浅析电动自行车 标准中的防火要求

邱正 陈铄

摘要： 电动自行车在我国是重要的民生交通工具，拥有广大的使用群体。而由电动自行车引起的安全事故一直是社会关注的话题，除交通事故外，电动自行车火灾及防控也一直是社会关注和研究的重点。此文通过分析电动自行车起火及造成人员伤亡的原因，梳理现有电动自行车标准体系中对防火的技术要求。

关键词：电动自行车;防火;标准体系

1    引言

目前，我国电动自行车社会保有量已将近3亿辆，是人们出行的主要交通工具之一，特别是近年来互联网电子商务的蓬勃发展，快递、外卖已成为一种新型行业，这些行业大都以电动自行车作为运输工具。而由电动自行车引起的安全事故一直是社会关注的话题，除交通事故外，电动自行车火灾及防控也一直是社会关注和研究的重点。

本文通过分析电动自行车起火及造成人员伤亡的原因，梳理现有电动自行车标准体系中对防火的技术要求，提出完善的标准体系对电动自行车火灾及防控的重要性。

2    起火原因及标准要求

2.1    整车电气安全

分析电动自行车自燃案例，不难发现导致电动自行车起火的原因大都是由电气线路故障引起的。造成电气故障的原因大致有[1]：

1.导线布线不规范，致使在使用过程中容易使导线受到挤压或其绝缘材料受损，造成线路短路、漏电等安全隐患;

2.选用质量差的电线、接插件及电气部件非金属材料，电动自行车电气回路中主要的电气部件有电池、保护装置、控制器、电机、仪表和灯具等，采用线径小质量差的电线，电气线路容易因电流过大而产生高温，若连接电气部件的接插件或电气部件的非金属材料防火性能差，极易引发火灾;

3.电动自行车进水，电动自行车在使用过程中遇雨淋或经过积水较深的水潭后，内部控制器、电机、电池盒等部件会由于进水造成线路短路。

针对上述现象，GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》中有相关的电气安全要求：1）导线布线安装，要求导线布线整齐，采用绝缘材料或金属材料内衬绝缘内衬作为夹紧装置，接线的导电部分不裸露，接插件牢靠，车体部件不能因转动而损坏导线的绝缘性能等;2）防火性能，要求电气部件以及额定电流大于1 A的导线接插件能承受规定温度的灼热丝试验;3）淋水涉水性能，要求试验后电动自行车的绝缘电阻不小于1 MΩ且能正常使用;4）标准中还有对短路保护、电气强度、过流保护等电气安全项目提出了要求[2]。

GB/T 26846—2011《电动自行车用电机和控制器的引出线及接插件》中要求：1）材料与结构方面，接插件需采用耐温材料，引出线采用规定温度的阻燃高温线，并对导线截面积和单丝直径也进行了规定;2）各不连通导线之间在常态、低温、高温、恒定湿热、温湿度循环条件下的绝缘电阻均应满足要求[3]。

QB/T 5242—2018《电动自行车用电线束》中除上述对电线、接插件耐温阻燃材料和绝缘电阻的要求外，还要求：1）主回路、电源连接器、接插件具有抗延燃性能;2）电线束的绝缘保护和连接要求，如单线接插件应装有绝缘护套，与电压压接部位应有热缩管且横截面积符合要求，绝缘层经弯折试验仍可见电线导体和绝缘层等[4]。

2.2    充电安全

在电动自行车起火事故中，绝大多数发生在充电阶段，分析原因有：

（1）长时间充电，由于电动自行车充电需较长时间，在充电过程中常处于无人看管状态，或通宵充电。若使充电器及蓄电池长时间处于通电状态，容易使其损坏或因温度过高发生短路，从而引发起火甚至电池爆炸。

（2）  保护装置缺失，若充电器端缺少安全保护装置，当充电回路发生短路、过流时不能自动切断电流，或者在电池充满电后，充电器仍处于大电流充电状态而不转入涓流充电或自动停止充电，导致充电器、电池产生高温引发起火。

（3）充电器耐热耐燃性差，充电过程中不免有电能转换为热能，若充电器耐热耐燃性差，一旦温度过高会致使充电器外壳非金属材料软化甚至起火。

现行的充电器标准有QB/T 2947.1—2008《电动自行车用蓄电池及充电器 第1 部分：密封铅酸蓄电池及充电器》和QB/T 2947.3—2008《电动自行车用蓄电池及充电器 第3 部分：锂离子蓄电池及充电器》，这两标准属于轻工行业推荐标准不具备强制性且存在技术要求滞后产业发展等问题。而目前我国通用充电器强制性标准有GB 4706.18—2005《家用和类似用途电器的安全 电池充电器的特殊要求》，但其适用于输出直流电压低于42.4 V，不适用于大部分用于48 V蓄电池充电的充电器[5]，标准存在针对性不强的问题。

2018年发布的GB 17761—2018中对充电器的防火性能和阻燃性能，以及充电线路和电池输出端短路保护装置进行了要求。同年发布的GB/T 36944—2018《电动自行车用充电器技术要求》标准设置了電气性能项目，如非正常工作、热失控、延时切断，以及环境适用性能项目，如高低温、恒定湿热、耐热[6]。

2.3    蓄电池安全

为满足GB 17761—2018中电动自行车质量不大于55 kg要求，目前电动自行车产品大都配备锂电池，但由锂电池起火爆炸导致的事故时有发生，分析原因有：

（1）电池故障，锂离子电池活性强，当锂电池因过充电、热失控、本身质量问题等原因，造成短路破坏隔膜，电芯释放大量热量，引发膨胀、起火甚至爆炸。

（2）保护装置缺失，由于缺乏电气保护装置如电源管理系统，锂电池在过充电、过放电、过热等情况下，电池组极易受到破坏甚至爆炸。

（3）电池耐振差，由于电动自行车在骑行过程中电池一直处于放电状态，当途径颠簸不平路段或遭遇大力碰撞时，容易使电池在振动过程中受外力挤压或异物穿刺，损坏隔膜导致短路而引发起火[7]。

QB/T 2947.3—2008作为电动自行车行业锂电池标准已实施10余年，为适应锂离子电池技术的发展，2018年发布了标准GB/T 36972—2018《电动自行车用锂离子蓄电池》，GB/T 36972—2018较QB/T 2947.3—2008加强了对电池组的电性能、安全性能、壳体安全等要求，如提高了放电电流、高低温放电、荷电保持及恢复能力、过充电和外部短路电阻等要求，新增了过充电保护、过放电保护、短路保护和阻燃性等要求[8-9]。

2.4    使用安全

电动自行车起火事故的发生与使用者不良的充电习惯极其相关，如在社区内私拉、乱拉电源线进行“飞线”充电，在室内或占用楼道间违规充电。私拉乱拉电线过长会增加电源线电阻和充电时产生的温度，或会因充电接头松动或插座导线质量差导致起火;在室内或楼道间违规充电，一旦因散热不及时引起电动自行车在相对封闭的区域中起火，常见的事故中大都是因安全出口被封堵，而且由于车辆外壳非金属材料起燃时产生的大量高温以及有毒有害气体，致使人员疏散不及时进而造成人员伤亡。QB/T 5417—2020《电动自行车用塑料零部件通用技术要求》中有对电动自行车塑料零部件阻燃性能进行要求。

为解决电动自行车充电难问题，近年来兴起换电柜、集中充电等充电模式。为规范这类充/换电模式，我国自行车协会陆续发布了《电动自行车集中充电设施设备技术规范》《电动自行车锂离子蓄电池换电柜技术要求》等团体标准，对集中充/换电设备质量准入条件提供标准支持。

3  现行标准体系

目前电动自行车的标准体系如图1所示。

4  建议

4.1  完善标准体系

我国电动自行车标准体系是以GB 17761为基础标准形成的。2018年之前，电动自行车产品执行标准GB 17761—1999持续了19年。随着电动自行车行业的发展和由电动自行车引发的安全问题日益突出，2018年GB 17761—2018发布，之后电动自行车用关键零部件能以该标准为核心在完整性、系统性和适用性等方面对标准体系进行完善，从产品根源上防止起火等问题发生。

另外，引发电动自行车起火事故除了因产品质量问题外，也有使用不当、产品老化、超出寿命周期、充电器不匹配、非法改装等原因，因此还需加强标准体系中管理规范的制定。如：《电动自行车售后服务规范》团体标准对生产企业、服务商、售后服务网点、人员、流程、质量要求以及跟踪和投诉处理等方面做了规范，提升电动自行车售后服务水平，避免因维修不当造成的安全事故。

4.2  推进标准转换

目前，电动自行车系列标准中除国家强制性标准GB 17761—2018以外，相关的零部件标准大都为国家或行业推荐性标准。而充电器、蓄电池质量问题一直是引起电动自行车起火的主要原因，其现行标准都为国家推荐性标准，这在进行市场监管时存在执行标准不明确等问题，对产品质量监管造成难度。2019年以 GB/T 36944—2018为基础的电动自行车充电器国家强制性标准开始制定，从技术标准上防控因充电导致的火灾事故，也为行业管理提供有力标准依据。另外建议对蓄电池特别是锂离子电池标准及其管理规范进行完善，为规范行业生产及助力市场监管提供技术支持。

随着电动自行车产业的发展，为满足消费者多元化的使用需求，电动自行车功能不断向智能化方向发展，相关的电子器件的不断增多，增加了电路用电负荷，也使其电气安全隐患不断增大。要结合团体标准快速、灵活的特点，助力电动自行车行业新业态、新技术的健康发展制定具有前瞻性的标准，同时结合行业实际发展需求，可将团体标准进行升级转化，服务行业。

标准引领行业发展，通过完善电动自行车标准化体系，能够推动行业高质量发展，特别是在减少电动自行车起火等安全事故方面，能够提供有力支撑。

参考文献

[1]杨浒，万玉峰.关于电动自行车自燃原因分析[J].电动自行车，2011，（9）：45-47.

[2]中华人民共和国工业和信息化部.电动自行车安全技术规范：GB 17761-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[3]全国自行车标准化技术委员会.电动自行车用电机和控制器的引出线及接插件：GB/T 26846-2011[S].北京：中国标准出版社，2011.

[4]全国自行车标准化技术委员会.电动自行车用电线束：QB/T 5242-2018[S].北京：中国轻工业出版社，2018.

[5]周全，湯培勇，曹寅，俞毅敏.电动自行车用便携式充电器的质量安全风险研究[J].日用电器，2015，（4）：46-50，55.

[6]全国自行车标准化技术委员会.电动自行车用充电器技术要求：GB/T 36944-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[7]许应成，李小利，叶震涛，许丰，于帆，李莹.电动自行车及充电器产品质量安全风险分析[J].电标准科学，2016，（2）：77-83.

[8]陈耀.GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》解析[J].电池，2019，49（6）：517-519.

[9]全国自行车标准化技术委员会. 电动自行车用锂离子蓄电池：GB/T 36972-2018[S].北京：中国标准出版社，2018.