摘 要：電動汽車作為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)，受到消費者的廣泛關注和青睞，電動汽車得到了迅速發(fā)展。筆者從電動汽車的工作原理及構造分析了電動汽車的火災危險性及火災隱患，指出動力電池是導致電動汽車起火的主要原因，進而提出電動汽車的火災防控措施及滅火對策。

關鍵詞：消防；動力電池；電動汽車；火災防控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.263

0 引言

近年來，國家能源戰(zhàn)略、節(jié)能減排政策一經推出后，我國電動汽車生產得到了迅速發(fā)展。因其環(huán)境污染小、高效率、成本低廉等諸多優(yōu)點，國家已于2011年將電動汽車列為戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。然而近幾年電動車引發(fā)的火災和造成的人員傷亡都呈現(xiàn)高速增長的趨勢，引起了消防部門和全社會的強烈關注。

1 電動汽車的構造及工作原理

電動汽車是全部或部分由電機驅動、并配置大容量電能儲存裝置的汽車，其關鍵部件主要包括動力電池、電池管理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、車身底盤等。它分為純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）、燃料電池汽車（FCEV）以及外接充電式混合動力汽車（PHEV）。

電動汽車中的主要器件有控制器、充電器、充電電池和電機等?；镜墓ぷ髟恚盒铍姵亍娏鳌娏φ{節(jié)器→電動機→動力傳動系統(tǒng)→驅動汽車行駛。研究表明，電動汽車的能源效率超過汽油機汽車，電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴[1]。

2 電動汽車的火災危險性

2.1 典型案例

2010年1月7日，烏魯木齊一輛電動公交車被燒毀。經調查，系內部電池故障產生高溫自燃起火。

2011年4月11日，杭州市一輛眾泰電動出租車發(fā)生自燃。經調查，事故原因為電池箱內局部短路。

2016年1月1日，挪威耶爾斯塔一輛特斯拉在充電時突然燃燒，整車被燒毀。起火原因是配電箱發(fā)生短路。

從國內外案例不難看出，電動汽車安全隱患的主要部件是動力電源系統(tǒng)，即動力電池系統(tǒng)、充電系統(tǒng)及高壓動力總線。動力電池作為動力電源系統(tǒng)的核心部件，必須具備足夠大的容量。容量的增加將導致電池的尺寸加倍，尺寸的增大將增加電池的散熱熱阻，使電池的溫度急劇上升進而影響電池的循環(huán)使用壽命和使用安全性。且易受外界環(huán)境刺激和自身缺陷的影響發(fā)生熱失控，引發(fā)火災。在失火后燃燒速度快、溫度高，易引發(fā)連鎖反應，具有爆炸的可能[2]。

2.2 電動汽車燃燒爆炸原因分析

電動汽車由于充電以及出現(xiàn)意外事故，造成系統(tǒng)擠壓、竄動、開裂、短路、熱沖擊、漏電、爆炸、燃燒等，從而引起的電池短路，進而引發(fā)火災。究其原因，總體上來說分為外部原因和內部原因。

2.2.1 外部原因

（1）熱沖擊。包括直接火燒或熱烘烤。熱沖擊可使電池直接暴露在高溫環(huán)境下，進而影響電池的循環(huán)使用壽命和使用安全性，電池可能發(fā)生內短路。

（2）碰撞。如擠壓、振動、穿刺、跌落等，電動汽車在碰撞后，動力電池會受到很大的沖擊力，由于電池內部壓力過高，如果電池本身設計缺陷，一旦電池外殼損壞，導致電解液與空氣接觸，會發(fā)生劇烈氧化甚至燃燒爆炸。

（3）浸水。當電動汽車遇到暴雨或其他涉水情況時，電池間的接線或者電動控制系統(tǒng)就可能會由于水或者水汽的侵蝕，造成短路。一旦短路，電池溫度迅速升高，引起爆炸或者燃燒的可能性就很大[3-4]。目前還沒有發(fā)現(xiàn)電池本身未受外界作用著火的現(xiàn)象。

2.2.2 內部原因

主要包括高壓、低壓。其中，低壓故障與傳統(tǒng)內燃機車區(qū)別不大，包括保險絲、繼電器、整車控制器等；高壓故障與傳統(tǒng)內燃機車區(qū)別較大，主要包括零部件的故障：電池系統(tǒng)、驅動電機、逆變器、DC/DC、BOX故障，PTC，車載充電機，快充等，這些高壓部件，因為由很多的線束連接起來，一旦連接不可靠，就可能會發(fā)生短路導致部件失效，進而引發(fā)火災。

3 電動汽車的火災防控措施

（1）提高對電池的火災危險性認識。要認識到電動汽車中的動力電池組是像汽油箱一樣含高能物質的部件，具有燃燒甚至爆炸的危險可能性。

（2）加快動力電池的技術革新。電池生產廠家應選擇合格原材料，改善生產工藝，制造出更安全的動力電池，從源頭上把好火災防控關口。

（3）深入開展電動汽車火災監(jiān)控裝置的研究。針對傳統(tǒng)火災監(jiān)控裝置或自動滅火裝置，因預警較為滯后、誤報率較高、啟動方式較為單一等諸多因素，無法滿足電動汽車火災防控的需要，應采用主動式、高精度傳感器等專業(yè)火情判斷模型，開發(fā)新型自動滅火裝置。

（4）做好日常維護保養(yǎng)工作。充電時，應選擇與電動汽車相匹配的充電器等配件，最好是到專營店進行日常維修保養(yǎng)，杜絕劣質配件；不要在烈日下充電，不要在雨中充電，不要長時間充電；且應在通風良好的專用區(qū)域充電，以防長時間充電導致充電器過熱引發(fā)火災。

4 結束語

目前，電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，不同體系的電池由于正極材料的不同，其動力電池具有不同的電化學反應和電池電壓和容量，因此，發(fā)生火災的表現(xiàn)也不盡相同。

動力電池的電芯外部由外殼材料包裹，動力電池的燃燒反應發(fā)生在電池內部，滅火劑一般不能直接作用在電池內部。目前，動力電池的火災撲救是世界性的難題，建議消防部門和相關科研機構從應急救援的角度出發(fā)，研究動力電池的滅火救援方案。

參考文獻：

[1]胡小亮.電動汽車火災預防研究內容及應注意的問題[J].消防技術與產品信息，2015（06）：6-8.

[2]田宏.電動汽車電池危險：用于應急救援的火災實測數(shù)據(jù)[J].消防技術與產品信息，2015（01）：76-79.

[3]孫義虎，樊曉輝.淺談電動汽車的火災原因及對策[J].學術爭鳴，2013（09）：128-129.

[4]吳忠華.電動汽車的火災危險性探討[J].消防科學與技術，2014（11）：1340-1343.

作者簡介：李元梅（1987-），女，碩士，助理工程師，主要從事防火監(jiān)督、建設工程消防設計審核工作。