淺談地下車庫電動汽車火災施救策略與研究

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：地下車庫作為城市建設中不ke或缺的重要設施，承載著大量車輛和人員。當前，新能源電動汽車持續(xù)發(fā)展，逐漸成為主流，同時新能源電動汽車火災事故的發(fā)生給地下車庫安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。為有效防范和撲救地下車庫新能源電動汽車火災，需要采取科學的策略和應對技術(shù)?；诖耍疚暮喴懻摿诵履茉措妱悠嚻鸹鸬闹饕蚝突馂奶攸c，深入探討新能源電動汽車火災撲救策略與技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：地下車庫；新能源電動汽車火災；撲救策略

引言

地下車庫的特殊環(huán)境使得火災撲救變得更加困難和復雜，加之新能源電動汽車的電池特性和安全隱患，火災一旦發(fā)生往往具有較大的危害性和風險性。因此，研究新能源電動汽車火災撲救策略與技術(shù)顯得尤為迫切。通過制定科學、合理的火災預防計劃、建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)和應急預案以及引入滅火裝備和技術(shù)手段，能夠有效提升地下車庫新能源電動汽車火災撲救的應對能力和效率，程度降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

一、新能源電動汽車起火的主要原因

1.電池老化

隨著電池使用時間的延長和充放電循環(huán)次數(shù)的增多，電池內(nèi)部的化學反應會逐漸失活，導致電池容量、能量密度降低，電阻增加，電壓波動加劇，從而影響電池的性能表現(xiàn)。失活的電池在充電、放電過程中易出現(xiàn)異常，增加了電池發(fā)生問題的風險，一旦出現(xiàn)過充、過放或短路等情況，就有可能引發(fā)火災。在電池老化過程中，電池內(nèi)部的隔膜、電解質(zhì)等關(guān)鍵部件會逐漸受損，隨著時間的推移，出現(xiàn)內(nèi)部短路的可能性也在增加。一旦電池內(nèi)部短路，會導致電池內(nèi)部能量迅速釋放，產(chǎn)生大量高溫煙氣和熱量，進而引發(fā)電池著火或爆炸，造成嚴重的安全事故。隨著電池老化，電池內(nèi)部的自放電率會增加，電池內(nèi)部的熱量產(chǎn)生速度也會加快。當電池在充電、放電或高溫環(huán)境下工作時，由于老化引起的內(nèi)部電阻增加，會導致電池發(fā)生過熱現(xiàn)象，過度的高溫會導致電池結(jié)構(gòu)及電解質(zhì)破壞，進而引發(fā)電池著火，甚至爆炸，威脅乘車人員和車輛安全。

2.物理破壞

地下車庫環(huán)境對電池系統(tǒng)的溫度和濕度有一定要求，但地下車庫內(nèi)的通風和溫濕度控制不如地面環(huán)境穩(wěn)定。當電池系統(tǒng)遭受外部沖擊或壓力、電池包內(nèi)部某些單體短路、發(fā)生極性反應或者過度充放電時，可能導致電池過熱甚至起火。電池單體老化、損壞、絕緣性能下降等問題也可能導致電池系統(tǒng)性能下降，增加了起火風險概率。地下車庫環(huán)境存在各種不確定因素，如地震、洪澇、積水等，這些災害可能導致車庫內(nèi)電氣設備受到損壞，如電線短路、電氣設備損壞等，進而引發(fā)電氣系統(tǒng)故障和火災。地下車庫中灰塵、水汽等環(huán)境因素對電氣設備的影響也需要引起關(guān)注。車庫環(huán)境中可能存在地面不平、墻壁缺陷等問題，可能導致電動汽車的機械部件產(chǎn)生異常磨損、摩擦等，間接導致電動汽車起火事故。例如，車輪、制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等機械部分如果存在損傷、磨損、潤滑不良等問題，也可能引發(fā)電動汽車起火風險。

二、新能源電動汽車火災特點

1.復燃風險高

新能源電動汽車常常在發(fā)生火災后由于電動系統(tǒng)的特殊性，很難及時切斷電源，進一步增加了復燃風險。電池組和控制系統(tǒng)設計使得一旦發(fā)生火災，可能導致電池組無法有效斷電，電池繼續(xù)提供能量支撐火勢，從而增加了火災撲滅后復燃的可能性。在這種情況下，即使表面上已經(jīng)控制住了火勢，但內(nèi)部的電池仍可能繼續(xù)危及安全。由于電動車輛結(jié)構(gòu)的特殊性，一旦發(fā)生火災，火勢往往會迅速擴散到車輛整體，導致綜合燃燒，難以完quan撲滅，進而增加了復燃風險。新能源電動汽車多數(shù)采用大量復合材料和輕質(zhì)材料，這些材料在火災中易燃且難以撲滅。當這些材料發(fā)生燃燒時，火勢難以控制，復燃風險因此大大增加。鋰離子電池是新能源電動汽車主要采用的動力電池，其中包含的鋰金屬或者鋰化合物具有ji強的還原性和燃燒性。一旦電池發(fā)生火災，其中所含的鋰材料在燃燒釋放的氧化劑和熱能的作用下，容易引發(fā)連續(xù)性的化學反應，導致火災復燃。電池內(nèi)部的隔膜破損或者電極材料被過度加熱也會導致火災難以迅速撲滅和易復燃。

2.風險系數(shù)大

新能源電動汽車涉及復雜電池系統(tǒng)、高壓電源、電氣系統(tǒng)等多種部件，一旦其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都有可能引發(fā)火災。電池系統(tǒng)是新能源電動汽車的重要組成部分，一旦電池起火，由于電池具有大容量、高能量密度特點，火勢蔓延迅速，極易引發(fā)爆炸，增加了滅火難度。由于新能源電動汽車內(nèi)部多采用大容量的鋰電池，一旦發(fā)生火災，火勢往往迅速蔓延，鋰電池燃燒釋放的火焰溫度高，容易引發(fā)周圍車輛和可燃物體的燃燒。新能源電動汽車車身結(jié)構(gòu)較為封閉，滅火劑不能有效進入著火車輛內(nèi)部，導致火勢更難控制。新能源電動汽車搭載的鋰電池等高能量密度電池一旦起火，火勢難以被快速控制，鋰電池在燃燒過程中會釋放出大量的有毒氣體，加劇了火災燃燒速度，使滅火工作更為困難。新能源電動汽車火災釋放的有毒煙霧、有害氣體和化學物質(zhì)可能對周邊環(huán)境和人員健康造成危害，尤其在封閉空間如地下車庫等場所，一旦發(fā)生新能源電動汽車火災，高溫煙霧難以排除，對逃生和滅火工作都帶來挑戰(zhàn)。

三、地下車庫新能源電動汽車火災撲救策略

1.風險評估

地下車庫是一個可能發(fā)生新能源電動汽車火災的重要場所，制定有效的火災撲救策略至關(guān)重要。在制定火災撲救策略前，需要進行全面的風險評估，根據(jù)車輛類型、動力來源、儲存條件和災情形勢，綜合研判現(xiàn)場災害等級、發(fā)展態(tài)勢和安全風險，制定相應的應對措施。地下車庫的布局、通風系統(tǒng)、防火設施等直接影響火災撲救的難易程度，需要詳細分析車庫的結(jié)構(gòu)特點、建筑材料、通風情況、疏散通道、消防設施等情況，確定可能存在的風險點和薄弱環(huán)節(jié)，以便針對性制定相應的火災撲救策略。新能源電動汽車的大容量電池、高壓系統(tǒng)等特點可能會增加火災發(fā)生概率和撲救難度，需要對新能源電動汽車的充電設施、電池管理系統(tǒng)、電池材料等進行詳細評估，以識別潛在的火災風險，并根據(jù)評估結(jié)果采取相應的防范措施和撲救策略。地下車庫通常會有大量行人，需要評估車庫內(nèi)人員密集度、疏散通道、緊急疏散設施等，確定火災發(fā)生時可能出現(xiàn)的人員疏散困難情況，以便調(diào)整火災撲救策略和應急方案。地下車庫的封閉性和通風情況可能會導致火災煙氣排放困難，也可能對地下空間的環(huán)境造成影響，需要評估地下車庫的環(huán)境因素、空氣流通情況、防排煙系統(tǒng)設置等，確定火災撲救過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境污染，并制定相應的防范措施和撲救策略。地下車庫的消防設施包括滅火器、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、火災自動噴淋系統(tǒng)、應急照明、疏散指示標識等，需要評估消防水源、消防救援通道等情況，確定可用的救援資源和應急響應方案以及可能存在的不足之處，以便加以改進和補充。

2.現(xiàn)場管控

地下車庫作為新能源電動汽車停放和充電的重要場所，一旦發(fā)生火災將會對現(xiàn)場人員和設施造成重大危害，制定科學有效的火災撲救策略及現(xiàn)場管控至關(guān)重要。

（1）一旦發(fā)現(xiàn)地下車庫內(nèi)有火情，首要任務是迅速啟動火災報警系統(tǒng)并進行緊急通知，警報信號能夠迅速傳達給所有現(xiàn)場人員，包括車庫內(nèi)的車主、管理人員以及消防救援人員，以便他們做出應對。

（2），要做好對車輛的疏散工作，確保車輛不會阻礙疏散通道和消防車輛的進出。

（3）針對火災發(fā)生的具體位置，及時封閉相鄰區(qū)域，避免火勢蔓延和煙霧進入其他區(qū)域。應關(guān)閉通風系統(tǒng)以阻止煙氣擴散，防止對人員造成更大傷害。

（4）對于電動車輛，應立即停止充電和啟動狀態(tài)，以防止電池過載引發(fā)更大火災。要及時切斷相關(guān)區(qū)域的電力供應，避免電力系統(tǒng)成為火災的助燃源。

（5）在火災撲救過程中，要設置警戒線和feng鎖區(qū)域，確?，F(xiàn)場周邊安全。

3.火災處置技術(shù)

在火災發(fā)生時，首要任務是確保車庫內(nèi)的人員安全疏散。應設立疏散通道，確保通道暢通無阻。車庫內(nèi)應急照明設備應在電力故障時仍能提供照明，疏散人員時應有序、迅速，避免踩踏事件發(fā)生，應制定疏散計劃，明確疏散路線和安全區(qū)域。在火災處置過程中，應根據(jù)火災發(fā)生位置和規(guī)模，判斷新能源電動汽車數(shù)量和位置，以確定應對措施。對于起火的電動汽車，應切斷其電力供應，避免火勢蔓延，利用車庫內(nèi)部的消防設施器材，如滅火器、室內(nèi)消火栓等，進行初期滅火作業(yè)，爭取滅早滅小。當初期滅火無法控制時，應迅速疏散車庫內(nèi)人員，封閉相鄰區(qū)域，防止火勢擴散。消防救援人員到場展開新能源電動汽車滅火作戰(zhàn)行動時，應科學采用排煙降毒、分隔保護、分區(qū)作業(yè)、冷卻降溫、破拆清障等處置措施，應盡可能避免直流水沖擊電池組，以防止水與電池發(fā)生化學反應，加劇火勢蔓延。如果火情無法迅速控制，應使用車輛底盤冷卻套件、車輛圍擋與高倍數(shù)泡沫配合，對起火車輛和受威脅車輛底盤以下部位進行覆蓋，避免煙氣析出，并加強現(xiàn)場排煙，防止高溫煙氣聚集。在無人員被困的情況下，還可以考慮使用液態(tài)氮滅火技術(shù)，通過向火災區(qū)域噴射液態(tài)氮，使火災現(xiàn)場降溫，在缺氧環(huán)境下抑制火焰，以實現(xiàn)火災撲救。在滅火過程中，應針對地下車庫的特殊環(huán)境條件展開滅火作業(yè)。地下車庫的通風條件較差，多為封閉空間，在滅火作業(yè)中，需要及時排除車庫內(nèi)的煙霧，確保通風系統(tǒng)暢通，以減少煙氣對人員造成的影響，加速火災撲滅過程。應確保緊急疏散通道暢通，以便在必要時迅速疏散被困人員，保障人員生命安全。針對大規(guī)?；馂?，需加強與周邊地區(qū)的聯(lián)防聯(lián)控，爭取更多的應急救援力量，提高火災處置效率。在火災撲救過程中，應建立現(xiàn)場指揮部，對火災情況進行實時監(jiān)控和指揮調(diào)度?，F(xiàn)場指揮部應具備通信設備、監(jiān)控系統(tǒng)等，以協(xié)調(diào)各方應急救援力量，確保救援工作有序展開。

4.事故責任排查和認定

在地下車庫發(fā)生新能源電動汽車火災后，災后事責任排查和認定是必bu可少的一環(huán)，有助于查明事故原因、明確責任主體，提供依據(jù)進行后續(xù)處理和預防措施。

（1）在事故發(fā)生后，立即組織相關(guān)人員進行現(xiàn)場勘察。重點收集與火災有關(guān)的物證和證據(jù)，包括火源位置、火勢擴散情況、車輛殘骸、火災痕跡等，收集監(jiān)控錄像、事故報告、目擊證人證言等相關(guān)資料，并對現(xiàn)場進行攝像記錄以

備后續(xù)調(diào)查分析。

（2）完成上述操作后，邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家對火災原因進行技術(shù)鑒定和評估。專家將根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果、物證分析和相關(guān)資料，結(jié)合其專業(yè)知識和經(jīng)驗，對可能的事故原因進行推斷和評估，為責任認定提供客觀依據(jù)。

（3）對相關(guān)責任主體（如車輛所有者、停車場管理方、電動車生產(chǎn)商等）進行調(diào)查和核實，要求相關(guān)責任主體提供相關(guān)證據(jù)、資料和信息，配合調(diào)查人員進行核實，了解各方在事故中的責任程度和可能存在的失誤或疏忽。

（4）完成上述操作后，結(jié)合相關(guān)法律法規(guī)和標準，對事故發(fā)生過程和責任主體的行為是否符合法律規(guī)定進行全面分析，對相關(guān)責任主體可能存在的違規(guī)行為或疏忽大意進行法律責任界定和評估。

（5）通過對現(xiàn)場情況的分析和證據(jù)的收集，盡可能還原事故發(fā)生整個過程。根據(jù)事故發(fā)展軌跡、火源形成的可能途徑等信息，確認火災起因和可能的擴散路徑，為責任認定和事故原因查明提供重要線索。

（6）在各項調(diào)查和分析工作完成后，編制責任認定報告，包括事故起因、責任主體、責任程度評估等內(nèi)容，并提出相應的處理建議和改進措施。根據(jù)責任認定報告，及時處理相關(guān)責任主體，明確責任追究程序和方式。

（7）對事故發(fā)生原因、責任主體的失誤以及調(diào)查認定過程中存在的不足進行總結(jié)和反思，結(jié)合責任認定報告，提出預防類似事故的具體措施和建議，加強安全管理和監(jiān)控，提高應急處置能力，以避免類似事故再次發(fā)生。

四、安科瑞智慧消防云平臺

1平臺概述

安科瑞智慧消防云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對充電站配電系統(tǒng)的運行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進行實時監(jiān)控和預警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災發(fā)生，從而保障人員的生命財產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務"的智慧充電站，提升充電站的社會和經(jīng)濟價值。

2適用場合

可廣泛應用于醫(yī)院、學校、酒店、體育場等公共建筑；商業(yè)廣場、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場所。

3組網(wǎng)架構(gòu)

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由終端感知設備、邊緣計算網(wǎng)關(guān)和能效管理平臺層三個部分組成，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

4參考選型

5相關(guān)產(chǎn)品介紹

5.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能

（1）智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量與計費以及充電過程的聯(lián)動控制等。

（2）智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網(wǎng)絡運營平臺。

（3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，財務報表分析等等。

（4）保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

（5）材質(zhì)可靠：保證長期使用并抵御復雜天氣環(huán)境。

（6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T 20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

（7）資產(chǎn)安全：產(chǎn)品全部由中國平安保險承保，充分保障設備、車輛、人員的安全。

5.2 直流充電樁系列

5.3電氣火災探測器ARCM300-Z

5.4限流式保護器ASCP200

產(chǎn)品功能：

（1）短路保護：保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（2）過載保護：當線路電流過載且持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（3）表內(nèi)超溫保護：當保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號；

（4）組網(wǎng)通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

6平臺功能

6.1 登錄

6.2首頁

平臺首頁顯示充電站的位置及在線情況，統(tǒng)計充電站的充電數(shù)據(jù)

6.3實時監(jiān)控

（1）充電站監(jiān)控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統(tǒng)計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監(jiān)控頁面實時監(jiān)測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統(tǒng)會限制新增開始充電的充電樁的功率，降為50%，當變壓器負荷超過80%時，系統(tǒng)將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為止。如圖所示：

統(tǒng)計當前充電站各充電樁回路的數(shù)據(jù)；通過卡片的形式展現(xiàn)充電樁的數(shù)據(jù)；顯示故障列表；如圖所示：

（2）充電樁監(jiān)控

顯示充電樁充電數(shù)據(jù)；顯示各回路的充電狀態(tài)；可以對充電中的回路進行手動終止；顯示訂單信息、故障信息；如圖所示：

（3）設備監(jiān)控

顯示限流式保護器的狀態(tài)，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，如圖所示：

6.4 故障管理

（1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關(guān)聯(lián)的所有故障信息。如圖所示：

（2）故障派發(fā)

故障派發(fā)中記錄了當前待派發(fā)的故障信息。如圖所示：

（3）故障處理

故障處理中記錄了當前待處理的故障信息。如圖所示：

6.5能耗分析

在能耗分析中，可查看指ding時段關(guān)聯(lián)站點和關(guān)聯(lián)樁的能耗信息并顯示對應的能耗趨勢圖。如圖所示：

6.6故障分析

在故障分析中，可查看相關(guān)時間內(nèi)的故障數(shù)、故障狀態(tài)、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

6.7財務報表

在財務報表中，可根據(jù)時間查看關(guān)聯(lián)站點的財務數(shù)據(jù)。如圖所示：

6.8收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統(tǒng)計、收益變化曲線圖、支付占比餅圖以及實際收益報表。如圖所示：

7案例實景

五、結(jié)語

在地下車庫新能源電動汽車火災撲救策略與技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)探索與研究中，不斷完善火災應對措施，提高應對火災風險的能力和效率。未來，隨著新能源電動汽車的廣泛應用和地下車庫的增多，火災安全問題將更加凸顯，需要不斷探索和創(chuàng)新技術(shù)，提升火災撲救策略的科學性和實用性。

參考文獻

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今日消防，2023，8（10）：107-109．

[4]付秋（1984-），地下車庫新能源電動汽車火災撲救策略與技術(shù)研究.湖南省株洲市消防救援支隊，2024.01

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2019.11版

作者介紹：
任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。