聊一聊电动汽车的消防灭火

2016-07-30 12:39:36     作者:朱玉龙      来源:雷锋网

我们这次来谈一谈电动汽车的消防安全。

雷锋网按:本文作者朱玉龙, 汽车行业工程师。

前端时间公安部下发了《关于加强居民区电动车火灾防范工作的通知》,这里的电动车指(电动自行车、电动摩托车和电动三轮车),我们这次来谈一谈电动汽车的消防安全。

电池汽车相比较与传统汽车的安全性的问题,主要是高压和锂电池的安全问题。锂电池的爆炸和燃烧是热失控的一种表现现象,主要原因是三元电极材料热分解的时候产生的热量高于磷酸铁锂,并产生氧气。

电动汽车消防配置

美国NFPA《电动汽车应急指南》参考文件1、美国国家公路交通安全管理局《装备高压电池的电动和混合动力车暂行指南》推荐使用持续、大量的消防水作为灭火剂。

这里的考虑点对于车来说主要是:

  • 高压电池有保护壳,灭火剂很难直接到达电池单元。

  • 大量的水可以将电池足够冷却并阻止火焰向临近单元蔓延。

备注:按照能接触电池的办法,探讨下来 Fire Fighter Safety and Emergency Response for Electric Drive and Hybrid Electric Drive Vehicles. Quincy, 认为使用干粉、二氧化碳和泡沫灭火剂效果比较好。

电池A(4.4Kwh)需要275-1060加仑的水

电池B(16.5kwh)需要1165-2639加仑的水


一些基本结论

  • 水的流速比预期灭传统汽车火灾所需要大(用水量明显比传统内燃机车火大)

  • 持续水流作用于电池上可以降温并缩短灭火时间,但是总的水量会增加

备注:如果没有水

  • 现场无水源且对(人的生命安全,建筑物、车辆)没有威胁的情况下,允许电池燃烧至自我熄灭可能是灭火的一种有效的选择

  • 需要更长的时间来监视和观察任何的复燃,自由燃烧试验中,电池持续有可见火焰大约90分钟

  • 灭火剂扑灭的电池却可能会复燃

  • 用水灭高压电池时,应使用大量的水

  • 使用小量的水会使危险的有毒气体释放

| 消防场景配置      

我们需要考虑以下的场景:

A.正常使用

电动汽车充电。

总的来说,我们可以分交流和直流充电这两种,特别要注意在高速公路附近的直流充电站,这里明天会单独进行分析。设想一下,未来会不会在充电站引起群发的事故,如果出现电动汽车点燃附近的车辆,而充电站本身也在燃烧,这事就大了。

正常来说,直流充电机在断电之前不能用水。

  1. 确定并定位充电站中的能量源然后将其关闭

  2. 电动车于充电站相连,一旦安全就应该拔掉充电器(目前直流充电桩都有电子锁,不容易断开啊)

  • 如果可能,首先关闭充电站。

  • 直到将充电站的能力切断后,像对待其他带电火灾一样来灭火

电动汽车行驶:主要是在各种工况下的分析,这块主要是考虑车辆系统安全设计。

B、交通事故

碰撞之后的电动汽车处理

1、如果检测下来车辆的高压系统被损坏

  • 车辆应该隔离存放

  • 远离建筑物、其他车辆或可燃物

2、不能放在建筑物内

3、车门、车窗全部打开,通风以避免可燃气体累积。

4、用障碍物隔离,用钢、混凝土结构,四面障碍物

5、尽量考虑放电

C、维修范围

电动汽车进入维修区:进入维修区的电动汽车,等于和待替换电池、损坏的电池还有4S店的维修区整体变成一个消防敏感区。

电动汽车维修站内的替换电池

这里放在一起说,其实对于汽车厂家来说,维护一辆电动汽车的售后是很要命的。你考虑一下电池如何处理?

D、运输

电动汽车在运输过程中:某车在运输过程中烧过一次,总体而言,这方面的需要考虑一定的风险规避。此类车都装在一起,即使是挂车起然,这灭火怎么灭?

电池包在运输过程中的问题:分空运、陆运等方式,其实前者已经有很完善的办法,后续通过陆地运输的过程,存在很多的探讨空间。

10kg的小电池换电,这个概念在电动自行车上和未来的交通工具上可能是个选择,但是风险一下子扩展到办公区域和家庭区间。消费者更难认知这个问题,这么做潜在的风险面实在太大了些。

| 小结

1)夏天、第一批电动汽车老化,车主对于电动汽车的认知,都会增大问题的暴露记录,当我们的保有量达到60W+的时候,肯定问题不断的。

2)从系统的蓝图来看,我们需要一点点来看怎么样发现问题,怎么样解决问题。开个头,丢个砖头出来

参考资料

  1. Best Practices for Emergency Response to Incidents Involving Electric Vehicles Battery Hazards: A Report on Full-Scale Testing Results

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