胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：新能源汽車具有廣闊的發展前景，然而在推廣和使用過程中存在一些安全隱惠，其中突出

的是火災問題。因此，通過分析新能源汽車火災的主要原因和特點，提出針對性的應對策略與防范對策，包括加強電池安全性能的研發、優化電控系統等。措施的實施有助于減少新能源汽車火災的發生，保護人民生命財產安全，促進新能源汽車行業的健康發展。

關鍵詞：新能源汽車；火災；原因

1.新能源汽車的相關概念

1.1新能源汽車的概念

新能源汽車采用非傳統車載動力系統，主要或W全依賴非傳統車用燃料提供動力。它結合了的車輛控制和驅動技術，展現出的技術原理、創新技術和結構。當前市面上的新能源汽車種類十分可觀，不管是插電式混合動力汽車，還是純電動汽車都銷量很好，此外，燃料電池汽車、混合動力電動汽車以及生物燃燒汽車等也頗受用戶的喜愛。隨著石油資源日趨枯竭以及傳統汽車工業對環境造成的危害越發嚴重，新能源汽車逐漸成為主流，新能源汽車的產生也在逐漸擴大。目前，我國現代化科技的發展趨勢更加強調人性化和可持續發展，對新能源的重視程度也越來越高，基于此，新能源汽車擁有著無限廣闊的發展潛力和市場前景。

新能源汽車行業的發展逐步改變了當前汽車產業生態，促使整個產業生態向更好的方向不斷發展。其中，我國在汽車動力電池方面加大了創新力度，目前的新能源汽車已經可以由多種不同類型、不同特征的動力電池作為動力源，常見的動力電池包括磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電池等，性能良好。

1.2新能源汽車行業樹立正確安全理念的必要性

電氣線路過負荷引發火災汽車因線路過載荷引發火災，一般是由于線路實際的負載超過其額定負載,引起整條線路發熱，引起線路外絕緣的燃燒或破損，進而引起線路間的短路，點燃周圍可燃物質引發火災。對汽車內部的裝飾,使電器設備和電器裝置相對增加，如:大功率音響設備、自動報警系統、自動門等,在增加這些設備時,由于接線位置不正確、接線不規范等原因,經常造成部分線路的過載現象，給火災的發生埋下了重大隱患。

新能源汽車行業迎來了良好的發展契機，與此同時，新能源汽車行業迎來了良好的發展契機，與此同時，由新能源汽車引發的火災事故數量也在持續增加。為了能夠讓新能源汽車行業實現可持續發展，首先要重新認識新能源汽車，以的理念去看待其安全問題，嚴格樹立安全觀念。新能源產業作為一種新興產業，如今發展勢頭迅猛，大眾在關注其產銷量的同時對質量也會格外關注。此外，相較于傳統的燃油車，新能源汽車出現的時間較短，其生產技術、應用技術等都有較大的發展空間，需要改進和存在安全隱患的地方也較多，如果用戶在駕駛過程中存在不恰當之處，很容易引發各類事故。因此，社會大眾要更加關注新能源汽車的安全問題，樹立正確駕駛及使用觀念，充分認識到安全性能在新能源汽車產業發展中的重要性。另外，新能源汽車產業的發展，要增強安全發展意識。產量、銷量是新能源產業發展的重要部分，而安全性也是發展的重要部分，安全問題甚至關系到該產業能否實現可持續發展。新能源汽車從業者要充分意識到安全的重要性，才能避免產業停滯不前的情況。

2.新能源汽車火災特點分析

2.1火災撲救難度較大

若新能源汽車發生火災或者嚴重的撞擊事故，其內部的動力電池會出現不同程度的損傷、變形，變形后的電池會因泄漏電池液體而引起著火甚至是爆炸，導電介質也會給司機或乘客帶來很多威脅，常會引起人員觸電。純電動汽車使用鋰離子電池提供動力，但是這種電池很容易引發觸電，一旦鋰電池同空氣相接觸，便會因發生劇烈氧化反應而導致爆炸事故的出現，這種情況會更加危險，也會增加救援和處理難度。

2.2需要較長滅火時間

相比于其他類型的電動汽車，純電動汽車內部的裝置更多且分布著更復雜的線路，大部分裝置屬于易燃物，一旦發生火災，如果沒有采取措施任由其自由燃燒，那么火焰會持續燃燒1.5h左右，溫度可以達到近1000℃。若汽車的車身或車頭著火，會因火勢得不到控制而蔓延至整個車身，火勢較大的情況下，使用普通滅火器已經效果不大，汽車內部的座椅和護欄等部件也會阻礙救火，因此很難直接將起火點快速撲滅，滅火任務不僅難度大，而且耗費的時間也會更長。

2.3容易造成人員傷亡與財產損失

相比傳統燃油汽車，新能源汽車更加環保，為人們的出行帶來了便利。但是近年來，新能源汽車火災事故時有發生，造成了一定的人員傷亡。與燃油汽車不同，新能源汽車的電池燃燒速度更快，燃燒時會產生大量有毒氣體，且在發生火災后，車門會難以打開，這對車內人員的逃脫帶來阻礙。如果車內駕駛員和乘客已經受傷，那么逃離和救援難度更大。電動車的動力源來自電池，當汽車燃燒后，汽車功能無法正常使用，這在很大程度上影響到了車內人員的逃生，對車內及周圍人員的生命安全造成威脅，如果人員無法逃脫，很容易發生傷亡。尤其是純電動汽車，一旦發生火災鋰電池將無法再使用，整輛車可能會迅速燃燒甚至發生爆炸，此時不僅汽車會受到較大損失，周圍物體也會受到影響。

2.4電氣線路漏電、短路引發火災

汽車在行駛過程中的顛簸、振動，易造成車內線路間的相互摩擦,加上車內溫度、濕度等因素以及其它原因的影響,很容易造成車內線路絕緣的自然老化、破損或w全喪失,于是就可能發生漏電或線路間短路的現象,引起可燃物的燃燒起火成災。例如，某施工現場的控掘機其工具箱內存放的鐮刀由于振動將線路的絕緣破壞,鐮刀與線路間發生漏電，引燃了工具箱內的可燃物而引發了火災。

3.電動汽車火災統計分析

本文參考了《中國消防年鑒》等重要資料，對發生在2011年至2020年間的典型電動汽車火災事故進行了詳細統計。統計所得的結果有助于相關人員獲知事故發生的規律和特征，有助于消防人員采取有針對性的滅火措施，這些策略能夠為減少此類事故的發生和降低其危害提供參考。

3.1事故發生原因統計分析

短路和電器故障是新能源汽車發生火災的主要原因，這些原因導致的火災事故占據了總數的80%。新能源汽車內的電池一旦出現故障，電池內部溫度會在短時間內急劇升高，沖破電池外殼，而新能源汽車內部大部分裝置和管線都屬于可燃物，一旦接觸到火焰就會在短短幾秒鐘內迅速燃燒、蔓延。而電池過充導致新能源汽車發生火災的原因占比約為15%。人們不規范的充電習慣是造成電池過充的主要原因，很多人為了方便通常會選擇在夜間充電，而充電時間通常為一整晚，這種行為為發生火災埋下了隱患。且充電過程基本上屬于無人監管的狀態，一旦發生火災，很難快速發現及撲滅。另外，自燃、改裝、人為縱火等其他行為也是引發新能源汽車火災的原因。

3.2火災發生時間段分析

相關數據顯示，新能源汽車火災的高發時段主要集中在凌晨0點至早上6點，這個時段的火災占比達到了79%。如前所述，電池過充問題很常見，也易引發火災，過充大多是由于居民充電習慣不好。部分人習慣在夜間充電，時間基本上在夜間10點之后，人們在睡眠中警惕性較低，無法及時關注到充電異常情況。因此，夜間、凌晨是新能源汽車發生火災事故的高發時段，此時段內的危險很難及時被人發現，這就導致電池在燃燒后無法快速被撲滅，而人們發現火災時火勢已經蔓延開，甚至會影響到周圍建筑，造成人員傷亡和財產損失。而晚間6點到深夜12點這段時間內火災數量占比為13%，這個時間段是大部分人的下班時間，人們通常會選擇下班到家后直接進行充電。由于這個時間段內仍有大部分人處于活動狀態，因此此時段發生火災的概率會低于凌晨。在早上6點至中午12點、中午12點至晚上6點這兩個時間段內的火災概率相對較低，分別為6%和2%，此時段內是新能源汽車使用頻率較高的時間，且又處于白天，人員活動情況也比較頻繁，所以火情更容易被發現和處理，火災引發的傷亡情況和財產損失也相對少一些。

3.3火災發生季節分析

新能源汽車火災的發生頻率在不同季節中存在差異。從數據來看，秋季和冬季是新能源汽車火災的高發期，占比分別為36%和26%。相比之下，夏季和春季的火災發生頻率較低，占比分別為25%和13%。這不僅與電池性能有關，也與氣溫和空氣濕度等因素有關。人們常說“天干物燥，小心火燭"這句話，可見干燥的天氣更容易發生火災。再加上秋冬季節氣溫較低，對汽車電池性能造成一定影響，此時若電池過充，發生電池短路和泄漏的情況，進而引發火災。而夏季和春季雖然溫度較高，但是這個季節內雨水較多，空氣也更加濕潤，不易引發火災。

1. 引發新能源汽車火災的主要原因

4.1汽車電池功能及相關技術不夠完善

我國新能源汽車的相關技術正處于發展階段，相關設備的研發并不完善，尤其是電池相關的技術研發。目前國內新能源汽車的電池普遍存在升溫過高、在超過一定溫度后就會燃燒的問題，而電池一旦燃燒，很容易引發較大的火災。雖然燃油車自燃的現象并不少見，但新能源汽車的火災更難被撲滅。從各類新能源汽車火災事故案例中可以發現，新能源汽車發生火災的比例是低于傳統燃油車的，但是傳統燃油車的保有量卻明顯高于新能源汽車。這是因為新能源汽車主要起火點在于電池部分，電池功能問題會引發火災，且電池一旦報廢，汽車整體的損失就會更大。汽車電池成為引發火災的“元兇"，成為“元兇"的原因是電池常出現短路、電池液體泄漏以及電池連接不合理等問題，電池處在接觸不良狀態。此外，如前文所述，電池過充和過度放電也是引發火災的重要原因。

4.2新能源汽車產業發展質量以及相關技術有待提升

目前，我國新能源汽車行業的發展速度非常快，展現出廣闊的發展前景。由于起步時間相對較晚，相關技術尚未w全成熟，整個產業的發展質量和相關技術仍有待提高，許多問題仍待解決。從當前新能源產品的技術研發情況和應用情況來看，新能源汽車的相關技術與傳統的燃油車的相關技術仍有較大差距。

4.3大眾普遍缺乏足夠的安全防范意識

新能源汽車屬于全新的領域，所運用的技術和理念也較為新穎，相關部門、企業乃至群眾都較為缺乏安全防范意識和防火意識，同時也缺乏科學有效、完善合理的安全管理制度。新能源汽車的安全問題尤其是電池充電這部分，相關部門和企業并沒有對此進行規劃和總結，充電基礎設施并不完善，數量也相對較少，相關部門對這方面的管理不夠深入，群眾安全意識比較淡薄。很多用戶由于缺乏相關知識和安全意識，容易進行違規操作。同時，用戶對檢修和保養等方面的了解不足，無法及時發現汽車存在的問題，這也為火災的發生埋下了隱患。

1. 新能源汽車火災問題防范對策

5.1不斷優化和改進電池材料及相關技術

電池的穩定性高，能夠在很大程度上避免新能源汽車火災事故的發生，而優化和改進電池材料及相關技術能夠有效提高電池的穩定性。一，在生產新能源汽車時，首要任務是確保汽車配備符合標準、性能穩定的電池。這不僅是為了保障安全，也是為了賦予車輛更高的質量、更穩定的性能。二，保障車輛內部的電控系統處在平穩運行狀態。使電池保持在合理工作環境中，電池使用良好的情況下不易出現火災。因此相關人員要優化電池，不僅要保證產品的質量和安全，還要提高其實用性。這樣，優化后的電池才能投入實際使用。三，在優化和改進新能源電池的過程中，還要優化和規范電池的使用方式，具體來說就是要盡可能統一電池的使用方式和充電方式，這樣才能讓電池使用更加規范，減少火災的發生。四，電池技術要根據不同類型新能源汽車的實際需要采取相應的火災防護措施，如電池冷卻、電池隔熱、室息措施等。在所有類型的電池中，鋰離子電池熱失控相對更加嚴重，一旦鋰電池發生燃燒，很難對其撲滅，鋰電池通常只有自行燃燒完畢后才能熄滅火焰，但是在鋰電池出現熱失控的初期階段采取有效的預警措施和防護手段，及時降低熱失控傳播，就能夠有效避免電池燃燒。

5.2熟練掌握電池滅火方法以及加強火災處置工作

當新能源汽車發生火災后，需要在場能夠正常活動的人員啟動緊急處理工作，采取相應的處理措施，并及時B打119。首先，消防救援隊伍要緊急召集充足的人員，調集相應的裝備趕往火災現場開展救援。新能源汽車電源一旦起火，很難在燃燒過程中撲滅火焰。因此，相關人員要立即斷開車輛電源，并將車輛鑰匙放置在距離車輛較遠的位置，或者將其放入信號屏蔽袋中，避免車輛再次啟動。其次，參與火災救援的人員要加強個人防護措施，確保在救火過程中佩戴絕緣手套，以防止因故障產生的電擊。另外，在滅火過程中還需要注意預防高溫毒氣。新能源汽車與傳統燃油汽車的區別是動力源不同，新能源汽車的動力來源是電。在火災發生時，傳統燃油汽車所使用的汽油燃燒溫度只有500℃，而新能源汽車的電池起火后溫度高達1000℃，新能源汽車除了火災溫度過高，可能會伴有漏電危險外，電池還會因燃燒釋放氟化氫、氰化氫等有毒有害氣體。如果消防員未佩戴空氣呼吸器、專業面罩等防護用具，就會吸入有毒氣體，進而威脅到健康和安全。因此，消防人員及其他滅火人員要佩戴好能夠正常使用的呼吸器，并選擇相應的滅火劑。要準確判斷火災火勢。目前市場上的大部分新能源汽車所配備的電池是鋰離子電池，并且大部分汽車品牌也會在為用戶提供的應急救援手冊標注出滅火方法。通常情況下，鋰電池一旦燃燒很難被撲滅，并且燃燒時間較長，可達24h。在電池燃燒的時間內，電池內部一直會處于高溫狀態，因此在滅火過程中，電池不再產生煙霧后1h內仍然要對其進行監控，否則很容易出現復燃的情況。

5.3做好火災現場清理工作

進行新能源汽車火災現場清理工作的主要目的在于防止再次發生意外傷害，因此在開展工作過程中要時刻保持謹慎、細致的狀態，切忌麻痹大意，一旦發生二次傷害，后果不堪設想。開展火災現場清理工作，首先要將涉事車輛的溫度降至安全范圍，之后再將車輛現場移交給車主或相關部門。在移交過程中，工作人員要提醒車主或相關部門采取正確的運轉方法或處理方法，避免出現二次傷害。其次，工作人員在引導現場人員進行撤離的過程中，要認真清點人數，并整理好火災處理設備和器材，并將現場垃圾清理干凈。工作人員要認真檢查事故現場，防止事故現場物品，避免因事故現場物品丟失而導致無法查清事故原因的情況。工作人員在車輛移交工作結束后還要協助相關部門和相關人員探查事故原因。

5.4相關部門要加大管理力度

相關部門要加強對新能源汽車的管理，才能有效減少火災事故的發生。首先，相關管理部門要對新能源汽車的鋰電池生產出臺更加嚴格、有效的安全標準和生產規范，確保新能源汽車在制定好的安全生產標準的指導下擁有更好的質量，還要進一步細化完善相關生產標準，同時要加強對新能源汽車的全過程管理，從生產到投入使用再到報廢停用的整個過程，都要依照標準進行安全管理。相關部門還要出臺具體的法律法規，從企業到消費者再到執法部門全部做到有法可依，從法律角度有力規范新能源汽車的生產和使用。其次，消防部門是處理和解決新能源汽車火災的主要部門，因此，消防部門要針對新能源汽車火災制定具有針對性的滅火方案。與傳統燃油汽車相比，新能源汽車引發的火災具有更大的危險性，同時危害更大，因此滅火救援行動要更具針對性和科學性。救援方案要注意以下幾方面：①了解火災情況，有效規避風險；②快速疏散人群，防止高溫毒氣傷害到無保護人員；③在滅火過程中，要科學選擇滅火劑，確保其能夠有效撲滅火災，并防止火災復燃和產生毒氣；火災撲滅后，要做好善后工作，清理現場并調查火災原因。要及時總結事故教訓和滅火經驗，這些都會成為相關人員在進行后續滅火工作時的重要參考依據。

6.安科瑞AcrelCloud-9000充電站運營平臺

6.1平臺概述

安科瑞充電站運營平臺依托物聯網、云計算、互聯網、大數據、AI等技術，對充電站配電系統的運行、電能消耗、電能質量、充電安全和行為安全進行實時監控和預警，為充電站的可靠、安全、經濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災發生，從而保障人員的生命財產安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網—互聯網—多種增值業務"的智慧充電站，提升充電站的社會和經濟價值。

6.2適用場合

可廣泛應用于醫院、學校、酒店、體育場等公共建筑；商業廣場、產業園等綜合園區；企業、住宅小區等場所。

6.3系統結構

平臺采用分層分布式結構，主要由感知層、網絡層和平臺層三個部分組成，詳細拓撲結構如下：

現場設備層：連接于網絡中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網絡通訊層：包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，并通過網絡把數據上傳至搭建好的數據庫服務器，智能網關可在網絡故障時將數據存儲在本地，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器和數據服務器，完成對現場所有智能設備的數據交換，可在PC端或移動端實現實時監測充電站配電系統運行狀態、充電樁的工作狀態、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應用。

多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災探測器、限流式保護器、智能插座可通過全網通4G通訊模組與平臺直接通訊。

電能質量分析儀表、煙霧傳感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與智能網關通訊，再由智能網關通訊通過4G統一與平臺通訊。

限流式保護器既可以通過4G連接平臺，也可以通過RS485連接網關。

平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯網的地方，通過有權限的賬號登陸網頁以及手機APP查看各處的運行情況。

6.4相關產品介紹

6.4.1 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產品功能

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

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絡運營平臺。

3）云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現實時監控，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）材質可靠：保證長期使用并抵御復雜天氣環境。

6）適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

7）資產安全：產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。

6.4.2直流充電樁系列

6.4.3電氣火災探測器ARCM300T-Z-4G

產品功能：

1）電表由獨立的計量芯片進行電壓、電流、電能的計量；

2）LCD字段顯示，支持四按鍵編程；

3）支持470Mhz~510MhzLora無線通訊，頻道和擴頻因數可設置、支持RS485通訊，波特率1200bps-9600bps可設，奇偶校驗位可設、支持紅外通訊；

4）支持2G、NB、4G通過直接上傳平臺；

5）支持監測設備主動上報停上電信息；

6）支持穿刺夾取電、磁鋼取電等，滿足不斷電施工的技術要求；

7）支持標準的DIN35導軌安裝、安裝完成后可加裝鉛封蓋，防止私自拆卸；

8）支持全電力參數測量（U、I、P、Q、S、PF、F），電壓及電流不平衡度，電壓電流相

6.4.4限流式保護器ASCP200

產品功能：

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

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

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

4）組網通訊：保護器具有1路RS485接口，可以將數據發送到后臺監控系統，實現遠程監控。

6.5平臺功能

6.5.1首頁

平臺首頁顯示充電站的位置及在線情況，統計充電站的充電數據

6.5.2實時監控

1）充電站監控

可以按站點名稱進行篩選，顯示站點詳情、充電槍列表、統計訂單信息、故障記錄，點擊某個充電槍編號后在進入充電槍監控頁面實時監測變壓器負荷（搭配ACM300T、ADW300），當負荷超過50%時，系統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：

統計當前充電站各充電樁回路的數據；通過卡片的形式展現充電樁的數據；顯示故障列表；如圖所示：

2）充電樁監控

顯示充電樁充電數據；顯示各回路的充電狀態；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）設備監控

顯示限流式保護器的狀態，包括線路中的剩余電流、溫度及異常報警，如圖所示：

6.5.3故障管理

1）故障查詢

故障查詢中記錄了登錄用戶相關聯的所有故障信息。如圖所示：

2）故障派發

故障派發中記錄了當前待派發的故障信息。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：

6.5.4能耗分析

在能耗分析中，可查看Z定時段關聯站點和關聯樁的能耗信息并顯示對應的能耗趨勢圖。如圖所示：

6.5.5故障分析

在故障分析中，可查看相關時間內的故障數、故障狀態、故障類型、趨勢分析以及故障列表。如圖所示：

6.5.6財務報表

在財務報表中，可根據時間查看關聯站點的財務數據。如圖所示：

6.5.7收益查詢

在收益查詢中，可查看總的收益統計、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.結語

目前，我國新能源汽車的產量和銷量迅速增長，其適用范圍也在不斷擴大。新能源汽車在成為社會大眾重點關注的同時，其相關技術也在不斷發展。但是隨著越來越多新能源汽車被投入到使用中，由其引發的火災事故風險也在不斷增加。為了有效保障人民的生命財產安全，維護好社會的穩定，需要深入研究和分析新能源汽車火災的原因，并找到具有針對性的應對措施，才能有效解決新能源汽車火災問題，推動我國新能源汽車可持續發展。

參考文獻

[1]李明.電動汽車火災預防研究內容及應注意的問題[J].中文科技期刊數據庫(文摘版)經濟管理，2016（4）:282.

1. 唐博,王立華,康進軍.汽車火災特性及“油電一體化"事故成因調查技術路線研究[J].寧夏工程技術.

2. 任建運.汽車電氣火災原因及對策分析[J].

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版.