淺談電動汽車火災特點及處理對策研究

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著我國交通行業的快速發展，傳統的汽油發動機車輛已不符合綠色環保理念，這為電動汽車的發展帶來了新的契機。電動汽車的崛起不僅改變了汽車產業格局，還對其生產技術和裝備提出了新要求，給整個汽車產業鏈帶來了深刻影響。當前，全球電動汽車的發展趨勢日益明顯，各國對電動汽車生產標準和要求也在不斷提高。為了滿足這一需求，對電動汽車的生產過程進行優化和調整，以更好滿足可持續發展需求。

關鍵詞：電動汽車；火災特點；處理對策研究

一、電動汽車發展現狀

自19世紀末開始,電動汽車經歷了早期探索、復興崛起等階段。早期探索階段。在1873年,英國人羅伯特·戴維森制作了世界上*初可供使用的電動汽車,比汽油發動機汽車早了10年以上。這一時期,以鐵鋅、汞合金與硫酸進行反應的一次電池為主要動力的載貨電動汽車為主。隨著技術的進步,從1880年開始,應用了可以充放電的二次電池,這對于電動汽車來講是一次重大的技術變革。自20世紀80年代末至90年代初。隨著環保意識的提高和石油價格的不斷攀升，電動汽車再次引起了人們的關注,這一階段也稱為電動汽車的復興階段。崛起階段。21世紀初,隨著科技的不斷發展和環保意識的不斷提高，電動汽車開始崛起，2008年,特斯拉公司推出了Roadster電動跑車,其擁有超過約322千米的續航里程,成為了市場上的一匹黑馬。此后,各大汽車廠商相繼推出了自己的電動汽車產品,如日產的IEAF、寶馬的i3和特斯拉的Models等。

我國電動汽車開始較晚，但發展迅速。直到21世紀初，隨著國際社會對環保和可持續發展的日益關注以及國內汽車市場的快速增長，電動汽車開始進入國產車企的視野。我國開始意識到新能源汽車的重要性，伴隨著一系列文件的出臺，*家從資源、人力、物力各方面加大對電動汽車研發的投入。國內各大汽車企業逐步開始涉足純電動汽車領域，推出了自己的產品。

近年來,隨著技術的不斷突破和政策的持續支持,我國電動汽車產業取得了長足發展,規模持續擴大,逐年提升。截至2023年底,我國新能源汽車保有量達到2041萬輛,其中電動汽車保有量達到1552萬輛,占新能源汽車保有量的76.04%。這一數字不僅反映了電動汽車在國內市場的普及程度,也體現了我國純電動汽車產業的快速發展和良好前景。同時,國內汽車企業在電池、電機、電控等核心技術方面也取得了重要突破,推動了純電動汽車性能和品質不斷提升。此外,充電基礎設施的建設也在加速推進,為純電動汽車的普及提供了有力保障。然而,隨著電動汽車保有量的持續上升,其火災事故也是現出逐步增加的趨勢,引起了人們的廣泛關注和擔憂。很多事故不僅給車主帶來了經濟上的損失，更在一定程度上影響了人們對電動汽車的信心。引起事故的原因多種多樣,可能包括電池缺陷、充電設施問題、使用不當等。

1. 電動汽車火災原因

電動汽車相較于傳統燃油車，其特殊的組成結構增加了火災風險。首先，電動汽車的核心是電池組，它們儲存了大量的電能。其次，電動汽車的充電設施也是一個潛在的火災源。電動汽車內部的高壓電路和電氣元件，如電機、控制器等，在故障或不當操作的情況下也可能成為火災的起點。

1.電動汽車自身問題

部分電動汽車在生產過程中,為了節省成本,可能采用了一些質量較差的零部件,如主鎖控制電流開斷系統存在設計缺陷,可能導致電池的正負兩*短路引發火災。

2.電池及電氣線路問題

電動汽車的電池是火災發生的主要源頭之一。電池內部的電氣線路可能因老化、磨損或短路而引發火災。此外,電池在充電過程中會產生大量熱量,如果散熱不良或充電設備存在故障,也可能導致火災。

3.用戶私裝設備

一些用戶為了增加車輛功能,可能會私自安裝一些設備,如防盜器、音響設施等,這些設備可能增加了車輛的用電負荷,導致線路超負荷運行,從而引發火災。

4.充電操作不當

在充電過程中,如果充電器產生較大熱量,而充電環境又不通風或者充電器及蓄電池存在故障,都可能導致火災發生。此外,充電線路如果存在設計缺陷或安裝不規范,也可能引發火災。

隨著電動汽車保有量的迅猛增長，火災事故也呈現出多樣化的趨勢。這些火災的成因復雜，既可能與車輛本身的設計缺陷或制造質量問題有關，也可能因充電設施不完善、使用不當等因素導致。

1. 電動汽車火災特點

電動汽車特殊的組成結構，尤其是高壓電池組，使其火災特點與傳統汽車截然不同。電動汽車電池組具有高能量密度，一旦發生短路或燃燒，火勢迅猛，難以控制。同時，電池內部的化學物質在燃燒時可能產生有毒氣體，增加了救援風險和難度。此外，電動汽車的電池和電氣系統相互關聯，火災可能引發電池爆炸，進一步加劇火勢和破壞力，常見電動汽車火災特點如下。

1.風險評估突發性強和不可控性大

由于電動汽車的動力電池包電壓高、能量密度大,高壓線束分布廣泛,事故往往具有突發性和不可預測性,易引發火災、爆炸等連鎖反應。

2.火勢蔓延迅速

由于電動汽車的內部裝置復雜,管線錯綜,大部分均為可燃物體。一旦發生燃燒,速度非常快。從電池出現燃燒跡象到猛烈燃燒可能只需要6秒的時間。火焰的噴射距離較遠,可達到5m以外。在自由燃燒狀態下,火焰可持續90分鐘左右,溫度值可達916℃!。當汽車某一部分發生火災后,火勢很容易蔓整個車廂,形成大范圍燃燒。

3.潛在爆炸危險

部分純電動汽車使用氫燃料電池，這種電池在受損或氫氣泄漏的情況下，如果空氣中的氫氣含量超過４％，周圍溫度超過500℃，就可能引發爆炸。這種潛在的爆炸危險增加了火災救援風險。

4.產生有毒有害物質

在燃燒過程中，純電動汽車可能會產生大量有毒有害物質，如醚、烯烴、烷烴等。這些物質對人體健康構成威脅，同時也增加了火災救援難度。

5.滅火難度大

純電動汽車發生火災時，常規的滅火劑滅火效果可能不夠理想。同時，滅火設施可能會受到座椅、護欄等物體的阻擋，難以直接作用在火點上。這些因素都增加了滅火任務的難度，因此需要花費較長時間才能完成滅火。

1. 電動汽車火災救援對策

電動汽車火災因其電池系統的特殊性，呈現出蔓延速度快、溫度高、可能產生有毒氣體等特點，使得火災救援工作面臨嚴峻挑戰。傳統的滅火方法可能難以迅速控制火勢。因此，針對電動汽車火災的救援對策需突出快速響應、專業處置和安全優先。

1.快速評估火勢

在電動汽車發生火災時，首要任務是快速識別火源位置并評估火勢的大小。由于電動汽車的電池組可能隱藏在車身底部或車廂內部，消防員需要迅速確定火勢是否已蔓延到電池組，并預測火勢可能的發展方向。

2.斷電與隔離

純電動汽車的電池組通常帶有高壓電，因此滅火前首先斷電。消防員應使用適當的工具和方法，迅速切斷電池與車輛電氣系統的連接，并確保電池組與救援人員和其他設備之間保持安全距離，以防觸電。

3.確保人員安全

在電動汽車發生火災時，首要任務是確保人員安全，疏通道路，保障消防員能夠順利到達現場，利用專業設備評估火勢和煙霧情況。迅速疏散乘客，引導他們通過安全出口或緊急疏散門逃離車廂。同時，消防員會采取滅火措施，控制火勢蔓延，防止火勢擴大造成更嚴重的傷害。在滅火過程中，消防員還會密切監測火場情況，確保沒有遺漏的乘客或危險物品，減少火災帶來的損失。如果火勢過大或存在爆炸風險，消防員應迅速撤離現場，確保自身安全。在撤離前，應設置監控設備，持續觀察火勢發展情況，以便在火勢減弱或穩定后重新展開滅火行動。

4.選擇適當的滅火器材

對于純電動汽車火災來說，滅火劑的選擇至關重要。由于電池組可能包含鋰金屬等易燃材料，在火災中可能會彎曲、變形、損壞，釋放有毒氣體，因此應避免使用干粉或二氧化碳滅火器等。相反，應優先考慮使用大量水或其他非導電滅火劑，以降低電池組內部的溫度并撲滅火源。在滅火過程中，消防員應使用水槍或其他滅火設備，對準火源進行滅火，并持續對電池組進行冷卻，以防止電池熱失控導致火勢重新蔓延。同時，要注意控制滅火劑的用量，避免過多水分滲入電池組內部，造成進一步損害。此外，確保滅火器具的種類和數量充足，并定期進行檢查和維護。

5.火災處理與總結

火災被撲滅后，消防員應進行事后處理，包括清理現場、檢查車輛和電池組的損壞情況等。同時，應總結本次滅火救援的經驗教訓，與其他專業救援團隊合作，提出改進措施，共同制定救援方案，以提高未來對純電動汽車火災的應對能力。

五、電動汽車火災預防措施

隨著電動汽車的普及，其安全問題也日益凸顯，尤其是電動汽車火災事故。為了有效預防電動汽車火災，需要從電動汽車的生產、銷售、日常使用、充電以及出現故障緊急處理等方面采取一系列預防措施。

1.電動汽車生產環節

在生產環節，電動汽車制造商應嚴格遵循*進的電池管理系統，確保電池的穩定性和安全性。其次，電動汽車的電氣線路和電氣元件也應經過嚴格的質量檢測，確保其能夠承受正常使用過程中的電氣負荷，避免因電氣故障引發火災。

2.銷售環節

消費者在購買電動汽車時，應謹慎選擇，確保所購車輛具備生產許可證，來自市場度高、口碑良好的品牌。在購買時，應注意查看電動汽車的產品說明書，了解其安全性能和操作要求。同時，消費者還應關注電動汽車的電池、電氣線路和電氣元件等關鍵部件的質量和安全性能，避免因購買低質量產品而增加火災風險。

3.客戶日常使用環節

在日常使用過程中，消費者應養成勤檢查、常維護的習慣。首先，應定期檢查電動汽車的電池、電氣線路和電氣元件等關鍵部件，確保其處于良好的工作狀態。其次，消費者在使用電動汽車時，應遵循產品說明書中的操作要求，避免因誤操作引發火災。此外，消費者還應

避免在高溫、潮濕等惡劣環境下使用電動汽車，以降低火災風險。

4.電動汽車充電環節

充電是電動汽車使用過程中火災風險較高的環節之一。因此，在充電時，消費者應選擇符合*家安全標準的充電設施，避免因使用劣質充電設施而引發火災。同時，消費者還應按照說明書的規定進行充電操作，避免因充電不當引發火災。此外，充電時應保持充電環境通風良好，避免因充電過程中產生的熱量引發火災。

5.出現故障緊急處理

當電動汽車出現故障時，消費者應保持冷靜，按照產品說明書中的故障處理流程進行操作。若出現故障無法自行處理的情況，應及時聯系專業的維修機構或人員進行處理。在處理故障時，消費者應避免擅自拆卸電氣保護裝置或進行其他危險操作，以防止因處理不當引發火災。

為了安全起見，建議盡量不要將充電器放置在電動車上。因為路面顛簸可能導致充電器內部發生短路，所以在充電時容易引發自燃。同時，車主應避免在雨天或積水路段行駛，以防止電機進水，從而在充電時發生短路并引發火災。

六、安科瑞智慧消防云平臺

1平臺概述

安科瑞智慧消防云平臺依托物聯網、云計算、互聯網、大數據、AI等技術，對充電站配電系統的運行、電能消耗、電能質量、充電安全和行為安全進行實時監控和預警，為充電站的可靠、安全、經濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災發生，從而保障人員的生命財產安全，打造“安全、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網—互聯網—多種增值業務"的智慧充電站，提升充電站的社會和經濟價值。

2適用場合

可廣泛應用于醫院、學校、酒店、體育場等公共建筑；商業廣場、產業園等綜合園區；企業、住宅小區等場所。

3組網架構

平臺采用分層分布式結構，主要由終端感知設備、邊緣計算網關和能效管理平臺層三個部分組成，詳細拓撲結構如下：

4參考選型

5相關產品介紹

5.17KW交流充電樁AEV-AC007D

產品功能

（1）智能監測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如運行狀態監測、故障狀態監測、充電計量與計費以及充電過程的聯動控制等。

（2）智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網絡運營平臺。

（3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現實時監控，財務報表分析等等。

（4）保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

（5）材質可靠：保證長期使用并抵御復雜天氣環境。

（6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

（7）資產安全：產品全部由中國平安保險承保，充分保障設備、車輛、人員的安全。

5.2直流充電樁系列

5.3電氣火災探測器ARCM300-Z

5.4限流式保護器ASCP200

產品功能：

（1）短路保護：保護器實時監測用電線路電流，當線路發生短路故障時，能在150微秒內實現快速限流保護，并發出聲光報警信號；

（2）過載保護：當線路電流過載且持續時間超過動作時間（3~60秒可設）時，保護器啟動限流保護，并發出聲光報警信號；

（3）表內超溫保護：當保護器內部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發出聲光報警信號；

（4）組網通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數據發送到后臺監控系統，實現遠程監控。

6.平臺功能

6.1登錄

6.2首頁

平臺首頁顯示充電站的位置及在線情況，統計充電站的充電數據

6.3實時監控

（1）充電站監控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。如圖所示：

統計當前充電站各充電樁回路的數據；通過卡片的形式展現充電樁的數據；顯示故障列表；如圖所示：

（2）充電樁監控

顯示充電樁充電數據；顯示各回路的充電狀態；可以對充電中的回路進行手動終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

（3）設備監控

顯示限流式保護器的狀態，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，如圖所示：

6.4故障管理

（1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關聯的所有故障信息。如圖所示：

（2）故障派發

故障派發中記錄了當前待派發的故障信息。如圖所示：

（3）故障處理

故障處理中記錄了當前待處理的故障信息。如圖所示：

6.5能耗分析

在能耗分析中，可查看時段關聯站點和關聯樁的能耗信息并顯示對應的能耗趨勢圖。如圖所示：

6.6故障分析

在故障分析中，可查看相關時間內的故障數、故障狀態、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

6.7財務報表

在財務報表中，可根據時間查看關聯站點的財務數據。如圖所示：

6.8收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統計、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實際收益報表。如圖所示：

6.9案例實景

七、結語

電動汽車因其的動力系統和結構，呈現出不同于傳統燃油車的火災特點。本文從電動汽車發展史、我國電動汽車發展現狀入手，深入分析了電動汽車火災成因，包括電動汽車本身、電池及電氣線路問題、充電設備故障、未合理使用等，并探討了火災發生時的突發性強、快速蔓延、產生有害物質和高溫特性等特點。針對這些特點，本文提出了多項處理對策，如快速評估火災、斷電隔離、選擇滅火器材、提升消防人員應急響應能力等，總結了幾點電動汽車的火災預防措施。未來，隨著電動汽車的普及，火災防控工作將愈發重要。因此，須持續研究和完善相關對策，確保電動汽車安全運行，為綠色出行保駕護航。

參考文獻

[1]譚高程，張亞文．電動汽車火災特點及處理對策研究［J］．

[2]嚴南培．新能源汽車火災特點及處置對策分析［J］．消防界(電子版），2019(14)：34．

[3]岳雄飛．新能源汽車火災的滅火戰略戰術研究［Ｊ］.消防界,2021，7(08):84．

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2019.11版