新能源汽车火灾原因及其灭火救援对策
汽车爆炸摘要:目前我国城市化发展和科技水平的快速发展,我国交通行业发展也十分快速。传统车辆大多采用的是汽油发动机已经与当下绿环保的理念相冲突,进而新能源汽车的发展契机应运而生。随着新能源汽车的发展,新能源汽车的生产技术和装备也发生了很大的变化,对整个汽车产业链的发展都造成了很大的冲击。从当下全球新能源汽车发展趋势来看,各国对新能源汽车生产过程的要求越来越严格,进而新能源汽车的生产过程也需要进行相应的优化和调整,以适应新能源汽车产业的可持续发展。使电动汽车交通事故的救援处置更加危险和困难,给灭火救援工作带来更加严峻的挑战。笔者通过参加总队新能源汽车灭火救援调研,结合电动汽车的结构、原理和救援案例,浅谈对新能源汽车锂电池火灾扑救的方法。
关键词:新能源汽车;灭火救援;原因
引言
在我国倡导节能减排,大力建设环保事业的环境下,人们的环保节能意识得到了极大的提升,新能源汽车在投入市场之初,便引起了社会热议,在当下环境中,新能源汽车已经与燃油汽车
在汽车市场中占据同等地位。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。
1新能源汽车发展历程
新能源汽车具有相当漫长的发展历史,而非近年来才产生的新鲜事物。令人颇为惊讶的是新能源汽车的出现是要早于内燃机汽车的,世界上第一台新能源汽车的出现要比内燃机汽车的出现大致早先十几年。导致当时各国政府以及各个汽车制造企业减少了对新能源汽车技术研发的力度,反观在20世纪中、后期传统内燃机汽车却异军突起,其发展的势头完全掩盖住了更早出现的新能源汽车,而新能源汽车发展趋于停滞状态。但是近年来传统内燃机汽车尾气排放带来的环境污染问题日益严峻,与此同时石油危机的出现使得人们不得不开始重新审视传统内燃机汽车和新能源汽车的发展问题,为改善环境质量、缓解石油危机世界各国积极鼓励和支持新能源汽车的发展,新能源汽车迎来了发展的第二个黄金时期。我国政府充分认识到了此次新能源汽车发展的带了的历史机遇,于是迅速抓住机遇在新能源汽车领域谋篇布局,在全球新能源汽车行业中占据了重要位置。
2新能源汽车火灾原因及风险
2.1电路短路
现阶段的新能源汽车主要是以电力为能源,所以其起火现象经常产生于电力层面。运行过程中的电路短路成为引发火灾的主要原因之一。一方面,如果新能源汽车的电路存在局部电阻过大或者是由于线路接点不牢,就有可能引起热能产出增大,若没有得到及时处理解决,热量就会持续累积,从而导致导线接点发热起火,新能源汽车发生自燃。另一方面,部分车主对于汽车结构的重要性认识不足,私自对汽车进行各种改装,然而由于其缺乏专业的知识,改装环节就造成电路结构布局以及路线方面出现偏差。这样一来,就很有可能引发电力功率过大的问题,加快线路的老化,严重的甚至造成电路断路,引发火灾。
2.2电池系统火灾风险
电池系统本身的火灾风险主要包括:一是负极材料的热稳定性。目前应用的负极材料绝大部分是碳材料,在高温条件下,石墨容易与电解液发生反应,尤其是电池荷电量高的状态;二是正极材料的热稳定性。当前应用广泛的锂离子电池正极材料是锂的化合物,锂含量越高,其热稳定性越差,开始与电解液反应的温度越低;三是电解液的热稳定性,电解液的稳定性直接影响整个体系的稳定性。电解液中的碳酸二甲酯含量越高,热稳定性越差,越容易与正
负极材料发生反应;四是老化导致的热失控。老化是一个综合的过程,负极SEI膜结构老化,出现破损,引发自生热过程。负极锂枝晶堆积,造成内短路或者遇到高温环境与电解液剧烈反应。老化带来的内阻上升,使得热积累出现概率增大。
2.3行驶过程中起火
行驶过程中发生火灾,车辆电路系统处于放电状态,其火灾原因可分为两种:一种是车辆自身故障导致自燃。汽车电路系统及动力电池组正处于放电工作状态,长期工作车辆电池达到温度峰值,热管理模块未能很好降温,从而引起火灾。由于电池处于车辆底部,火灾发生时可明显感觉到车内温度升高,同时车辆动力不足。火灾发展蔓延迅速,严重时会威胁到驾乘人员生命安全。另一种是车辆碰撞造成电路电池系统受损引发火灾。车辆遭受猛烈撞击,发生车祸,正在使用过程中的电池发生破损,薄膜破裂,发生瞬时超量放电,导致电池温度急剧升高甚至爆炸。汽车厂商在设计之初就已经考虑到电池的不安全性,因此将电池设计置于车辆底部,但并不能有效降低车辆起火概率,无论是厂商车辆碰撞试验还是现实中汽车车祸,均出现碰撞引发火灾的问题。
3汽车灭火救援对策
3.1提升消防应急处置能力
单位应当建立事故应急处置技术小组,并配备必要的电绝缘器材和防护装备,确保发生事故时能够第一时间到场,配合消防救援队伍开展灭火救援工作。在外侧墙体明显、便于观察的位置悬挂基本情况公示牌和技术处置流程牌。基本情况公示牌要包括接入电压、工作电压、存储电池容量、电池类型、泄压口位置、消防设施配置、地下管沟、平面布局等数据资料。技术处置流程牌要包括发生火灾后应急断电、系统状态查询、消防设施启动、监控视频调取等必要环节实施的步骤和方法,以及安全注意事项。要配建沙坑,便于电池组起火可能发生爆炸风险时应急处置使用,沙坑尺寸应根据电池的爆炸威力进行评估确定。要建设完善的排水系统,防止灭火、冷却用水汇集后接触电气线路或设备,出现触电风险。
3.2科学选择灭火方式。新能源车辆火灾的特殊危险性决
定了当前灭火技术条件下应以救人第一、确保人员安全、防止火势蔓延扩大和最大限度减少损失为目的,应区分着火部位情况和现场主要任务,合理选择灭火方式。(1)水冷灭火。高压电池未着火时,可按照传统车辆火灾处置方法进行灭火。当高压电池着火时,可采取水冷灭火,应使用大量的、持续的水进行扑救,扑救人员注意保持安全距离。当电池发生事故
未见明火,有大量烟雾冒出时,在确保其他完好电池从车上卸载之后,再采用大量、持续的水对冒烟部位进行连续喷射,以降低温度和减少有毒有害气体对周围环境造成影响。(2)稀释送风。当有人员被困或高压电池未起火时,应选择主动灭火。在持续用水冷却灭火的同时,设置水幕稀释保护;可利用水驱动排烟机、移动送风机等装备驱散救援区域烟气浓度;如果高压电池着火,应实时监控动力电池温度,防止热扩散或复燃。(3)灌注灭火。车辆电池燃烧持续时间长,水冷却效果不佳,当无人员被困时,也可利用现场材料(如挡板、沙土等)围栏筑坝,灌注泡沫覆盖灭火。(4)转移灭火。当燃烧车辆对周围有较大影响(如停车场、地下车库等)且现场不可控时,可尝试将车辆转移至空旷安全地带。
结语
总体来说,新能源汽车起火原因可归纳为电池自燃和外部冲击两种因素。当前,消防救援队伍更加重视作战训练安全,消防救援人员还应进一步学习处置新能源汽车各类事故的应急处置规程,在保障消防救援人员安全的前提下,提高消防救援人员处置新能源汽车事故的效率和能力。
参考文献:
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