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Liberal Arts Research

纯电动公交车火灾防控对策探讨

作者

高建军

湖北省武汉市青山区消防救援大队 430000

引言

随着社会的不断发展进步,越来越多的纯电动公交车取代了传统能源公交车,但是随之而来的也有许多急需解决的问题,比如纯电动公交车火灾的问题。因此,如何防控纯电动公交车火灾事故值得所有专业人员思考。基于此,本文通过调查一起纯电动公交车火灾事故,并对纯电动公交车的构造、工作原理、发展现状和纯电动公交车存在的火灾危险性加以阐述,分析了纯电动公交车火灾的防控对策,以此降低纯电动公交车火灾的危害。

1 一起纯电动公交车火灾事故调查情况

1.1 火灾基本情况

2025 年5 月10 日13 时32 分许,武汉市青山区建设十路附近一公交车停车场公交车起火,武汉市消防指挥中心迅速调集力量到场处置。此次火灾共造成3 辆纯电动公交车不同程度受损,3 辆公交车分别为 201 路、392路和 215 路。

1.2 现场勘验情况

现场勘验情况:当天天气多云,气温 14℃-28℃,偏东风1-2 级。起火公交车位于该公司停车场中部位置。现场3 辆公交车过火,分别为201 路、392 路、215 路,3 辆公交车车头均朝北、车尾朝南由东向西依次停放。从高处勘验起火公交车,215 路烧毁程度最轻,201 路、392 路相对较重。初步勘验201 路、392 路和215 路公交车。201 路和392 路车身全部过火,烧损程度较重,底盘烧毁程度较轻。215 路车身部分过火,底盘、右侧车身及轮胎较完好。201 路车身全部烧毁,392 路车身还残留部分,215 路车身较完好,车头烧损情况由东向西依次减轻。201 路尾部全部烧毁,392 路南侧部分烧毁。因此,可知火灾由东向西蔓延。392 路公交车车身烧毁程度呈现中间重两头轻,西侧前后轮胎未过火完好。392 路公交车东侧前后轮全部过火,车身中部烧蚀明显。勘验201 路公交车。201 路公交车车身西侧及轮胎全部过火,车身中部烧蚀明显。201 路公交车车身东侧烧毁程度呈现中间重两头轻,东侧前后轮胎基本完好。201 路公交车东侧前锂离子电池包处延车身向上有 V 字型燃烧痕迹。201 路公交车车身右侧有2 组标号为5.6 号锂离子电池包,5 号电池铝合金外壳大部分烧毁,露出电池单体,而且有2 个电池单体烧蚀;6 号电池,电池铝合金外壳少部分烧毁,电池单体基本完好。

1.3 电子监控视频情况

通过提取该停车场的电子监控视频并分析发现,电子监控设备时间与北京时间一致。13 时29 分 54 秒,电子监控视频显示201 路公交车右中部盖板缝隙突然冒出一缕白烟。13 时29 分54 秒,电子监控视频显示1 名工作人员手指起火公交车,并告诉旁边的人。13 时30 分30 秒,201 路公交车车厢内已充满浓烟并向外扩散蔓延。13 时31 分10 秒,201 路公交车车厢内起明火,火势随着风向向392 路公交车蔓延。13 时33 分,工作人员使用灭火器和室外消火栓灭火。13 时39 分,当地消防救援站到场处置。

1.4 起火原因认定情况

通过现场勘验、询问和电子监控视频分析,综合认定起火时间为:2025 年5 月10 日13 时29 分许,起火部位为201 路公交车车身东侧5 号电池包处,起火点为201 路公交车东侧5 号电池包第31、32 号电池单体处,起火原因为第31、32 号电池单体热量堆积导致热失控引发火灾。

2 纯电动公交车的构造以及工作原理

2.1 纯电动公交车的构造

纯电动公交车不同于传统的内燃机驱动汽车,它的动力是车载能源,它的电力驱动系统包括电子控制器、功率变换器、电动机、固定速比变速器和差速器以及车轮。电源系统包括能源管理系统、蓄电池组以及蓄电池充电器。辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统以及空调器。

2.2 纯电动公交车的工作原理

纯电动公交车的工作原理主要基于“三电系统”(电池、电机、电控)协同工作。电池系统。储能与供电:动力电池(如磷酸铁锂离子电池)储存电能,通过电池管理系统(BMS)实时监测电池的电压、电流、温度等参数,确保电池安全稳定运行。BMS 还会根据电池状态进行充放电管理,例如在电池电量较低时启动充电,电量过高时停止充电,以延长电池寿命。电机系统。电能转化为机械能:驱动电机接收电池提供的电能,将电能转化为机械能,通过传动装置(如减速器、传动轴)驱动车轮转动,使车辆行驶。电机的转速和扭矩由电控系统精确控制,以满足不同工况下的动力需求。电控系统。整车控制:整车控制器(VCU)是车辆的“大脑”,它接收驾驶员的操作指令(如加速踏板、制动踏板、换挡信号等),并根据车辆的实时状态(如车速、电池电量、电机温度等)计算出目标牵引转矩,控制驱动电机的输出功率,实现车辆的加速、减速、换挡等功能。

3 纯电动公交车的发展现状

2015 年3 月,交通运输部发布的《关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见》明确提出,未来公共交通优先推广新能源汽车。在政策支持和引导下,全国各大城市开始批量采购纯电动公交车,以每年超6 万辆的速度增加,最高峰达到8 万辆的更新量,年增长率为 5%-10% ,由此推动了公共交通绿色发展,发展新能源汽车是实现2030 年碳达峰和2060 年碳中和目标,以及改善城市空气质量的重要战略。

4 纯电动公交车的火灾危险性

4.1 电池热失控风险

锂离子电池是纯电动公交车的动力核心,其热失控可能导致电池包起火。热失控可能由过充、短路、机械损伤(如碰撞)引发,释放的能量密度极高,可达普通可燃物的10 倍以上。一旦电池包起火,火焰可能通过车窗或底部蔓延至车内,引燃内饰材料,导致整车燃烧。

4.2 火灾蔓延速度快

公交车内部空间狭小且人员密集,内饰材料多为易燃可燃物。火灾发生时,烟气和火焰会迅速蔓延,短时间内可能充满整个车厢,增加逃生难度。例如,电池舱起火后,烟气可能通过破碎的车窗灌入车内,引发轰燃,威胁乘客生命安全。

4.3 高温和有毒气体危害

锂离子电池火灾温度可达 800-1200 摄氏度,甚至突破 1500 摄氏度,远高于传统燃油车火灾温度。同时,火灾过程中会产生大量有毒有害气体,如一氧化碳、氟化氢等,对乘客和救援人员的健康构成严重威胁。

4.4 复燃和扑救困难

锂离子电池火灾难以通过传统灭火方式扑灭,因为电池内部持续产生氧气,导致火势难以控制。即使初期火势被扑灭,也可能因电池内部未完全冷却而复燃。此外,大量水是目前较为有效的灭火手段,但需要专业设备和足够水源。

公交车空间封闭,车门、车窗等逃生通道可能因火灾变形或损坏,导致乘客无法及时疏散。特别是在高峰时段,人员拥挤会进一步加剧疏散难度,容易造成人员伤亡。

4.6 周边车辆和设施受威胁

火灾产生的高温和辐射可能引燃周边车辆或设施,扩大事故影响范围。如此次停放在公交场站的多辆纯电动公交车因相互停放距离较近,其中1 辆公交车发生火灾后,迅速向周围公交车蔓延而造成更大的损失。

5 纯电动公交车火灾事故的防控对策

5.1 强化源头管理

一是提高动力蓄电池安全性是关键。随着社会经济和科学技术的发展、进步,动力电池需求量越来越大。所以,电池的安全性尤为重要。2025 年3 月28 日,工信部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)发布,将于2026 年 7 月 1 日起开始实施。这一国家标准落实,会从根本上降低纯电动公交车发生火灾的几率,从而减少财产损失和人员伤亡。二是强化电气系统安全。高压线缆应采用阻燃材料。电池舱、电机等关键部件需达到IP67 以上防护等级,防止涉水或潮湿环境导致短路。通过设置保险丝、接触器等保护元件,确保公交车过流时能自动切断电源。三是提高公交车车厢、座椅及内部装饰的燃烧性能。从此次纯电公交车火灾调查情况看,公交车车厢、座椅及内部装饰多为可燃材料,起火后几分钟,公交车车厢就处于熊熊大火之中,并迅速向周围蔓延。因此,要提高公交车车厢、座椅及内部装饰的燃烧性能,尽量使用不燃或难燃材料,可以减缓火灾蔓延速度,为疏散逃生创造条件。

5.2 规范企业内部管理

一是定期开展专业检测和维护。每季度对电池、电机、充电接口进行深度检测,每月对热管理系统、泄压装置和电路线路等进行维护保养,及时更换老化、破损部件、线路。二是规范充电操作。使用符合标准的充电桩,避免过度充电,充电时安排专人值守,严禁在高温、潮湿或易燃环境下充电。

5.3 建立完善监控体系

要充分发挥新能源汽车国家大数据联盟及监管平台的作用,实现事前预警、事中处置、事后溯源。电池生产企业应建立完善体系电池管理监控系统(BMS),BMS 必须24 小时精确监控每个电芯的电压、电流和温度,严格防止过充、过放、过热和过流。纯电动公交车使用企业也要建立自己的公交车监控系统,实时监控车辆状态、位置信息、极值数据、故障报警等信息数据,确保一旦平台监测到车辆出现严重报警(如电池热失控预警),可以立即启动应急机制,通知车企和地方相关部门进行排查和处理,减少财产损失和人员伤亡。

总而言之,新能源公交车监控系统是一张巨大的“天网”,它从国家(安全)、企业(产品)、用户(体验)三个维度,共同构建了一个立体的、数据驱动的管理和服务体系,为新能源汽车的安全提供了技术支撑。

5.4 不断完善消防设施

一是纯电动公交车要配备消防设施。标配高效灭火器(如干粉或水基型)、自动灭火装置(针对电池舱等关键部位),并确保应急逃生通道畅通。二是一定规模的纯电动公交车停车应按照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范 》(GB50067-2014)相关要求,设置室外消火栓系统;充电桩车库,可设置经济可靠的喷淋系统。通过设置消防设施确保灭火冷却的需要。

5.5 完善公交车火灾应急处置预案

一是制定应急预案。明确火灾发生时的报警流程、疏散路线、救援分工,定期组织消防演练,确保司乘人员熟练掌握处置步骤。二是快速响应机制。联动消防部门,确保火灾发生后能迅速到场处置;车内安装烟雾报警器、温度传感器等装置,实现早期预警。三是定期开展驾驶员消防安全培训。加强驾驶员对火灾风险的认知,培训其熟练使用消防器材、启动应急装置(如破窗器、应急门)及组织乘客疏散的技能。

6 结束语

综上,纯电动公交车火灾具有突发性强、蔓延速度快、高温有毒、扑救困难等特点,对生命和财产安全构成重大威胁。因此,不断提高锂离子电池安全标准,强化消防安全管理,不断完善消防设施,定期开展应急处置演练,从而有效降低火灾事故几率,减少财产损失和人员伤亡。未来,随着新能源电池技术不断创新和行业的壮大发展,纯电动公交车的安全性会越来越高,为人们提供安全、绿色、便捷的交通出行服务。