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公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

时间:  2019-09-29 13:35   来源:  汽车总站    作者:  Summer

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2019年9月25日,以“科技长三角 共享新未来”为主题的第二届长三角科技成果交易博览会在上海汽车会展中心开幕。活动旨在打造长三角成为创新技术策源地、创新要素集散地、创新成果转化地,扩大科技“朋友圈”,演绎创新“实力秀”。会上举办了2019电动汽车安全管理技术论坛。论坛上,公安部消防局天津火灾物证鉴定中心副主任、研究员、三级警监刘振刚做了主题演讲,以下为演讲实录。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

大家好!又见到了好多新老朋友,感谢大会的邀请,接下来由我给大家介绍一下电动汽车火灾事故调查工作。

解说分五个部分:第一,电动汽车火灾的形势,2019年是不平凡的一年,伴随着祖国七十年华诞,电动车火势汹涌,着了很多车,大家简单看一下,有已经召回的,有已经正在缺陷调查的,比如说肖博士说的正在启动调查的还是比较多的。电动汽车火灾呈现上升趋势,导致了一些社会恐慌以及矛盾,也引发了全社会的关注。产生的原因,我大致分了四个方面,主要有宏观有微观的层面,国家产业政策对于补贴和高比能的追求可能是一个因素。再就是设计生产使用和保养等诸多环节也是一个重要的影响。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

具体到动力电池包、材料、电芯、模组、电池包结构集成匹配等方面不够完善,也会导致起火发生。再一个BMS管理,充放电策略,以及预热,特别是冷却方式的选择,也是很重要的影响因素。

总体来说,今年的电动汽车火灾形势不容乐观。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

第二方面介绍一下汽车火灾研究历程,很多车企和我们打过交道。通过课题研究把汽车火灾调查需要的知识和技能给进行了梳理和总结,完成了汽车火灾原因调查,国内首部专业书籍,各个厂家朋友在工作当中得到了一些借鉴和帮助。也得到了大家的肯定,也为车企和社会安全做了一些贡献。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

前面是以传统汽车研究,接下来主要是三个课题,对于电动汽车火灾的研究:

第一个是公安部的项目,2012年电动车行业不温不火的时候我们前期进行了技术储备,进行了电动汽车火灾危险性及鉴定技术研究。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

第二个项目,电动汽车整车燃烧实验平台的搭建,2018年开始,陆续在整车实验进行了研究和探索,从2018年开始,现在我们烧了大概六台整车,开创了全国电动汽车火灾燃烧试验的先河。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

第三个项目,和缺陷管理中心合作的电动汽车火灾风险分析与事故调查,前边那些案例,总局参与的三十起案例,基本上我们都参与了调查,和总局一起进行调查和分析。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

接下来介绍第三个方面,电动汽车火灾实验和分析,这是我们消防所燃烧馆,世界最大的升降试验平台,也是我国唯一的十兆瓦量热器。2017年全国大会,很多车企朋友到试验馆,观摩了奔驰车火灾模拟实验,效果反映挺好的。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

通过模拟实验确定火灾危险,研究火灾原因,挖掘危害成因,完善产品设计,降低火灾风险,这是实际火灾案例和模拟验证实验,通过模拟实验来验证起火部位和原因。

这是电动汽车燃烧试验平台的模型,和下面实体试验情况。以及实验之后参与灭火工作情景。

这个试验平台有温度监控、过程监控、烟气监控、车本身数据监控。在车的各部分安装了探测器,热电偶和辐射流量计。过程监控从外部到车内,独立开发了视频监控系统,实现了无线视频监控,四个角落完全监控无死角,同一时间同步。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

这是四个方位燃烧的过程,通过实验找到一些数据,这是底部模拟电池热失控,开始冒烟的情况,以及同一时间温度监控,以及底部和前后的视频监控,顺着导槽向动力机舱蔓延的特征。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

那边是火焰进入驾驶室和烟气的监控情况。

通过火灾燃烧试验,同时观察这些痕迹特征确定起火部位和起火点,这个实验是电池包模拟热失控的实验。

这些故障模组我们选定电芯通过加热片加热,导致热失控,真正的热失控模组是PPT上最左侧的,临近的模组比首先热失控要重一些,这就是最早的热失控的单体,在实验当中发现一个痕迹特征,很重要的痕迹特征就是最先热失控的一个单体,实现结果之后,两侧单体向内有挤压的痕迹特征,电消耗以后,压力减少,其他热失控,快速热失控的时候挤压形成这样一个痕迹特征,在实际案例当中也得到了证明,还有一些电压监控和数据分析。

第四个方面电动汽车火灾调查,首先说一下程序和方法,和传统汽车调查方法,整体思路是一样的,都是首先根据现场的痕迹特征以及外围调查确定起火部位和起火点,由于电动车的特殊性,分析电路的铺设和数据,来研究电池故障模式,在起火点位置提取一些相应物证进行技术分析,来判断性质和原因,都是起火部位,起火点找起火源,因为我们消防部门实际上搞调查相对还是宏观一点。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

这是现场痕迹的特点,主要是针对底盘动力电池起火,属于低位燃烧,前后蔓延,向后备箱蔓延,特别是动力机舱蔓延,有一个导槽,直接蔓延到动力机舱。

和底部放火的痕迹有明显区别,是电池包内部向外的燃烧蔓延,还是外部向电池包燃烧蔓延,前两天在微信圈里有一个比亚迪唐被点了,就是被底部放火的视频监控,其实那个痕迹是可以看出来的,厂家不用担心,不会冤枉大家。

在火灾调查过程当中可能会提取一些物证进行分析,这是我们鉴定中心拥有的鉴定方法!有物理方法、化学方法,还有色谱、热分析、视频分析。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

在这里第一次给大家说一下进行的原因分类,起火部位是在动力电池包内还是动力电池包外进行原因分类。包括两部分,一部分是外来的,人为放火、外来飞火、以及其他起火因素等,比如说打火机以及致燃性物质;一部分是本身的,本身因素,在电池包外就是低压设备线路和高压线路,传统的故障模式。下面是动力电池包内的起火部位,因为火灾调查必须先确定起火部位,然后继续进行。如果电池包内是起火部位,有四个方面的原因:电芯热失控、采样线短路、电池管理系统故障(监控不足)、其他电源线路故障。电池热失控,不管是自己的原因还是线路短路以及其他故障,最终可能表示形式都是通过热失控来发展蔓延的,这里重点和大家探讨几个热失控案例。

公安部消防局刘振刚:电动汽车火灾事故调查

(第五部分从略,调查案例仅限于论坛现场交流)

由于时间关系,今天交流的不是很多,实际上还有很多需要深入钻研、深入探讨的地方。希望和各方面加强合作交流,让我们共同为电动汽车的安全贡献一份力量,谢谢大家!
 

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