多图表、实测数据分析电动汽车火灾现状

1电动汽车火灾现状分析据统计，2019年下半年电动汽车销量较2018年大幅下降，而主要原因除了电动汽车本身续航里程及动力电池组使用寿命外，电动汽车安全性也成为消费者重要考虑因素。总结近几年的电动汽车火灾事故，2016年不完全统计24起；2017年有所下降为18起，同比降低25%；自2018年起，电动汽车火灾事故发生概率呈上升趋势；2019年较2016年增长49起，增长率约为204.17%，同比增长82.50%；2020年1-8月份发生约20起，按上年增长速度，预计2020年年底电动汽车火灾事故将达到57起。虽较2019年有所降低，但电动汽车安全问题仍然严重。近五年电动汽车火灾事故现状如图1所示。▲图1

近五年电动汽车火灾事故现状1.1起火状态分析如图2所示，2019年行驶过程中自燃22起，占30.14%；停放搁置状态下起火26起，占总量的35.62%；而充电时自燃16起，约占21.92%；事故后自燃仅2.74%；4S店着火、后备箱起火等外部火源引起或未知原因自燃事故数占总量的9.59%，此种状态下的火灾事故与电动汽车本身关联性不强，在此不作具体分析。受疫情影响，2020年1-8月电动汽车火灾事故较上年同期有所下降，具体情况如图3所示。行驶中自燃共计7起，占总数35.00%；充电时自燃占总量20.00%；停车时自燃约占30.00%。较上年同期基本持平；事故后自燃同比翻两番，占总量10.00%；其他状态发生火灾约5.00%。可以看出行驶中自燃和停车中自燃是电动汽车起火最主要状态，其次是充电时自燃。1.2

起火原因分析数据中2020年火灾事故起火原因未知，故仅分析2019年电动汽车火灾事故起火原因。如图4，电池问题是电动汽车起火的最重要原因，占半成以上；碰撞问题引起火灾约14起，约占19.18%；由浸水或使用不当引起的电动汽车火灾事故占比相同；而其他零部件故障或外界原因均占总量2.74%。▲图42019年电动汽车起火状态统计1.3

发生时间分析由图5可知，2019年电动汽车火灾大多发生在6-8月份，共计39起，占总量53.42%；第二季度与第三季度共计58起，占总量的79.45%；第一季度和第四季度发生概率较低，占比不足10.00%。由图6可知，疫情导致2020年1-8月电动汽车使用率降低，火灾事故集中发生于5月、6月、8月。综合近两年数据，夏季是电动汽车火灾事故高发期；由于高温、暴晒等恶劣天气，夏天更易发生电动汽车火灾，其次是春秋，最后是冬天。1.4

电池类型分析动力电池是电动汽车最主要元件，如图7与图8所示，2019年已知电动汽车火灾事故中三元锂电池占72.60%，2020年上半年则占85%。虽然受疫情影响用车量降低，但三元锂电池火灾事故概率依旧提高不少。2

锂离子电池热失控分析2.1锂离子电池热失控成因锂离子电池热失控主要是由于电池内部产热速度高于散热速度，在电池内部积聚大量热量导致电池起火和爆炸。引发电池热失控原因包括：电池生产缺陷引起短路；过充电或过放电等电池使用不当行为导致正负极短路；机械滥用导致电池短路；热滥用造成电池内部热量累计过快。同时，热失控现象的强度与锂电池大小、配置及数量有关。在同体积下，比能量高的电池组储电量更好，续航能力就越好，而比能量越高在受到外部刺激时，自燃和爆炸的风险也越高。2.2锂离子电池热失控火灾特点根据文献中电动汽车锂离子电池火灾数值模拟，结合锂离子电池热失控火灾特性及实际测试数据，可得图9结果：▲图9锂离子电池热失控火灾燃烧特性曲线分析可总结三元锂电池热失控火灾特点如下：（1）火灾蔓延迅速，燃烧温度高，持续时间长，严重时甚至存在燃爆现象；（2）电池内部发生放热连锁反应，对外部灭火工作造成一定困难，复燃可能性极大；（3）燃烧过程伴随大量烟气、CO及CO2等有害气体，对能见度造成影响，存在中毒、爆炸危险。3现行标准的电动汽车充电设施系统防火安全措施3.1国家标准要求《电动汽车分散充电设施工程技术标准》GB/T51313-2018第6.1.5条规定[8]，新建汽车库内配建的分散充电设施在同一防火分区内应集中布置，并应符合下列规定:（1）布置在一、二级耐火等级的汽车库的首层、二层或三层；（2）当设置在地下或半地下时，宜布置在地下车库的首层，不应布置在地下建筑四层及以下；（3）设置独立的防火单元，每个防火单元的最大允许建筑面积应符合表1规定；▲表1

集中布置的充电设施区防火单元最大允许建筑面积(m2)（4）每个防火单元应采用耐火极限不小于2.0h的防火隔墙或防火卷帘、防火分隔水幕等与其他防火单元和汽车库其他部位分隔；（5）当防火隔墙上需开设相互连通的门时，应采用耐火等级不低于乙级的防火门；（6）当地下、半地下和高层汽车库内配建分散充电设施时，应设置火灾自动报警系统、排烟设施、自动喷水灭火系统、消防应急照明和疏散指示标志。另外，集中布置的充电设施区域应按现行标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140规定配置灭火器[9]，并宜选用干粉灭火器；而室外分散充电设施宜与就近建筑物或汽车库、停车场共用消防设施；分散充电设施宜处于现有视频监控设施的监控范围内。3.2地方标准要求广东省于《电动汽车充电基础设施建设技术规程》DBJ/T15-150-2018第4.9.4条明确提出汽车库内设置充电基础设施的区域应划分防火单元[10]，且在第1款对各防火单元停车数量做出了相应规定。▲表2充电设施区防火单元最大允许停车数量(辆)《海南省电动汽车充电设施建设技术标准》DBJ46-041-2019也存在类似规定，除防火单元外也提出防火间隔。第7.0.7条规定当防火间隔内的车位单排布置时，每个防火间隔内停车数量不应超过12辆；当防火间隔内的车位为双排及以上布置时，每个防火间隔内停车数量不应超过24辆。另外，第7.0.8条规定设置在汽车库的充电设施，不应使用功率大于7kW的充电设备。4结束语电动汽车作为汽车工业可持续发展战略重要组成部分已为人接受，但在电池安全及电池管理等技术提升下仍无法规避火灾事故。（1）针对近两年电动汽车火灾事故分析可知：纯电动汽车是电动汽车火灾事故的高发车型；电池问题是电动汽车火灾事故发生的主要原因；夏季是电动汽车火灾事故高发期。（2）针对三元锂电池热失控成因及火灾特点分析可知:电池生产缺陷、用电不当、碰撞均有可能引起锂离子电池热失控；锂离子电池热失控火灾蔓延迅速，温度高，产生有毒烟雾，灭火困难，存