齐齐哈尔工程学院 刘放
摘要：目前，我国的新能源汽车受到了消费者的广泛关注和青睐，并且发展迅速。迄今为止，国内外在隧道工程领域对新能源汽车的消防安全的研究很少。据此，本文对新能源汽车和传统内燃机汽车的形成机理、传播特性以及燃烧方式进行了分析。
关键词：新能源汽车；隧道；燃烧特性
一、研究现状
随着全球石油资源的减少和缺乏，气候变暖和严重的大气环境污染，具有节能环保特性的新能源汽车越来越受到人们的关注。近年来，电动汽车火灾事故频发，给国内外相关研究人员和消防人员带来了新的问题和挑战。国外学者系统地研究了基于相变材料的电池热管理系统，以有效地保护电池工作。在锂离子电池的发热，容量衰减，寿命减少以及工作状态下的热失控，爆炸和其他问题引起的起火方面具有某些研究成果和贡献。国内学者进行了关于锂离子电池在极端工作条件下的实验，分析了火灾情况，并提出了有关动力电池，汽车设计和防火措施的相关改进和建议。目前对新能源汽车的消防安全研究还比较少，在国内外还比较分散。特别是在隧道领域，隧道中新能源汽车起火的研究仍处于起步阶段。
二、新能源汽车的燃烧特性
目前，新能源汽车的主要动力是电池和天然气，而电动汽车动力电池主要包括三种化学体系，镍氢电池，锂离子电池和燃料电池。镍氢电池具有工作电压高，比能量高、体积小、重量轻、无记忆效应、自放电小、无污染和循环寿命长等优点。对于电动汽车，动力电池的燃烧温度高，燃烧时传统汽油的燃烧温度约为４００摄氏度，因此动力电池的燃烧温度远高于传统汽油。动力电池正在快速燃烧，比如某些电池从明火到完全燃烧仅需要几秒钟。关于燃烧时间，不同系统的动力电池之间存在很大差异。发生火灾时的表演有所不同。动力电池的着火很难扑灭，因此动力电池的灭火是一个世界性的问题。氢能车辆属于易燃易爆气体，具有极低的点火能量，燃烧范围广，层流燃烧速度高，火焰传播不稳定性高，与空气混合时可燃范围广，高点火点和高燃烧性速度和零排放。对于加油车，它具有传播速度快，不易控制，高温浓烟，不易扑灭的特点。同时，难以疏散车辆，造成交通拥堵，并且火灾与车辆一起蔓延，高温的有毒烟气不易排出和累积。
由于电动汽车行驶过程中的不确定性，例
如颠簸，快速制动，碰撞等，这些问题可能导
致锂离子电池变形和泄漏。锂离子电池释放的
大多数气体都是易燃的，当气体积聚时，如果
遇到摩擦或静电，很容易导致燃烧事故。同时，
起火是电池内部原因引起的。隔膜的分解会直
接导致阳极和阴极短路，或者使反电极电池内
部组件相互作用，从而产生具有易燃，易爆特
性的金属锂，锂离子电池可能会爆炸。
三、隧道内新能源汽车的消防安全
（一）隧道消防救援分析
隧道空间具有狭长以及压入式通风等特
点，一旦隧道内发生大火，新能源汽车的火势
将迅速蔓延；在火灾中产生大量有毒的高温有
毒气体或液体，这会使我们难以疏散人员，消
防人员也难以营救；隧道中的通讯信号比较弱，
甚至无法工作，着火很容易引起通讯工具故障，
与外界的接触受阻，浪费时间，造成火灾和救
援时间；隧道内的灭火器及通风设备安装困难，
维护成本高，难以保证新能源火灾中有效完成
抢险工作，这项研究才刚刚开始；隧道内的大
火可能导致人员伤亡和结构损坏。
（二）灭火剂的适用性有待提高
由于三元锂电池的着火不能直接用水或
二氧化碳扑灭，因此专用铜粉水的成本太昂贵
且不寻常。如果用水灭火，水将有助于在高温
下灭火；如果使用二氧化碳灭火器，高还原度
的锂会与二氧化碳发生反应，不仅会引起燃烧，
还会爆炸。目前，包括特斯拉在内的电动汽车
都装有二氧化碳灭火器。根据特斯拉的用户手
册，当火灾只是内部小火时，可以通过汽车灭
火器扑灭，但是如果电池组着火了，特斯拉的
建议就会消失。可以看出，一旦电动汽车发生
电池起火，并且没有专业的设备，我们只能让
它烧坏。因此，通过电池燃烧试验研究灭火剂
的有效性，可以为隧道灭火和应急技术工作提
供支持。同时，我们应加大力度开发新型高效
灭火剂，以有效抑制电动汽车起火。
（三）隧道救援措施
当隧道发生火灾时，隧道的通风系统应受
到良好控制。启动风扇并调节空气的吹入方向，
可以在早期火灾中抑制或减轻隧道内烟尘和有
毒气体的扩散速度和程度，以确保被困人员有
足够的时间安全撤离；控制隧道火灾时的照明，
实现与处理要求的联动控制，为疏散人员和处
理部门提供照明；隧道无线电主要用于紧急情
况。它可用于操作员处理隧道中的紧急情况，
并引导隧道中被阻塞的人员和车辆按计划及时
撤离；隧道内的交通信号系统主要用于正常交
通指示，着火，交通拥堵和事故等交通控制；
隧道内外的可变信息板和可变限速标志主要配
合隧道内的事件，为这些人员和救援人员提供
疏散路径，隧道环境状况，交通控制等信息，
以掌握隧道内的情况并进行处理。因此，有必
要在隧道两侧一定距离的范围内增加新能源汽
车的消防设施，例如增加一定数量的储砂量，
并在紧急情况下配备适当的运输设施；对于在
建隧道，特别是海底隧道，有必要修改设计方
案，增加投资，增加储砂设施的设计设施，增
加运输工具，并设计新能源汽车的防火结构；
新能源汽车着火时应建立专门的消防演习机
制，进一步探索新能源汽车的消防措施。
四、结论
在新能源汽车中电池是最易损坏的部件，
汽车防火还没有有效的方法来应对非石油火
源。如果在狭窄的长隧道中发生电池自燃，气
源爆炸或新能源汽车的漏气，则不能用水扑灭。
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