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為生命護航,先談?wù)勲妱悠嚨南琅c滅火

2016/07/11
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前端時間公安部下發(fā)了《關(guān)于加強居民區(qū)電動車火災(zāi)防范工作的通知》,這里的電動車指(電動自行車、電動摩托車和電動三輪車),我們這次來談一談電動汽車的消防安全。

電池汽車相比較與傳統(tǒng)汽車的安全性的問題,主要是高壓和鋰電池的安全問題。鋰電池的爆炸和燃燒是熱失控的一種表現(xiàn)現(xiàn)象,主要原因是三元電極材料熱分解的時候產(chǎn)生的熱量高于磷酸鐵鋰,并產(chǎn)生氧氣。

第一部分 電動汽車消防配置
美國 NFPA《電動汽車應(yīng)急指南》參考文件 1、美國國家公路交通安全管理局《裝備高壓電池的電動和混合動力車暫行指南》推薦使用持續(xù)、大量的消防水作為滅火劑

這里的考慮點對于車來說主要是:

  • 高壓電池有保護殼,滅火劑很難直接到達(dá)電池單元。
  • 大量的水可以將電池足夠冷卻并阻止火焰向臨近單元蔓延

 

備注:按照能接觸電池的辦法,探討下來 Fire Fighter Safety and Emergency Response for Electric Drive and Hybrid Electric Drive Vehicles. Quincy, 認(rèn)為使用干粉、二氧化碳和泡沫滅火劑效果比較好。

電池 A(4.4Kwh)需要 275-1060 加侖的水
電池 B(16.5kwh)需要 1165-2639 加侖的水

一些基本結(jié)論

  • 水的流速比預(yù)期滅傳統(tǒng)汽車火災(zāi)所需要大(用水量明顯比傳統(tǒng)內(nèi)燃機車火大)
  • 持續(xù)水流作用于電池上可以降溫并縮短滅火時間,但是總的水量會增加

備注:如果沒有水

  • 現(xiàn)場無水源且對(人的生命安全,建筑物、車輛)沒有威脅的情況下,允許電池燃燒至自我熄滅可能是滅火的一種有效的選擇
  • 需要更長的時間來監(jiān)視和觀察任何的復(fù)燃,自由燃燒試驗中,電池持續(xù)有可見火焰大約 90 分鐘
  • 滅火劑撲滅的電池卻可能會復(fù)燃
  • 用水滅高壓電池時,應(yīng)使用大量的水
  • 使用小量的水會使危險的有毒氣體釋放

 

第二部分 消防場景配置    

我們需要考慮以下的場景:


A. 正常使用
1)電動汽車充電:總的來說,我們可以分交流和直流充電這兩種,特別要注意在高速公路附近的直流充電站,這里明天會單獨進(jìn)行分析。設(shè)想一下,未來會不會在充電站引起群發(fā)的事故,如果出現(xiàn)電動汽車點燃附近的車輛,而充電站本身也在燃燒,這事就大了

正常來說,直流充電機在斷電之前不能用水。

  • 確定并定位充電站中的能量源然后將其關(guān)閉
  • 電動車于充電站相連,一旦安全就應(yīng)該拔掉充電器(目前直流充電樁都有電子鎖,不容易斷開?。?/li>


   - 如果可能,首先關(guān)閉充電站。
   - 直到將充電站的能力切斷后,像對待其他帶電火災(zāi)一樣來滅火

 

2)電動汽車行駛:主要是在各種工況下的分析,這塊主要是考慮車輛系統(tǒng)安全設(shè)計。


B)交通事故
3)碰撞之后的電動汽車處理

  • 如果檢測下來車輛的高壓系統(tǒng)被損壞,

   - 車輛應(yīng)該隔離存放
   - 遠(yuǎn)離建筑物、其他車輛或可燃物

  • 不能放在建筑物內(nèi)
  • 車門、車窗全部打開,通風(fēng)以避免可燃?xì)怏w累積
  • 用障礙物隔離,用鋼、混凝土結(jié)構(gòu),四面障礙物
  • 盡量考慮放電

 

C)維修范圍
4)電動汽車進(jìn)入維修區(qū):進(jìn)入維修區(qū)的電動汽車,等于和待替換電池、損壞的電池還有 4S 店的維修區(qū)整體變成一個消防敏感區(qū)。

5)電動汽車維修站內(nèi)的替換電池


這里放在一起說,其實對于汽車廠家來說,維護一輛電動汽車的售后是很要命的。你考慮一下電池如何處理?

D)運輸
6)電動汽車在運輸過程中:某車在運輸過程中燒過一次,總體而言,這方面的需要考慮一定的風(fēng)險規(guī)避。此類車都裝在一起,即使是掛車起然,這滅火怎么滅?

7)電池包在運輸過程中的問題:分空運、陸運等方式,其實前者已經(jīng)有很完善的辦法,后續(xù)通過陸地運輸?shù)倪^程,存在很多的探討空間。

10kg 的小電池?fù)Q電,這個概念在電動自行車上和未來的交通工具上可能是個選擇,但是風(fēng)險一下子擴展到辦公區(qū)域和家庭區(qū)間。消費者更難認(rèn)知這個問題,這么做潛在的風(fēng)險面實在太大了些。


小結(jié):
1)夏天、第一批電動汽車?yán)匣囍鲗τ陔妱悠嚨恼J(rèn)知,都會增大問題的暴露記錄,當(dāng)我們的保有量達(dá)到 60W+的時候,肯定問題不斷的。


2)從系統(tǒng)的藍(lán)圖來看,我們需要一點點來看怎么樣發(fā)現(xiàn)問題,怎么樣解決問題。開個頭,丟個磚頭出來


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

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。