新能源电动汽车事故类型剖析与处置策略探究

安科瑞鲁一扬15821697760

摘要：在新能源汽车装机需求持续增长的背景下，我国新能源汽车火灾数量呈逐年上升趋势。基于此，本文从磷酸铁锂和三元材料的本质安全性入手，深入探讨新能源汽车的事故类型、特点以及灾情特征，并展开灾情研判，详细分析新能源汽车（锂电池）的处置措施，同时提出借助智慧消防解决新能源汽车安全问题的方法，旨在为新能源汽车火灾防控与灭火救援提供全面且具深度的参考依据。

关键词：新能源汽车；火灾事故；处置措施；智慧消防

于碳达峰、碳中和目标的驱动，新能源汽车产业迎来蓬勃发展契机，当下我国已成为全球新能源电动汽车的主要生产大国。在新能源汽车行业发展进程中，一方面，对动力电池更高比能量和更大充电倍率的追求，致使安全隐患有所增加；另一方面，早期投放且技术尚不成熟的新能源汽车运行时长累积，逐步迈入高危阶段，其安全问题已然成为制约汽车行业、电池企业及消防部门的关键因素。近期国内外多起电动汽车自燃及运行途中着火事件频发，引发社会各界与消防救援队伍的高度关注，这无疑给灭火救援工作以及新能源汽车产业的可持续发展带来全新挑战。因此，强化新能源汽车火灾防控与灭火对策研究迫在眉睫。

一、磷酸铁锂和三元材料本质安全剖析

以锂电池为动力源的电动汽车在市场中占据主导地位，当前超 80% 的电动汽车采用锂电池驱动，而常见的锂电池类型主要为磷酸铁锂电池与三元锂电池。于电动汽车应用领域，相较于三元体系锂电池，磷酸铁锂电池具有独特性能特征。其一，磷酸铁锂电池储能相对较低，然其热稳定性表现卓越；受磷酸铁锂材料自身低电子与离子电导率的限制，该电池低温性能欠佳，在 -20℃环境下，其容量仅约为常温的 70%，而相同体系的三元电池容量可达 70% 以上。其二，满电态的磷酸铁锂材料约在 700℃时发生热分解，三元材料则在 200 - 300℃便出现热分解现象，由此可见磷酸铁锂在安全性方面更具优势。此外，磷酸铁锂成本低于三元锂电池。综合二者特性，磷酸铁锂电池凭借成本低廉、循环寿命长以及本质安全性能高等优势，在商用车与物流车领域应用广泛；而三元锂电池则以低温续航能力强、能量密度高成为乘用车的优选。

对于磷酸铁锂电池而言，其内部产生的温度通常较低，低于逸出可燃气体的点火能，需借助外部引火源方能着火；三元锂电池则有所不同，内部温度较高，超出逸出可燃气体的点火能，一旦锂电池外壳破损，便可直接引燃逸出的可燃气体。

从风险视角审视，电动汽车或混合动力汽车与内燃机车的显著区别在于火源的位置与特性。不同的锂电池电化学体系在热失控时，内部发生的副反应各异，产生的温度与压力亦有差别，进而导致着火形式的差异。以三元锂电池为动力的新能源汽车呈现主动式着火特征，着火过程中形成的火焰喷射距离较长，易引发喷射火，喷射距离约为 3 - 5m。以磷酸铁锂电池为代表的则表现为被动式预混气体火形式，一般需外部引火源才可着火，且易形成射流火。但无论何种类型的锂电池，其火灾蔓延速度均较快，这对初期火灾的处置构成严峻考验。

二、事故类型及特点解析

电动汽车安全事故常发生于多种场景，其影响因素错综复杂，致灾机理多元。当前电动汽车着火原因主要涵盖电池问题、碰撞、浸水、零部件故障、使用不当及外界因素等。从着火时车辆的状态来看，包括充电后静置、充电过程以及行驶状态等。由此可明确，电池问题系着火事故的关键诱因，充电过程以及充满电后的静置状态是着火事故的高发环节。从灭火救援维度考量，主要可划分为由电池本身、车辆事故、充换电设施及其他因素引发的安全事故。当电动汽车遭遇碰撞、翻车事故时，电池组可能遭受挤压、穿刺，从而诱发火灾风险；车辆涉水时，电池可能发生短路甚至引发爆炸；车辆充电过程中，过充、大电流等因素亦易引发火灾事故。针对不同事故类型制定精准且具针对性的处理策略，对于快速处置事故、争取救援时间意义重大。

三、消防处置措施探究

（一）灾情特征解读

电动汽车起火根源在于电池热失控，倘若热失控产生的热量无法及时有效排出，高温将加速动力电池老化进程，进而引发火灾甚至爆炸。此灾情本质致使新能源汽车火灾呈现出自带氧、自封闭、易复燃、危害大等显著特点。

（二）灾情研判要点

1. 车辆辨识方法

电动汽车火灾扑救的难点之一在于精准确定电池容量与位置。消防指挥员抵达现场后，首先应借助外部标志识别车辆，例如特斯拉行李箱右侧的 “DUAL MOTOR” 徽标、独特造型的车门等，亦或通过车辆识别号码予以识别，从而确定车辆的制造厂商、型号及生产年份，以获取更为详尽的车辆信息。部分混合动力和电动车型可能难以通过外部标识辨别，但车辆仍会张贴高电压警告标签或其他辅助标识，如日系车 Leaf 上的 “零排放” 标识。通过对车辆的准确辨识，灭火救援人员能够迅速掌握该车的动力电池类型、容量以及高压线路布局等关键结构信息，为后续灭火救援行动的顺利开展筑牢基础。

2. 电源切断策略

消防救援人员到达现场后，针对不同类型车辆应采取相应的电源切断操作。对于乘用车和面包车，拔下钥匙后车辆可自动断开动力电池；物流车则需拔下车头后侧的开关以切断电池供电；大巴车需旋转车体两侧的开关实现断电。同时，依据车辆制动装置特性，确保车辆处于驻车状态。纯电动汽车无发动机运转声音，切不可仅凭此误判车辆已熄火（如 Model 3），若车辆处于前进档或倒档，即便轻踩加速踏板也可能致使车辆快速加速。因此，指挥员务必核实断电情况并确认已启动驻车制动器，按下换档杆端部按钮切换至驻车档。

关闭点火锁钥匙与电源开关，明确电源开关的开合状态，确定负极柱位置并拆下负极线以断开低压蓄电池，但需注意低压蓄电池断开 3 分钟后再开展其他操作程序。在条件许可时，断开维修开关以及动力电池正负极母线，并使用绝缘胶带对动力电池正负极母线插接件及线束端插接件进行绝缘密封处理，以防短路及异物侵入。

若火势处于初期阶段，应即刻执行断电措施，并将车钥匙装入信号屏蔽袋，放置于距车辆 10 米以外区域。在干燥环境下，遇紧急断电需求，指挥员应佩戴绝缘手套拔掉高压盒上的 MSD。若遇雨天或车辆涉水情况，指挥员需及时疏散乘客，并联系车辆销售商等专业人员前来处置。

3. 电池分布识别

不同品牌、不同电池配置的车辆，其动力电池安装位置存在差异。乘用车动力电池通常安装于车厢底盘下方或后排座椅下方。纯电车底盘相对紧凑空旷且电池体积较大，多安装于汽车底盘，如北汽绅宝汽车的电池遍布整个底盘，特斯拉汽车的电池位于底盘副驾驶侧。混合动力汽车电池体积较小，一般布置于后备箱或后排座椅下方。箱式电动货车（物流车）的电池多放置于车体两侧或后侧。重卡汽车（物流车）的电池一般位于驾驶室后侧。纯电动公交车的电池则分布于车顶、底部、后部及尾部。

4. 附件状态确认

需核实车辆的 12V 直流电源是否处于禁用状态，检查安全气囊或预紧装置。由于安全气囊在禁用后仍可保持动力长达 10 秒，即便关闭高压系统，安全气囊仍可能处于激活状态。此外，切勿随意破拆、切割汽车，稍有不慎便可能引发严重的电烧伤、电击及触电事故。

5. 安全距离把控

高压电池组着火时，常伴有呼啸声、爆裂声、电弧或电火花现象，同时需特别留意，随着电池温度持续下降，氟化氢浓度会逐渐升高。2015 年 7 月 22 日厦门锂电池电动汽车火灾案例中，电动车内部出现大电流电弧并将车体击穿。动力电池热失控后，车辆底盘位置的电池包率先产生烟气，烟气浓度逐渐增大，颜色由白转黑且浓度较高时开始有火焰喷出，荷电状态越高反应越剧烈，火焰喷射距离一般可达 2m 以上。安全员在听到爆裂声、嘶嘶声及观察到烟气颜色变化时，应提前预警并确保与事故汽车保持至少 15 米的安全距离。

（三）处置对策制定

针对车辆电池火灾，应选择上风向部署灭火力量，人员务必避开泄漏口等危险区域。鉴于高压电池处于保护壳内，灭火剂难以直接作用于电池，消防指挥员可运用特殊千斤顶或叉车将汽车一侧顶起，安排一支直流水枪冷却底盘，降低电池周边温度。从防火设计角度出发，应在电池组部位设置消防接入口，当火灾处于中期阶段时，可连接消防车、消防栓，迅速将消防水输送至电池热失控部位，有效遏制火灾蔓延与扩大，降低损失。如 2020 年 5 月 29 日河南郑州消防员通过翻转车体拆卸电池成功处置新能源汽车火灾；2021 年 6 月 16 日云南昆明经济开发区大队消防员利用叉车顶起车辆冷却电池表面防止新能源车起火。

采用高精尖装备协同作战。指挥员可调配新型消防灭火机器人出水压制火势、冷却车辆，同时利用大型无人机连接 30mm 水带喷射气液两相灭火剂（全氟己酮和水），快速掌控灾情发展态势，为扑救新能源汽车火灾创造有利时机。

对于充电站火灾，应将其视作带电电气火灾处置。若车辆已接入充电站，在确保安全的前提下应尽快拔下插头，同时切断充电站电源；若充电站内新能源客车电池组发生火灾，指挥员应将重点聚焦于周边充电或停靠车辆的安全防护。

指挥员到达现场后，若察觉有刺激性气味，应配备全套个人防护装备，开启车窗与行李箱促使车辆通风，并采用水驱动排烟机正压排烟或将水枪调整为开花状态稀释烟雾，防止烟雾积聚。

构建新能源汽车安全数据平台与国家智慧消防数据平台的无缝对接机制，借助智慧消防对电动汽车事故实施全天候监测，提前预判并及时预警，为消防救援工作争取宝贵时间并提供数据支撑。

考虑到锂电池具有复燃特性，在扑灭电池明火后，仍需持续出水降温，运用热成像仪与测温仪持续监测电池周边温度，待电池温度降至 160℃以下且确认无复燃风险后，方可整理器材归队。

四安科瑞汽车充电桩运营管理平台

充电运营管理平台作为依托物联网与大数据技术构建而成的充电设施管理体系，具备对充电桩全方位监控、灵活调度以及高效管理的能力。其能够精准呈现充电桩的利用率与充电效率相关数据，从而有效提升用户在充电过程中的体验感与所享受服务的质量水准。用户借助专门的 APP 或者小程序，可提前预定充电时段，如此一来，便能有效规避在充电站耗费大量时间排队等候的不便局面，与此同时，还能为充电站运营方提供更为精确的充电需求信息，为后续开展科学合理的调度工作以及精细化管理奠定坚实基础。借助智能监控装置，平台可对充电桩的功率、电压、电流等关键参数实施实时动态监测，以便能够迅速察觉并妥善处理充电桩可能出现的各类故障以及异常状况。此外，平台还能够对充电桩的功率进行精准调控与科学管理，保障充电桩在适宜的功率区间内稳定运行充电，防止因功率过高而给电网带来过重的负荷压力，确保整个充电系统的安全、稳定与高效运行。

（一）功能介绍

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。

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。

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。

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。

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.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。

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。

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。

（二）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		国家电网平台接入标准

 

（三） 改造项目充电桩配置安装推荐表

表3.1 改造项目充电桩配置安装推荐表

五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。

（一）功能介绍

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。

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。

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。

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。

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。

（二）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。

 

（三） 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

六结语

消防救援队伍应重视以锂电池为载体的新能源汽车火灾扑救规程，从实战化视角出发，谋求新业态灭火理论及战术战法的创新，充分运用现代化精良装备扑救新业态、非常规类火灾。如：消防坦克、无人机等装备。从个人安全防护看，火灾被扑救之后，氟化氢(HF)会保持很高的浓度，消防指战员应特别注意，以防中毒。

审核编辑 黄宇