地下車庫(kù)場(chǎng)景下的全尺寸電動(dòng)汽車火災(zāi)特征及抑制性能試驗(yàn)
作者：王杰1, 趙晨曦1, 李長(zhǎng)征1,2, 王學(xué)輝1, 陳欽佩3, 米文忠2, 徐國(guó)4, 汪箭1
單位：1. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2. 清華大學(xué)合肥公共安全 研究院；3. 應(yīng)急管理部天津消防研究所；4. 上海嘉定區(qū)消防 救援支隊(duì)
引用： 王杰, 趙晨曦, 李長(zhǎng)征, 等. 地下車庫(kù)場(chǎng)景下的全尺寸電動(dòng)汽車火災(zāi)特征及抑制性能試驗(yàn)[J]. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù), 2023, 12(11): 3379-3386.
DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0520
摘 要 本工作對(duì)地下車庫(kù)場(chǎng)景下的電動(dòng)汽車熱失控火災(zāi)特性及水噴淋抑制效果進(jìn)行了研究，通過對(duì)車內(nèi)不同位置以及車外頂棚溫度在水噴淋前后的變化，得出了電動(dòng)汽車熱失控發(fā)展過程的不同特點(diǎn)。搭建了全尺寸的地下車庫(kù)電動(dòng)汽車火災(zāi)試驗(yàn)平臺(tái)，通過電加熱的方式觸發(fā)車內(nèi)電池包中的鋰離子電池?zé)崾Э?，測(cè)試了電動(dòng)汽車熱失控發(fā)展中電池包、車身、頂棚處的溫度變化。結(jié)果表明電池包內(nèi)的電池?zé)崾Э剡^程是由近及遠(yuǎn)的，主要傳熱方式是熱傳導(dǎo)，其最高溫度超過600 ℃。車艙內(nèi)的溫度變化相較于電池包的變化來說，存在一定的滯后性，會(huì)導(dǎo)致車內(nèi)人員安全錯(cuò)覺。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)充滿了大量黑煙時(shí)，頂棚處的最高溫度僅為46.1 ℃，相較于溫度傳感器，煙霧傳感器可能是地下車庫(kù)一個(gè)更好的選擇。水噴淋滅火試驗(yàn)表明一般的水噴淋滅火方式滅火效果有限，主要由于水噴淋無法直接作用在電池，降溫效果有限，只能起到一定的減緩作用，并不能使其降至安全溫度。本工作研究結(jié)果有助于深入認(rèn)識(shí)受限空間內(nèi)的電動(dòng)汽車熱危險(xiǎn)性，為地下車庫(kù)的消防安全設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持與參考。
關(guān)鍵詞 全尺寸；地下車庫(kù)；電動(dòng)汽車；熱失控；水噴淋
《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》明確指出：發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路，也是應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)2023年上半年以來新能源汽車?yán)塾?jì)零售305.9萬輛，已占據(jù)汽車市場(chǎng)份額的32%。其中，電動(dòng)汽車因其環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、易保養(yǎng)等特點(diǎn)，成為新能源汽車發(fā)展的主要推動(dòng)力量。
隨著電動(dòng)汽車數(shù)量的增加，因鋰離子電池?zé)崾Э囟l(fā)的電動(dòng)汽車火災(zāi)事故不斷發(fā)生。作為電動(dòng)汽車的核心部件，鋰離子電池具有高能量密度的特點(diǎn)，一旦遭遇過充放電、擠壓、碰撞等外部條件影響，就有可能發(fā)生熱失控，導(dǎo)致汽車著火、爆炸等嚴(yán)重后果。為了解決這一問題，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э剡^程進(jìn)行了大量研究，包括單個(gè)電池，電池與電池以及模組與模組之間的熱失控傳播。然而，對(duì)于電動(dòng)汽車整車燃燒現(xiàn)象的研究較為缺乏，Truchot等人在隧道場(chǎng)景下開展了電動(dòng)汽車實(shí)驗(yàn)，以調(diào)查電動(dòng)汽車火災(zāi)中排放的有毒氣體的危害。結(jié)果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車氟化氫的累積量較高，但沒有給出火焰?zhèn)鞑バ袨橐约皽缁痣A段對(duì)水的響應(yīng)。Li等人開展了僅含車外框架的電動(dòng)汽車燃燒實(shí)驗(yàn)，對(duì)鋰離子電動(dòng)車火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)在滅火階段由于電池包蓋的遮擋，水無法直接作用到電池，限制了降溫效果。朱難難等人開展了完整電動(dòng)汽車的整車燃燒實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在電動(dòng)車燃燒初期底盤電池包產(chǎn)生的噴射火最遠(yuǎn)可達(dá)2.6 m；車外熱流最大值為4.878 kW/m2；此外，研究還發(fā)現(xiàn)壓縮空氣泡沫對(duì)于電動(dòng)汽車的滅火效果比細(xì)水霧更好。陳欽佩等人通過全尺寸電動(dòng)汽車鋰離子電池系統(tǒng)熱失控氣體毒害及爆炸特性研究發(fā)現(xiàn)電池艙釋放氣體的爆炸極限在4.83%～73.77%，惰性氣體含量主要影響混合物的爆炸下限，氫氣主要影響混合物的爆炸上限。目前的相關(guān)研究均集中在敞開空間，由于目前大量的新能源汽車都停放在地下車庫(kù)或者類似受限空間中，這種工況下熱量集聚快、排煙困難，造成“多米諾”連環(huán)汽車火災(zāi)、有毒氣體累積，給撲救帶來極大的困難。而目前針對(duì)地下車庫(kù)場(chǎng)景的電動(dòng)汽車研究較少。
本工作旨在通過在地下車庫(kù)場(chǎng)景下進(jìn)行真實(shí)電動(dòng)汽車熱失控與消防滅火實(shí)驗(yàn)，研究電動(dòng)汽車火災(zāi)演化過程，對(duì)汽車火災(zāi)發(fā)生過程中的溫度、有毒有害氣體濃度進(jìn)行了分析，為今后類似火災(zāi)事故的消防救援提供重要的場(chǎng)景參考和數(shù)據(jù)支持，為地下車庫(kù)的消防安全設(shè)計(jì)提供有益的指導(dǎo)，以提高地下車庫(kù)的消防安全性能。
1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
本次實(shí)驗(yàn)在某單位的大空間實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行，場(chǎng)地分為車輛熱失控區(qū)、數(shù)據(jù)采集區(qū)、消防車輛區(qū)。為了還原地下車庫(kù)的真實(shí)場(chǎng)景，設(shè)計(jì)并搭建了一個(gè)高為2.2 m的可移動(dòng)式頂棚，該頂棚由輕鋼龍骨與石膏板組成，作為車庫(kù)頂，實(shí)驗(yàn)的具體布置情況如圖1所示。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域分布
本實(shí)驗(yàn)電動(dòng)汽車型號(hào)某車企生產(chǎn)的電動(dòng)汽車產(chǎn)品，車身結(jié)構(gòu)為4門5座三廂車，其長(zhǎng)、寬、高分別為4.670、1.806、1.474米。該車采用NCM523鋰離子電池，容量為50 Ah，電池包額定電壓為350 V，電池包額定輸出電流為102 A，有16個(gè)模組，電池共2并96串。實(shí)驗(yàn)開始前車輛電池包荷電狀態(tài)約為98%。實(shí)驗(yàn)儀器配置和測(cè)量位置如圖2～圖4所示，實(shí)驗(yàn)中采用直徑為1 mm的K型熱電偶(0～1300 ℃)測(cè)量電池包內(nèi)電池(圖2)與車內(nèi)典型位置(圖3)以及車頂棚處(圖4)的溫度，以監(jiān)測(cè)車輛熱失控過程以及評(píng)估車外空間危險(xiǎn)性，測(cè)點(diǎn)詳情如表1所示，但由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，一些熱電偶在試驗(yàn)過程中由于短路而出現(xiàn)故障。同時(shí)，采用兩個(gè)熱流計(jì)測(cè)量車身周圍(車頭和側(cè)面)的輻射熱流，以量化車身周圍的熱輻射通量，并在兩個(gè)熱流計(jì)中間布置了一個(gè)片光源裝置，以顯示試驗(yàn)中的煙氣流動(dòng)情況。此外，實(shí)驗(yàn)中還測(cè)試了細(xì)水霧對(duì)熱失控電動(dòng)汽車的抑制效果。
圖2 電池包內(nèi)布局與測(cè)點(diǎn)位置
圖3 車艙內(nèi)布局與測(cè)點(diǎn)位置
圖4 頂棚處布局與測(cè)點(diǎn)位置
表1 熱電偶測(cè)點(diǎn)詳情
1.2 實(shí)驗(yàn)過程
本實(shí)驗(yàn)采用兩塊220 V、400 W的電加熱片觸發(fā)電動(dòng)汽車內(nèi)部電池?zé)崾Э?，電?dòng)汽車整車熱失控過程及滅火措施的抑制效果如圖5所示。在打開加熱片電源5分鐘左右后，汽車底盤開始向外釋放出大量白色煙氣，如圖5(a)所示，此時(shí)斷開加熱片電源，現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)釋放出大量煙氣并伴有異響；大約半個(gè)小時(shí)后，大量黑煙冒出，見圖5(b)，并且迅速蔓延至頂棚；此時(shí)指揮室下達(dá)滅火命令，車頂部噴淋裝置啟動(dòng)，由于水的冷卻效果，車輛熱失控過程受到阻礙，黑煙漸漸散去，重新變?yōu)榘咨妶D5(c)；噴淋裝置持續(xù)作業(yè)25分鐘左右后停止，見圖5(d)，隨后消防隊(duì)員入場(chǎng)，使用高壓水槍對(duì)車身內(nèi)部進(jìn)行降溫處理，見圖5(e)；大約15分鐘后，消防隊(duì)員停止水槍作業(yè)，隨后在汽車左后輪胎處放置千斤頂，見圖5(f)；靜置一段時(shí)間后，車身周圍又有大量白煙冒出，見圖5(g)；大約五分鐘后，車頂噴淋裝置重新啟動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)白煙開始變淡，見圖5(h)；大約半小時(shí)后，確認(rèn)電車熱失控程度受到控制，消防隊(duì)員開始撤離，見圖5(i)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。為確保安全，防止再次熱失控，車頂噴淋裝置一直保持開啟狀態(tài)。
圖5 實(shí)驗(yàn)過程
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 電池包內(nèi)溫度數(shù)據(jù)分析
在本研究中，為了監(jiān)測(cè)記錄模組電池溫度變化，在電池包內(nèi)部安裝了多個(gè)熱電偶，并在第1節(jié)中介紹了具體布置情況。圖6展示了加熱片所在模組7000 s內(nèi)熱電偶溫度數(shù)據(jù)變化，可分為五個(gè)階段。在第一階段(0～360 s)，加熱片持續(xù)供電，相鄰電池溫度不斷上升，最高溫度超過100 ℃，已超過電池?zé)崾Э嘏R界溫度。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)有少量白煙冒出，表明電解液已經(jīng)開始蒸發(fā)，進(jìn)一步證明該模組內(nèi)有電池已進(jìn)入熱失控階段。在第二階段(360～2070 s)，由于加熱片斷電，TC1的溫度迅速下降，而被加熱模組的電池按照離加熱片的距離依次步入熱失控階段，模組內(nèi)的所有電池溫度迅速升高。然而，在達(dá)到某一溫度頂點(diǎn)后，各電池溫度又開始下降，這可能是因?yàn)楦鱾€(gè)電池的泄壓閥動(dòng)作，一部分熱量隨著電解液蒸發(fā)噴濺出去流失，但電池內(nèi)還在持續(xù)發(fā)生劇烈的熱失控，不斷產(chǎn)生熱量與可燃?xì)獠⒎e聚，所以溫度又開始上升，此時(shí)車身周邊迅速冒出大量黑煙。在第三階段(2070～3800 s)，車頂噴水滅火裝置開始工作，各個(gè)電池溫度迅速開始下降，車身周圍的黑煙也開始變淡。然而，由于各個(gè)電池溫度仍高于熱失控臨界溫度，電池內(nèi)反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，重復(fù)階段二內(nèi)的溫度變化。在第四階段(3800～5300 s)，消防隊(duì)員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后使用高壓水槍對(duì)車廂內(nèi)部進(jìn)行噴射，各個(gè)電池溫度迅速下降。大約在4800 s左右停止作業(yè)，隨后消防隊(duì)員在車身左側(cè)放置千斤頂，使得車輛抬高讓更多空氣進(jìn)入，而此時(shí)電池溫度還是高于熱失控臨界溫度，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)又有大量白煙冒出。在第五階段(5300 s后)，由于電池溫度還是過高，熱失控反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，車頂噴淋裝置重新打開，各個(gè)電池溫度開始下降，現(xiàn)場(chǎng)白煙也開始變淡。
圖6 加熱片模組溫度變化
從以上過程可以得出，模組內(nèi)電池?zé)崾Э貢r(shí)熱量傳遞主要是通過熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行，且水噴淋對(duì)電動(dòng)汽車的熱失控有著很好的降溫抑制作用，可為現(xiàn)場(chǎng)消防救援行動(dòng)時(shí)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。然而，由于無法直接作用到電池表面，電池包內(nèi)電池溫度仍然維持在臨界溫度之上，導(dǎo)致會(huì)反復(fù)多次發(fā)生熱失控現(xiàn)象。因此，為了確?，F(xiàn)場(chǎng)人員安全，需要維持長(zhǎng)時(shí)間噴淋操作。值得注意的是，電池?zé)崾Э剡^程中產(chǎn)生的熱量和可燃?xì)怏w可能會(huì)引發(fā)爆炸，因此在消防救援行動(dòng)中需要采取相應(yīng)的安全措施。
圖7展示了近端模組7000 s內(nèi)熱電偶溫度數(shù)據(jù)變化，可分為四個(gè)階段。在第一階段(0～2070 s)，離加熱模組較近的5678模組先開始發(fā)生熱失控，其中最近的6模組熱失控下的最高溫度達(dá)到了600 ℃以上，其發(fā)展過程與加熱模組類似。其他模組則是在2000 s左右才呈現(xiàn)出熱失控趨勢(shì)，與圖5(b)中的大量冒出黑煙的現(xiàn)象符合。這表明，臨近模組的熱失控過程與加熱模組相比，由于熱傳遞過程的滯后性，存在一定的時(shí)間差。在第二階段(2070～3800 s)，由于噴淋裝置的降溫作用，導(dǎo)致熱失控過程受到抑制。5678 s模組由于在前期已進(jìn)入完全熱失控狀態(tài)，電池內(nèi)所?；瘜W(xué)反應(yīng)物質(zhì)較少，所以溫度下降較為明顯。然而，其他模組由于還存在大量放熱化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)，在這段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)放熱與噴淋水蒸發(fā)吸熱形成了一個(gè)熱平衡過程，所以溫度并沒有太大變化。在3600～3800 s內(nèi)，由于車頂滅火措施的停止，各個(gè)模組迅速進(jìn)入熱失控狀態(tài)，溫度重新上升。這表明，電動(dòng)車滅火困難的原因之一是三元鋰電池的高能量密度特性，導(dǎo)致熱失控反應(yīng)難以控制。第三和第四階段的過程與加熱模組相似，不再贅述。從以上分析過程可以得出，電動(dòng)車熱失控過程中，鄰近模組的熱失控存在一定的滯后性，加上三元鋰電池的高能量密度特性，使得電動(dòng)車滅火困難，需要連續(xù)性噴淋降溫處理。因此，在電動(dòng)車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，需要考慮如何維持電池高能量密度的同時(shí)來提高電動(dòng)汽車的安全性能。
圖7 近端模組溫度變化
圖8展示了遠(yuǎn)端模組5000 s內(nèi)熱電偶溫度數(shù)據(jù)變化。由于后期遠(yuǎn)端模組的數(shù)據(jù)采集裝置損壞，因此只對(duì)其前5000 s數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。遠(yuǎn)端模組熱電偶溫度變化可大致分為三個(gè)階段。在第一階段(0～2070 s)，前期兩模組溫度幾乎保持不變，但在2000 s左右，溫度開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這也與圖5(b)中大量黑煙冒出的情況相符合。值得注意的是，由于遠(yuǎn)端模組距離加熱模組較遠(yuǎn)，因此其熱失控反應(yīng)的發(fā)展速度較慢，存在一定的時(shí)間差。在第二階段(2070～3800 s)，由于滅火裝置的噴淋作用，熱失控反應(yīng)過程受到了一定的抑制。然而，由于一模組離被加熱模組距離相對(duì)較近，其電池溫度也比二模組高。在3600 s左右，滅火裝置停止工作，兩模組電池溫度又開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而一模組已經(jīng)進(jìn)入熱失控階段。在第三階段(3800 s后)，消防隊(duì)員入場(chǎng)開始進(jìn)行高壓水槍沖擊，兩模組溫度都開始下降。然而，在5000 s左右停止操作后，模組溫度又開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明相關(guān)模組依然存在熱失控風(fēng)險(xiǎn)。這表明，即使遠(yuǎn)離熱源的模組在初步滅火操作之后也存在熱失控風(fēng)險(xiǎn)性，需要進(jìn)行持續(xù)性消防滅火操作。綜上所述，電動(dòng)車熱失控過程中，遠(yuǎn)離熱源的模組有著熱失控反應(yīng)發(fā)展速度較慢的特點(diǎn)。因此，在相關(guān)救援活動(dòng)中，需要進(jìn)行持續(xù)性消防滅火操作，以確保電動(dòng)車的安全。
圖8 遠(yuǎn)端模組溫度變化
2.2 車艙內(nèi)溫度數(shù)據(jù)分析
圖9展示了車艙內(nèi)熱電偶溫度數(shù)據(jù)變化，可分為三個(gè)階段。在第一階段(0～2070 s)，車艙內(nèi)各個(gè)位置溫度幾乎沒有變化，保持在23 ℃左右。這表明，在電動(dòng)車熱失控初期，車艙內(nèi)溫度變化較為緩慢，人員難以感知。在第二階段(2070～4000 s)，由于車頂噴淋裝置開始工作，車艙內(nèi)的熱電偶由于直接接觸水流的沖擊，溫度開始劇烈波動(dòng)起來，但總體還是在23 ℃左右。然而，在4000 s左右，消防隊(duì)員在使用高壓水槍時(shí)，采用了間歇操作的方式，TC0與TC7兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)又布置于車艙內(nèi)底座，與車身底部的熱源距離較近，能夠更早接觸到電池?zé)崾Э厮鶄鬟f的熱量，于是溫度開始迅速上升。這表明，在電動(dòng)車熱失控后期，車艙內(nèi)溫度變化速度會(huì)加快，人員需要及時(shí)采取措施。在第三階段(4000 s后)，由于消防隊(duì)員重新開始作業(yè)以及后續(xù)頂部噴淋裝置的再次啟用，這兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度又開始下降，而在此期間，車艙內(nèi)其他探測(cè)點(diǎn)位置的溫度僅有一些微小波動(dòng)。這表明，在電動(dòng)車熱失控后期，消防隊(duì)員的滅火操作可以有效地降低車艙內(nèi)溫度，但需要注意的是，車艙內(nèi)不同位置的溫度變化可能存在差異。綜上所述，電動(dòng)車熱失控時(shí)，車艙內(nèi)溫度變化較為緩慢，人員難以感知。然而，在熱失控后期，車艙內(nèi)溫度變化速度會(huì)加快，人員需要及時(shí)采取措施。此外，電動(dòng)車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，需要充分考慮車內(nèi)安全警報(bào)提示的設(shè)置，以提高車內(nèi)人員的安全意識(shí)。
圖9 車艙內(nèi)溫度變化
2.3 車庫(kù)頂棚溫度數(shù)據(jù)分析
圖10展示了車庫(kù)頂棚熱電偶溫度數(shù)據(jù)在7000 s內(nèi)的變化情況。可以看出，所有熱電偶數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì)，可分為三個(gè)階段。在第一階段(0～2000 s)，由于電池包內(nèi)熱失控電池?cái)?shù)量較少，現(xiàn)場(chǎng)只有少量白煙蔓延至頂棚，因此頂棚溫度保持平穩(wěn)。這表明，在電動(dòng)車熱失控初期，車頂溫度變化較為緩慢。在第二階段(2000～5000 s)，由于大量電池進(jìn)入熱失控狀態(tài)，車身周圍大量黑煙冒出，高溫?zé)煔庋杆傧蛏下又另斉?，使得頂棚溫度迅速升高，并形成頂棚射流現(xiàn)象，黑煙在整個(gè)空間內(nèi)迅速擴(kuò)散，如圖5(b)所示，此時(shí)車頂?shù)淖罡邷囟蕊@示為46.1 ℃。隨后現(xiàn)場(chǎng)為了模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣傳感器的作用，指揮室迅速下達(dá)了滅火指令，車頂噴淋裝置開始工作，黑煙漸漸散去，頂棚溫度也隨之下降至初始溫度。在第三階段(5000 s后)，由于現(xiàn)場(chǎng)停止了降溫作業(yè)，且在車身左后側(cè)放置了千斤頂翹起車身底座，大量新鮮空氣得以進(jìn)入底部的電池模組內(nèi)，底部電池由于還處于高溫狀態(tài)，繼續(xù)進(jìn)行熱失控反應(yīng)，車身周圍又出現(xiàn)大量黑煙，車頂棚溫度隨之開始上升，隨后指揮室再次下達(dá)滅火命令，噴淋裝置重新開始工作，頂棚溫度再次下降。
圖10 頂棚溫度變化
由以上過程可得，車頂?shù)拇嬖跁?huì)加重電動(dòng)汽車熱失控所造成的危害，當(dāng)電動(dòng)汽車在地下車庫(kù)內(nèi)發(fā)生熱失控時(shí)，大量高溫有毒有害氣體會(huì)迅速蔓延至整個(gè)空間，造成大量的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。隨著電動(dòng)汽車持有量的增加，地下車庫(kù)內(nèi)的充電樁數(shù)量也在逐年遞增，相較于加油站的多年發(fā)展與嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)，其還處于剛剛起步階段，還存在一些安全隱患。因此現(xiàn)代設(shè)計(jì)地下車庫(kù)時(shí)需要更加合理地布置感煙感溫探頭以及消防管路，以便在火災(zāi)事故發(fā)生前期及時(shí)檢測(cè)并提供一定的滅火措施，有效抑制電動(dòng)汽車的熱失控過程，為消防隊(duì)員后續(xù)的滅火救援工作提供寶貴時(shí)間。這一措施對(duì)于保障地下車庫(kù)內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)的安全具有重要意義。
3 結(jié)論
本工作開展了地下車庫(kù)場(chǎng)景下的全尺寸電動(dòng)汽車熱失控實(shí)驗(yàn)，分析了電動(dòng)汽車熱失控過程中電池包、車身以及頂棚處的溫度特性，得出了以下結(jié)論：
（1）電池包內(nèi)的電池?zé)崾Э剡^程是由近及遠(yuǎn)的，主要傳熱方式是熱傳導(dǎo)，其最高溫度超過600 ℃，當(dāng)水無法直接作用在電池時(shí)，降溫效果有限，只能起到一定的減緩作用，并不能使其降至安全溫度。因此，在這種情況下需要進(jìn)行持續(xù)性噴淋處理，以有效抑制電池包內(nèi)的溫度升高。
（2）在電動(dòng)車熱失控初期，車艙內(nèi)溫度變化較為緩慢，相較于電池包的變化來說，存在一定的滯后性，車內(nèi)人員難以感知，會(huì)做出錯(cuò)誤判斷，導(dǎo)致車內(nèi)安全錯(cuò)覺。因此，各家車企在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)充分考慮這一因素，做好車內(nèi)安全警報(bào)提示。
（3）車庫(kù)頂棚處的最高溫度為46.1 ℃，但此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)充滿了大量黑煙。因此，在地下車庫(kù)內(nèi)，煙霧傳感器相較于溫度傳感器可能是一個(gè)更好的選擇，能夠更早發(fā)現(xiàn)火情并采取措施，以保障車庫(kù)內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)的安全。
