作品原因：中铁第四勘探打算院集团有限公司0小序正在国家联系计谋的大举扶植下，新能源汽车正在过去数十年间取得了疾速生长，成为异日汽车的首要生长宗旨。如图1所示

正在国家联系计谋的大举扶植下，新能源汽车正在过去数十年间取得了疾速生长，成为异日汽车的首要生长宗旨。如图1所示，近5年，国内新能源汽车保有量年均加众60万辆以上，截至2019年终，天下汽车保有量达2.6亿辆，新能源汽车保有量达381万辆，占汽车总量的1.46%。

按动力类型的差异，新能源汽车能够分为插电夹杂动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发起机汽车(HICEV)等几个种别。此中，纯电动汽车(BEV)正在行使流程中不妨真正杀青零排放，是新能源汽车的主流车型。

截至2019年终，新能源汽车保有量达381万辆，此中纯电动汽车保有量310万辆，占新能源汽车保有量的大大都。

是以，纯电动汽车的火警安静题目须要取得足够的注重。正在电动汽车火警中，因为动力电池的热失控方向，电动汽车火警动作十分奇特。纯电动汽车正在火警机理、火警领域、烟气特点等方面与古代燃油汽车明显差异。国表里磋商中对纯电动汽车火警的看法尚不充满，可供参考的试验数据较少，联系的磋商亟待美满。

2012年，司戈等初度对国表里锂电池安静磋商的开展境况举行了先容，对国表里产生的锂离子电池火警举行了领会，指出锂离子电池火警特点亟待磋商。2014年，汪书苹等愚弄火警动力学软件FDS创设了电动汽车充换电站火警数值模仿模子，磋商了电动汽车充换电站的火警紧张性，结果注明充换电站内火势生长迟缓，为电动车火警数值模仿磋商奠定了根柢。同样正在2014年，张成功等总结了电动汽车的火警由来，并初度提出了电动汽车火警考核与古代燃油汽车火警考核存正在很众差异的思绪。吴忠华等阐发了各品种型电动汽车的内部构制，注释了动力电池的燃烧爆炸机理、诱因及火警特征。曹丽英等通过电池燃烧试验磋商了电动汽车火警的特征，并针对国表里电动汽车火警案例先容了电动汽车灭火和应急赈济技能的近况，提出了我国灭火和应急赈济事情的创议。2016年，陈文丰初度对至极事情境遇下的锂电池伸开了试验，领会了电池的火警隐患，并针对最紧张的要素对电动汽车火警防治举行了磋商，提出了刷新法子和创议。

针对电动汽车火警灭火题目，有片面学者发展了初期的磋商。张磊等总结了国表里锂电池火警灭火剂技能。邵啸峰提出了电动汽车火警时灭火剂的抉择及消防职员正在电动汽车火警扑救时的兵书战法。片面学者还发展了电动汽车火警燃烧试验。2019年，张良等初度搭修电动汽车整车燃烧试验平台并达成了几种车型的燃烧试验，通过试验发明电动汽车火警与古代燃油汽车火警初期燃烧流程相同，但电池热失控后会呈现喷火景色。石淼岩等构修了锂离子电池电热合伙仿真平台，为电动汽车的锂离子电池举行电热耦合特点表面领会供应了凭借。

火警领域是量度火警紧张性的一个厉重参数。如正在地道透风排烟体例打算中，火警领域是推算排烟量或临界风速的厉重输入参数。

从国表里文献调研中不难看出，方今针对纯电动汽车火警机理等的磋商均处于搜索阶段，联系模范、打算细则等条规对火警领域的法则简直为空缺，联系打算面对着无轨范可参考的题目。本文通过材料调研联合表面领会的法子，对纯电动汽车的火警特点及火警领域伸开开始商讨，以期为纯电动汽车火警领域的拣选供应参考。

与古代汽车比拟，纯电动汽车除去了发起机，传动机构产生了转移，依照驱动形式差异，片面部件曾经简化或除去。但加众了电源体例和驱动电机等新机构。与古代内燃机汽车比拟，纯电动汽车由新的四大片面构成:动力电池、电力驱动掌管体例、底盘、车身。可睹，动力电池和电力驱动掌管体例(驱动电机等)等新机构是纯电动汽车与古代内燃机汽车的首要区别。

动力电池是纯电动汽车的首要部件，其为电动汽车供应驱动动力。而正在火警产生时，动力电池也是火源的首要可燃物之一。磋商注明，电动汽车火警领域与电池和电池组的巨细和容量相合。平凡，电池数目越众，所容纳的能量越众，电动汽车着火时的火警领域就越大。

1)热滥用起火:热滥用首要指的是正在纯电动汽车动力电池中呈现结局部过热的境况。热滥用的呈现可以与至极天色条目相合，也有可以与电池内部阻滞相合。

2)电滥用起火:电滥用起火首要指的是因为对电池电器片面的失当行使(如短途等)酿成的起火，如动力电池被短途激励电滥用起火。

4)外部由来:电动汽车火警由外部要素激励，这些外部要素可以征求放火，或由左近燃烧车辆引燃。

纯电动车的电池日常位于车体内部，当火警探测器不妨探测到纯电动车的火警时，火警很有可以已生长到较为激烈的阶段。

比拟于古代燃油汽车，电动汽车产生火警后的复燃几率较大，且复燃次数也较众。与一般可燃物差异，动力电池火警中，火源来自其内部产生的化学响应，纵然汽车外部火警取得胁制，但内部电池正在氧含量较低乃至无氧的境遇中仍不妨产生火警。

电池或其安静阀将瓦解并开释有毒物质。跟着热失控的渐渐生长，电池将出现更众的烟雾和有毒气体。少少锂电池内部的氟也可以变成氟氧化磷(POF3)。这些有毒气体征求氟化氢(HF)、氰化氢(HCN)和一氧化碳(CO)等。吸入一氧化碳会使人体呈现头晕、心悸、全身乏力等症状，重度中毒会使人体痉挛、晕迷乃至衰亡。

2012年．Ｒibière等初度对锂电池燃烧中开释的有毒气体举行了领会，为后续磋商奠定了根柢。Lecocq、Voigt等通过全尺寸试验获取了电动汽车火警的有毒气体开释量，睹表1。

火警的热开释速度(HeatＲeleaseＲate，HＲＲ)是描写火警领域的厉重参数之一。热开释速度是指正在法则的试验条目下，单元时代内可燃物燃烧所开释的热量，常用单元为MW。热开释速度与原料的质地燃烧速度和原料的燃烧热相合，火警的热开释速度对火警及产烟量有很大影响。是以，热开释速度正在防排烟体例及构造抗火等方面的工程打算上是一个环节参数。热开释速度(QHＲＲ，MW)能够透露为

式中m为燃烧速度，能够通过试验流程中的质地耗损率来量度，kg/s;ΔHe为有用燃烧热，MJ/kg;Af为燃料或火的地板/外表积，m2;m″为单元面积的燃料燃烧速度，kg/(m·s);η取决于氧气供应的燃烧作用;ΔHc为电动汽车电池的燃烧热，其随锂电池的类型和荷电形态SOC的转变而转变。

古代内燃机汽车和电动汽车都包罗大批易燃原料，征求动力体例和易燃塑料等内饰部件。对付内燃机汽车，汽油、柴油等燃料是动力体例首要可燃物。对付电动汽车，动力体例的首要可燃物是动力电池。古代内燃机汽车和电动汽车的首要区别正在于它们的动力体例和燃料(燃料与电池)，正在内饰及其他可燃部件方面并没有太大的区别。是以，对火警荷载的评估法子可基于电动汽车差异片面的火警荷载，将电动汽车的热开释速度分为动力电池与其他可燃物两片面。思虑最晦气境况，以为火警中燃烧的电动汽车产生轰燃，峰值热开释速度(PeakHeat

Sun等总结了差异类型锂电池的峰值热开释速度(QPHＲＲ)，如图2所示，差异类型锂电池的峰值热开释速度与其电池容量EB的0.6次方呈线形相合，本来用规模约从10Wh到107Wh，即从单个锂电池到大型锂电池储电装备都可实用，其相合式为

纯电动汽车上其他常睹的可燃物征求差异类型的塑料(ABS塑料、PVC塑料)及皮革、无纺布等。

差异原料之间的峰值热开释速度分别可以较大。段嘉豪等对汽车用集合物原料的火警燃烧特点举行了磋商，差异样品的峰值热开释速度随外加热辐射强度增大而增大。其试验数据睹表2。

正在热辐射强度为45kW/m时，PVC革无纺毡的单元面积峰值热开释速度最高，可达q″=438.42kW/m。能够愚弄下式估算纯电动汽车火警时其他可燃物的峰值热开释速度。

式中q″为单元面积的峰值燃烧速度，联合表2数据，思虑最晦气境况q″=438.42kW/m，近似取q″=0.5MW/m;η为燃烧作用，此处取值为1;A为燃烧面积，m。

对付古代内燃机汽车火警来说，一辆小型客车的热开释速度日常为2.5～5MW，一辆中型客车的热开释速度日常取15～20MW。对付纯电动汽车，能够由式(4)对其热开释速度举行估算。推算时以为燃烧面积约等于车身投影面积，取小型客车燃烧面积A=8.80m，中型客车燃烧面积A=32.00m2。依照调研的小型客车和中型客车的电池容量，得出其峰值热开释速度随电池容量的转变，睹图3。

估算的纯电动小型客车峰值热开释速度为5.27～6.40MW，略高于古代内燃机汽车峰值热开释速度。而纯电动中型客车的峰值热开释速度为20.09～20.66MW，与行使内燃机的中型客车热开释速度亲热。

从图3能够看到，对付中型客车，随电池容量加众，其峰值热开释速度增加不昭着。对付中型客车，动力电池燃烧对全部的热开释速度孝敬较小，这也声明了纯电动中型客车与内燃机中型客车热开释速度左近的由来。其它，本文未对大型车辆及货车的峰值热开释速度举行估算。由图3的估算结果能够臆度，对付大型车辆及货车，动力电池对总热开释速度孝敬很小，其热开释速度与古代内燃机机动车亲热。

表3将由式(4)预测的峰值热开释速度与全尺寸试验中的峰值热开释速度举行了比照，其数据来自文献。因为现有文献中对车辆参数描写并不无缺，无法将文献中的参数代入式(4)比照。可睹，小型纯电动汽车正在全尺寸试验中的峰值热开释速度为6.0～6.3MW，与式(4)的预测值5.27～6.40MW较为亲热。这注明式(4)对峰值热开释速度的估算是合理的。

式(4)为估算纯电动汽车峰值热开释速度供应了参考。但因为针对中大型车辆纯电动汽车火警全尺寸试验的数据较少，式(4)的实用规模尚有待进一步的验证。

纯电动车正在火警机理、火警荷载、烟气特点等方面与古代燃油汽车有明显差异，将对消防安静、防灾赈济等联系打算出现庞大的影响。本文通过材料调研联合表面领会，对纯电动汽车的火警特点及火警领域伸开了开始商讨，结论如下。

1)纯电动汽车的火警由来首要有4个方面:热滥用、电滥用、呆板滥用及其他外部由来。纯电动汽车火警与车辆动力电池热失控景色精细联系。

2)纯电动汽车火警具有不易探测、易复燃等特点。纯电动汽车火警中易变成氟氧化磷(POF3)、氟化氢(HF)、氰化氢(HCN)和一氧化碳(CO)等有毒气体。

3)评估纯电动汽车火警荷载时可将纯电动汽车的热开释速度分为动力电池与其他可燃物两片面。本文公式的预测值(5.27～6.40MW)与小型纯电动汽车正在全尺寸试验中的峰值热开释速度(6.0～6.3MW)较为亲热，公式对峰值热开释速度的估算是合理的。

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