浅谈新能源汽车火灾扑救

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浅谈新能源汽车火灾扑救

邱立明

漳州市消防救援支队特勤大队一站

新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其他能源汽车,主要包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。据统计,2022 年国内新能源汽车销量约为 298.9万辆,新能源汽车保有量持续增长。但新能源汽车自燃、起火等安全事故频发。据不完全统计,2022年我国新能源汽车火灾事故约 3000 起,新能源汽车热失控事故频发。因此,针对此类新型火灾事故处置进行深入研究,进一步探索新能源汽车火灾扑救技术方法、战术措施、作战安全防护显得十分必要。

一、 新能源汽车火灾现状与风险分析

(一) 新能源汽车的火灾事故统计和趋势

1、国内外新能源汽车火灾事故的统计数据和趋势分析

根据国内外相关数据统计,新能源汽车火灾事故的数量逐年增加。这主要是由于新能源汽车的市场增长,导致车辆总数的增加。然而,与传统燃油汽车相比,新能源汽车的火灾事故发生率相对较低。

2、不同类型的新能源汽车火灾事故比较和分析

新能源汽车火灾事故可以分为电池系统故障引发的火灾和充电设备故障引发的火灾两类。电池系统故障主要包括过热、短路和电池包损坏等问题,而充电设备故障主要包括充电线路故障和充电器故障等问题。

3. 新能源汽车火灾事故的时间、地点和原因分布情况

新能源汽车火灾事故在不同时间段和地点分布不均。在时间上,由于新能源汽车主要在白天使用,因此白天的火灾事故发生率较高。在地点上,火灾事故主要集中在停车场和充电站等区域。作为主要原因,电池故障和充电设备故障是新能源汽车火灾的主要诱因。

(二)火灾风险与特点

1.新能源汽车火灾与传统燃油汽车火灾的区别和风险特点

新能源汽车火灾与传统燃油汽车火灾存在明显的区别和风险特点。首先,新能源汽车火灾的发生可能性相对较低,但一旦发生,火势较大、灭火难度较高。其次,新能源汽车火灾的烟雾、气体和毒性物质可能对消防救援造成更大的挑战。此外,电池系统的特殊性质使得新能源汽车火灾时火势扩散和火灾持续时间更长。

2.新能源火灾的特点

2.1事故突发性强,火势蔓延迅速

新能源汽车在正常的行驶、过充电、涉水、机械滥用、高温热冲击等各种情况下都会对电池造成不同程度的损伤,都有发生火灾的可能性。上海消防研究所选用某一类动力电池,将 3 片电池芯进行并联,采用穿刺使其内部短路发生热失效而燃烧。通过实验发现车用锂电池一旦发生热失效,便立即开始剧烈燃烧。电池从开始燃烧到火焰减弱仅需要 6s的时间,而火灾全部熄灭则需要 3min 时间,火焰的最高温度达到 916,车用动力电池一旦燃烧,火焰温度足以引燃周边任何可燃物,火势会迅速蔓延。

2.2易复燃爆炸并伴有触电风险、处置危险性高

由于锂离子电池热失控后,持续放热及放出可燃气体,难以实现完全灭火,即使明火被扑灭后,其内部的放热反应仍在继续,所以锂离子电池火灾反复复燃的现象很容易发生;锂离子电池燃烧伴有大量的热量和气体产生,再加上锂离子电池狭小密闭空间的结构特点,在安全阀失效的情况下,能量的积压足以引发爆炸;此外,新能源汽车带有高压的大容量电池,基本电压通常远超人体安全电压,高压电压 380V以上,火灾时容易发生漏电产生电击危险。

2.3有毒气体、液体泄漏造成次生伤害,处置难度大

新能源汽车和内燃机汽车相同,内部装修装饰材料众多,且电子设备安装较多,燃烧伴有大量有毒烟气。而锂离子电池本身在燃烧过程中也会产生大量氟化物、烯烃、烷烃、醚等化合物,燃烧前和熄灭后尤为明显,这些物质均具有不同程度的毒性。锂离子电池的电解液为有机易挥发性液体,而且有明显的腐蚀性。对人体的危害极大,可以通过吸入、食入、经皮吸收等途径侵入人体,表现为中等毒性,还具有易燃,遇明火、高热有引起燃烧的危险,其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引起回燃。

(三)火灾对人身安全和环境的影响

1.火灾对乘车人员安全的威胁与影响

新能源汽车火灾对乘车人员的安全构成严重威胁。一方面,火灾可能导致车辆的快速燃烧和爆炸,乘车人员可能面临着火灾中的窒息、烧伤和火焰侵袭等危险。另一方面,火灾可能使得乘车人员无法及时逃生,增加了人员伤亡的风险。

2.火灾对周围环境和建筑物的破坏和污染

新能源汽车火灾释放的废气、烟雾和有毒物质可能对周围环境和建筑物造成破坏和污染。火灾引发的烟雾和有毒气体可能扩散到周围区域,对大气质量和人员健康产生不利影响。火灾可能导致建筑物的损毁,对周围环境造成长期的负面影响。

3. 火灾对能源资源和环境可持续性的影响

新能源汽车火灾不仅对人身安全和环境产生直接影响,还可能对能源资源和环境可持续性造成间接影响。此外,火灾对新能源汽车的公众认知和接受程度产生负面影响,影响新能源汽车的推广和发展。

二、新能源汽车火灾扑救技术分析

(一)准确选择适用的灭火剂。

锂电池的燃烧特性是导致新能源汽车火灾难以扑救的主要原因,需要大量的水进行扑救,在救援时应确保水量的充足。实验表明,在水中加入 F-500泡沫灭火剂(一种多功能新型环保灭火剂)和针对 A 类火灾的一种新型灭火助剂 Firesorb,可以大大缩短锂电池灭火时间、减少用水量,对灭火效率是质的提高。应尽量减少使用泡沫灭火剂扑救,由于泡沫会影响锂电池内部热量的散发,因而用窒息、抑制或隔离原理灭火的泡沫灭火剂的灭火效果就会受到影响。

(二)科学实施固定作业。

根据现场环境、火势发展情况和车体变形程度,判断是否对事故车辆实施稳固操作。由于电池处于热失控的情况下,侧翻车辆有可能造成电池热失控的加剧,因而严禁盲目对车辆进行侧翻等操作。对于车体未变形的车辆,原则上不需要对车体进行固定 ;但对于车体变形的车辆,应当在到场后的第一时间对车体进行固定,防止射水造成车体晃动,加剧电池反应。

(三)第一时间切断电源。

将钥匙拧至车辆关闭(OFF)状态,利用电池组分离阀门切断电源控制线(电源控制线一般位于车辆后备箱中的驾驶室同侧位置,分离阀门一般设置在后备箱内,如无分离阀门,手动断电时必须佩带绝缘手套),拔掉动力控制器的保险丝(30A)。根据电池起火、泄漏等情况,采取相应的处置措施。如电池未泄漏、未起火,在做好绝缘保护的前提下,积极救助被困人员和扑灭火势;如电池泄漏、未起火或车辆其他部位起火,在做好车辆固定、断电和人员安全防护措施的基础上,车辆熄火 5min 后再行处置。