新能源车火患阻击战：地下车库电气火灾体系的科技革新与未来图景

易允恒 安科瑞电气股份有限公司

摘要

随着新能源电动汽车的普及，地下车库作为城市基础设施的重要组成部分，其安全管理面临新的挑战。新能源电动汽车火灾具有复燃风险高、风险系数大等特点，给传统的消防和应急管理体系带来了巨大压力。本文深入分析了新能源电动汽车火灾的主要原因和特点，详细探讨了地下车库火灾防控策略、应急管理措施及技术手段，旨在为提升地下车库新能源电动汽车火灾防控能力提供全面的理论支持和实践指导。

1. 引言

随着城市化进程的加快和新能源汽车的快速发展，地下车库作为城市交通基础设施的重要组成部分，其安全管理工作变得愈发重要。新能源电动汽车以其环保、节能的优势逐渐成为市场主流，但其电池系统的高能量密度和复杂结构也带来了新的安全隐患。一旦发生火灾，地下车库的封闭环境和复杂结构使得火灾扑救难度加大，可能导致严重的人员伤亡和财产损失。因此，研究新能源电动汽车火灾的防控策略和应急管理措施，对于保障地下车库的安全运行具有重要意义。

2. 新能源电动汽车火灾的主要原因

2.1 电池系统故障

新能源电动汽车的核心部件是锂离子电池，其高能量密度和复杂结构在提供强大动力的同时，也带来了潜在的安全隐患。电池系统故障是引发火灾的主要原因之一，具体包括：

电池老化：随着电池使用时间的增加和充放电循环次数的增多，电池内部的化学反应逐渐失活，导致电池容量下降、能量密度降低、内阻增加。老化的电池在充放电过程中容易出现过充、过放或短路等情况，从而引发火灾。

电池单体损坏：电池单体在受到外部冲击、压力或内部短路时，可能导致电池过热甚至起火。此外，电池单体的绝缘性能下降也会增加起火风险。

电池管理系统（BMS）故障：BMS负责监控和管理电池的充放电过程，一旦出现故障，可能导致电池过充、过放或温度失控，进而引发火灾。

2.2 外部环境因素

地下车库的环境因素对新能源电动汽车的电池系统也有重要影响：

温湿度控制不当：地下车库的温湿度控制不如地面环境稳定，过高或过低的温度和湿度都会影响电池的性能和安全性。

电气设备故障：地下车库内的电气设备（如电线、插座、充电桩等）如果出现故障，可能引发电气火灾，进而波及新能源电动汽车。

自然灾害：地震、洪涝等自然灾害可能导致车库内电气设备损坏，引发火灾。

2.3 人为因素

人为因素也是引发新能源电动汽车火灾的重要原因：

不当充电行为：如过度充电、使用非标准充电设备等，可能导致电池过热或短路，引发火灾。

车辆改装：私自改装车辆电气系统，可能破坏原有的安全保护机制，增加火灾风险。

维护保养不当：缺乏定期的维护保养，可能导致电池系统老化、损坏，增加火灾隐患。

3. 新能源电动汽车火灾的特点

3.1 复燃风险高

新能源电动汽车火灾具有很高的复燃风险，主要原因包括：

电池组难以断电：电池组在火灾中难以有效断电，电池继续提供能量支撑火势，导致火势难以彻底扑灭。

复合材料易燃：新能源电动汽车大量使用复合材料和轻质材料，这些材料在火灾中易燃且难以扑灭。

锂材料燃烧特性：锂离子电池中含有的锂金属或锂化合物具有很强的还原性和燃烧性，容易引发连续性的化学反应，导致火灾复燃。

3.2 风险系数大

新能源电动汽车火灾的风险系数较大，主要体现在：

火势蔓延迅速：电池系统的高能量密度和复杂结构使得火势蔓延迅速，易引发爆炸。

高温有毒气体：锂电池燃烧释放的火焰温度高，并产生大量有毒气体，加剧了火灾的危害性。

封闭空间影响：地下车库的封闭环境使得烟雾和有毒气体难以排出，对人员逃生和灭火工作造成困难。

4. 地下车库新能源电动汽车火灾防控策略

4.1 风险评估与预警

风险评估：对地下车库的结构、通风系统、消防设施等进行全面评估，识别潜在风险点。

预警系统：建立智能预警系统，实时监测车库内的温度、烟雾、电气参数等，及时发现火灾隐患。

4.2 防火设计与材料选择

防火分区：合理划分防火分区，设置防火隔断，限制火势蔓延。

阻燃材料：使用阻燃材料装修车库内部，减缓火势蔓延速度。

4.3 充电设施管理

充电桩安全标准：严格执行充电桩安全标准，定期检查和维护。

智能充电管理：引入智能充电管理系统，实时监控充电状态，防止过充、过放。

4.4 应急预案与演练

应急预案：制定详细的应急预案，明确火灾发生时的应对措施和疏散路线。

应急演练：定期组织应急演练，提高车库管理人员和车主的应急处置能力。

5. 地下车库新能源电动汽车火灾应急管理措施

5.1 初期火灾扑救

自动灭火系统：安装自动灭火系统，如气体灭火系统、细水雾灭火系统等。

便携式灭火器：配备足够的便携式灭火器，并确保其随时可用。

5.2 人员疏散与救援

疏散通道：确保疏散通道畅通无阻，并设置明显的疏散指示标志。

应急照明：安装应急照明设备，确保在断电情况下仍能提供照明。

救援队伍：与当地消防部门建立联动机制，确保在火灾发生时能够迅速响应。

5.3 火灾扑救技术

排烟降毒：利用排烟设备排除烟雾和有毒气体，保障人员安全。

冷却降温：对起火车辆进行冷却降温，防止火势蔓延。

破拆清障：对起火车辆进行破拆，清理障碍物，为灭火创造条件。

5.4 事故调查与责任认定

现场勘察：对火灾现场进行详细勘察，收集证据，分析火灾原因。

专家鉴定：邀请专家对火灾原因进行技术鉴定和评估。

责任认定：根据调查结果，明确相关责任主体，并进行责任追究。

6.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，做到防患于未然。

6.1功能介绍

6.1.1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。

6.1.2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。

6.1.3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。

6.1.4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。

6.1.5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。

6.2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。

6.3 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

7.结语

新能源电动汽车火灾防控与应急管理是地下车库安全管理的重要组成部分。通过科学合理的防控策略和有效的应急管理措施，可以大大降低火灾风险，保障人员和财产安全。本文提出的防控策略和应急管理措施，旨在为地下车库新能源电动汽车火灾防控提供参考和借鉴。未来，随着技术的不断进步和应用的深入，新能源电动汽车火灾防控体系将更加完善，为城市交通基础设施的安全运行提供更强有力的保障。