为实现2050年净零转型目标并有效推动零碳能源系统,国际社会近年来日趋重视运具电动化的发展,各国政府亦加大力度补助电动车市场及提供相关税务优惠。美国更于2022年8月通过《2022年降低通膨法》(Inflation Reduction Act of 2022)承诺提高对电动车的补贴,此举也促成美国民间对电动车的需求迅速增加。
然而当电动车蓬勃发展之际,全球却有越来越多的消防单位注意到,电动车意外起火后不仅难以扑灭,消防人员往往需要使用比传统燃油车更多的水量才能控制住火势,如何有效扑灭电动车引起的火灾似乎已成为消防机关日渐重视的问题。
加拿大新闻台《CTV News》指出,消防单位平均需使用比一般燃油车高出40倍的水量才能扑灭电动车火灾,每次救火的耗水量高达4万加仑(约15.14万公升),且消防车通常无法装载如此庞大的水量,若失火处没有足够的水源或消防栓措施,电动车恐燃烧数天才会熄灭。
「在消防设施缺乏的区域发生电动车火灾对我们来说绝对是一项挑战,这就是为什么消防单位现在须研制新的技术来对抗电动车着火的问题。」加拿大安大略省(Ontario)伯斯县(Perth County)的消防队长暨火灾教育工作者杭特(Bill Hunter)如此说道。
美国德州奥斯汀市消防局(Austin Fire Department)部门主管史密斯(Thayer Smith)在接受英国《独立报》(The Independent)专访时亦提出相似的看法强调,燃油车起火后通常需使用500加仑至1000加仑(约1892公升至3785公升)的用水来扑灭火势。然而一旦电动车的锂电池开始燃烧,则要使用3万(约11.35万公升)到4万加仑的水量才能灭火,有时的用水量甚至超过该区间。
为何电动车引发火灾后会难以扑灭?
《华尔街日报》(The Wall Street Journal)记者凯尔曼(John Keilman)在接受该报旗下Podcast节目「科技新闻简报」(Tech News Briefing)主持人茱莉・张(Julie Chang)专访时表示,电动车主要透过锂电池内部的锂离子来储存能量,然而锂是活性相当高的金属元素,一旦锂电池遭外物穿透或本身系统故障而出现短路,则很有可能在不需要任何化学反应的状况下引发热失控(Thermal runaway)问题。
热失控现象将对锂电池及车辆产生破坏性的结果,由于锂电池迅速升温导致火源出现,过程中将因塑胶、金属的燃烧产生氟化氢(Hydrogen fluoride)及氯化氢(Hydrogen chloride)等有毒气体,而持续性的锂电池热失控也会释放出大量易燃气体,增加电动车蒸汽爆炸的风险,一旦电动车爆炸,将出现喷射状、高度定向的火焰并长时间强烈燃烧。
英国《卫报》(The Guardian)表示,电动车火灾除须大量用水且难以扑灭外,由于锂电池在放热反应中持续性的热失控现象,恐会形成「火势看似得到控制,却又再次升温而复燃」的状况,这使得消防人员在处理电动车火势时变得更加棘手。
《华尔街日报》另提醒,所有电动车驾驶皆应注意车内感测器所显示的资讯,若发现异常应立即停驶并回报问题,不应向许多燃油车驾驶发现引擎故障警示灯亮起后继续行驶,且就算电动车起火也不应自行扑灭,切记这并非使用传统灭火器就能轻松灭掉的火势。
电动车是否比燃油车更易引起火灾?
《卫报》指出,尽管电动车锂电池引发火灾后的危险大于燃油车,但依据各界目前的统计,电动车引发火灾的可能性明显低于传统汽油或柴油车。
英国智库「能源暨气候情报处」(ECIU)交通部门负责人沃克(Colin Walker)对此称:「我们搜集到的所有数据皆表明,电动车比燃油车起火的可能性要小很多,而许多燃油车即使发生火灾也不会被纪录。」
据《卫报》引用瑞典民事紧急应变机构(MSB)于2022年的统计数据显示,每10万辆电动或混合动力车辆(Hybrid vehicle)平均发生3.8起火灾,然而每10万辆燃油车却有高达68辆引起火灾。
该报另表示,作为全球电动车销售量最高的国家挪威,其燃油车发生火灾的案例是电动车的4倍至5倍。美国最具规模的电动汽车公司特斯拉(Tesla)也强调,美国汽柴油车于2012年至2021年期间引起火灾的次数比特斯拉电动车高出11倍。
此外,根据由澳洲国防部资助的电动车防火保障机构EV Fire Safe调查,乘坐电动车期间发生的火灾可能性为0.0012%,而燃油汽车引发火灾的机会则高达0.1%。
消防单位如何处理电动车蔓延的火势?
《华尔街日报》记者凯尔曼阐明,美国多数的消防机构当前仍在尝试最有效应对电动车火灾的方式,虽然众多消防员所采行的手段依然是朝起火的电动车大量洒水,但现阶段已有相关单位发现较高效的灭火方法,例如将消防水柱的喷嘴延伸至电动车底部洒水能提高灭火效率,因为该处通常是锂电池存放的位置。
部分消防机构亦发现,直接将防火毯包覆于着火的电动车上能缩短燃烧时间,另外也可将车辆吊挂至掺有水、沙子及砂石的大型容器中,此策略能有机会避免火势波及周边,也可阻断着火车辆与氧气接触进而缩短燃烧时间。
当科技新闻简报主持人茱莉・张问及汽车制造商及电动车企业是否也须重视电动车起火后难以扑灭的问题时,凯尔曼表示目前多家汽车制造商已开始研究相关技术,希望未来有机会消弭不易扑灭电动车火源的困境。
举例来说,目前多数电动车采用液态锂电池作为驱动电动车的动力来源,然而液态锂电池属易燃物,存有电池漏液或充电不当导致火灾、爆炸或复燃的风险,因此现阶段已有车厂研制较不易燃烧且稳定性高的固态电池。一旦技术成熟,还有机会带来比液态锂电池更长续航力及更快速充电之优势。
凯尔曼进一步指出,部分车厂及汽车制造商正在研发最新型的电池系统,希望能在电动车供电发生异常时关闭运行系统,借此降低车辆自燃风险。据悉,德国汽车公司奥迪(Audi)已于2022年申请一项电池专利,该厂牌电动车的控制系统若侦测到车辆有即将自燃的风险,即会立刻向电池系统注入内建在电动车中的灭火剂。奥迪表示,该设计能在最短的时间内自行熄灭火势,亦将消防员救灾的成本降至最小。
※ 本文经授权转载自《关键评论网》,原文标题〈消防用水量高出40倍!为何电动车起火会比燃油车更难扑灭? 〉。不适用CC共创授权条款。
参考资料:
*The Wall Street Journal(2023年11月13日),Firefighters vs. EVs: Why EV Fires Are Harder to Put Out
*The Guardian(2023年11月20日),Do electric cars pose a greater fire risk than petrol or diesel vehicles?
*The Independent(2021年8月12日),Tesla in fireball crash needs 40 times the water as regular car to put out flames, says fire crew
*CTV News(2023年12月20日),Fire officials raise concerns over EV fires
*EV Fire Safe,Risks with EV battery fire
资料来源: 环境资讯中心