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电池驱动汽车的火灾风险

来源:中国消防网  作者:  时间:2022/5/6 10:09:54

电池驱动汽车的火灾风险

发布单位:应急管理部四川消防研究所 作者:四川消防研究所 科技处 谢乐涛 

风险是什么?

目前,电池驱动的电动汽车应用最为广泛,也是最为人熟知的新型技术。为了寻求可持续性更高的方案来满足交通需求,人们迅速应用了该型新技术,然而,他们远未意识到这项技术带来的风险。

人们从家用电器中借用了电气系统使用的经验,认为电动汽车的安全性比内燃机汽车有过之而无不及。然而,在许多情况下,当电动汽车发生火灾时,往往并非电气火灾,而是化学火灾,这导致火灾现场情况愈加复杂,更加难以控制。

在这种情况下,电池不稳定,会产生放热化学反应(称为热事件),生成火源,燃烧大气中的氧气,从而集齐火三角。(火三角,即燃烧的三要素,同时具备氧气、可燃物、点火源(亦称温度达到着火点),是燃烧和火灾发生的必要条件。)此外,当汽车电池的化学成分分解时,会生成氢气和氧气等新的易燃化合物,通过这种化学反应形成一个不稳定的持续燃烧系统。

因此,电动汽车电池火灾极难扑灭,且燃烧时间长,通常超过两个小时。由于缺乏控制热事件后果的解决方案,因此制造商建议,当电动汽车发生火灾时,如果该汽车处于安全位置,则让车辆自行燃烧熄灭。但是这种方案可能会严重影响其他道路使用者的安全,并损害道路基础设施。

电动汽车火灾的解决方案

新风险需要新的车辆火灾处理方案,避免损害道路基础设施和影响其他道路使用者。对于传统的内燃机汽车火灾,紧急情况服务中心配备了水和泡沫等必要的材料以便控制火灾,但电动汽车火灾与之大不相同,因此这些快速的解决方案并不适用。

诸如将水栅桥注入密封的电池箱的灭火方案虽已获得支持,但将金属棒放入燃烧中的电池十分危险,因此这种解决方案并不是实际的缓解方案。

虽然测试发现灭火毯可有效阻止火焰(减少和捕获电池排放的化学物质),从而有助于降低清理成本,但灭火毯并不能阻止热事件,因为当温度达到300°C和400°C之间时,电池仍然会在灭火毯下方分解。

目前,在预防电动汽车电池火灾方面的一致看法是,可能需要开发新的电池设计技术,方能真正地制造更安全的电池,同时还需确保消防部门配备恰当的灭火设备来应对事故。

对基础设施的影响

内燃机车辆发生火灾时,可快速进行处理并清理事故区域。相比之下,虽然电动汽车发生火灾的概率小,但当其发生火灾时,火情会更为严重,且燃烧时间非常长。有时,电动汽车火灾甚至会导致道路封闭长达数小时。

除了火灾本身燃烧时间长,制造商目前所使用的各种电池化学物质还会延误清理火灾现场的工作。有关部门往往会制定法律,禁止电动汽车和内燃机车辆使用共同标准进行灭火。当内燃机车辆发生火灾时,紧急情况服务中心对众多同质的化学风险了如指掌,但与之不同的是,当电动汽车发生火灾时,电池会对第一响应者造成触电及接触氢氟酸等额外危险,因此针对电池火灾需要新的应急响应方案,同时随着电池技术的不断发展,应对电池火灾的风险意识也要不断增强。

充电与储存

电动汽车与内燃机车辆的“充能”方式亦不同,内燃机在特定的加油站加油,而许多电动汽车充电站位于居民区或多层建筑停车场。某一车辆因热失控引发火灾会引发多米诺骨牌效应,迅速殃及其他车辆,尤其在封闭或密闭的空间内。

 

老旧或损坏的电池组在停止运作后数周内仍存在引发火灾的风险,报废车辆亦存在风险。为了规避风险,可以将其隔离在混凝土储存仓中,并使用主动监测系统进行监测,直到确认该车辆电池无电源且安全为止。

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