到及時處理。

2.4" 嚴格電池儲運監(jiān)管

2.4.1" 儲存環(huán)境監(jiān)督

監(jiān)督換電站是否采用智能化管理等有效手段，對電池儲存環(huán)境的通風、溫濕度等條件進行嚴格把控，降低因環(huán)境導致的電池老化速度。如進行專門電池儲存區(qū)設置，引入先進通風、溫濕控系統(tǒng)，或是基于電池的特性、類型，依托大數(shù)據(jù)分析，保證儲存環(huán)境參數(shù)設定合理。

2.4.2" 運輸安全監(jiān)督

在電池運輸期間，督促相關(guān)單位落實包裝以及固定方面的舉措，避免電池在運輸時遭受碰撞、擠壓之類的損壞情況，切實保障電池在運輸中的安全性。具體而言，運輸電池所用的車輛須具備與之相應的資質(zhì)條件以及安全防護方面的舉措，電池需要運用具有優(yōu)異防震、防撞及防火等性能的材料來加以包裝[5]。往車上裝載電池時，對電池進行合理的固定操作，借助繩索、夾具等工具把電池穩(wěn)穩(wěn)固定在車廂內(nèi)部，防止其在運輸期間出現(xiàn)位移、碰撞等現(xiàn)象。運輸過程中，嚴格遵守交通規(guī)則，把控好車速，避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎等，以減少電池所受到的震動及沖擊。與此同時，運輸車輛應當配備必需的消防器材以及應急處理設備，如滅火器、滅火毯、泄漏應急處理工具等，以備在出現(xiàn)意外狀況的時候便能夠及時處置。

3 換電模式下電池安全管理的策略

3.1" 構(gòu)建電池安全標準體系

一是由國家相關(guān)部門牽頭，聯(lián)合電池制造商以及行業(yè)協(xié)會等各方力量，著手制定電池安全方面的基礎標準，涵蓋電池安全的基本原則及通用要求等內(nèi)容。要清晰明確電池在設計環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)中應當遵循的安全規(guī)范，從而為電池安全管理提供基礎標準的依據(jù)。二是針對不同種類的電池，制定具體的安全性能要求。其涉及電池的容量情況、充放電性能表現(xiàn)、安全保護功能狀況等諸多方面的標準內(nèi)容，以此來確保電池產(chǎn)品能夠符合安全方面的要求[6]。三是規(guī)定關(guān)于電池安全性能的測試方法標準以及評價準則。要保證對電池安全性能所做測試得出的結(jié)果是準確、可靠的，進而為電池安全評估提供科學層面的依據(jù)。

3.2" 細化儲運管理要求

一是監(jiān)管部門、行業(yè)協(xié)會等制定相關(guān)規(guī)定，明確電池儲存時所需的溫度條件、濕度條件、通風條件等各類條件要求。針對儲存場所，需明確諸如防火、防爆、防潮等一系列安全措施。二是物流企業(yè)會同電池制造商等一起確定有關(guān)電池運輸?shù)南嚓P(guān)事宜，比如確定電池運輸適宜的包裝材料以及合理的固定方式，其目的在于防止電池在運輸環(huán)節(jié)遭受碰撞、擠壓等各類損壞情況。并且，針對不同類型的電池，分別制定與之相匹配的運輸包裝以及固定標準。三是監(jiān)管部門聯(lián)合物流企業(yè)等建立針對電池運輸過程的監(jiān)管機制，對運輸車輛、所經(jīng)運輸路線、具體運輸時間等方面展開監(jiān)管工作。

3.3" 規(guī)范檢測監(jiān)測流程

電池制造商以及換電站運營企業(yè)等，依照電池具體的使用情形以及所面臨的風險程度，明確電池安全檢測所涉及的項目以及相應的檢測頻率。具體涵蓋對電池外觀的細致檢查、電氣性能方面的檢測以及熱性能檢測等內(nèi)容。依據(jù)電池的實際使用狀況與風險程度確定一個合理的檢測頻率。比如，針對運營車輛的電池，檢測頻率要高一些，每月可做一次全面檢測；對于運行環(huán)境穩(wěn)定、使用頻率較低的電池，則可適當延長檢測周期，如每季度一檢，這樣能及時察覺電池存在的安全隱患。此外，專業(yè)檢測機構(gòu)與科研單位攜手共同規(guī)定電池安全檢測所運用的方法以及所需使用的設備，以此確保檢測所得結(jié)果具備準確性以及可靠性。如采用紅外熱成像儀進行熱性能檢測，對電池表面溫度分析做實時監(jiān)測，保證異常熱點能夠及時發(fā)現(xiàn)。借助先進的檢測技術(shù)以及相關(guān)設備，促使電池安全檢測的水平得以提升。

3.4" 推進回收利用標準化

一是制定電池回收的流程規(guī)范，涵蓋電池的收集、分類、拆解以及材料回收等諸多環(huán)節(jié)。明確各環(huán)節(jié)具體的操作要求以及相應的管理措施，以此確保電池回收整個過程既安全又環(huán)保。二是規(guī)定電池材料回收方面的技術(shù)要求，如正負極材料、電解液、集流體這類材料的回收以及再利用方法都須涵蓋其中。三是制定電池回收利用的安全標準，針對回收利用過程中的安全操作、環(huán)境保護等各個方面都加以規(guī)范。

4 結(jié)束語

總之，換電模式屬于新興的新能源汽車補能方式，在緩解“充電焦慮”、推動能源轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)“雙碳”目標方面展現(xiàn)出巨大潛力。但是，就當前而言，其在快速發(fā)展過程中也面臨著熱失控、電氣連接故障、電池濫用等安全隱患，既威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，又給換電模式的良好發(fā)展形成阻礙。要想有效提升換電模式下電池安全管理的水平，保證換電模式能夠安全運行，則須強化對消防監(jiān)督要點的管控，從而推動換電模式的安全運行，助力我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

參考文獻

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