浅析新能源汽车火灾原因及对策

安科瑞 程瑜 187 0211 2087

摘要：新能源汽车具有广阔的发展前景，然而在推广和使用过程中存在一些安全隐患，其中较为突出的是火灾问题。因此，通过分析新能源汽车火灾的主要原因和特点，提出针对性的应对策略与防范对策，包括加强电池安全性能的研发、优化电控系统等。措施的实施有助于减少新能源汽车火灾的发生，保护人民生命财产安全，促进新能源汽车行业的健康发展。

关键词：新能源汽车；火灾；原因

1 新能源汽车的相关概述

1.1新能源汽车的概念

新能源汽车采用非传统车载动力系统，主要或完全依赖非传统车用燃料提供动力。它结合了车辆控制和驱动技术，展现出技术原理、创新技术和结构。当前市面上的新能源汽车种类十分可观，不管是插电式混合动力汽车，还是纯电动汽车都销量很好，此外，燃料电池汽车、混合动力电动汽车以及生物燃烧汽车等也颇受用户的喜爱。随着石油资源日趋枯竭以及传统汽车工业对环境造成的危害越发严重，新能源汽车逐渐成为主流，新能源汽车的产生也在逐渐扩大。目前，我国现代化科技的发展趋势更加强调人性化和可持续发展，对新能源的重视程度也越来越高，基于此，新能源汽车拥有着无限广阔的发展潜力和市场前景。新能源汽车行业的发展逐步改变了当前汽车产业生态，促使整个产业生态向更好的方向不断发展。其中，我国在汽车动力电池方面加大了创新力度，目前的新能源汽车已经可以由多种不同类型、不同特征的动力电池作为动力源，常见的动力电池包括磷酸铁锂电池、钛酸锂电池等，性能良好。

1.2新能源汽车行业树立正确安全理念的必要性

新能源汽车行业迎来了良好的发展契机，与此同时，由新能源汽车引发的火灾事故数量也在持续增加。为了能够让新能源汽车行业实现可持续发展，首先要重新认识新能源汽车，以较高的理念去看待其安全问题，严格树立安全观念。新能源产业作为一种新兴产业，如今发展势头迅猛，大众在关注其产销量的同时对质量也会格外关注。此外，相较于传统的燃油车，新能源汽车出现的时间较短，其生产技术、应用技术等都有较大的发展空间，需要改进和存在安全隐患的地方也较多，如果用户在驾驶过程中存在不恰当之处，很容易引发各类事故。因此，社会大众要更加关注新能源汽车的安全问题，树立正确驾驶及使用观念，充分认识到安全性能在新能源汽车产业发展中的重要性。另外，新能源汽车产业的发展，要增强安全发展意识。产量、销量是新能源产业发展的重要部分，而安全性也是发展的重要部分，安全问题甚至关系到该产业能否实现可持续发展。新能源汽车从业者要充分意识到安全的重要性，才能有效避免产业停滞不前的情况。

2 新能源汽车火灾特点分析

2.1火灾扑救难度较大

若新能源汽车发生火灾或者严重的撞击事故，其内部的动力电池会出现不同程度的损伤、变形，变形后的电池会因泄漏电池液体而引起着火甚至是爆炸，导电介质也会给司机或乘客带来很多威胁，常会引起人员触电。纯电动汽车使用锂离子电池提供动力，但是这种电池很容易引发触电，一旦锂电池同空气相接触，便会因发生剧烈氧化反应而导致爆炸事故的出现，这种情况会更加危险，也会增加救援和处理难度。

2.2需要较长灭火时间

相比于其他类型的电动汽车，纯电动汽车内部的装置更多且分布着更复杂的线路，大部分装置属于易燃物，一旦发生火灾，如果没有采取措施任由其自由燃烧，那么火焰会持续燃烧1.5h左右，温度可以达到近1000℃。若汽车的车身或车头着火，会因火势得不到控制而蔓延至整个车身，火势较大的情况下，使用普通灭火器已经效果不大，汽车内部的座椅和护栏等部件也会阻碍救火，因此很难直接将起火点快速扑灭，灭火任务不仅难度大，而且耗费的时间也会更长。

2.3容易造成人员伤亡与财产损失

相比传统燃油汽车，新能源汽车更加环保，为人们的出行带来了便利。但是近年来，新能源汽车火灾事故时有发生，造成了一定的人员伤亡。与燃油汽车不同，新能源汽车的电池燃烧速度更快，燃烧时会产生大量有毒气体，且在发生火灾后，车门会难以打开，这对车内人员的逃脱带来阻碍。如果车内驾驶员和乘客已经受伤，那么逃离和救援难度更大。电动车的动力源来自电池，当汽车燃烧后，汽车功能无法正常使用，这在很大程度上影响到了车内人员的逃生，对车内及周围人员的生命安全造成威胁，如果人员无法逃脱，很容易发生伤亡。尤其是纯电动汽车，一旦发生火灾锂电池将无法再使用，整辆车可能会迅速燃烧甚至发生爆炸，此时不仅汽车会受到较大损失，周围物体也会受到影响。

3 电动汽车火灾统计分析

本文参考了《中国消防年鉴》等重要资料，对发生在2011年至2020年间的典型电动汽车火灾事故进行了详细统计。统计所得的结果有助于相关人员获知事故发生的规律和特征，有助于消防人员采取有针对性的灭火措施，这些策略能够为减少此类事故的发生和降低其危害提供参考。

3.1事故发生原因统计分析

短路和电器故障是新能源汽车发生火灾的主要原因，这些原因导致的火灾事故占据了总数的80%。新能源汽车内的电池一旦出现故障，电池内部温度会在短时间内急剧升高，冲破电池外壳，而新能源汽车内部大部分装置和管线都属于可燃物，一旦接触到火焰就会在短短几秒钟内迅速燃烧、蔓延。而电池过充导致新能源汽车发生火灾的原因占比约为15%。人们不规范的充电习惯是造成电池过充的主要原因，很多人为了方便通常会选择在夜间充电，而充电时间通常为一整晚，这种行为为发生火灾埋下了隐患。且充电过程基本上属于无人监管的状态，一旦发生火灾，很难及时发现及扑灭。另外，自燃、改装、人为纵火等其他行为也是引发新能源汽车火灾的原因。

3.2火灾发生时间段分析

相关数据显示，新能源汽车火灾的高发时段主要集中在凌晨0点至早上6点，这个时段的火灾占比达到了79%。如前所述，电池过充问题很常见，也易引发火灾，过充大多是由于居民充电习惯不好。部分人习惯在夜间充电，时间基本上在夜间10点之后，人们在睡眠中警惕性较低，无法及时关注到充电异常情况。因此，夜间、凌晨是新能源汽车发生火灾事故的高发时段,此时段内的危险很难及时被人发现，这就导致电池在燃烧后无法及时被扑灭，而人们发现火灾时火势已经蔓延开，甚至会影响到周围建筑，造成人员伤亡和财产损失。而晚间6点到深夜12点这段时间内火灾数量占比为13%,这个时间段是大部分人的下班时间，人们通常会选择下班到家后直接进行充电。由于这个时间段内仍有大部分人处于活动状态，因此此时段发生火灾的概率会低于凌晨。在早上6点至中午12点、中午12点至晚上6点这两个时间段内的火灾概率相对较低，分别为6%和2%,此时段内是新能源汽车使用频率较高的时间，且又处于白天，人员活动情况也比较频繁，所以火情更容易被发现和处理，火灾引发的伤亡情况和财产损失也相对少一些。

3.3火灾发生季节分析

新能源汽车火灾的发生频率在不同季节中存在差异。从数据来看，秋季和冬季是新能源汽车火灾的高发期，占比分别为36%和26%。相比之下，夏季和春季的火灾发生频率较低，占比分别为25%和13%。这不仅与电池性能有关，也与气温和空气湿度等因素有关。人们常说“天干物燥，小心火烛”这句话，可见干燥的天气更容易发生火灾。再加上秋冬季节气温较低，对汽车电池性能造成一定影响，此时若电池过充，易发生电池短路和泄漏的情况，进而引发火灾。而夏季和春季虽然温度较高，但是这个季节内雨水较多，空气也更加湿润，不易引发火灾。

4 引发新能源汽车火灾的主要原因

4.1汽车电池功能及相关技术不够完善

我国新能源汽车的相关技术正处于发展阶段，相关设备的研发并不完善，尤其是电池相关的技术研发。目前国内新能源汽车的电池普遍存在升温过高、在超过一定温度后就会燃烧的问题，而电池一旦燃烧，很容易引发较大的火灾。虽然燃油车自燃的现象并不少见，但新能源汽车的火灾更难被扑灭。从各类新能源汽车火灾事故案例中可以发现，新能源汽车发生火灾的比例是低于传统燃油车的，但是传统燃油车的保有量却明显高于新能源汽车。这是因为新能源汽车主要起火点在于电池部分，电池功能问题会引发火灾，且电池一旦报废，汽车整体的损失就会更大。汽车电池成为引发火灾的“元凶”,成为“元凶”的原因是电池常出现短路、电池液体泄漏以及电池连接不合理等问题，电池处在接触不良状态。此外，如前文所述，电池过充和过度放电也是引发火灾的重要原因。

4.2新能源汽车产业发展质量以及相关技术有待提升

目前，我国新能源汽车行业的发展速度非常快，展现出广阔的发展前景。由于起步时间相对较晚，相关技术尚未完全成熟，整个产业的发展质量和相关技术仍有待提高，许多问题仍待解决。从当前新能源产品的技术研发情况和应用情况来看，新能源汽车的相关技术与传统的燃油车的相关技术仍有较大差距。

4.3大众普遍缺乏足够的安全防范意识

新能源汽车属于全新的领域，所运用的技术和理念也较为新颖，相关部门、企业乃至群众都较为缺乏安全防范意识和防火意识，同时也缺乏科学有效、完善合理的安全管理制度。新能源汽车的安全问题尤其是电池充电这部分，相关部门和企业并没有对此进行规划和总结，充电基础设施并不完善，数量也相对较少，相关部门对这方面的管理不够深入，群众安全意识比较淡薄。很多用户由于缺乏相关知识和安全意识，容易进行违规操作。同时，用户对检修和保养等方面的了解不足，无法及时发现汽车存在的问题，这也为火灾的发生埋下了隐患。

5 新能源汽车火灾问题防范对策

5.1不断优化和改进电池材料及相关技术

电池的稳定性高，能够在很大程度上避免新能源汽车火灾事故的发生，而优化和改进电池材料及相关技术能够有效提高电池的稳定性。一，在生产新能源汽车时，首要任务是确保汽车配备符合标准、性能稳定且高效的电池。这不仅是为了保障安全，也是为了赋予车辆更高的质量、更稳定的性能。二，保障车辆内部的电控系统处在平稳运行状态。使电池保持在合理工作环境中，电池使用良好的情况下不易出现火灾。因此相关人员要优化电池，不仅要保证产品的质量和安全，还要提高其实用性。这样，优化后的电池才能投入实际使用。三，在优化和改进新能源电池的过程中，还要优化和规范电池的使用方式，具体来说就是要尽可能统一电池的使用方式和充电方式，这样才能让电池使用更加规范，减少火灾的发生。四，电池技术要根据不同类型新能源汽车的实际需要采取相应的火灾防护措施，如电池冷却、电池隔热、室息措施等。在所有类型的电池中，锂离子电池热失控相对更加严重，一旦锂电池发生燃烧，很难对其扑灭，锂电池通常只有自行燃烧完毕后才能熄灭火焰，但是在锂电池出现热失控的初期阶段采取有效的预警措施和防护手段，及时控制热失控传播，就能够有效避免电池燃烧。

5.2熟练掌握电池灭火方法以及加强火灾处置工作

当新能源汽车发生火灾后，需要在场能够正常活动的人员在及时启动紧急处理工作，采取相应的处理措施，并及时拨打119。首先，消防救援队伍要及时紧急召集充足的人员，调集相应的装备赶往火灾现场开展救援。新能源汽车电源一旦起火，很难在燃烧过程中扑灭火焰。因此，相关人员要立即断开车辆电源，并将车辆钥匙放置在距离车辆较远的位置，或者将其放入信号屏蔽袋中，避免车辆再次启动。其次，参与火灾救援的人员要加强个人防护措施，确保在救火过程中佩戴绝缘手套，以防止因故障产生的电击。另外，在灭火过程中还需要注意预防高温毒气。新能源汽车与传统燃油汽车的区别是动力源不同，新能源汽车的动力来源是电。在火灾发生时，传统燃油汽车所使用的汽油燃烧温度只有500℃,而新能源汽车的电池起火后温度高达1000℃,新能源汽车除了火灾温度过高，可能会伴有漏电危险外，电池还会因燃烧释放氟化氢、氰化氢等有毒有害气体。如果消防员未佩戴空气呼吸器、专业面罩等防护用具，就会吸入有毒气体，进而威胁到健康和安全。因此，消防人员及其他灭火人员要佩戴好能够正常使用的呼吸器，并选择相应的灭火剂。要准确判断火灾火势。目前市场上的大部分新能源汽车所配备的电池是锂离子电池，并且大部分汽车品牌也会在为用户提供的应急救援手册标注出灭火方法。通常情况下，锂电池一旦燃烧很难被扑灭，并且燃烧时间较长，可达24h。在电池燃烧的时间内，电池内部一直会处于高温状态，因此在灭火过程中，电池不再产生烟雾后1h内仍然要对其进行监控，否则很容易出现复燃的情况。

5.3做好火灾现场清理工作

进行新能源汽车火灾现场清理工作的主要目的在于防止再次发生意外伤害，因此在开展工作过程中要时刻保持谨慎、细致的状态，切忌麻痹大意，一旦发生二次伤害，后果不堪设想。开展火灾现场清理工作，首先要将涉事车辆的温度降至安全范围，之后再将车辆现场移交给车主或相关部门。在移交过程中，工作人员要提醒车主或相关部门采取正确的运转方法或处理方法，避免出现二次伤害。其次，工作人员在引导现场人员进行撤离的过程中，要认真清点人数，并整理好火灾处理设备和器材，并将现场垃圾清理干净。工作人员要认真检查事故现场，防止遗漏事故现场物品，避免因事故现场物品丢失而导致无法查清事故原因的情况。工作人员在车辆移交工作结束后还要协助相关部门和相关人员探查事故原因。

5.4相关部门要加大管理力度

相关部门要加强对新能源汽车的管理，才能有效减少火灾事故的发生。

首先，相关管理部门要对新能源汽车的锂电池生产出台更加严格、有效的安全标准和生产规范，确保新能源汽车在制定好的安全生产标准的指导下拥有更好的质量，还要进一步细化完善相关生产标准，同时要加强对新能源汽车的全过程管理，从生产到投入使用再到报废停用的整个过程，都要依照标准进行安全管理。相关部门还要出台更加具体的法律法规，从企业到消费者再到执法部门全部做到有法可依，从法律角度有力规范新能源汽车的生产和使用。

其次，消防部门是处理和解决新能源汽车火灾的主要部门，因此，消防部门要针对新能源汽车火灾制定具有针对性的灭火方案。与传统燃油汽车相比，新能源汽车引发的火灾具有更大的危险性，同时危害更大，因此灭火救援行动要更具针对性和科学性。

救援方案要注意以下几方面：①了解火灾情况，有效规避风险；②快速疏散人群，防止高温毒气伤害到无保护人员；③在灭火过程中，要科学选择灭火剂，确保其能够有效扑灭火灾，并防止火灾复燃和产生毒气；④火灾扑灭后，要做好善后工作，清理现场并调查火灾原因。要及时总结事故教训和灭火经验，这些都会成为相关人员在进行后续灭火工作时的重要参考依据。

6 安科瑞汽车充电桩运营管理平台

充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理、提供充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过APP或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，同时也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。通过智能监控设备，对充电桩的功率、电压、电流等参数进行实时监控，及时发现和处理充电桩故障和异常情况对充电桩的功率进行控制和管理，确保充电桩在合理的功率范围内充电，避免对电网造成过大的负荷。

6.1 功能介绍

6.1.1 充电服务

充电设施搜索，充电设施查看，地图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等。

6.1.2 首页总览

总览当日、当月开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。

6.1.3 交易结算

充电价格策略管理，预收费管理，账单管理，营收和财务相关报表。

6.1.4 故障管理

故障管理故障记录查询、故障处理、故障确认、故障分析等管理项，为用户管理故障和查询提供方便。

6.1.5 统计分析

统计分析支持运营趋势分析、收益统计，方便用户以曲线、能耗分析等分析工具，浏览桩的充电运营态势。

6.1.6 运营报告

按用户周期分析汽车、电瓶车充电站、桩运行、交易、充值、充电及报警、故障情况，形成分析报告。

6.1.7 APP、小程序移动端支持

通过模糊搜索和地图搜索的功能，可查询可用的电桩和电站等详细信息。扫码充电，在线支付:扫描充电桩二维码，完成支付，微信支付完成后，即可进行充电。

6.1.8 资源管理

充电站档案管理，充电桩档案管理，用户档案管理，充电桩运行监测，充电桩异常交易监测。

6.2 产品选型

名称	型号	图例	功能
交流充电桩	AEV-AC007D系列		● 急停保护 ● 漏电保护（选配） ● 防雷保护 ● 过热保护 ● 接地保护 ● 短路保护 ● 过载保护 ● 过压保护 ● 浪涌保护 ● 欠压保护
	AEV200-AC007D系列
互联网版本 汽车充电桩	AEV200系列		● 高性能STM芯片 ● 人机交互界面 ● 完善的保护功能 ● 高性能性价比 ● 智能型RS232/RS485/CAN以太网通讯 ● 无线通信功能 ● 双枪智能输出
国网标准化版本 汽车充电桩	AEV300系列		电网版本符合新标准，同时又符合新电网公司企业标准，满足电网平台接入标准

6.3 改造项目充电桩配置安装表

表6.1 改造项目充电桩配置安装表

7 安科瑞智慧用电管理云平台

安科瑞AcreICloud-6000安全用电管理云平台是针对我国当前电气火灾事故频发而研发的一套电气火灾预警和预防管理系统。该系统是基于移动互联网、云计算技术，通过物联网传感终端，将办公建筑、学校、医院、工厂、体育场馆、宾馆、福利院等人员密集场所的电气安全数据，实时传输至安全用电管理服务器，为用户提供不间断的数据跟踪、统计分析和安全监管。平台将发现的各种安全隐患信息及时告警提醒，并推送给相关人员，以便及早发现和消除隐患，真正做到防患于未然。

7.1功能介绍

7.1.1实时监测

可查看设备的状态、实时数据、历史数据，巡检记录和报警信息。

7.1.2报警推送

可提供短信、邮件、APP推送、语音外呼、语音播报、微信小程序推送、微信公众号推送、钉钉推送通知等多种方式进行异常通知。

7.1.3隐患管理

隐患查询→隐患派发→隐患处理，通过隐患的完整流程，形成闭环，跟踪每一个隐患的工单状态。

7.1.4远程控制

管理人员可以远程设定探测器的各种参数值，或者对监控设备进行分闸、合闸、复位、消音、自检和远程设置等操作，方便管理，同时提高工作效率。

7.1.5用户报告

针对项目一个周期内的用电数据进行汇总，生成安全用电分析报告。

7.2产品选型

名称	型号	图片	功能
智慧用电 在线监测装置	ARCM300T-Z型		●支持1路剩余电流和4路温度检测； ●三相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在低压柜出线回路和楼层配电箱内。
	ARCM300D-Z型		●支持1路剩余电流和2路温度检测； ●单相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液品显示，声光报警； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
	ARCM300-Z型		●支持1路剩余电流和4路温度检测； ●三相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在低压柜出线回路和楼层配电箱内。
	ARCM300-ZD型		●支持1路剩余电流和2路温度检测； ●单相电压、电流、频率、功率和电能等电参量检测； ●具有漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示，声光报警； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
	ARCM310-NK型		●实时监测回路剩余电流、温度、单/三相电流、电压、频率、功率和电能等参量； ●具有剩余电流、超温、过欠压和过流等保护功能； ●带开合闸控制功能； ●支持RS485通讯，标准Modbus-RTU协议； ●导轨式安装； ●声光报警，LCD液晶显示； ●可选配4G上传功能； ●适用于0.4kV电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统。
故障电弧 探测器	AAFD-40Z		●实时监测单相回路的故障电弧； ●支持1路剩余电流、2路温度、单相电压、电流、功率、电能等电参量，RS485通讯，支持4G上传方案； ●具有故障电弧、漏电、超温、过欠压、过流等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配46无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内，额定电流40A以内。
多回路 故障电弧	AAFD-DU型		●实时监测32路的故障电弧； ●支持1路剩余电流、4路温度检测； ●具有故障电弧、漏电、超温等多种保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●一般设置在三级配电箱出线回路和PZ30箱内。
故障电弧 传感器	AAFD-DU-M7/M12		●具有光报警功能； ●采用二总线通讯，螺钉固定安装； ●可检测回路中的故障电弧； ●需与故障电弧集中显示单元配套使用。
电气防火 限流式保护器	ASCP200系列		●150μs内短路限流； ●支持1路剩余电流、1路温度检测； ●具有过载、超温、过欠压、漏电保护功能； ●支持本地485通讯，可选配4G/NB无线上传功能； ●导轨式安装，LCD液晶显示； ●额定电流单相40A、63A。

7.3 现场图片

安装在汽车充电桩前端

电动汽车充电桩集中安装

8 结束语

目前，我国新能源汽车的产量和销量迅速增长，其适用范围也在不断扩大。新能源汽车在成为社会大众关注的同时，其相关技术也在不断发展。但是随着越来越多新能源汽车被投入到使用中，由其引发的火灾事故风险也在不断增加。为了有效保障人民的生命财产安全，维护好社会的稳定，需要深入研究和分析新能源汽车火灾的原因，并找到具有针对性的应对措施，才能有效解决新能源汽车火灾问题，推动我国新能源汽车可持续发展。

参考文献

[1]李明.电动汽车火灾预防研究内容及应注意的问题[J].中文科技期刊数据库(文摘版)经济管理，2016(4):282.

[2]左乾正.世博园区新能源汽车火灾安全评估及其技术防范措施[C].中国消防协会电气防火专业委员会十六次电气防火学术研讨会.2014.

[3]唐博，王立华，康进军.汽车火灾特性及“油电一体化”事故成因调查技术路线研究[J].宁夏工程技术，2022(2):166-170+175.6

审核编辑 黄宇