电动自行车火灾危险性及防范措施

张国栋

（山东省消防救援总队济南支队济阳区消防救援大队，山东 济南 250000）

1 我国电动自行车火灾成因

1.1 我国电动自行车发展现状

第一我国电动自行车发展起步较早，发展迅速。从1995年至今已发展了26年。据不完全统计，我国电动自行车年销售量正以每年2000万辆的速度递增。现阶段我国一般规模城市电动自行车的使用率高达60%，社会普及率10%以上。电动自行车的生产总量已经成为我国交通行业第二大产业，仅次于自行车，成为中国交通工具制造领域市场容量和年产规模较大的制造产业。电动自行车的出现，确实解决了居民生活出行不方便的问题，改善了出行条件，提高了出行效率，从另一方面来说，电动自行车也促进了整个社会效率的提高，进而促进了社会的发展。第二我国电动自行车行业市场准入门槛较低，企业数量多。由于我国现在还没有制定严格的电动自行车行业准入标准，在现行的工业产品生产许可证管理制度的要求下，企业中也存在产品质量不达标的情况，从而导致了不合格产品流入市场的潜在危险。第三我国电动自行车消防安全性能较差，整体质量不高。我国目前大多数电动自行车厂家生产模式为“零装整售”，通过购买配件，组装成整车进行销售。厂家对于零部件的选用并不是严格要求，单从火灾角度来说，零部件多以塑料为主，这种材料不仅为易燃材料，而且燃烧起来会释放大量有毒有害气体。虽然这种生产模式对于厂家来说减少了生产环节，降低了生产成本，但是对于火灾防控来说，确实存在较大消防安全隐患。

1.2 电动自行车火灾统计分析

近年来电动自行车亡人火灾屡发不止，对社会稳定造成极大的影响，减少电动自行车火灾的发生已经刻不容缓。通过对2011～2021年全国各地47起典型的电动自行车火灾事故统计分析得到如下结论。

（1）火灾成因。短路以及电气故障已成为发生电动自行车火灾的主要原因，占比达到了79%，电动自行车一旦出现短路或者电气故障后，就可能会导致电池温度的迅速上升，从而快速引发电动自行车可燃物形成火灾；而电动自行车火灾中电池过充原因占比达到15%，平均每十多起电动自行车亡人火灾至少有一起是过充引起的，可知电池过充也是目前普遍存在的现象之一，危害性相对较大；另外其他因素，例如自燃、人为纵火，改装而导致电动自行车火灾占比为6%，这些因素占比虽小，但也有引起火灾的可能，不容忽视。

（2）火灾时段。电动自行车火灾发生时间主要集中于凌晨00:00～00:06之间，所占比例高达79%，一旦在凌晨发生火灾，及时发现的概率就变得很低，初期火势得不到控制便会引发更大的火灾，造成不可估量的损失；而06:00～12:00以及12:00～18:00两个时间段的电动自行车火灾占比分别为6%与2%，这时间段内，电动自行车的使用频率高，又因其是白天，能及时发现火情，并及时处置，因此引发亡人火灾事故的比例相对较低。

（3）发生季节。主要集中于夏季、秋季、冬季这三个季节，分别占比为25%、36%、26%。其中秋季是电动自行车火灾的最高发季节，干燥炎热的天气也易引发火灾；而在春季发生火灾次数较少，占比为13%，这与春季为雨水季节，空气湿度大有关，不易引发火灾。因此其占比相对较低。

2 电动自行车使用过程中存在的火灾隐患

（1）线路安全隐患。对于电动自行车来说，一般情况下会出现三种线路问题。第一长时间充电造成的电源线路问题。由于现在电动自行车使用频率高、数量多、密度大，很多场所并没有设置电动自行车专用的充电设备，电动自行车随意充电现象严重。当人们给电动自行车随意充电时，往往会由于插座数量不足，再连接新的插座，这样就直接导致了充电线路长时间的高负荷甚至超负荷工作，从而引起电源线路过热，导致线路融化易发火灾的隐患。第二长时间使用造成的车体线路老化问题。驱动电动车的方式主要以电池向发动机输出电能，利用电动机的动能驱动电动自行车行使。电动车电力传输过程主要在于内部绝缘导线来达到传输电力的目的，因此电动自行车在传递电力过程中让导线、线路板的热量以及一些行使震动导致的热量增高，造成防护措施损坏，甚至是使用过程中的老化，以及摩擦损坏，引起内部电源短路、漏电以及许多接触不良问题出现，此时最容易导致电气设备和线路的损坏，进而引发火灾隐患出现。

（2）电池安全隐患。对于电动自行车来说，电池安全是较为常见的火灾隐患。第一劣质电池使用隐患。对于电动自行车使用者来说，电池的使用寿命到期或损坏后，会进行电池更换，消费者更倾向于价格较低的劣质产品，这种产品的内部线路和转换器一般也不达标，甚至没有安装保险丝，在高频率使用后，造成短路失火。第二长时间充电隐患。对于大部分电动自行车车主来说，给电动自行车充电一般都是下班时间充电，次日上班时间结束，充电时间超过十小时，这样长时间不间断的充电，线路温度过高，特别容易导致充电线路和电池内部结构线路老化甚至出现火花，引发火灾。第三充电场所选择隐患。由于大部分小区没有设置电动自行车充电桩，许多用户选择在住宅楼的安全出口甚至室内给电动自行车充电，这种做法极大地增加了电动自行车起火造成人员伤亡和财产损失的概率，相比较使用劣质电池和长时间充电，在室内充电这种做法是危险性最大，最不可取的。

（3）未及时维护隐患。许多电动自行车的车主对于车辆的维护也存在许多问题，购买后使用维护和保养频度低，电动车不断使用后出现严重的损耗和磨损，容易造成出现各类故障和短路出现，起火风险也在不断升高。并且随着气温的升高或者气候差异因素，导致部分地区的夏季温度较高，极其影响电动车散热。如果电动自行车的散热不能有效解决，同样也会因为高温短路造成火灾发生。另外高温对于电动自行车的电池危害也较大，当下电动自行车使用率高的电池以锂电池居多，高温状态下较为容易出现电动自行车火灾隐患出现。

（4）易造成社会隐患。由于电动自行车多数车主居住在城中村，单位面积居住人员较高。尤其是在自建房、出租屋遍布的小区内，由于消防器材配备不齐加上楼内光线不足，逃生出口少。电动自行车一旦发生火灾，电池燃烧，产生的浓烟瞬间弥漫整栋大楼，极其容易造成人员伤亡。电动自行车因为其着火区域较为特殊，造成施救难度较大，给火灾救援造成许多阻碍。

构成电动自行车的材料多以聚酯塑料系列制品， 是成本控制的需要，也是轻量化和续航能力的需要，但是在设计制造过程中，复合材料被广泛使用在了车身当中，火灾燃烧期间会有大量不明气体被释放且具有毒性特征，一旦出现火灾极有可能会危机人员生命财产安全。

3 电动自行车产生火灾原因分析

（1）电动自行车生产质量原因。由于电动自行车生产厂家数量多，在生产过程中，有的厂家对于电动自行车的车速设置超过了国家规定的最高时速，这就导致使用过程中整车功率过大，功率过大就会增加电动自行车的充电频率，这也增加了电动自行车发生火灾的概率。据了解，现在大部分电动自行车火灾都是由于线路老化、短路等电气故障引起的。虽然大部分厂家对电动自行车的线路上采用了塑料包裹，减少线路间的互相摩擦，但是在线路接口处没有做防水处理，这样也会导致线路遇水短路造成火灾隐患。加之电动自行车整车大量使用可燃易燃材料，这也增大了电动自行车发生火灾的风险。

（2）电动自行车使用监管原因。用户对电动自行车的使用不进行日常检查，也不知道电动自行车是否有电路保护装置，不会识别电动自行车火灾发生前的征兆，这些不正确的使用方式，很容易造成电动自行车发生火灾。除了用户的使用方面，对于电动自行车的监管，也是电动自行车火灾发生的一个重要原因。最近几年，我国也意识到了电动自行车的火灾和道路行驶危险性，在全国推广电动自行车挂牌业务，加大了对电动自行车的监管力度。但是对于电动自行车充电的规范性来说，还没有实现统一的管理标准。一些新建的场所往往会设置电动自行车专用停放地点和充电设施，但是大部分场所并没有设置，而没有设置专用停放地点和充电设施的场所往往是电动自行车火灾高发场所。

（3）电池过充的意识原因。电池是电动自行车能够行使的能源保证，但是根据能源守恒原则需要定期补充电能，对于车主来说，只有在夜里休息时才能有长时间的补充电能的可能性，一般的情形下，电池充电大概需要6 h左右，而夜里充电导致电瓶车充电时间会达到12 h左右，根据充电方式的不同，电动自行车充电过程包括低压、恒流以及恒压等等充电方式，电动车采用的锂电池供电方式使用的一般是限压恒流的方式进行，当锂电池处于空电或者是设置的特定阀值时候，充电的速度只有一般阶段的10%左右。当电压上升到某个特定值时，进入标准值，也就是恒流充电模式，再上升到一个特定值时，就会转换为恒压充电概念模式。

锂电池在持续不间断的充电条件下，正极化学机理物质结构会出现变化，电解液甚至出现不可逆的分解状况，内部压力陡然上升，电压也会随之升高。以目前的电池设计原理来看，基本在内部设计有隔膜存在，内部温度达到一定程度后会自动关闭，但是这种不断电压不断升高和重复充电过程对于隔膜的损伤和冲击十分巨大，电池大面积断路过程难以实现，电池温度持续升高，最终导致火势发生。

4 电动自行车火灾分析

在确保实验环境内安全措施到位，以人工火源将实验电动自行车引燃，并且为保证电动自行车持续燃烧，打开门窗通风，用以完全模拟电动自行车火灾实际情形，在远处假设红外线热成像仪器探测火灾中的火焰和温度变化，见表1。

表1 实验统计

本次实验中从电动自行车点燃到完全被烧光持续了15 min。通过分析，其主要燃烧特点有：

（1）燃烧迅速快。电动自行车许多构件都属于易燃材料，从开始点燃到充分燃烧需3 min时间，给火灾的初期扑救工作带来一定的难度。

（2）温度高。燃烧温度最低为345.2 ℃，最高温度为811.1 ℃。

（3）燃烧猛烈。火势猛烈，火苗高度达到了2 m，且电动自行车电池在燃烧时还会存在爆炸、飞火的现象。

（4）辐射热强。热辐射强足以引燃周围可燃物，同时也易灼烧进行内攻的消防员。

（5）释放出大量有毒有害气体。主要有二氧化硫、一氧化碳等，这些有毒气体不仅会阻碍消防员的视线，还会刺激消防员的呼吸道，引起中毒。

电动自行车燃烧的特点印证了其火灾的危害的严重性，也正是近年来电动自行车火灾亡人数量逐渐上升原因，这使得消防员在扑救电动自行车火灾中面临更多的挑战。

5 电动自行车火灾防范措施

对于电动自行车火灾事故，要控制减少事故的发生，最重要的一点就是要解决电动自行车使用过程中的充电问题。从各方面的数据来分析，使用者充电不规范和充电场所设置不规范是造成电动自行车火灾发生的两个重要因素。所以，从电动自行车的生产制造到用户的使用和社会的配套及监管，都需要个人和社会的高度重视。

（1）加强生产监管。相关部门要提高电动自行车的生产许可要求，严格生产规范，尤其对电动自行车电池的使用上，更要严格标准。要加强生产检查，定期对产品进行抽检，制定严格的监督处罚措施，对违法生产和不合格产品进行处罚，从根源上提高电动自行车的质量。

（2）加强使用监管。对于电动自行车的监管来说，各地要对社区和人员密集场所进行摸排，尽量不要在人员密集场所和易发生火灾的场所附近设置集中充电装置，充电装置的设置要采用难燃或者不燃材料，且设置漏电保护装置和自动断电装置，且派专人看守并加强对充电装置的维护和管理，确保集中充电的安全高效。

（3）加强安全教育。相关部门应该充分利用互联网、广播、报纸等媒体宣传电动自行车的火灾危害。各社区、单位适时组织人员进行安全教育培训，着重强调电动自行车使用的注意事项和火灾的危害性。通过多种形式的宣传教育，提高电动自行车使用人员的安全意识。

6 结论

电动自行车的出现，在给人们带来一定的出行和经济发展便利性的同时，在人们日常生活中占有了极其重要的地位。随着电动自行车的不断普及，随之形成电动自行车管理上的一些弊端出现，其中电动自行车形成的火灾已经成为一大重要的火灾发生问题。因而研究电动自行车火灾发生的要因以及研讨相关的灭火技术，成为目前消防监督检查工作的重要责任。