高占彬
摘要:電動汽車作為一種低污染的交通工具,應(yīng)用前景廣闊,然而在電動汽車使用過程中也會難以避免地出現(xiàn)安全問題,最危險的便是電動汽車起火現(xiàn)象。因此,對電動汽車的起火原因進行了充分調(diào)查研究,根據(jù)具體情況,提出了避免電動汽車起火事故的方法,供相關(guān)研究人員參考。
關(guān)鍵詞:電動汽車;起火原因;現(xiàn)場調(diào)查
電動汽車是由成千上萬個零件組合而成的,在結(jié)構(gòu)上具有復(fù)雜性及精密性。電動汽車的油路、電路、氣路、集成電路在有限的空間中同時運行時,極有可能引發(fā)火災(zāi)。目前時有發(fā)生的電動汽車起火事故已受到了越來越多人的關(guān)注,解決電動汽車的起火問題成為當(dāng)務(wù)之急。通過收集大量電動汽車起火事故信息,對事故原因進行綜合分析,對現(xiàn)場進行探測偵查,便可以精確地發(fā)現(xiàn)電動汽車起火的原因,從而為未來的電動汽車設(shè)計改良打下一定的基礎(chǔ)。
1 電動汽車發(fā)生起火事故的影響因素
1.1? 生產(chǎn)過程中降低對產(chǎn)品安全系數(shù)的檢查標(biāo)準(zhǔn)
目前應(yīng)用最廣的電動汽車是混合動力型汽車,這種混合動力型汽車主要在歐洲、日本等發(fā)達國家具有一定的生產(chǎn)規(guī)模,其中具有代表性的便是豐田混合動力型汽車。這種混合動力型汽車來源于日本,其最突出的性能便是百公里耗電量低,二氧化碳排放量低,內(nèi)部裝備了尖端技術(shù)的電動發(fā)電機。由于這種混合動力型汽車,在形成固定產(chǎn)業(yè)鏈的同時,在生產(chǎn)過程中降低了對于產(chǎn)品安全系數(shù)檢查的標(biāo)準(zhǔn),因而便面臨著發(fā)生火災(zāi)的危險,這種電動汽車起火原因主要是汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及駕駛環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤造成的。
1.2? 生產(chǎn)過程中的消防安全工作落實不到位
電動汽車是目前國際上的熱門產(chǎn)業(yè),電動汽車生產(chǎn)企業(yè)越來越多。此類企業(yè)會投入大量的人力物力在電動汽車的研發(fā)上。由于我國的電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚,尚未形成一定的生產(chǎn)規(guī)模,國內(nèi)生產(chǎn)電動汽車的廠家有很多是外國公司的代生產(chǎn),因此在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量上與國外標(biāo)準(zhǔn)不匹配的現(xiàn)象,并且生產(chǎn)過程中消防安全工作也落實不到位,這便為電動汽車發(fā)生起火事故埋下了安全隱患。
1.3? 市場競爭影響消防體系的及時建立
電動汽車具有十分廣闊的市場,因此許多企業(yè)開始轉(zhuǎn)型發(fā)展電動汽車生產(chǎn)業(yè)務(wù)。這些生產(chǎn)廠家通常會得到當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的政策及資金支持。然而隨著生產(chǎn)企業(yè)的增多,市場競爭越來越激烈。在這一過程中,行業(yè)的消防體系建立難以及時跟上市場發(fā)展節(jié)奏,因此電動汽車火災(zāi)的發(fā)生概率被進一步增加。
1.4? 充電設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善
隨著電動汽車的普及,充電設(shè)施的需求量也逐漸增加。然而,目前充電設(shè)施的建設(shè)進展相對緩慢,存在不少問題。首先,充電設(shè)施的分布不均衡,一些地區(qū)充電樁的數(shù)量較少,導(dǎo)致用戶難以找到便利的充電點,可能會選擇在不合適或不安全的地方進行充電。其次,一些充電設(shè)施的建設(shè)和維護存在安全隱患,可能因為設(shè)計缺陷、施工不規(guī)范或維護不及時而導(dǎo)致火災(zāi)風(fēng)險增加。最后,電動汽車充電時需要大量電能,如果電網(wǎng)負荷過大或電力設(shè)備老化等問題未得到妥善解決,可能會導(dǎo)致電能供應(yīng)不穩(wěn)定,帶來電動汽車起火事故風(fēng)險。充電設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不完善也會帶來電動汽車起火事故隱患[1],這是因為缺乏便利的充電設(shè)施和不穩(wěn)定的電力供應(yīng)可能迫使一些車主采取不合適的充電方式,如使用不安全的充電設(shè)備或在不當(dāng)?shù)沫h(huán)境下進行充電,就會增加起火風(fēng)險,尤其是當(dāng)電動汽車長時間停留在高溫環(huán)境下或充電設(shè)備存在故障時,起火概率會急劇增加。
2 電動汽車發(fā)生起火事故的危害
電動汽車具有一定的特殊性,其核心零部件在于動力電池以及電動驅(qū)動電控系統(tǒng),動力電池是電動汽車的核心組件,因此在通常情況下占據(jù)整個汽車的體積較大,容易受外部環(huán)境的干擾,當(dāng)容納電池的空間受到外部撞擊時就會發(fā)生火花四射,有毒有害氣體泄漏而出現(xiàn)火災(zāi),這對車輛的破壞是不可預(yù)計的,不僅造成較大的經(jīng)濟損失,威脅人員安全,對環(huán)境也會產(chǎn)生污染?,F(xiàn)今電動汽車火災(zāi)多半是由于電池單體受到破壞以及電動汽車的總體系統(tǒng)出現(xiàn)問題導(dǎo)致的??沙浞挚闯鲭姵匕怯绊戨妱悠嚻鸹鸬闹饕蛩?。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了越來越多的新型材料代替了傳統(tǒng)的電池包,但是由于電池包主要被安放在電動汽車的基底,在保障電動汽車正常運行時,也無時無刻不面臨著起火的風(fēng)險,因此采用科學(xué)的手段降低起火事故的發(fā)生率至關(guān)重要。
3 電動汽車起火事故的類型及具體分析
3.1? 高壓電池包自燃引起的起火事故
電動汽車的核心零部件是高壓電池包。高壓電池包的自燃燒現(xiàn)象是發(fā)生電動汽車起火事故的主要原因。大部分的電動汽車高壓電池包發(fā)生自燃主要是由于電池包的熱失控[2]。在熱失控中內(nèi)部短路造成起火的情況較多,由于電動汽車內(nèi)部的電路、線路錯綜復(fù)雜,所以起火隱患也多出現(xiàn)在這些線路上。例如,在生產(chǎn)高壓電池包時,不注意對于內(nèi)部微小電路的處理,而引發(fā)內(nèi)部短路,這種微小的內(nèi)部短路現(xiàn)象很難在短時間內(nèi)察覺,在經(jīng)過長時間使用后會被持續(xù)地加熱,當(dāng)內(nèi)部累積能量到一定程度時,便會發(fā)生失控而起火。這種起火事故屬于內(nèi)因,只有提高生產(chǎn)高壓電池包的技術(shù)才可有效減少起火事故。
3.2? 充電過程中發(fā)生的起火事故
充電過程中發(fā)生起火事故的數(shù)量在各種電動汽車火災(zāi)事故中排在第二位,這主要是由于人們?nèi)狈Π踩庾R造成的。人們通常只注重對于電動汽車的使用,而不注重電動汽車使用中的安全環(huán)節(jié),尤其是充電過程。充電過程雖然很簡單,但是如果人們忽視其中的安全防范,那么在充電過程中,可能出現(xiàn)對電動車的充電線使用不當(dāng)?shù)任kU的行為,例如,在充電時就啟動汽車,便極易發(fā)生電動汽車的自燃現(xiàn)象。因此對充電流程實行規(guī)范化管理可有效避免電動汽車火災(zāi)事故的發(fā)生。
3.3? 汽車碰撞發(fā)生的起火事故
發(fā)生交通事故時,汽車之間碰撞而發(fā)生起火是所有起火事故中最常見的。在對事故現(xiàn)場進行分析后,可顯而易見地知曉,汽車之間的碰撞會對容納電池的外部結(jié)構(gòu)造成擠壓而引起電池內(nèi)部短路,最終出現(xiàn)火災(zāi)。因為汽車的碰撞而發(fā)生火災(zāi)屬于一種引起火災(zāi)的外部因素,在平時駕駛電動汽車時只要注意交通安全,增強自己的防范意識,便可以減少此類事故的發(fā)生。
4 電動汽車起火原因的現(xiàn)場調(diào)查分析
4.1? 底部碰撞而導(dǎo)致電動汽車起火
現(xiàn)有文獻記載,在對2020年河南鄭州一起新型能源電動汽車起火事故進行調(diào)查時,經(jīng)研究底盤的磨損狀況發(fā)現(xiàn),起火的原因是當(dāng)日行駛的道路中存在著異物與電動汽車的底部電池包發(fā)生撞擊的情況,導(dǎo)致電池包變形,最終引發(fā)短路而起火。對2021年深圳某地高速收費口一輛某品牌新型能源電動汽車起火事故進行調(diào)查,經(jīng)過檢查底盤發(fā)現(xiàn),由于當(dāng)時汽車通過高速收費路口速度過快,造成汽車在剎車后發(fā)生短時間位移,與收費口旁邊的石頭發(fā)生撞擊而瞬間短路起火。綜上可發(fā)現(xiàn),底部撞擊是引發(fā)電動汽車起火的直接原因,底部撞擊起火發(fā)生的時間較短,破壞力巨大,給整個車體都會帶來難以承受的損害。
4.2? 間接事故導(dǎo)致電動汽車起火
這主要指的是電動汽車的內(nèi)部零部件發(fā)生問題導(dǎo)致電動汽車起火,首先,經(jīng)過對底部碰撞而導(dǎo)致的電動汽車起火事故進行深度調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),電動汽車的內(nèi)部連接部件發(fā)生松動,會造成電動汽車的電路局部電阻增強,隨著時間的推移,發(fā)熱量不減反增,最終產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象而引起火災(zāi)。其次,在發(fā)生電動汽車之間的磕碰后雖然未對整體車身造成影響,但是由于磕碰現(xiàn)象造成了內(nèi)部零部件密封性能組件發(fā)生脆裂而導(dǎo)致變形,如此便會發(fā)生電動汽車的內(nèi)部短路引發(fā)電動汽車的起火現(xiàn)象。最后,若外部條件改變引起內(nèi)部機械的變形量較小,也會產(chǎn)生局部的熱失控現(xiàn)象而對電池造成影響,經(jīng)反復(fù)使用后電池最終出現(xiàn)問題引發(fā)起火事故。因此在對間接事故進行調(diào)查分析后,可顯而易見地發(fā)現(xiàn)其主要的原因是在發(fā)生一些細節(jié)問題后未能夠進行有效處理而引起的。
4.3? 直接事故導(dǎo)致電動汽車起火
我國交通體系發(fā)達,人口眾多,因此私家車、出租車數(shù)量基數(shù)大,隨著電動汽車的興起,其使用人數(shù)呈現(xiàn)逐年上升的狀態(tài),因此電動汽車發(fā)生直接碰撞的事故也就廣泛存在。經(jīng)過對事故現(xiàn)場進行調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),這些直接事故造成的電動汽車起火主要是由于異物侵入引起電池系統(tǒng)出現(xiàn)問題而引發(fā)電池的熱失控,最終產(chǎn)生火花發(fā)生事故,在碰撞后若有金屬異物侵入汽車的機體內(nèi)部,便會在一瞬間發(fā)生火災(zāi)。還有由于電動汽車發(fā)生變形而造成的火災(zāi)事故,由于在電動汽車的行駛過程中,電池組件所處的部位是汽車的底盤,汽車底盤缺少外界的保護,在駕駛時極易發(fā)生變形的現(xiàn)象,如此便可能直接引起電動汽車的起火事故,因此這些直接事故的發(fā)生往往只是一瞬間,具有一定程度的不可控性。
4.4? 操作失誤導(dǎo)致電動汽車起火
在對眾多電動汽車的起火事故數(shù)據(jù)進行分析后發(fā)現(xiàn),許多電動汽車的起火事故是由于駕駛員操作不當(dāng)引起的[3]。例如,在充電過程中車主不正確使用充電線,如不對充電線的電壓進行了解就直接給電動汽車充電,使電動汽車的電量超出自身的限制而發(fā)生短路引起起火事故。再者,如果汽車駕駛員在駕駛電動汽車過程中行駛速度較快,一旦出現(xiàn)緊急避讓,電動汽車系統(tǒng)無法及時進行調(diào)整,可能出現(xiàn)故障,發(fā)生起火事故。還有由于駕駛員不注重對于電動汽車的日常維修養(yǎng)護,許多內(nèi)部零部件發(fā)生磨損后未能在短時間內(nèi)進行彌補,長此以往便會發(fā)生電動汽車的起火事故。通常情況下,這種起火事故是可人為控制的。
5 有效避免電動汽車起火事故的主要方法
經(jīng)過對電動汽車起火原因進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),很多電動汽車的起火事故是完全可以避免的,有效避免電動汽車起火事故的方法主要有如下四點:
5.1? 制定完善的管理措施,重視電動汽車的生產(chǎn)安全
“制度是實施的保障?!贝隧椃椒ㄊ紫仁腔趪覍用?,由于電動汽車的生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題會引起電動汽車起火事故,因此要制定完善的電動汽車管理制度,從而避免起火事故的發(fā)生,例如,對那些新型電動汽車生產(chǎn)廠家進行補貼,頒布生產(chǎn)條例,對電動汽車的核心組件電池的密度及持續(xù)性進行規(guī)范,從而避免生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中對電池生產(chǎn)質(zhì)量的忽視,如此便在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)上避免了電動汽車起火事故的發(fā)生。此外,還要在國家的統(tǒng)一管理下由交通部門牽頭進行電動汽車行業(yè)的未來規(guī)劃,從而使電動汽車行業(yè)得到有序的發(fā)展,保障電動汽車的生產(chǎn)安全。
5.2? 生產(chǎn)廠商完善生產(chǎn)技術(shù),對電動汽車的生產(chǎn)不斷改良
作為生產(chǎn)商要加強對于電動汽車起火事故的分析,以便對引起電動汽車起火事故的主要原因進行積極應(yīng)對,對電動汽車內(nèi)部的核心零部件生產(chǎn)過程進行不斷改良,例如,改進電池材料以及內(nèi)部控制系統(tǒng),解決在電池放電過程中會發(fā)生溫度難以控制的現(xiàn)象,使電池的性能在一定條件下保持穩(wěn)定,從而有效避免起火事故的發(fā)生。對電池的保護進行深入研究,避免電池發(fā)生碰撞便會起火的現(xiàn)象,最終在一定程度上提高電動汽車的駕駛安全,使生產(chǎn)企業(yè)也會在未來的市場競爭中生存下來。
5.3? 消費者理性采購,形成正確的觀念意識
作為電動汽車的使用者,首要提高的便是自己的購置使用觀念,要從電動汽車安全的角度去購買電動汽車[4]。例如,盡量購買那些擁有自主研發(fā)權(quán)、生產(chǎn)廠家制造實力雄厚且市場應(yīng)用率較高的電動汽車產(chǎn)品。其次,在進行汽車保養(yǎng)時,按照汽車的保養(yǎng)流程進行正確的操作,以便及時發(fā)現(xiàn)電動汽車的安全隱患,保障電動汽車正常駕駛狀態(tài),所以進行維修養(yǎng)護的工作十分重要。最后要對電動汽車的充電接口進行定期檢查,避免在充電過程中出現(xiàn)因為絕緣體磨損造成短路而起火的現(xiàn)象,保障駕駛安全,減少起火事故的發(fā)生。
5.4? 采用創(chuàng)新方法解決電動汽車起火事故,減少電動汽車起火的危害
在對許多電動汽車起火事故進行調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn),電動汽車起火事故的重大損失在一定程度上是由于缺乏起火事故后解決方法造成的,因此采用創(chuàng)新的方法解決起火事故可在一定程度上降低電動汽車起火帶來的危害。例如,當(dāng)駕駛員嗅到膠皮味時就停車檢查電動汽車內(nèi)部的核心組件,從而防患于未然,避免起火事故的發(fā)生;采用創(chuàng)新機制提前做好電動汽車起火的防范工作,如在車體上安裝火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)對車體的各個環(huán)節(jié)進行精準(zhǔn)預(yù)控,實時監(jiān)測,如此便可有效避免起火事故的發(fā)生,在一定程度上降低起火事故帶來的危害。
6 結(jié)語
總而言之,電動汽車的起火原因多種多樣,在對電動汽車起火進行調(diào)查時,只有重視那些細節(jié)問題,例如電動汽車的線路等,才可有效防患于未然,避免電動汽車起火事故的發(fā)生,除此以外,在政策上也要加大對于電動汽車的研究支持,從而創(chuàng)造出更多更優(yōu)良的產(chǎn)品,服務(wù)于未來的交通運輸業(yè),使電動汽車得到長遠穩(wěn)定的發(fā)展。
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Investigation and Analysis of Electric Vehicle Fire Accidents
Gao Zhanbin
(Chengde Fire and Rescue Detachment,Hebei Chengde 067000)
Abstract: As a kind of low-pollution transportation, the application of electric vehicles has a broad prospect, however, it is difficult to avoid safety problems during the use of electric vehicles, and the most dangerous is the phenomenon of electric vehicle fire. Therefore, the causes of electric vehicle fire are fully investigated and studied, and according to the specific situation, the methods to avoid electric vehicle fire accidents are proposed for the reference of related researchers.
Keywords: electric vehicles; causes of fire; field investigation