国内首 次对电动自行车充电雨棚喷水灭火系统、充换电柜、锂电池电动汽车、储能舱的灭火设计新理念和选型方案及主要措施简要探讨下2

本篇文章分为上、中、下三篇，本篇与“中篇：标准、规范、要求、专家论文”文章相连接。

3）电动汽车与客车锂离子动力电池箱灭火防控装置

2023年底据公安部数据显示，我国新能源车保有量达2041万辆，占汽车总辆6.07%，2023年增加207万辆，比2022年增长38.76%。据2024年1~5月有关部门统计，销量为389.5万辆，同比增长32.5%。近几年来，新能源电动小汽车和电动公交汽车与大巴车均处于快速高增长态势。据国家消防救援局2023年的数据显示，新能源汽车起火率在万分之0.44~0.72之前，按当前保有量计算，每天有8辆车左右被烧。

当前，电动锂离子电池小汽车国家没有制定政策应配置火灾防控装置，对电动客车锂离子电池箱要求配置火灾防控装置。依据电动小汽车快速高增长态势，地下停车场电动小汽车的充电和放置场所，将是电动小汽车发生火灾较多的场所。电动小汽车一旦发生火灾，按国内外火灾案例分析，比电动自行车更难扑灭，主要灭火手段：一是控制火焰强度,让它燃烧，二是防止火灾蔓延。电动公交车或电动大巴车一旦发生火灾，首先应手动启动或自动启动灭火系统灭火，若没有安装自动灭火系统或灭火不成功，与电动小汽车灭火手段一样。

电动客车锂离子动力蓄电池箱火灾抑制装置应具备如下主要性能参数和特点:

（a）早期自动探测火灾。依据锂离子电池箱、单体电池组、防护区内细微：温度、CO、烟雾、压力值等多种复合探测器，探测发现火灾早期物理状态变化，早期预警，采取有关措施。

（b）应具有自动和手动两种启动功能。

（c）一套火灾防控装置，也就是说自动灭火装置可保护热失控的任何一个电池箱。

（d）灭火装置应具有2次或2次以上间隔喷洒灭火剂，具有快速扑灭明火和降温作用，可抑制火灾防止复燃功能。

（e）手动启动按钮与报警器安装在驾驶室，电动客车锂离子动力电池箱火灾抑制装置中各零部件运营情况和火灾状态应反应准确、明了、不易误操作启动。

目前，国家、行业没有要求对电动锂离子小汽车蓄电池箱要求配套火灾防控装置，给电动小汽车带来了非常严重的火灾危险。电动小汽车若要对电池箱配套火灾防控装置，或是火灾抑制装置，可参考电动客车锂离子动力蓄电池箱抑制装置应具备的主要性能参数与特点，这里就不再赘述。

4）地下停车场电动汽车火灾防护系统

电动锂离子小汽车停放地下车库充电和放置，据统计发生火灾机率超过50%以上，是电动汽车发生特大火灾的重灾区。目前，国内已有相关机构和部门开始研究这一火灾难题了。这项目有关技术资料匮乏，实际研发难度非常大，在这里就简约阐述，应具备如下主要性能参数和特点：

（a）每个车位上方设置安装感烟和感温火灾探测器，能快速、准确发现初期火灾，并预警，同时发出声光报警。应立即切断其它充电电源。

（b）车位某处发现明火时，对火灾车辆停车位左、右、后、上四个方向空间，应立即实施阻火帘或其他方式隔离，并在消防控制中心显示车辆停车位置，宜可在监视摄像屏上看到该车辆停车位置状态，应在该车辆停车位置有火灾灯光闪烁和发出报警声，引起有关人员关注和报警。

（c）自动、手动启动自动喷水灭火系统，主要性能参数和特点与电动自行车充电车棚简易式喷水灭火系统主要性能参数与特点基本相同。实施连续喷水灭火时间不得小于30min，应具有一定喷水强度，才能抑制火焰强度，防止火灾蔓延到其它停车位上。

5）锂离子电池储能（舱）电站自动灭火系统

锂离子电池储能（舱）电站作为一种新型的能源储存方式，在全球能源转型和可持续发展的大背景下，发挥着越来越重要作用。许多国家和地区都出台了相关政策，鼓励锂离子电池储能（舱）电站的建设和发展，促进了能源结构的优化和清洁能源的利用。使再生能源得到快速发展，尤其是光伏和风电的广泛和推广应用，对锂离子储能（舱）电站的需求日益增长，锂离子电池储能（舱）电站成为满足这一需求的重要解决方法。

锂离子电池储能（舱）电站主要作用与用途：一是调峰填谷；二是电网备用；三是提高新能源光伏、风电利用效率；四是保障电力供应的连续性和稳定性；五是降低用户的用电成本。但是，锂离子电池储能（舱）电站中的锂离子电池中含有较活泼的锂元素，当电池发生短路、过充、过放或温度较高时，将释放可燃气体，将可能引起火灾，并爆炸能量将非常大，抑制锂离子电池储能（舱）电站火灾发生和火灾蔓延的将显得特别重要。

锂离子电池储能（舱）电站自动灭火系统应具备如下主要性能参数和特点：

（a）快速响应能力。火灾早发现、早预警、早断电、早启动灭火系统。

（b）高灵敏度的火灾探测能力。不但应有对锂离子电池整舱CO、温度、烟感三种以上功能探测器，还应有对舱中每一簇中每一个电池室或箱中具有CO、温度、烟感三种以上功能探测器。探测器应质量稳定可靠，性能参数设置合理准确，才能实现（a）条款要求。

（c）智能报警灭火控制能力。能智能实时监控锂离子电池储能舱中每一簇中每一个电池室或箱和大舱内电池状态，分析火灾，自动或手动启动灭火程序。

（d）持续运行稳定能力。产品应选择获得消防3C或自愿认证证书的和行业中品牌企业产品，产品质量才稳定可靠。

（e）自我快速、准确诊断故障能力。自动探测报警灭火系统应能自动进行自我诊断，才能确保系统的可靠性。采用热敏线（导火索）探测、气体发生器（易燃易爆火工品）产生压力、电爆启动装置（电雷管）启动灭火系统等零部件配套的非贮压式灭火装置和气溶胶灭火装置产品，均是易燃易爆火工品产品。这些零部件易受潮、使用周期短、易受环境温度变化产生化学反应，容易失效和降低性能参数。火工品产品无法用压力值、电阻值、液位或称重方法等物理性能参数值，自动检测诊断灭火系统是否存在问题，建议锂离子电池储能（舱）电站和其他非常重要灭火设施，应谨慎使用易燃易爆火工品等零部件组合的灭火设备产品，难确保产品质量正常启动和灭火效能。

（f）当前主要采用单一种类灭火介质。锂离子电池储能舱中，目前主要采用：全氟己酮与七氟丙烷柜式灭火装置、有管网灭火系统、悬挂式灭火装置。锂离子电池储能舱中每一簇中每一个电池室或箱中，主要采用：全氟己酮与七氟丙烷直接式或间接式探火管式灭火装置、抑制式电启动壁挂式全氟己酮与七氟丙烷灭火装置。电池室和箱中，也有使用气溶胶灭火装置产品。经许多灭火试验和专家论文阐述，气溶胶灭火装置不能用于锂电池火灾灭火，不但不能灭火，还有可能引爆可燃气体爆炸。

（g）多灭火介质和实施多次灭火。建议对于锂离子电池设备结构复杂、造价昂贵、电池容量巨大的储能舱等设备，应采用气液灭火介质联用互补和多类灭火介质及实施数次灭火方案，实际投入灭火系统成本不高，平摊到每一个电池室和箱中，成本不高。这种锂电池火灾，才有可能灭火成功。推荐的这锂电池火灾灭火新设计理念，实际确保了设备几层安 全性，关键是看用户重视程度和前期投入，一旦发生火灾，灭火成功机率大幅提高，反而是大幅降低成本。

通过2024年参观国内大型储能舱博览会，锂电池储能舱灭火系统，已开始有少量企业采用“多灭火介质和数次灭火”新设计理念了。

（h）产品应符合国家、行业、团体标准和规范，才能生产销售，新修订的《气体灭火系统及部件》产品国家标准规定，七氟丙烷、全氟己酮灭火设备产品钢瓶贴花纸上，规定应同时标注瓶组空瓶重量、药剂重量、瓶组总重量，三个重量参数应是长久标记，不得修改，严防昂贵灭火药剂短斤少两和便于日常维护检查称重。

6）其它非常危险大型锂电池项目灭火设计方案与措施简要探讨

锂电池仓库堆垛机货架、大面积库房与车间屋顶上贴着安装光伏板、新能源电动汽车海运出口三项目灭火，就属于非常危险大型锂电池火灾项目，目前世界各国均没有较好的灭火设计方案和措施。

据中国汽车工业协会数据统计，2023年中国有491万辆汽车出口，2024年上半年向海外出口279.3万辆汽车，同比增长31%，其中新能源车出口达60.53万辆，同比增长13.2%，占全球市场占有率高达60%，正加速向全球迈进。

有数据显示，目前全球只有700多艘从事汽车海运的专业船只，拥有6500个车位的汽车运输船，近几年租金涨了10倍，已排队预约到2027年。在汽车出海需求高涨的背景下，一船难求现象十分普遍。

随着近几年新能源汽车海运出口数量增多，海上起火事件也频发。2023年9月一艘装载3000多辆汽车的货轮在荷兰海域起火，火势持续一周仍没扑灭，初步判定起火原因是与新能源汽车的电池有关。相隔数日又一艘装有2000余台纯电动和混动汽车的货轮在日本海域起火，推测火灾原因是其中一辆电动车的锂电池引起，扑救不及时，*终造成持续数天的大火。2022年2月10日一艘日本航运公司，汽车滚装船载有3965台汽车，从德国港口出发，因一辆保时捷汽车的锂电池起火，导致在大西洋上燃烧超过20天后，*后被完全烧毁，沉入海中，总价值可能达4.38亿美元，汽车造成了4亿美元的损失。

海运从业者告知新闻记者，为了大批运输车辆，滚装运输船一般拥有十几层停车甲板，数千辆汽车停在密闭空间内，上下左右的空间有时甚至不足半米。高密度的汽车装载量，碰上发展迅猛的新能源电动汽车起火后，船内的消防系统几乎起不到什么作用，船内的消防人员也无法及时赶到，阻止火势进一步蔓延，拥挤的环境反而加剧了他们被困的风险。

从业人士说：目前针对海上新能源汽车起火，业内正在研究三种解决方案：一种是在船舱的消防系统中搭载专门用于扑灭电池起火的化学药剂；二种则是通过规划与防火毯建立隔离区，在起火后尽量减少损失；第三种则是用一种类拟注射器的装置，刺入起火的电池内部；注水灭火。还说：这三种方法*终落地执行，还需一段时间。

锂电池火灾从发现冒小烟到产生明火，一般时间为2分钟至十几分钟，上述三种灭火解决方案，必须灭火人员近距离到达电动汽车旁边，太危险了，本人不做评论。但本人有大胆**灭火方案，推荐采用本文章中“锂离子电池火灾灭火新设计理念”第（5）条款内容，并应采取专业措施，简述灭火方案与主要措施要点如下：

（a）早期预警系统。安装高灵敏空气采样感烟探测器、CO和温度等探测器，实时监测电动汽车电池组的工作状态。一旦产生烟雾，应能在1分钟内发现和报警。

（b）全方位无死角监视系统。可在值班室视屏中快速获得发烟电动汽车现场准确位置，实时清楚了解火灾工作状态，确认火警情况后，能迅速发出灭火信息，并立即组织准备灭火。

（c）只发现电动汽车冒小烟和没出现明火时，派专业消防员头戴防毒面具、身穿防火服，携带消防火钩或消防尖斧或钢珠弹 弓迅速赶赴现场，将发烟电动汽车前玻璃和其它玻璃全部击碎。若发现电动汽车已开始产生较大明火时，这时应迅速用高压气 枪、钢珠弹 弓、高压水枪、石头或硬质物体远距离投掷击碎发生火灾的电动汽车玻璃。

（d）立即用大空间智能消防水炮、消防自动水炮、人工直流水枪等，同时几支水枪将水从不同方向射向，发生火灾的电动汽车已破碎玻璃窗口处，射入车内，约1立方水左右停止射击，采取淹没锂电池灭火方式，观察火灾和灭火状态，若进入电动汽车中水不能浸渍30min左右，仍应进行补水。若附近车辆发现起火，立即采用同样方法，实施灭火。

注意：* 远或* 不利点电动汽车，应有两支以上水枪，可水平射到电动汽车位置，才能实现上述灭火措施，确保每一部电动汽车和整个船舶的安 全！

特别申明：锂电池火灾采用水来灭火有歧义，会产生氢气，将可能发生火灾，并有可能产生爆炸。本人建议采用水来扑灭锂电池火灾，仅供参考，造成生命财产安 全和损失概不负责！

（e）锂电池发生火灾和灭火过程中，在室内通风环境较差时，应开启通风系统，使排烟和可燃气体通风达到良好状态，实现空气均匀通风，谨防发生爆炸式燃烧现象。

电动公交车、电动旅游大巴、锂电池仓库堆垛货架、电动汽车地下车库、大面积库房与车间屋顶上贴着安装光伏板等项目灭火设计方案理念，基本与电动汽车海运出口项目相同，但主要专业措施有较大区别。由于文章内容已超篇幅，就不再阐述了。需详细了解，有项目可联系本人。

3、锂离子电池火灾发生时主要措施

锂离子电池火灾发生时，由于其化学反应的特性，将产生可燃气体，火势往往难以控制，因此需要迅速采取有效的应对措施。锂离子电池火灾不仅会爆炸式燃烧，产生高温，还可能释放有毒气体，对人员和环境构成严重威胁，火灾可能会快速蔓延，酿成大火。应立即启动消防应急预案：

（1）立即撤离。一旦发现锂离子电池火灾，应尽快疏散人员并报警，是保障人员的首要任务。   

（2）断电。应立即切断锂离子电池设备电源，抑制设备继续热失控，防止火灾蔓延。

（3）报警。立即拨打火警电话，通知消防部门。

（4）快速专业处理。各种类型锂离子电池火灾，快速专业处理方法和手段不同，总原则是：一是确保人员安 全，二是将火灾损失降低到*低限度。

快速专业处理简要方法与手段如下：

锂离子电池火灾发现冒白黄色小烟到产生中小明火时间很难确定，这段时间内是快速专业处理火灾酿成大火灾的宝贵时间段，会受到多种因素影响，主要应依据火灾现场烟雾大小、火焰高度和火焰猛烈程度不确定。一般为两分钟至十几分钟，为了**性，宝贵的2~3分钟内应快速完成认为*专业的如下工作：

(A) 静止状态时的电动自行车、电动小汽车、电动公交车。

（a）尽快将发生火灾烟雾车附近的车撤出火灾场地，特别是停在地下停车场的电动小汽车，车门不能打开的，用2~5吨手动液压搬运车拖走，一旦发生火灾，减小火灾强度，防止火灾蔓延。

（b）将手提式和推车式灭火器、消防水带与水枪、消防软管转盘水枪、消防火钩、消防破拆斧和消防呼吸器等消防器材，搬到离火灾10米处，时刻准备着灭火。

（c）锂离子电池设备或车辆冒出较浓白黄色烟和出现明火时，消防器材应实施灭火、抑制火焰强度，防止火灾蔓延。同时应采用消防火钩、消防破拆斧、钢珠弹 弓、对电动小汽车玻璃破碎，将自来水射入电动小汽车内，对安装在电动小汽车内底部的锂电池箱或箱内电池组，采用淹没式快速灭火。

电动公交汽车中电池箱，一般安装在车辆侧行李箱内，很难实现淹没式灭火，只能采用抑制火焰强度，防止火灾蔓延，让它燃烧。若电动公交汽车安装自动灭火系统的，应优先采用手动启动方式灭火。其它锂电池设备同样手动启动优先自动启动灭火方式。

（B）电动自行车、电动小汽车、电动公交汽车在行驶过程中，发现车辆冒白黄色烟，并嗅到对鼻和眼有较刺激性臭味时，应立即将车辆停靠在无车辆和建筑物及无人的马路边上，将车窗全部打开和熄火，人员迅速下车，远离车辆并报警，等待消防车来，实施灭火。

（5）各类锂离子电池设备，一旦发生火灾，应优先采用与设备配套的自动灭火系统。并优先采用手动启动方式灭火。

（6）各类锂离子电池设备，火灾不能扑灭或复燃时，人员应远离，防止发生爆炸式燃烧，这时重点应是抑制火灾强度，防止火灾蔓延，危害人民生命财产**。

（7）及时对火灾环境清理，查找原因，恢复正常工作状态。

十、综合结论

1、做好宣传、执行、监督、训练，工作

各级政府部门、企事业单位、设计院、消防施工单位、小区与物业和用户应提高对锂电池火灾重视，严格执行电动自行车集中充电设施、充换电柜、地下车库电动汽车、锂电池储能（舱）电站等锂电池配套与项目的国家、行业、要求标准与规范严格执行，加强监督检查，各单位和岗位制定消防应急预案，并组织人员训练。以上等措施可以有效地降低锂电池火灾事故发生，保障人民群众的生命财产安 全。

2、确保人生安 全是首 要原则

“预防为主，防消结合”是锂电池火灾首要工作。定期检查消防设施和以锂电池配套车辆、设备、充电设施检查，不合格的应立即整改。对人员进行锂电池火灾知识宣传、培训，制定人员撤离疏散消防应急预案，并组织全体人员训练。

3、预警与断电

在锂离子电池火灾中，通过许多次灭火试验可证明和许多专家锂电池火灾试验结论阐述，火灾信息提前准确探测、预警和断电，大多可及时阻止单体锂电池或锂电池组继续热失控，不再升温。预警与断电准确、提前，实际是一次有效的灭火。

预警有两个作用：一是对火灾信息异动发出报警，应立即断电和采取相关灭火措施；二是对灭火系统中各零部件正常工作时，性能参数出现异动，必须也应发出故障报警，应及时对灭火设备进行检查和维修，确保能正常灭火。

由于管理不当，产品本身存在设计和生产质量及施工安装问题，锂电池使用过程中存在短路、过充、过放等违规与碰撞及外部环境温度过高，锂离子电池一旦热失控，将释放大量可燃有毒气体，将会发生火灾，必须进行火灾信息监控预警。一个灭火系统和设备，若没有一个或几个关键性能参数监控产品质量指标，这种产品不是好产品，是存在缺陷的产品。如：气溶胶灭火装置和非贮压电爆灭火装置产品，就是这类产品，安装后不知道产品质量好与坏，这种灭火设备，一定要谨慎使用。贮压式灭火装置产品就不同，若钢瓶内压力下降到下限值可自动报故障警，发出声光闪烁，灭火后发出该灭火钢瓶已启动灭火，同样发出报警声响。

4、* 小损失性原则

采用本文中“锂离子电池火灾灭火设计新设计理念”，依据以锂离子电池配套设备大小、造价、容积大小，确保区域大小、形状；是局部灭火还是全淹没；内外环境；社会影响力等因素， 选择气体灭火剂快速实施1~3次，每间隔2~5分钟左右，尽量对锂电池室或箱体内部喷射气体灭火剂实施灭火与降温冷却，确保整套设备中某局部锂电池室或箱或柜中单体电池或电池组不热失控，其它电池组和配套设备仍完好的一种有效灭火措施，将火灾损失降到* 小。

5、局部设备部件损失性灭火原则

采用本文章中“锂离子电池火灾灭火设计新理念”，选择清水、水基灭火剂，建议采用大口径管道或喷嘴，快速将液体灭火剂灌入或充入电池组，包装物或电池箱里面，将各单体锂离子电池组全部淹没在液体介质中，实现终快速灭火和抑制热失控，防止锂电池火灾复燃，确保整台套设备财产安 全。

6、整台套设备损失性灭火原则

采用本文章中“锂离子电池火灾灭火设计新理念”的第（6）条款方法与措施，这里就不再赘述了。

锂离子电池配套设备的自动灭火系统是保障电池**运行的主要技术，这一新兴领域关系到新能源行业的**和健康发展。我们不但要政策支持、标准制定、**监管，更应行业合作，将技术**、技术完善的设计施工好方案推广到市场应用，若同仁们需要较详细深入探讨电动自行车充电雨棚喷水灭火系统、充换电柜、锂电池电动小汽车、电动公交汽车与电动旅游大巴、储能舱、锂电池仓库堆垛机货架等其它锂电池设备等项目自动灭火系统设计性能参数者或有项目者，欢迎与本人联系，利达集团工程技术人员和本人愿献计献策，联合设计，为全方位地推动锂离子电池自动灭火系统的发展，为新能源行业的安 全保驾护航！

注：本文章分为上、中、下三篇，“上篇：概述、锂电池结构、火灾特点”文章，与“中篇：标准、规范、要求、专家论文”文章相承接。

收稿日期：2024-5-8；     修改日期：2024-8-30

作者简介：朱劲武，男，北京利达海鑫灭火系统设备有限公司，主要从事气体灭火系统研发、生产销售工作。

作者地址：北京市北京经济技术开发区荣京东街17号

作者邮编：100176，电话：13910793712

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