中国新能源汽车行业过去5年资历了“突飞大进”的繁荣,其保有量增进了9倍众余(睹图1),加之国家策略支持、稀土储量充裕等利好要素加持,行业集体正正在从萌芽期向发展期急速太过,但配套方法不完竣、中央部件技艺不团结、动力电池本能区别大、新型质料行使众、行业圭表尚未完竣等诸众题目,变成了整车致火、致毒、泄电、碰撞危害增添,为消防营救步队插足治理新能源汽车火警及营救带来了空前未有的挑衅。对该行业展开深远钻探,有助于尽速作战并完竣易于下层指战员实施的新能源电动汽车火警扑救规程,节减差错操作变成的指战员伤亡。

据消防营救局不全体统计,宇宙2019年产生新能源汽车火警560余起,2020年前三季度已到达700余起。影响较大的有2019年4月上海特斯拉ModelS、西安蔚来ES8、武汉比亚迪e5,2019年9月温州威马EX5,2020年5月长沙理念ONE等自燃事务。正在众类新能源汽车火警事务中,因动力电池事情激发火警的占对照大,北京理工大学揭橥的《新能源汽车与大数据平安》中统计占61%,中国汽车技艺钻探中央揭橥的《电动汽车以及动力电池的平安评议》中统计占52%,且陪同动力电池能量密度的连接擢升,其热失控激发火警的能量和粉碎力也将成倍增进。
新能源纯电动汽车的续航、充电和平安题目很大水平上取决于其动力来历,即“电池”,其按类型可分为物理、化学和生物电池三种,若按布局可分为蓄电池和燃料电池两大类。近几年装车量靠前的有镍钴锰、镍钴铝、磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂五种动力电池,但如今及另日短期内三元质料(镍钴锰)电池和磷酸铁锂电池将是主流挑选(睹图2)。

平日指的三元质料电池利用镍盐、钴盐、锰盐行为电池正极原料,三种元素的比例可能依照需求举行调度,此中镍可能增添质料电池的体积能密度、钴可能增添质料电池布局安稳性、锰可能升高质料电池的平安性并进一步下降质料电池本钱。这类电池具有单元体积能量密度较高、耐低温本能较好、赞成高倍率充放电等上风,也存正在成立本钱较高、平安本能较低、电池轮回寿命较少、情况污染危害大等题目。目前环球销量领先的特斯拉Model3及ModelY等长续航车型根本利用三元锂电池,国内局限车企为取得新能源策略补贴,也正在连接胀吹三元锂电池高镍低钴产物研发,从过去532繁荣至目前811比例,三元锂电池能量密度进一步擢升,但电池自己的平安安稳性未取得有用擢升,加大了电池自燃的危害。
磷酸铁锂电池,利用磷酸铁锂(LiFePO4)行为正极质料,利用石墨行为负极质料。这类电池具有平安本能高、轮回寿命长、无回顾效应、成立本钱较低的益处,临蓐电池的原料中不含重金属与少有金属,对情况污染小,属于绿色环保电池。其要紧漏洞正在于体积能量密度较低、充电恒流比低、耐低温性差。但跟着国内电池临蓐巨头宁德时期和新能源制车龙头企业比亚迪先后推出“CTP”技艺及“刀片电池”,磷酸铁锂电池的体积能量密度取得了大幅擢升,补齐了最大短板。目前国内销量领先的宏光MINIEV、特斯拉国产Model3、比亚迪汉EV车型均搭载了磷酸铁锂电池。
较为常睹的是汽车产生碰撞时,因为受到外力挤压功用,变成车辆单体电池或电池组产生形变、位移、破损等处境,能够激发电池隔阂翻脸、电池内部短途、电解质透露起火。一朝产生导体刺穿电池本体处境,有粗略率激发电池正负极直接短途,不妨正在短时候内形成多量热量,激发热失控概率及水平更高。固然正在最新揭橥的GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池平安条件》中依然删除了针刺试验条件,但为验证动力电池牢靠性,比亚迪、宁德时期、广汽埃安阔别公然了“针刺实习”合联数据。此中比亚迪2020年3月实习时利用直径5mm的钢针以笔直宗旨贯穿满电形态的通例三元锂电池、通俗磷酸铁锂电池、比亚迪刀片电池后,三元锂电池速捷膨胀随即起火爆炸,电池皮相温度胜过500摄氏度,通俗磷酸铁锂电池展示冒烟气象,电池皮相温度约200-400摄氏度,刀片电池皮相温度约30-60摄氏度。
速充会导致电池内部正负极电极电势差偏离平均电势,当电流较大时,电池负极皮相的SEI膜安稳性能够产生变换,乃至产生翻脸,导致电极质料粉碎。同时,大电流充电时,电池内阻增大也会惹起发烧量增添,进而激发电解液响应了解、产气等题目。
张磊等采用三元锂电池举行了过足够习,正在太过充电历程中,Li+从电池正极脱节涌入负极的晶格中,要是展示太过充电,则过量的Li+嵌入到负极中,正极就会展示Li+的太过脱节布局性崩塌,即发烧并伴有氧开释,能够加剧电解质了解、电池内部正压增大,进而增添热失控及爆炸危害。
平日指低于门限电压延续放电,要是过放重要,最低电压的电池单体能够产生“反极”,被电池组中其他串联的电池举行反向充电,变成布局崩塌酿成电阻,导致热失控。
平日指因为外部情况导致电池正负极接连成为通途,变成电流过大、热量过众,电池受损。碰撞、导体污染、浸水是常睹外部短途因由。
电池单体产生热失控后能够速捷升温并最终导致燃烧、爆炸,极易对相邻电池组变成物理或化学粉碎,酿成“链式响应”,最终以点带面变成集体热失控。
“慢充”改“速充”、“低能量”改“高能量”是新能源电动汽车最常睹的违法改装阵势。局限改装能够展示整车电途体系超负荷运转、BMS(电池处理体系)驾御非常,增添电池热失控危害。
区别于守旧燃油汽车火警,新能源纯电动汽车起火后还存正在发烧量更高、发烟量更大、烟气因素更丰富、迫害性更强、触电危害更高、复燃能够性大等特质。消防营救步队正在应对治理此类警情时,应正在实施燃油汽车火警扑救治理规程的根柢上针对上述特质进一步完竣方法对策,深化作战行径平安管控。
都市119辅导中央接捕快正在接到新能源纯电动汽车火警报警后,应尽速讯问起火车辆的品牌、型号、处所、形态、车内存放物品、周边情况及是否有职员被困,实时指引报警人撤离至平安区域。区别于守旧燃油汽车火警接警事业,新能源纯电动汽车品牌计划区别较大,动力电池的品种、组织、封装工艺、能量不尽沟通,切确理解车辆品牌型号有助于急速调阅与之立室的汽车任职手册及随车《营救指南》,第暂时间推送至插足营救的消防指战员,擢升灭火营救行径的平安性和科学性。
优先研究派遣大流量水罐泡沫车、高倍数泡沫消防车、抢险营救消防车、供气消防车等车辆,以及遥控消防水炮、水力自摆消防水炮、泄电测试仪、测温仪、热成像仪、可燃气体探测仪、有毒气体探测仪、电绝缘装具、水幕水带、无人机等东西及个体防护设备,如苦难地址处于地下泊车场、地道等密闭空间内,还要第暂时间增调排烟消防车、消防机械人。如现场处境丰富、治理难度较大,还应视情联动应急、供电、公安、医疗、重型机器、供水等单元参与协助治理。
正在道途推行灭火营救行径时,要掀开警灯警报,设立警备创建紧闭功课区域,视情告心腹管部分协助警备,愚弄群众号、播送等形式揭橥警备音信,推行交通管制。平常道途警备隔绝不应少于200米;正在高速公途上,应正在营救区域前、后方500米扶植声光警备和事情警示标识,并正在200米处扶植二次警备,碰到降雨、降雪、众雾气候或夜间功课,警备区隔绝需推广一倍。治理历程中还需扶植平安员,全程寓目现场风险区域和部位,预判能够产生的风险迹象并实时发出提示。
新能源纯电动汽车电池数目众、电压高、电量大,一朝产生燃烧将导致能量集结开释,能够展示爆炸失控,加之电池组经受热了解能够开释多量有毒无益气体(一氧化碳、氟化氢、二氧化硫等)、可燃气体(一氧化碳、氢气、甲烷等),易变成指战员中毒、触电或爆炸蹂躏。正在治理历程中,必需着全套灭火防护设备、全程佩带气氛呼吸器、利用电绝缘装具,同时设立紧要救助小组,做好应拯救助和轮换功课盘算。
第暂时间核实车内是否有职员被困,是否存正在火势扩张趋向;充溢愚弄泄电测试仪、测温仪、热成像仪、可燃气体探测仪、有毒气体探测仪等修造对起火车辆及周边情况展开陆续监测,确认车辆是否处于充电或泄电形态,预判爆炸粉碎力范畴及有毒气体扩散风险半径,为疏散被困职员、扶植水枪阵脚供应计划根据。
主动式灭火平日指有职员被困的处境,该处境下应坚决“救人第一、科学施救”规矩,同步展开断电、破拆、灭火、救人行径。正在火警产生的初期阶段,要优先评估车辆断电的能够性,并正在平安条件下立地推行断电操作,网罗但不限于堵截车辆紧要反映法式一整段回途(消灭堵截的电线无意从头接连的危害)、堵截充电桩及上司供电线途,要确保车辆处于驻车挡(P挡)上并启用驻车制动(手刹),征采车辆钥匙装入具有信号樊篱成效的樊篱袋或樊篱箱并安排10米以外的区域;对无法急速杀青断电操作车辆或火势较大危及被困职员性命平安的处境,应实时为被困职员供应呼吸维护并利用喷雾水、干粉、二氧化碳、泡沫或其他高效灭火剂对火势举行压制,为推行破拆救人创建条款;正在统统营救行径中务必假定一起高压组件都处于通电形态,切割、碎裂及身体裸露部位触摸要中心避开高压组件、气压支持杆、气囊等区域,防卫触电、炸伤。
驾御式灭火平日指无职员被困的处境,要紧选用驾御范畴、冷却降温的治理兵书。研究到高压电池起火治理时候能够长达数小时,用水量平日胜过10吨,供水组应充溢愚弄市政消火栓、大容量供水车保护供水不间断;灭火组应挑选优势或侧优势宗旨隔绝起火车辆10至15米除外扶植水枪、水炮阵脚出水灭火;破拆组正在契合平安条件的处境下,可举升或倾斜车辆,以便射水能有用笼盖电池区域,正在无专业职员诱导下厉禁利用液压、切割等破拆东西对电池组、维护罩、高压线缆及车辆布局举行拆卸、剪切、扩张、穿刺等操作。如燃烧车辆处于地下泊车场,应实时利用移车器改变周边车辆,速捷启动防排烟、防火卷帘等固定消防方法,并派出伺探组核实通往开发上层楼梯间充烟处境,视情选用下步方法。
与守旧燃油车火警比拟,新能源纯电动汽车明火息灭后电池仍能够陆续热失控响应,存正在复燃能够。灭火组应正在明火息灭后陆续射水降温,直至无彰彰烟雾。遏制射水后应利用热成像仪丈量高压电池区域温度并陆续监测变更趋向,经评估无复燃、爆炸等危害后才可将车辆移交给合联部分进一步治理。
国家禁锢层面,应针对新能源纯电动汽车及合联配套方法订定出台越发庄厉的标准性和强制性圭表;企业层面,应巩固产物研发进入,临蓐成立工艺越发优异、本能越发精采、平安更有保护的新能源纯电动汽车,并针对碰撞、浸水、挤压乃至穿刺等特别处境屡屡展开多量实习测试,确实将平安牢靠的产物投放商场;物业方面,应贯串项目用电负荷合理增设充电桩,可视情选用“集结停放”“错峰充电”“增设监控”“增设传感器”“增设自愿灭火方法”等格式削峰填谷、减小用电压力、擢升消防平安;用户层面,应避免利用分歧规及胜过额定功率的“充电修造”,下降电池过充、过放几率,杜绝违规改装,合理利用车辆。
跟着新能源电动汽车行业繁荣,与之合联的急速充电、储能电站、换电站等技艺也正在慢慢行使,非常是集充换电、储电、加油、储油、漫衍式光伏于一体的充能站赓续展示,给火警防控和消防营救事业带来了新的挑衅,笔者提倡防火事业家正在现行《汽车库、修车库、泊车场计划防火标准》根柢前进行研究完竣,深化监测预警、初期治理、集结停放、错时充电等方法;灭火营救指战员应巩固新能源电动汽车、新型电池的常识更新,深化丰富条款下的电动汽车火警治理操练。
汽车测试网-开办于2008年,报道汽车测试技艺与产物、趋向、动态等 合系邮箱 marketing#auto-testing.net (把#改成@)
微信扫一扫打赏
支付宝扫一扫打赏
