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January 11, 2023

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歐億5代理_看美國如何應對新能源汽車火災事故

新能源汽車如今已經走進我們的生活,新事物的出現往往伴隨着諸多問題。時有發生的新能源汽車起火事故就是其中之一,美國、歐洲和亞太地區等國家均有新能源汽車起火事故案例。那麼,國外如何處理類似的事故呢?現在,以發生在美國加州山景城的一輛特斯拉汽車事故為例,看美國如何處理新能源汽車火災事故,又有哪些新能源汽車安全和消防保障措施。

一輛特斯拉在高速路發生碰撞

2019 3 月,在美國加州山景城,一輛特斯拉 Model X 以每小時 113 公里的時速行駛在高速公路上,突然車輛向左漂移,撞上了分隔高速公路與出口匝道的混凝土中間地帶。幾名行人冒着生命危險,在車輛起火前,把司機從車裡拖出來,但不幸的是,司機因傷勢過重在醫院死亡。

該事故造成了一個複雜而危險的事故現場。猛烈的撞擊撕裂了車身的前端,重達 544 公斤、400 伏的鋰離子電池散落在道路上,受損嚴重的電池向空中噴射出 1.5 米高的火焰。

山景城擁有 8 萬人口,是硅谷的中心地帶,也是包括特斯拉公司在內的眾多科技巨頭的大本營。此前,特斯拉公司已經向當地部門捐贈了數百輛汽車,用於實施緊急救援,山景城的消防員也接受了大量的現場訓練。

在事故現場,及時趕到的山景城消防隊員向燃燒的電池噴射大量的水,幾分鐘后火被撲滅。但是電池繼續發出“嘶嘶”聲和“砰砰”聲,消防隊員擔心車體框架可能帶電,但他們並沒有測試工具。與所有特斯拉車型一樣,Model X 的電池由十多個單獨的模塊組成,電池如果被擊穿、破裂或以其他方式損壞,熱量會在受損電池內迅速積聚,可能會導致火災、電弧閃光、氣體逸出,有時還會發生爆炸。面對這些危險,消防員打電話給特斯拉公司,請求援助。

大約 2 小時后,一組由特斯拉總部派來的工程師抵達現場,他們把損壞的電池一個一個地拆開,再把它們分別放進一個水桶里,將暴露在外的大約四分之一電池被取出后,這輛車才由拖車安全運走。救援行動結束后,該路段已被關閉了6 個小時。

美國國家運輸安全委員會對該事故進行了調查,委員會表示,他們還是第一次看到有消防隊在如此極端的情況下還能夠妥善緩解電池火災,對山景城消防局的處置表示認同。除了涉事司機及其車輛以外,沒有其他受傷或損壞的報告。

這次事故和各國發生的類似事故表明,隨着電池技術的發展和迅速湧入,救援人員需要付出更多的努力。專家們表示,路上的電動汽車數量急劇上升,相關車輛事故也會大幅增多,需要研究和制定更多的應急技術,讓消防救援人員更安全有效地處理此類事故。

山景城消防隊的隊長鬍安迪亞茲 “ 消 防 員 處 理 一 起 電 動 車撞車事故需要近 7 個小時,而傳統燃油車輛的類似事故,一般只需要30~45 分鐘就能處理完畢。如果電動汽車事故變得更加普遍,它將佔用更多公共資源,影響消防員應對其他緊急情況。”

對於硅谷以外的消防部門來說,類似的電池泄漏事故,帶來了大量額外的問題,而不僅僅是對資源的消耗。其中最主要的是,面對類似的極端情況,如果消防部門無法召集附近的電動汽車工程師來幫忙,該怎麼辦?

據相關研究人員說,那天山景城消防隊員面臨的主要挑戰是電池能量的滯留,這是一個被廣泛忽視的問題,科學文獻也很少。滯留能量是指電能在電池中大量存在,在無法有效去除的情況下受損會導致熱 控。 時, 中所剩餘的電量會極大地影響事故的嚴重程度和持續時間。那輛特斯拉Model X被運到處理站后的6天內,復燃了 3 次,最終由特斯拉的工程師將所有電池拆除後放入鹽水裡,才使其電量徹底喪失。

迪亞茲透露 “山景城的事故發生在清晨,因此我們判斷電池的電量接近 100%,這樣的話,一周后,它仍有足夠的能量重新點燃。而我們聽到的爆裂聲和嘶嘶聲就是熱失控的信號。”

制定完備的電池火災應對措施

電池行業正在努力改善安全措施,使熱失控和能量滯留不再成為問題。美國電力應用股份有限公司致力於幫助電池製造商測試產品,通過調試讓電池更好地適應新的應用環境。該公司創始人唐·肯納認為,即使是最好的技術,一些風險也總是存在的,特別是在電池被更多地應用在更極端的情況下。因此,除了電池本身的安全問題外,制定完備的電池火災應對措施也是至關重要的。

在熱失控發生后,應急人員目前主要的應對措施是使用水來冷卻損壞的電池,這也是美國消防協會在電動汽車和電池響應課程中所建議的策略,同時,還建議消防員將大量的水直接射向電池殼體區域,並間歇性地使用熱成像攝像機,來尋找電池內部進行化學反應的熱量跡象。然而,對於消防人員來說,雖說不是不可能,但也很難讓水直接接觸到電池。

加州弗里蒙特市消防局大隊長科里·威爾遜表示,有些人傾向於嘗試在車輛地板上挖洞,以暴露電池,這種策略是危險的,而且會適得其反。威爾遜強調 :“特斯拉的電池被分成 15 個不同的隔間,如果應急人員從一個隔間打洞到另一個隔間,會讓火勢蔓延得更快更遠,同時也可能給電池造成損壞,讓更多的電池發生熱失控現象。此外,如果操作者把高壓電線切斷,會在瞬間要了性命!”

弗里蒙特市是特斯拉佔地 90多萬平方米的生產工廠所在地,消防部門已經開始嘗試一種新的方法,那就是在電動汽車着火時,使用一種特殊的千斤頂,將汽車從一側提起,讓消防員向靠近電池的底盤注水。威爾遜說 :“只要為汽車的底盤注滿水,就可以保持電池頂部的冷卻。不過,不一定要讓水直接接觸電池本身,可以先對其四周進行冷卻。”

消防研究基金會的研究項目經理維多利亞·哈奇森表示,阻止熱失控也可以採用其他方法,比如,耗盡電池能量,以避免引起反應,但這說起來容易做起來難。許多製造商使用的典型斷電方法,是將損壞的電池在鹽水中浸泡幾天,直到氣泡停止,這表明電池內部的化學反應已經停止。這種策略不太適合高速公路上的消防救援人員,因為他們缺乏移除損壞電池的專業技術。

有人提出,是否能夠在事故現場為損壞的電池斷電,肯納表示懷疑,他認為這項技術在理論上可行,但在實踐中可行性值得商榷。他說 “將電池的電取走不是幾秒鐘能完成的事,甚至也不能用分鐘來計算——這需要 1 小時或幾個小時,最重要的是,一連串的問題還在繼續。如何判斷電池所受到的損害是否嚴重到需要耗盡電量?對電池處置的同時,很可能會對其產生損壞,因此保險公司也開始介入。但應盡量將事故電動車輛轉移到車流量小的地方,以免影響交通甚至造成其他不必要的事故,並在處理過程中採取一些預防措施。”

威爾遜認為,假如不能耗盡電池的能量,如果知道受損電池中有多少滯留的能量,也將有助於救援人員判斷它所構成的風險,以及它是否適合運輸。遺憾的是,在現場無法得知電池組的電量是多少。

這樣一來,救援人員、拖車司機、廢品回收廠的老闆等人員就無法確定他們處置時面對的潛在危險。這種情況被稱為“風險轉移的連鎖效應”,一種可能致命的能量,反覆轉手,但沒人知道這種風險有多大。

目前,並沒有該問題的可行解決方案。即使在擁有最好設備的實驗室里,如果想確定一塊損壞的電池裡還有多少能量,仍然是個很大的挑戰。研究人員曾經做過大量的試驗,他們把幾塊電池徹底燒毀,燒成一堆垃圾的程度,他們相信電池裡不可能有任何剩餘的能量。幾個小時后,當研究人員用一根杆子觸碰這些燒毀的電池時,它們就會發光,這證明他們的想法是錯誤的。

肯納預計,隨着電動汽車的普及,針對性的第三方設施將會出現,專門為事故后受損車輛的電池提供整車防護(類似安全屋)和斷電服務。而在此之前,消防部門和廢品處理廠的操作人員會想出自己的解決方案。山景城發生特斯拉撞車事故后不久,迪亞茲給消防員們發了一份備忘錄,詳細說明了一項新策略 “即使電池浸在水裡,它也會繼續經歷熱失控。但如果用水淹沒它,把它隔離起來,不讓任何人靠近,水的冷卻就不會讓它着火。”

加大對消防人員的應急培訓

有專家稱,應對嚴重電動汽車碰撞事故的可行策略遲早要出台,因為全球即將經歷電動汽車上路數

量的大幅飆升。LG 經濟研究所估計, 從 2017 年 到 2022 年, 各 種可充電鋰離子電池的產量將增加 8倍,在此期間部署量將增加 55%

然而,電池能量滯留的案例仍然很新奇,電池行業之外的大多數人都不太清楚,這將給消防救援人員和其他人帶來多大的挑戰。同地,處理滯留能量方法的相關研究還是少之又少。

2012 年以來,美國消防協會為應急救援人員提供了在線新能源汽車安全培訓,涵蓋了安全處理這些事故所需的方法、策略、工具和信息。據統計,美國的 110 萬名消防員中,大約有 25 萬名接受了該培訓,隨着更多信息的收集,培訓也會定期更新。

2019 年春天,在喬治亞州卡溫頓的一個停車場里,美國消防協會、加州林業及消防局、特斯拉和一家公司參与了一場特斯拉汽車的現場燃燒實驗。這次活動為消防隊員提供了一次訓練的良機,也讓研究人員能夠藉此機會獲得全新的認識。據項目經理安德魯·克勞克介紹,本次實驗得出的結果將在美國消防協會的電動車輛培訓計劃中更新,該計劃於 2020 年開始實施。克勞克說,實驗表明,新型的電動汽車,可能需要消防隊員使用更多的水,以確保電池火完全熄滅。

前幾代特斯拉電池的最大電池容量為 75 千瓦時,而現在市場上的新車型高達 100 千瓦時。威爾遜表示,除了製造更高能的電池外,電動汽車製造商出於對救援人員的考慮,也一直在更新他們的汽車設計,但在這方面仍有工作要做。大多數電動汽車現在都裝有一個緊急切斷迴路,在發生撞車事故時,救援人員可以切斷從主電池到汽車其他部分的電力。

近期,一些電動車製造商做出了重大的設計改變,其中一項設計為車輛添加了“消防通道”,該通道由底盤側和電池側相對的兩塊熱敏板組成。在火災過程中,電池板會熔化,這樣救援人員就可以直接接觸到下面的電池。

專家們呼籲,研究創新要與標準化齊頭並進,這不僅是消防救援人員和汽車製造商獨有的問題,電池滯能問題也同樣影響着其他行業,而且普遍存在於現代生活中的方方面面。肯納相信,像美國消防協會、汽車工程師協會這樣的安全機構以及製造商本身,都已做好準備迎接挑戰。