NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
新能源电动汽车事故类型及处置对策
周会会1　刘宇2　张亮2　刘敏2　王文斌3
1.应急管理部消防救援局昆明训练总队　云南省昆明市　650208
2.云南省消防救援总队　云南省昆明市　650206
3.北京消防救援总队　北京市　100000
在碳达峰、碳中和的驱动下，新能源汽车产业迎来了空前的发展机遇，目前我国已成为世界领先的新能源电动汽车生产大国。对于新能源汽车行业，一方面要求动力电池有更高比能量和更大充电倍率，导致安全隐患增加；另一方面，早期不成熟的新能源汽车运行时间长，逐步进入高危期，其安全问题已经成为悬在汽车行业、电池企业及消防部门头上的一把刀。近期国内外发生的多起电动汽车自燃、运行途中着火事件，引起了社会和消防救援队伍的持续关注，这对灭火救援和新能源汽车产业发展又提出了新的挑战。加强新能源汽车火灾防控与灭火对策研究已刻不容缓。
1　磷酸铁锂和三元材料本质安全
以锂电池为动力源的电动汽车占据市场的主导地位，目前市场上80%以上的电动汽车采用锂电池作为动力源，而现阶段最常见的锂电池为磷酸铁锂电池及三元锂电池[1]。在电动汽车应用领域，与三元体系锂电池相比，首先，磷酸铁锂电池所储存的电能较低，但是其热稳定性较好；受磷酸铁锂材料低电子与离子电导率的影响，其电池低温性能较差。在-20℃时，容量仅为常温的70%左右，而同体系的三元电池可达到70%以上。其次，
满电态的磷酸铁锂材料在700℃左右出现热分
解，而三元材料在200-300℃热分解，所以
磷酸铁锂相对安全[1]。除此之外，磷酸铁锂成
本低于三元锂电池。综合两种材料的特点，
磷酸铁锂以成本相对低、循环寿命长、本质
安全性能高等优点在商用车和物流车占据主
导地位。而三元锂电池以低温续航长、能量
密度高成为乘用车的首选。
对于磷酸铁锂电池而言，一般内部产生
的温度较低，小于逸出可燃气体的点火能，
需要有外部引火源才能着火；对于三元锂电
池而言，一般内部温度较高，大于逸出可燃
气体的点火能，锂电池破口时，可直接引燃
逸出的可燃气体。
从风险角度看，电动汽车或混合动力汽
车与内燃机车的区别在于火源的位置和特征。
不同的锂电池电化学体系，热失控时内部发
生的副反应不同，产生的温度和压力也不同，
导致着火形式不同。以三元锂电池为载体的
新能源汽车为主动式着火，其着火过形成的
火焰喷射距离较长，易形成喷射火，最长约
为3～5m。以磷酸铁锂电池为代表的被动式
预混气体火形式，一般需要有外部引火源才
能着火，易形成射流火。因此，不论什么类
型的锂电池，其蔓延速度都较快，这对初期
火灾处置带来严峻的挑战。
2　事故类型及特点
电动汽车安全事故往往发生于多个场景，
其影响因素、机理比较复杂。目前电动汽车
着火原因主要有电池问题、碰撞、浸水、零
部件故障、使用问题及外界原因。电动汽车
着火时车辆的状态为充电后的静置状态、充
电状态及行驶状态。由此可知：电池问题是
着火事故的主要原因，充电过程、充满电后
的静置状态是着火事故的主要构成部分。从
灭火救援的角度看，主要可以分为电池本身、
车辆事故、充换电设施及其他原因引发的安
全事故[2]。电动汽车发生碰撞、翻车时，电池
组可能受到挤压、穿刺，从而引发火灾危险。
车辆出现涉水情况时，电动汽车的电池可能
会出现短路甚至引起爆炸。车辆在充电时，
往往由过充、大电流等因素引发火灾事故。
针对相应事故类型进行有针对性处理，以便
能够达到快速处理事故，争取救援时间。
3　消防处置措施
3.1　灾情特征
电动汽车起火的本质来源于电池热失控，
摘 要： 随着新能源汽车装机的需求不断旺盛，我国新能源汽车火灾逐年增加。鉴于此，本文从磷酸铁锂和三元材料本质安全、事故类型及特点、灾情特征及灾情研判出发，分析新能源汽车（锂电池）处置措施，提出了智慧消防解决新能源汽车安全的方法。
关键词：新能源　汽车　火灾　措施
Accident Types and Disposal Countermeasures of New Energy Electric Vehicles
Zhou Huihui，Liu Yu，Zhang Liang，Liu Min，Wang Wenbin
Abstract： W ith the increasing demand for the installation of new energy vehicles, the fire of new energy vehicles in China is increasing year by year.
In view of this, starting from the intrinsic safety of lithium iron phosphate and ternary materials, accident types and characteristics, disaster characteristics and disaster judgment, this paper analyzes the disposal measures of new energy vehicles (lithium batteries), and puts forward the method of intelligent firefighting to solve the safety of new energy vehicles.
Key words： n ew energy, automobile, fire, measures
108AUTO TIME
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
时代汽车  wwwautotime
若热失控产生的热量不能够及时地排出，高温会加速动力电池老化从而引发起火灾甚至爆炸[3]。该灾情本质造就的新能源汽车火灾显著特点为自带氧、自封闭、易复燃、危害大。
3.2　灾情研判
3.2.1　辨识车辆
电动汽车火灾扑救难点在于电池容量、位置。指挥员到达现场，首先通过寻外部标志辨识车辆，如徽标（特斯拉行李箱右侧“DUAL MOTOR”徽标）、独特形状的车门，也可通过其车辆识别号码识别，确定车辆的制造厂商、型号和年份，以获取更具体的车辆信息。一些混合动力和电动车型可能从外部标识无法识别，但车辆仍然会有高电压警告标签和其他二级指标，如在日系车Leaf上的“零排放”标识。通过车辆的辨识使得灭火救援人员能够迅速了解该车的动力电池种类、容量以及高压线路的布置等结构，为灭火救援的开展奠定基础。
3.2.2　切断电源
消防救援人员到达现场，拔下乘用车、面包车钥匙后，车辆会自动断开动力电池。拔下物流车车头后侧的开关，切断电池供电。旋转大巴车车体两侧的开关，切断电池供电。根据不同车辆的制动装置，确保车辆处于驻车状态。纯电动汽车没有发动机，听不到声音切不可认为车已熄火（Model3），如果在用档位为前进档或倒档，即使轻踩加速踏板也可能导致车辆快速加速。所以指挥员要查清断电情况并确保已启动驻车制动器，按换档杆端部的按钮，以切换到驻车档。
关闭点火锁钥匙，关闭电源开关，确定电源开关的开、闭启状态，确认负极柱，拆下负极线断开低压蓄电池，但要注意低压蓄电池断开3分钟后在操作其他程序。在条件允许的情况下，断开维修开关及动
力电池正负极母线，同时要对动力电池正负极母线插接件及线束端插接件用绝缘胶带进行绝缘密封，防止短路及进入异物。
如果火势处于初期阶段，应立即采取断电措施，并且还要将车钥匙装入信号屏蔽袋，将其放置距车辆10米以外的地方。如果是干燥的环境，发生紧急状态需要切断高压，指挥员带绝缘手套拔掉高压盒上的MSD。如果是雨天或者车辆涉水，指挥员应及时疏散乘客，并联系车辆销售商等专业人员处理。
3.2.3　辨识电池分布
不同品牌车型、不同电池配置的车辆，
乘用车动力电池一般安装在车厢底盘下面和
后排座椅下面。纯电车底盘比较紧凑和空旷
且电池比较大，所以基本安装在汽车底盘。如
北汽绅宝汽车的电池在整个底盘、特斯拉汽车
的电池在底盘副驾驶侧。而混合动力的汽车电
池比较小，一般布置在后备箱或者后排座椅下
面。箱式电动货车（物流车）的电池一般放置
在车体两侧或车体后侧。重卡汽车（物流车）
的电池一般位于在驾驶室后侧。纯电动公交车
的电池一般布置在车顶、底部、后部及尾部。
3.2.4　辨识附件状态
要确认车辆的12V直流电源是否处于禁
用状态。检查安全气囊或预紧装置，由于安
全气囊可以在禁用后保持动力长达10秒，即
使关闭高压系统，安全气囊仍可能仍然处于
激活状态。同时不要随意破拆、切割汽车，
稍有不慎会导致严重的电烧伤、电击及触电。
3.2.5　辨识安全距离
高压电池组着火时，通常会伴有呼啸、
爆裂声、电弧或者电火花，同时要特别注意
随着电池温度持续降低，氟化氢的浓度会持
中级车性价比
续增长。2015年7月22日，厦门市锂电池电
动汽车火灾，电动车内部出现大电流电弧将
车体击穿的痕迹。动力电池热失控后，车辆
底盘位置的电池包首先有烟气生成，烟气浓
度逐渐增大，颜由白变为黑且浓度较
rear汽车按键是什么意思高时开始有火焰喷出，荷电状态越高反应越
猛烈，一般可达到2m以上的距离。安全员听
到爆裂声、嘶嘶声及看到烟气颜变化能够
做到提前预警，发出警报后，确保与事故汽
车保持至少15米的距离。
3.2　处置对策
（1）对于车辆电池火灾，应在上风向部
署力量，人员不得位于泄漏口等危险区域。
由于高压电池处于保护壳中，灭火剂很难直
接喷到电池上，因此消防指挥员可以使用特
殊的千斤顶或者叉车将汽车从一侧顶起，出
一支直流水冷却底盘，降低电池周围的温
度（如图1）。从防火角度看，应在电池组处
设置消防接入口，当灾情处于中期火灾时，
可以接入消防车、消防栓，快速将消防水输
送到电池热失控部位，防止火灾蔓延和扩大，
将损失减小到最低（如图2）。如2020年5
特斯拉市值蒸发5千亿月29日，河南郑州消防员通过翻转车体拆卸
电池成功处置新能源汽车火灾。（如图3）
2021年6月16日，云南昆明经济开发区大队
消防员利用叉车顶起车辆冷却电池表面防止长安raeton睿骋
酷路泽
新能源车起火。（如图1）
图2　外接消防水
图3　翻转车辆
图1　顶起车辆
（2）高精尖装备联合使用。指挥员可以
利用新型消防灭火机器人出水压制火势，冷
却车辆，大型无人机连接30mm水带喷射气
液两相灭火剂（全氟己酮和水），快速控制
灾情发展，为扑救新能源汽车火灾创造合适
的时机。见图4。
（下转第114页）
AUTO TIME 109
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车
[2]Ren D，Liu X，Feng X，et al. Model-based
thermal runaway prediction of lithium-ion batteries from kinetics analysis of cell components[J].
Applied Energy，2018：633-644.
[3]袁学飞，谷捷，毛子夏，王丽伟，刘琦.车
载锂离子电池热事故原因分析及设计对策[J].汽车实用技术，2020（11）：96-99. [4]Pham M，Darst J J，Walker W Q，et al.
Prevention of lithium-ion battery thermal runaway using polymer-substrate current collectors[J]. Cell Reports Physical Science，2021：100360.
[5]Kong L，Li Y，Feng W.Strategies to Solve
Lithium Battery Thermal Runaway：From Mechanism to Modification[J].
Electrochemical Energy Reviews，2021（82）：1-47.
[6]孙均利，顾琮钰，卞昶，王一菁.离子电池
过充热失控试验及其残留物分析[J].消防科学与技术，2018，37（10）：1446-1449. [7]Mao B，Huang P，Chen H，et al. Self-
heating reaction and thermal runaway criticality of the lithium ion battery[J].
International Journal of Heat and Mass
Transfer， 2020，149：119178.
[8]L i W，W a n g H，O u y a n g M，e t
al.Theoretical and experimental analysis of the
lithium-ion battery thermal runaway process based
on the internal combustion engine combustion
theory[J]. Energy Conversion and Management，
2019，185（APR.）：211-222.
[9]赵学娟.锂离子电池在绝热条件下的循环
产热研究[D].中国科学技术大学，2014.
[10]应炳松，贺元骅.不同加热功率触发锂离
子电池热失控特性研究[J].工业安全与环
保，2018，44（06）：14-16+57.
[11]齐创，邝男男，张亚军，等.高比能锂离
子电池模组热扩散行为仿真研究[J].高电
压技术，2021，47（7）：11.
[12]李顶根，邹时波，郑军林，陶欢.锂离子
动力电池针刺滥用热失控仿真计算[J].汽
车工程学报，2018，8（04）：259-267.
[13]刘蒙蒙.极端滥用条件下的车用动力电池
热安全性研究[D].华南理工大学，2018.
[14]Mao B，Chen H，Cui Z，et al.Failure
mechanism of the lithium ion battery during
nail penetration[J].International Journal of
Heat and Mass Transfer，2018：1103-1115.
[15]Z h a o R，L i u J，G u J，e t a l.A
comprehensive study on Li-ion battery nail
penetrations and the possible solutions[J].
Energy，2017：392-401.
[16]应炳松，贺元骅.不同加热功率触发锂离
子电池热失控特性研究[J].工业安全与环
保，2018，44（06）：14-16+57.
[17]F e n g X，Z h e n g S，D R e n，e t a l.
Investigating the thermal runaway mechanisms
of lithium-ion batteries based on thermal
analysis database[J]. Applied Energy，2019，
246（JUL.15）：53-64.
[18]Kim G H，Pesaran A，Spotnitz R.Three-
Dimensional Thermal Abuse Model for
Lithium-Ion Cells[J]. Journal of Power
Sources，2007，170（2）：476-489.
[19]冯旭宁.车用锂离子动力电池热失控诱发与
扩展机理、建模与防控[D].清华大学，2016.
[20]陈昶，刘金柱，邢学彬，等.锂离子电池
热失控产生烟气成分研究综述[J].当代化
工研究，2021（20）：20-21.
[21]向硕凌，陈现涛，王海斌，等.圆柱形锂
电池热失控灾害行为与烟气特性研究[J].
消防科学与技术，2020，39（7）：5.
图4　无人机喷射灭火剂
（3）对于充电站火灾，将其视为带电的电气火灾，若车辆已插入充电站，应在安全的情况下尽快拔下插头，同时切断充电站电源；若充电站内新能源客车电池组发生火灾，指挥员的重心应放在四周充电或停靠车辆的安全。
（4）指挥员到达现场，如发现有刺激性味道，应佩戴带全套个人防护装备，打开车窗和行李箱使车辆
通风，并使用水驱动排烟机正压排烟或将水调整成开花状态稀释烟雾，以防止烟雾积聚。
（5）新能源汽车安全数据平台与国家智慧消防数据平台无缝连接，通过智慧消防对电动汽车事故进行全天候监测，提前预判并
及时预警，为消防争取到宝贵时间并提供数
据支持。
（6）由于锂电池具有复燃性，电池明火
扑灭后，应继续出水降温，持续不间断使用
热成像仪测、测温仪监测电池周围温度，待
电池温度降至160℃以下，确定无复燃风险后
方可收整器材归队。
5　结语
消防救援队伍应重视以锂电池为载体的
新能源汽车火灾扑救规程，从实战化视角出
发，谋求新业态灭火理论及战术战法的创新，
充分运用现代化精良装备扑救新业态、非常
长安致尚
规类火灾。如：消防坦克、无人机等装备。
从个人安全防护看，火灾被扑救之后，氟化
氢（HF）会保持很高的浓度，消防指战员应
特别注意，以防中毒。
项目基金：消防救援局昆明训练总队教
改课题项目（编号：JG202108）。
参考文献：
[1]杜光超，郑莉莉，张志超等.锂离子电池
热安全性研究进展[J].储能科学与技术，
2019，8（3）：500-505.
[2]吴志强，廖承林，李勇.新能源电动汽车
消防安全现状与思考[J].消防科学与技术，
2019，38（1）：148-150.
[3]周会会，宋鹏，苏文彬.锂离子电池火
灾的灭火技战术研究[J].武警学院学报，
2017，33（12）：30-33.
作者简介
周会会： 男，硕士，应急管理部消防救援局昆明
训练总队助教，主要从事灭火救援及材
料分析技术研究。
（上接第109页）
114AUTO TIME