新能源汽车火灾防控与应对策略

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摘要：新能源汽车凭借环保特性销量剧增，然而其自燃、爆炸等安全事故频发，亟待深入研究。本文剖析新能源汽车主体构成，包括电力供应、电动推进与支持系统，探究锂电池结构与着火特性，分析火灾风险性及救援难点，如火灾突发性强、车辆状况复杂、复燃概率高、扑救困难等。阐述常见扑救技战术，如降温冷却、覆盖隔离、围挡浸泡、快速转移法等，并详细介绍消防处理流程与方法，涵盖现场风险评估、安全管控、防护及不同情形处置，还对安科瑞智慧消防云平台进行概述，包括平台功能、适用场合、组网架构及相关产品，旨在为新能源汽车火灾防控提供全面参考。

关键词：新能源汽车；火灾处置；电力供应系统；锂电池

引言

新能源汽车市场蓬勃发展之际，其安全隐患尤其是火灾事故引发广泛关注。深入探究新能源汽车构造、电力系统、锂电池特性与火灾应对策略，对保障公众安全、推动行业健康发展意义重大。

一、新能源汽车的主体构成分析

1新能源汽车的主体构成

新能源汽车推进系统由电力供应、电动推进与支持系统构成。电力供应系统含电池、能源管理与充电装置，串联或并联低电压电池组形成高压电池组，经 DC/DC 转换器适配电机需求，为其提供动力并监控电池状态与充电过程。电动推进系统借助电控单元、功率转换模块、电动机、传动系统与轮胎，实现电能与轮胎旋转动力转换，制动时回收能量。支持系统涵盖额外动力源、助力转向、导航与人工智能等，提升驾驶体验与舒适性。

2新能源汽车电池主要结构

磷酸铁锂电池热稳定性佳，受厂商青睐，成为消防研究重点。锂离子蓄电池由正负极、隔膜与电解液组成。正极材料有氧化锂钴等多种，负极常用锂与碳的层状化合物 LixC6，隔膜多为聚丙烯与聚乙烯，电解液含六氟磷酸锂等有机溶剂，由多种酯类调配而成。

3锂离子蓄电池的着火特性

锂电池能量密度高，热失控是安全隐患核心，源于有机小分子连锁反应。热失控分三个阶段：起始阶段，负极材料于 90 - 100℃热分解，释放热量与氧气；积能阶段，250 - 350℃时锂离子与有机溶剂反应，生成易燃气体致电池膨胀；氧化爆炸阶段，充电时正极与电解质氧化反应，产生高温与有害气体，可能引发点火或爆炸。

二、新能源汽车的火灾风险性及救援难点

作为能量储存装置，电池易受外部环境或内部质量问题的影响，导致热失控现象发生，从而引发火灾或爆炸等严重后果。新能源汽车中的电池安全问题是其安全性关注的*心点。这些车辆在发生火灾时的特性与传统燃油汽车存在明显的差异，主要体现在：

1火灾突发性与燃烧速度

新能源汽车电池受过度充电、水分侵入、撞击或高温影响易热失控引发火灾。实验表明，动力电池热失效后 6s 达燃烧峰值，完全扑灭需 3min，期间内部温度超 900℃。热失控时释放大量易燃物，火势蔓延迅速，大幅压缩救援时间。

2火灾车辆状况复杂

锂离子电池燃烧释放高热量与气体，安全阀失效可致车辆爆炸。车内装饰材料与电子设备燃烧产生有害气体，电池燃烧产生氟化物等有毒物质，电解液具强腐蚀性，易致人员中毒窒息。高电压大容量电池处理不当易引发触电事故。

3起火车辆复燃概率高

金属壳保护的蓄电池使水枪灭火困难，表面火焰熄灭后内部热反应持续，易造成复燃。

4起火车辆扑救困难，专业技术要求高

锂离子蓄电池高温下氧化物持续燃烧，电芯外壳阻碍灭火剂作用。现有扑救方式存在灭火效果差、安全隐患大、时间长等问题，对救援队伍技术要求高。

三、新能源汽车火灾常见扑救技战术

（一）接警准备

接警时详细询问车辆信息，利用数据资源与销售商获取电池类型、容量、电压与高压电路布局等，向救援队伍通报并强调安全防护，指导报警人员疏散。

（二）现场处置

到达现场后，指挥人员迅速掌握火源、人员被困与电池状况，依据车辆标志判定类型，制定科学应急方案。若有人员被困，优先救援，破拆车窗，用水枪喷雾阻火，借助救援工具破拆车体，破拆时用水雾抑爆。针对火灾特性，采取以下策略：

1. 降温冷却法：未起火时按传统车辆火灾处置，蓄电池着火则用水降温。
2. 覆盖隔离法：车辆全面燃烧且无人员被困时，用灭火毯覆盖，熄灭明火，但无法阻止电池热失控。
3. 围挡浸泡法：车辆完全燃烧且电池热失控时，无人员被困前提下，水枪掩护组装围挡，灌水冷却底盘与电池包，防控复燃。
4. 快速转移法：火灾发生于特殊场所且不可控时，水枪控制火势，灭火毯覆盖防护，将车辆转移至空旷安全地带，或用搬运机器人转移毗邻车辆，孤立着火车辆处置。

四、针对新能源车辆的消防处理流程与方法

1现场风险评估

指挥员与安全员穿戴防护装备，携带检测器材靠近车辆，评估危险，切断电源。

2现场安全管控

指挥员依事故严重程度划定警戒与安全区域，组织疏散，与交通部门协作保畅通，划分火灾扑救、设备替换、伤员转移等区域，严重时设临时指挥中心等。外围安全员联合多部门封控警戒范围，检查登记扑救区人员防护，定时提醒内攻人员并监测可燃气体，适时调整警戒线，指挥员监控电池温度并调整警戒范围。

3安全防护

消防人员依现场状况穿戴灭火、救援防护服，靠近车辆人员佩戴空气呼吸器、绝缘手套与靴等，保障生命安全。

4处置流程

遵循“救人第一，科学施救”原则，条件允许时切断电源并妥善放置车钥匙。针对不同情况处置：

1. 电池热失控但无明火时，降温冷却组掩护，灭火组用底盘灭火装具冷却电池，预组装围挡，冷却不佳或火势蔓延时搭建围挡注水降温。
2. 车厢起火且全面燃烧时，降温冷却组掩护，灭火组用灭火毯覆盖，破拆车窗注水灭火，预搭建围挡，冷却不佳或火势扩大时搭建围挡注水降温。

5注意事项

严禁盲目翻转车辆与不当操作高压线路，严格佩戴防护装备，严防触电、喷溅、喷射与爆炸伤害，指挥员与安全员持续监控车辆状态，异常时及时撤退。

五、安科瑞智慧消防云平台

1平台概述

依托多种技术，对充电站配电系统全方位监控预警，保障可靠安全运行，切除隐患，预防电气火灾，构建智慧充电站，提升社会与经济价值。

2适用场合

可广泛应用于医院、学校、酒店、体育场等公共建筑；商业广场、产业园等综合园区；企业、住宅小区等场所。

3组网架构

平台采用分层分布式结构，主要由终端感知设备、边缘计算网关和能效管理平台层三个部分组成，详细拓扑结构如下：

4参考选型

序号	名称	单位
1	智慧用电云平台	EIOT
2	电气火灾探测器	ARCM300系列
3	限流式保护器	ASCP系列
4	汽车充电桩	AEV200系列

5相关产品介绍

5.1 7KW交流充电桩AEV-AC007D

产品功能

（1）智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能，如运行状态监测、故障状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。

（2）智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能，可将计量信息通过RS485分别上传给充电桩智能控制器和网络运营平台。

（3）云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等。

（4）保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能。

（5）材质可靠：保证长期使用并抵御复杂天气环境。

（6）适配车型：满足国标充电接口，适配所有符合GB/T 20234.2-2015国标的电动汽车，适应不同车型的不同功率。

（7）资产安全：产品全部由中国平安保险承保，充分保障设备、车辆、人员的安全。

5.2 直流充电桩系列

5.3电气火灾探测器ARCM300-Z

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
1	电气火灾监控装置	三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、COSφ），视在电能、四象限电能计算，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，2路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路独立RS485/Modbus通讯，支持4G/NB等多种无线上传方案，支持断电报警上传功能。	只	1	安科瑞

5.4限流式保护器ASCP200

产品功能：

（1）短路保护：保护器实时监测用电线路电流，当线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号；

（2）过载保护：当线路电流过载且持续时间超过动作时间（3~60秒可设）时，保护器启动限流保护，并发出声光报警信号；

（3）表内超温保护：当保护器内部器件工作温度过高时，保护器实施超温限流保护，并发出声光报警信号；

（4）组网通讯：保护器具有1路RS485接口，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。

6平台功能

6.1 登录

6.2首页

平台首页显示充电站的位置及在线情况，统计充电站的充电数据

6.3实时监控

（1）充电站监控

可以按站点名称进行筛选，显示站点详情、充电枪列表、统计订单信息、故障记录，点击某个充电枪编号后在进入充电枪监控页面实时监测变压器负荷（搭配ACM300T、ADW300），当负荷超过50%时，系统会限制新增开始充电的充电桩的功率，降为50%，当变压器负荷超过80%时，系统将不允许新增充电桩开始充电，直到负荷下降为止。如图所示：

统计当前充电站各充电桩回路的数据；通过卡片的形式展现充电桩的数据；显示故障列表；如图所示：

（2）充电桩监控

显示充电桩充电数据；显示各回路的充电状态；可以对充电中的回路进行手动终止；显示订单信息、故障信息；如图所示：

（3）设备监控

显示限流式保护器的状态，包括线路中的剩余电流、温度及异常报警，如图所示：

6.4 故障管理

（1）故障查询

故障查询中记录了登录用户相关联的所有故障信息。如图所示：

（2）故障派发

故障派发中记录了当前待派发的故障信息。如图所示：

（3）故障处理

故障处理中记录了当前待处理的故障信息。如图所示：

6.5能耗分析

在能耗分析中，可查看*定时段关联站点和关联桩的能耗信息并显示对应的能耗趋势图。如图所示：

6.6故障分析

在故障分析中，可查看相关时间内的故障数、故障状态、故障类型、趋势分析以及故障列表。如图所示：

6.7财务报表

在财务报表中，可根据时间查看关联站点的财务数据。如图所示：

6.8收益查询

在收益查询中，可查看总的收益统计、收益变化曲线图、支付占比饼图以及实际收益报表。如图所示：

7案例实景

总结：新能源汽车火灾防控是多方面系统工程，需深入理解其构造与火灾特性，掌握扑救策略与消防处理流程，借助智慧消防平台提升监测预警与管理水平，保障新能源汽车产业安全可持续发展。

参考文献

[1]刘海峰.新能源汽车火灾原因分析及处置对策研究[J].科技资讯,2020,18(21):81-83.

[2]阮艺亮,王佳.我国新能源汽车起火事故分析与对策[J].汽车文摘,2019(5):39-43.

[3]刘子华.电动汽车锂电池火灾特性及灭火技术[J].电子技术与软件工程,2020(1):68-68.

[4]李宇峰.新能源汽车火灾处置对策研究.上海市徐汇区消防救援支队,2000.30

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册2019.11版

审核编辑 黄宇