摘要：換電是采用更換動力電池的方式，滿足電動汽車用戶的續(xù)航需求，不需要長時間等待充電。這一模式使電池不再是車輛的附屬部件，而是成為可獨(dú)立流通的能源載體。然而，隨著換電模式的廣泛應(yīng)用，給電池安全管理帶來了新的挑戰(zhàn)。故此，從消防監(jiān)督視角出發(fā)，對電池安全隱患展開系統(tǒng)分析，探討了相應(yīng)的監(jiān)督要點(diǎn)及策略，旨在推動換電模式健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：換電模式；電池安全管理；消防監(jiān)督

中圖分類號：D631.6" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）06-0052-03

0 引言

近年來，國家大力推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，竭力達(dá)成“雙碳”目標(biāo)。作為綠色出行代表的電動汽車，迎來了巨大發(fā)展契機(jī)。然而，相較于油車，電動汽車充電耗時較久，使得“充電焦慮”成為行業(yè)痛點(diǎn)。換電模式則是當(dāng)下破除這一發(fā)展困境的“利器”，通過快速更換電池，使補(bǔ)能用時大幅減少[1]。特別是如今國家政策大力扶持，眾多企業(yè)積極布局，換電站數(shù)據(jù)逐步增長，但也隨之增加了電池安全隱患。

1 換電模式下電池安全隱患

1.1" 熱失控風(fēng)險

熱失控是電池復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)中極為危險的一種現(xiàn)象。當(dāng)電池內(nèi)部出現(xiàn)短路時，會急劇增大電流，由此產(chǎn)生大量的熱量[2]。并且，電池過充也會引起電極材料結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，隨之發(fā)生放熱反應(yīng)，使得熱量產(chǎn)生速度遠(yuǎn)高于散熱速度。熱量持續(xù)累積，會迅速升高電池溫度，當(dāng)達(dá)到一定閾值時，便會產(chǎn)生熱失控，導(dǎo)致電池外殼出現(xiàn)破裂、變形，或是電解液泄漏，進(jìn)而出現(xiàn)電池起火的情況，威脅周圍設(shè)備及人員安全。

1.2" 電氣連接故障隱患

電池組內(nèi)部、換電設(shè)備之間，以及電池和車輛之間的電氣連接情況，均會給電池安全運(yùn)行帶來較大影響。若連接點(diǎn)出現(xiàn)松動，便會增大接觸電阻，使得電流通過時產(chǎn)生大量熱量，連接點(diǎn)就會發(fā)生腐蝕、氧化等情況，導(dǎo)致接觸電阻不斷增大，熱量持續(xù)積累，從而出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象如果未能及時發(fā)現(xiàn)，將會損壞絕緣材料、引起短路，從而引發(fā)火情。

1.3" 電池濫用和老化問題

部分用戶在使用車輛過程中存在私自改裝電池、過度放電等不當(dāng)行為，這些行為都會嚴(yán)重?fù)p害電池。如私自改裝可能導(dǎo)致電池的保護(hù)電路或內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，過度放電會降低電池的容量，損害電極材料。并且，電池在長期使用過程中其內(nèi)部的隔膜等關(guān)鍵部件也會逐漸老化。隔膜老化后，其絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度會下降，如此便增加了電池內(nèi)部短路的風(fēng)險。一旦發(fā)生短路，可能會引發(fā)電池過熱，甚至產(chǎn)生起火、爆炸等嚴(yán)重后果。

1.4" 換電操作不規(guī)范

換電操作涉及諸多環(huán)節(jié)，任一環(huán)節(jié)的問題都可能成為安全事故的誘因。拆卸電池時如果操作不當(dāng)，可能會引發(fā)電池短路；換電前未能全面檢查電池和車輛接口，如果接口存在腐蝕或異物等情況仍強(qiáng)行換電，也會增加發(fā)熱和短路的風(fēng)險。

2 換電模式下電池安全管理的消防監(jiān)督要點(diǎn)

2.1" 落實消防安全責(zé)任

2.1.1" 明確責(zé)任主體

動力電池更換服務(wù)提供商或是換電站運(yùn)營企業(yè)等主體，應(yīng)遵循“誰更換、誰負(fù)責(zé)”“誰主張、誰負(fù)責(zé)”的原則，保證主體安全責(zé)任得以落實[3]。其中，電池更換服務(wù)提供商須在電池采購、運(yùn)輸、儲存及檢測等環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循消防安全標(biāo)準(zhǔn)，如采購時杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品，保證所選用的電池?fù)碛袡?quán)威安全認(rèn)證。運(yùn)營企業(yè)則要對換電站的消防安全管理全面負(fù)責(zé)，包括配備消防設(shè)備和維護(hù)場地設(shè)施等。消防監(jiān)督部門須監(jiān)督責(zé)任主體的職責(zé)是否得到切實履行，并督促不履行職責(zé)的主體限期整改。

2.1.2" 簽訂責(zé)任書

相關(guān)責(zé)任主體應(yīng)進(jìn)行詳盡的消防安全責(zé)任書簽訂，以免消防安全任務(wù)、目標(biāo)無法落實到具體的部門或個人。責(zé)任書內(nèi)需要對各部門、個人日常管理和應(yīng)急處置所擔(dān)職責(zé)進(jìn)行明確細(xì)化。比如，設(shè)備維護(hù)部門要保證消防設(shè)施運(yùn)行無異常，每次維護(hù)都須記錄在冊；安全管理部門則要落實消防安全檢查，保證隱患得到及時發(fā)現(xiàn)和整改。為了調(diào)動全員積極投身消防安全工作，可采用定期考核的方式，適當(dāng)獎勵責(zé)任落實到位的部門或人員。

2.2" 規(guī)范消防設(shè)施配備

換電站應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法律法規(guī)，完成火災(zāi)自動報警器、滅火器等一眾消防設(shè)施的配備。除了基本的配置以外，各換電站可結(jié)合自身情況進(jìn)行設(shè)施配備[4]。對于具有較大規(guī)模的換電站，可引入自動噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)報警裝置。若條件相對有限，則可進(jìn)行簡易噴淋系統(tǒng)、獨(dú)立式感煙火災(zāi)探測報警器的安裝，但所用滅火設(shè)施均須與國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符合。并且，滅火器的種類、數(shù)量及放置地點(diǎn)須結(jié)合換電站的電池數(shù)量和面積等因素合理設(shè)置，旨在保證可以更快消除火情。而消防監(jiān)督部門須對換電站的相應(yīng)設(shè)施配備情況予以定期檢查，保證設(shè)施有效、符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3" 強(qiáng)化電氣安全監(jiān)管

2.3.1" 規(guī)范電氣線路敷設(shè)

換電站進(jìn)行電氣線路建設(shè)和改造時，應(yīng)嚴(yán)格遵循電氣設(shè)計規(guī)范進(jìn)行敷設(shè)。具體而言，暗埋線要埋深，穿管材料須安裝牢固且防火絕緣。并且，對電氣線路做定期檢查，查看有無接頭松動、絕緣層破損或線路老化等跡象，若存在上述情況，及時更換或修復(fù)?？紤]部分電氣線路長期處于高溫、潮濕等惡劣環(huán)境中，要采取增加隔熱和防水裝置等特殊防護(hù)措施，進(jìn)一步降低電氣線路安全風(fēng)險。

2.3.2" 確保用電設(shè)備安全

換電站須依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)采購?fù)L(fēng)、照明和充電設(shè)施等用電設(shè)備。尤其是充電設(shè)施，須具備漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、定時充電、故障自動斷電及充滿自動斷電等功能，最好還具備一些智能預(yù)警功能，如高溫報警、功率監(jiān)測和充電故障報警等。并且，對充電設(shè)施功能要進(jìn)行定期檢測，如每季度模擬測試保護(hù)功能，每月測試自動斷電功能，強(qiáng)化日常智能化巡查，保證設(shè)備異常得到及時處理。

2.4" 嚴(yán)格電池儲運(yùn)監(jiān)管

2.4.1" 儲存環(huán)境監(jiān)督

監(jiān)督換電站是否采用智能化管理等有效手段，對電池儲存環(huán)境的通風(fēng)、溫濕度等條件進(jìn)行嚴(yán)格把控，降低因環(huán)境導(dǎo)致的電池老化速度。如進(jìn)行專門電池儲存區(qū)設(shè)置，引入先進(jìn)通風(fēng)、溫濕控系統(tǒng)，或是基于電池的特性、類型，依托大數(shù)據(jù)分析，保證儲存環(huán)境參數(shù)設(shè)定合理。

2.4.2" 運(yùn)輸安全監(jiān)督

在電池運(yùn)輸期間，督促相關(guān)單位落實包裝以及固定方面的舉措，避免電池在運(yùn)輸時遭受碰撞、擠壓之類的損壞情況，切實保障電池在運(yùn)輸中的安全性。具體而言，運(yùn)輸電池所用的車輛須具備與之相應(yīng)的資質(zhì)條件以及安全防護(hù)方面的舉措，電池需要運(yùn)用具有優(yōu)異防震、防撞及防火等性能的材料來加以包裝[5]。往車上裝載電池時，對電池進(jìn)行合理的固定操作，借助繩索、夾具等工具把電池穩(wěn)穩(wěn)固定在車廂內(nèi)部，防止其在運(yùn)輸期間出現(xiàn)位移、碰撞等現(xiàn)象。運(yùn)輸過程中，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，把控好車速，避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎等，以減少電池所受到的震動及沖擊。與此同時，運(yùn)輸車輛應(yīng)當(dāng)配備必需的消防器材以及應(yīng)急處理設(shè)備，如滅火器、滅火毯、泄漏應(yīng)急處理工具等，以備在出現(xiàn)意外狀況的時候便能夠及時處置。

3 換電模式下電池安全管理的策略

3.1" 構(gòu)建電池安全標(biāo)準(zhǔn)體系

一是由國家相關(guān)部門牽頭，聯(lián)合電池制造商以及行業(yè)協(xié)會等各方力量，著手制定電池安全方面的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋電池安全的基本原則及通用要求等內(nèi)容。要清晰明確電池在設(shè)計環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)遵循的安全規(guī)范，從而為電池安全管理提供基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。二是針對不同種類的電池，制定具體的安全性能要求。其涉及電池的容量情況、充放電性能表現(xiàn)、安全保護(hù)功能狀況等諸多方面的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，以此來確保電池產(chǎn)品能夠符合安全方面的要求[6]。三是規(guī)定關(guān)于電池安全性能的測試方法標(biāo)準(zhǔn)以及評價準(zhǔn)則。要保證對電池安全性能所做測試得出的結(jié)果是準(zhǔn)確、可靠的，進(jìn)而為電池安全評估提供科學(xué)層面的依據(jù)。

3.2" 細(xì)化儲運(yùn)管理要求

一是監(jiān)管部門、行業(yè)協(xié)會等制定相關(guān)規(guī)定，明確電池儲存時所需的溫度條件、濕度條件、通風(fēng)條件等各類條件要求。針對儲存場所，需明確諸如防火、防爆、防潮等一系列安全措施。二是物流企業(yè)會同電池制造商等一起確定有關(guān)電池運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)事宜，比如確定電池運(yùn)輸適宜的包裝材料以及合理的固定方式，其目的在于防止電池在運(yùn)輸環(huán)節(jié)遭受碰撞、擠壓等各類損壞情況。并且，針對不同類型的電池，分別制定與之相匹配的運(yùn)輸包裝以及固定標(biāo)準(zhǔn)。三是監(jiān)管部門聯(lián)合物流企業(yè)等建立針對電池運(yùn)輸過程的監(jiān)管機(jī)制，對運(yùn)輸車輛、所經(jīng)運(yùn)輸路線、具體運(yùn)輸時間等方面展開監(jiān)管工作。

3.3" 規(guī)范檢測監(jiān)測流程

電池制造商以及換電站運(yùn)營企業(yè)等，依照電池具體的使用情形以及所面臨的風(fēng)險程度，明確電池安全檢測所涉及的項目以及相應(yīng)的檢測頻率。具體涵蓋對電池外觀的細(xì)致檢查、電氣性能方面的檢測以及熱性能檢測等內(nèi)容。依據(jù)電池的實際使用狀況與風(fēng)險程度確定一個合理的檢測頻率。比如，針對運(yùn)營車輛的電池，檢測頻率要高一些，每月可做一次全面檢測；對于運(yùn)行環(huán)境穩(wěn)定、使用頻率較低的電池，則可適當(dāng)延長檢測周期，如每季度一檢，這樣能及時察覺電池存在的安全隱患。此外，專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)與科研單位攜手共同規(guī)定電池安全檢測所運(yùn)用的方法以及所需使用的設(shè)備，以此確保檢測所得結(jié)果具備準(zhǔn)確性以及可靠性。如采用紅外熱成像儀進(jìn)行熱性能檢測，對電池表面溫度分析做實時監(jiān)測，保證異常熱點(diǎn)能夠及時發(fā)現(xiàn)。借助先進(jìn)的檢測技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備，促使電池安全檢測的水平得以提升。

3.4" 推進(jìn)回收利用標(biāo)準(zhǔn)化

一是制定電池回收的流程規(guī)范，涵蓋電池的收集、分類、拆解以及材料回收等諸多環(huán)節(jié)。明確各環(huán)節(jié)具體的操作要求以及相應(yīng)的管理措施，以此確保電池回收整個過程既安全又環(huán)保。二是規(guī)定電池材料回收方面的技術(shù)要求，如正負(fù)極材料、電解液、集流體這類材料的回收以及再利用方法都須涵蓋其中。三是制定電池回收利用的安全標(biāo)準(zhǔn)，針對回收利用過程中的安全操作、環(huán)境保護(hù)等各個方面都加以規(guī)范。

4 結(jié)束語

總之，換電模式屬于新興的新能源汽車補(bǔ)能方式，在緩解“充電焦慮”、推動能源轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)方面展現(xiàn)出巨大潛力。但是，就當(dāng)前而言，其在快速發(fā)展過程中也面臨著熱失控、電氣連接故障、電池濫用等安全隱患，既威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，又給換電模式的良好發(fā)展形成阻礙。要想有效提升換電模式下電池安全管理的水平，保證換電模式能夠安全運(yùn)行，則須強(qiáng)化對消防監(jiān)督要點(diǎn)的管控，從而推動換電模式的安全運(yùn)行，助力我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]甘俊旗，潘夢鷂，王鋒，等.電動汽車換電模式潛在技術(shù)風(fēng)險淺析[J].電池工業(yè)，2024，28（5）：274-279.

[2]高德寶.純電動汽車動力電池標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計及換電模式探討[J].汽車維護(hù)與修理，2024（10）：72-73.

[3]姚蘇航，喬雅蓉，張雨萌.基于新能源汽車發(fā)展背景下?lián)Q電模式的運(yùn)行研究：以蔚來換電模式為例[J].專用汽車，2022（6）：8-10.

[4]周海仲，張家穩(wěn)，王輝.滾裝船載運(yùn)新能源汽車消防安全風(fēng)險分析及對策[J].中國海事，2024（12）：44-49.

[5]王飛.新能源汽車換電站消防安全技術(shù)探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2022，41（5）：710-715.

[6]朱可怡，趙國強(qiáng)，張開松，等.滾裝載運(yùn)鋰電池汽車消防安全問題研究[J].中國海事，2024（10）：36-38.