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电动自行车防火性能提高的几点对策
发布时间:2018-09-29 10:34  来源:安全产业所  作者:于萍

5月18日,国务院安委办部署全面开展电动自行车消防安全综合治理工作,几乎与此同时,《电动自行车安全技术规范》发布,提升电动自行车本质安全水平是两项工作的共同要求。在提升电动自行车安全性能要求中,两项工作均特别关注其防火和阻燃性能,研究电动自行车材料和充电系统安全,对降低电动自行车火灾发生、提升其本质安全水平具有重要意义。

一、我国电动自行车消防安全现状

(一)电动自行车火灾多发,伤亡巨大

国家应急管理部近期公布的统计数据显示,2013年至2017年5年间,全国共接报因电动自行车引发的火灾1万余起,因单起电动自行车火灾死亡的人员高达33人,其中较大以上亡人火灾34起,共造成142人死亡,分别占较大以上亡人火灾起数和亡人总数的11%和9.6%。

(二)电动自行车火灾事故几个主要风险点

电池安全性能随使用时间逐渐下降。经统计,发生火灾事故的电动自行车电池大多数为铅酸蓄电池,铅酸蓄电池在我国电动自行车市场上的占有率约为90%左右,剩余10%左右的电动自行车动力电池基本为锂离子电池。铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程,正常充电时,硫酸铅形成氧化铅,放电时氧化铅又还原为硫酸铅。但硫酸铅容易结晶,结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅,还会沉淀附着在电极板上,造成电极板工作面积下降,电池容量减少直至无法使用,这一现象称为硫化。硫化现象是铅酸蓄电池使用中不可避免的,即便是正常使用,电池性能和安全性也会随使用时间逐渐下降。但因为电动自行车长时间骑行深度放电、超速超载时大电流放电、充放电频率高、短时充电、放电后不能及时充电等特殊的工作环境,铅酸蓄电池在电动自行车上应用时更易发生硫化,如果使用者平时不注意电池维护和规范充电,安全性能就会加速降低。

电气故障最易引发电动自行车火灾。消防部门对近年来发生的电动自行车火灾进行梳理后发现,80%以上的电动车火灾发生在充电时段,起火原因多为电气故障。一些电动自行车电气安全性能设计本身就存在缺陷,电池欠压过载或短路保护功能缺失、绝缘性能和防水性能不佳,一旦使用者不规范充电、过度充电或淋雨、线路老化等,都容易造成电路短路甚至起火爆炸。此外,不合格充电器的电气故障是引发电动车火灾的另一个重要原因。充电器散热不佳、导线线径过细、缺少短路保护装置等常导致起火。

电动自行车非金属部分易燃且发烟量大。我国电动自行车围挡、坐垫、灯具等塑料部分一般采用的是ABS工程塑料,其他非金属材料还包括聚氨酯泡沫、橡胶等。凭借良好的可塑性和较低的成本,它们被广泛应用在电动自行车制造中。但这些非金属材料易燃可燃,燃烧性能好、燃烧速度快、燃烧时释放出大量有毒烟气——高温毒气正是电动自行车火灾事故造成人员死亡的重要原因。统计显示,工作电流大、零配件多为塑料制品的豪华型电动车火灾占所有电动车火灾的92.7%,豪华型电动自行车的可燃材料约占全车质量的35%,一旦被引燃起火将很快猛烈燃烧,并且产生大量高温有毒烟气,造成人员窒息中毒。

二、存在问题

(一)阻燃材料应用受限

旧版《电动自行车通用技术条件》对电动自行车的电气安全性能以及非金属材料零部件的防火阻燃性能均未做强制性要求,是造成近年电动自行车防火安全性能低下、火灾事故多发的重要原因。但目前,还没有理想的阻燃材料可以替代ABS工程塑料:传统含卤阻燃材料不但成本较高,燃烧时还会释放对环境危害很大的二噁英,从环保性和安全性来说均算不上更好的选择;无卤阻燃材料则存在阻燃效率低、阻燃剂对材料的力学性能产生负面影响等缺点;新型环保无害卤系阻燃剂正在开发过程中,尚无理想的成熟产品问世。

(二)新型电池发展缓慢

目前我国主流电动自行车采用的是阀控密封铅酸蓄电池,较最初应用在电动自行车上的开口富液式铅酸蓄电池安全性已有很大提升,但仍存在硫化、热积蓄、过充过放等问题未能得到有效解决。镍镉电池和镍氢电池首先在日本出现,前者因为镉具有相当大的毒性在短短几年内就被各国市场迅速淘汰,后者具有前者寿命长、充放电快的优点,还有效解决了环境污染问题,但因氢原料、催化剂等技术问题的制约,镍氢蓄电池也没有得到很好的发展。近年来尤其是自2011年环保部下发《关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》以来,锂电池在电动自行车市场的装配比例逐年上升,但因其成本高、存在爆炸风险等问题推广速度仍然受限。

(三)充电器市场混乱

充电器按照销售领域可分为两级市场,一级市场直接向品牌电动车整车企业供货,主要被西普尔、特能和聚源三个品牌占据,质量相对较好,成本和售价也较高;二级市场充电器直接面向个人销售或与电动自行车更新、维修相配套,品牌及厂商众多,质量参差不齐,整体品质、成本和售价均低于一级市场产品。调查发现,充电器不合格率高,安全绝缘性能差,且接口标准缺失,充电器混用安全风险大。2017年6月11日央视新闻频道报道了关于全国电动车质量抽检的报告。其中,配件不合格率最低都达到了86%,充电器抽检30批次,其中27批次不合格,不合格率达到 90%。低劣的充电器质量直接降低了电动自行车的电池性能、寿命和安全性。

(四)违规改装现象普遍

在我国,由于部分生产企业对电动自行车改装留有后门,指标篡改难度和成本均较低,电动自行车违规改装情况普遍存在。通过电池扩容、拆除限速线路、改装电机等改装程序,电动自行车的行驶速度与续航里程均可增加,程序并不复杂,成本只需数百元,但由于涉及到的原理、知识很多,不论维修还是改装,要达到高速、安全、稳定等要求,往往需要专业的技术操作才能完成。而且超速电动车在行驶中存在电流过大、局部过热、线路老化加快等一系列安全隐患。

三、对策建议

(一)以新规为纲,完善标准体系

一是尽快加强新国标的宣贯和解读,制定出台标准实施细则和配件的安全标准及质量认证体系,制定电动自行车的行业标准、团体标准等。如规定电动自行车用充电器的安全技术指标,强制使用阻燃外壳、对正负极接头/口进行统一、对充电器出厂强制要求进行3C认证、要求加装过载熔断装置和温度感应元器件并在说明书上向消费者予以明示等。二是针对特殊用车行业如快递行业电动自行车出台重点行业安全标准,对此类载重大、使用时间长、损耗快的电动自行车安全进行特别规定。三是出台政策加强对电动自行车防改装方面的管理,严厉打击违规改装行为。四是制定电动自行车统一停放、充电场所建设安全规范。五是提前防范,对市场上逐渐增多的锂离子电池做出安全规定,预防可能出现的新火灾隐患。

(二)以安全为本,鼓励创新升级

在安全的大前提下,引导企业改进生产工艺和提升技术实力,健全检验检测能力,优化产品结构,提高产品质量,增强市场竞争力,推动电动自行车产品的质量和安全水平提升。一是鼓励企业在新型安全电池、轻量化车体、阻燃新材料应用等方面加大研发力度。二是鼓励企业研发生产电动自行车安全充电桩等装置。三是鼓励单位设置专门的电动自行车安全停放、充电场所或配置安全充电设施。

(三)以供、需为线,开展联合治理

增加企业和个人的违法违规成本,疏堵结合,建立针对电动自行车安全隐患的工信、工商、交通、消防等多部门联合治理工作机制。从供给侧入手,对生产违规车辆的生产厂家进行罚款、停产整顿等处理;对违反规定经营的商店进行罚款、停业整顿、吊销营业执照等处理。从需求侧入手,开展以谨慎购买、使用安全为重点的宣传教育,引导市民养成良好的电动自行车使用、维护习惯,避免电池超期服役等问题;对违规改装、使用电动自行车的消费者和行人进行批评教育、罚款、暂扣车辆、信用记录等处理。

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