加強電動汽車海上運輸安全管理的思考

張懷志 吳延國 杜 磊 宋冠男 蔡潤滋

一、引言

近年來我國電動汽車行業快速發展。2020年11月，國務院印發《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035）》，提出到2035年純電動汽車將成為新銷售汽車的主流。2021年我國的電動汽車產銷量均達到了350萬輛，市場規模超6 000億元。隨著電動汽車進出口規模以及國內市場的逐步擴大，未來電動汽車海上運輸尤其是大宗海上滾裝運輸市場需求將大幅上升。

近年來，電動車火災事故頻發，不少事故造成了人員傷亡和財產損失，社會影響巨大。據統計，2021年前8個月全國共計發生電動車火災事故6 462起。[1]伴隨著電動汽車海上運輸市場的繁榮，電動汽車海上運輸過程中的安全問題也開始顯現，船舶運輸的電動汽車一旦發生火災事故處置難度非常大，導致的損失也會很大。2022年2月16日，“Felicity Ace”號滾裝船在距離亞速爾群島法伊爾島西南方向約90 n mile處突發火災，在持續燃燒一周之后，“Felicity Ace”號上近4 000輛汽車基本報廢。亞速爾群島港務長告訴媒體，盡管有大型救援船“Bear”號和另三艘具有消防能力的拖船、打撈船一路護航，但船上大量的電動汽車燃燒導致火勢迅速蔓延，無法單靠水柱熄滅。最終在拖航過程中，該船于3月1日在大西洋沉沒，估計僅貨物損失就高達4.38億美元。2020年6月4日，“Hoegh Xiamen”號滾裝船在美國佛羅里達州杰克遜維爾港起火，大火持續8天才熄滅，該船和裝載的2 420輛汽車全部損失，此次事故的損失高達4 000萬美元。事故調查顯示，該船裝載的電動叉車（Forklifter）未良好綁扎，且車上的鋰電池未妥善斷開，產生電弧后燃燒并引燃周圍車輛。

盡管每次火災不一定是由電動汽車起火引起的，但船上火情一旦蔓延，電動汽車就會變成“助燃劑”，導致事故處置難并極易擴大事故損失，因此如何做好此類事故的預防和應急處置成為亟待解決的問題。海事管理機構需盡快研究出臺電動汽車海上運輸的監管舉措，協調相關單位共同防范電動汽車海上運輸存在的風險。本文介紹我國電動汽車海上運輸現狀，分析電動汽車海上運輸失火特點及起火原因，針對電動汽車海上運輸相關國際公約和國內法規存在的不足，提出加強電動汽車海上運輸安全管理的對策。

二、我國電動汽車海上運輸現狀

2021年，我國內貿海上運輸汽車總量達到近15萬輛，電動汽車在滾裝運輸汽車中的占比日趨增加。調研得知，某滾裝船舶運輸公司2021年載運的41 000余輛汽車中，有21 000多輛為電動汽車。該公司預測，電動汽車運輸量將以每年15%~20%的速度增加。在外貿進口方面，從歐洲、日本、韓國進口的汽車主要通過滾裝船舶運輸到我國上海港、廣州港、天津港等港口，年運輸130萬輛；在外貿出口方面，2021年全年出口汽車超過30萬輛。隨著電動汽車行業快速發展，滾裝船舶海上運輸電動汽車安全問題日益浮出水面。我國有必要開展相關研究，盡快出臺相關法規和標準，采取有效措施促進電動汽車的海上運輸安全。

三、電動汽車海上運輸失火特點及起火原因

電動汽車可分為純電動汽車、混動汽車和燃料電池汽車（市場占有率較低）三種類型。其中混動汽車同時配有鋰電池和燃油系統，情況較純電動汽車更為復雜。鋰電池按照正負極使用的材料分為鋰金屬電池和鋰離子電池，電動汽車中的鋰電池是鋰離子電池。[2]

（一）失火特點

1.蔓延速度快

2020年，東莞的一輛電動汽車起火，該車及周圍的幾輛車僅用了4 min就幾乎全部燒毀。鋰電池火災突發性強，燃燒迅速，燃燒時釋放大量熱量。著火的鋰電池溫度可超過2 700 ℃，在燃燒過程中會形成噴射火，極易引燃電動汽車周圍物體，火災蔓延速度快。

2.滅火難度大

雖然滾裝船舶火災事故不一定由電動汽車引起，但是電動汽車一旦被引燃，必將成為“助燃劑”，加快火災蔓延速度。如果發生熱失控，鋰電池正負極片會和電解液發生反應釋放出氧氣和熱量，增大滅火難度。在電池燃燒初期使用二氧化碳或者干粉滅火器雖能滅掉表面上的明火，但因電池內部溫度仍然很高，極易復燃。[3]同時，鋰電池內部自反應產生的氣體使電池壓力增大，會有爆炸的風險。用水基滅火器可以較好地滅火，但由于滅火所需的水量大，需及時排放消防水。否則會影響船舶的穩性，導致發生次生事故。所以目前尚未有比較成熟的滅火方法應對電動汽車海上運輸火災風險。

3.散發有毒氣體

鋰電池燃燒過程中會生成甲苯、苯乙烯、一氧化碳和氟化氫等有毒氣體。這些有毒氣體可能會危害消防和應急救援人員的身體健康甚至生命安全。

（二）起火原因

1.環境溫度過高

電動汽車陸上失火案例分析表明，夏季發生電動汽車失火的概率明顯高于其他季節，環境溫度過高是電動汽車起火的誘因之一。滾裝船舶特種處所溫度較高，如果通風不夠，容易引發電動汽車火災事故。

2.熱失控

熱失控是更重要的鋰電池起火原因。若負極直接與電解液接觸，則會發生劇烈的還原反應，并放出大量可燃性氣體和熱量，造成鋰電池熱失控，從而引起火災。

3.碰撞、擠壓導致起火

滾裝船舶在航行過程中可能因惡劣海況劇烈橫搖，或與其他船舶碰撞。如果船上汽車未良好綁扎，就可能會發生碰撞、擠壓，導致電動汽車鋰電池內部短路而產生與針刺實驗類似的起火、爆炸。[4]

四、電動汽車海上運輸的規定和存在的不足

（一）國際公約缺少滾裝船舶運輸電動汽車的防火附加要求

電動汽車海上運輸相關的法規滯后。如使用集裝箱裝載運輸電動汽車，需按照UN3166（混動汽車）或UN3171（純電動汽車）的相關要求將其作為第9類危險品運輸；滾裝船舶中的電動汽車主要積載于滾裝處所、車輛處所、特種處所或露天甲板，不作為危險品運輸，但需滿足SOLAS公約第II-2章第20條關于電線和電氣設備、結構防火、滅火的相關要求。但公約中沒有任何提及滾裝船舶運輸電動汽車的防火附加要求，SOLAS公約第II-2章中目前也沒有電動汽車的定義。針對此問題，我國代表團在2020年向國際海事組織提交了提案，提出運輸電動汽車的滾裝船舶增加視頻監控、相關處所同時配備煙霧探測器和感溫探測器、電動汽車與其他汽車分開存放等建議，相關議題已在2022年4月底結束的國際海事組織海上安全委員會（海安會）第105次會議上被列為國際海事組織新的工作計劃，將交由船舶系統與設備分委會討論，并修訂SOLAS公約和國際消防安全系統（FSS）規則，預計新修訂的條款將在2028年1月強制生效。同時，海安會也強調現在還需要大量實驗數據提供支持，以進一步研究如何制定相關公約條款來防控滾裝船舶上的電動汽車失火風險。

（二）國內法規缺少防范電動汽車海上運輸風險的針對性措施

《海上滾裝船舶安全監督管理規定》于2019年9月1日起施行，是指導滾裝船舶運輸安全監管的綱領性文件。該規定對裝車處所的巡檢范圍、巡檢程序、安全隱患報告程序、應急情況處理措施以及車輛系固都提出了要求，但缺少防范海上運輸電動汽車風險的針對性措施。

五、電動汽車海上運輸安全管理對策

（一）制定相關法規和行業標準，積極參與修訂國際公約

不論是國際公約還是國內法規中都缺少保障電動汽車海上運輸安全的規定條款，造成當前電動汽車海上運輸無法可依的局面。中國是最大的電動汽車生產國和消費國，對安全有著巨大需求。部分管理水平較高的公司在日常的生產實踐中已經使用了“電動汽車分區存放”“增加巡檢頻次”“加強通風”等管理措施，相關科研院所也在研制分子泡沫滅火設備、阻燃阻熱防火材料等。海事管理機構應加強調研，重點向國內公司征集新的管理方法和應急處置技術，加快出臺電動汽車海上運輸的管理和監督細則，規范電動汽車海上運輸的管理。同時，代表國內產業利益積極參與并推動國際海事組織的相關討論，主導相關國際規則的制定，形成以我國意見為主的公約條款，增強我國在電動汽車海上運輸管理方面的話語權。

（二）強化落實企業安全生產主體責任

2020年4月10日，習近平總書記在全國安全生產電視電話會議上對安全生產做出重要指示，強調“要樹牢安全發展理念，絕不能只重發展不顧安全”。針對滾裝船舶運輸電動汽車面臨的新情況、新問題，海事管理機構應采取兩個方面的措施督促航運公司積極落實企業安全生產主體責任：一是對航運公司開展電動汽車載運相關的安全與防污染管理體系檢查；二是在船舶安全檢查中強化對電動汽車載運相關的檢查。航運公司要從源頭上防范化解滾裝船舶運輸重大安全風險，進而促進行業健康有序發展。在有關公約和法規尚不健全、有關標準還不明確的背景下，航運公司應提高認識，充分發揮主觀能動性，著力從補齊短板入手，全方位辨識滾裝船舶運輸電動汽車方面的風險，并制定針對性的管理措施，使其成為公司自主執行的高于法規規范的強制性標準。

（三）做好防范，加強事故預防措施

提高防范意識、防患于未然才能避免事故發生，航運公司可采取以下預防措施：一是做好電動汽車綁扎，防止碰撞。電動汽車自重大，碰撞容易導致電池燃燒起火，因此要確保電動汽車綁扎牢固。綁扎繩需經過船級社檢驗認證，出現破損要及時更換。對于上坡段存放的汽車應適當增加綁扎繩的數量，運輸的電動汽車均應置于P擋（停車擋），手剎處于拉緊狀態。二是在電動汽車上船前按要求做好相關處置?；靹悠嚾加拖鋺M量排空，電動汽車中的電池需確保已采取防短路措施。三是禁止在滾裝船舶上設置充電樁。電動汽車在運輸過程中充電會增大火災和爆炸的風險。[5]四是電動汽車要分區域存放。電動汽車上要有明顯標識并劃定專門的區域供其存放，該區域可設置在靠近進口或者出口處，以便在火災事故發生時，可考慮及時移除著火汽車。五是配置即時可用的水幕系統，確保發生火災時能與其他區域有效隔離。六是加強巡檢和監控。安排值班船員重點巡檢電動汽車存放區域，提高巡檢頻次，并提高電動汽車存放區域內視頻監控系統、感煙感溫探測器的配備標準。

（四）協調聯動，提升應急處置水平

目前，船上消防設備還不能有效應對電動汽車滾裝運輸發生的火災險情事故，海事管理機構應從以下幾個方面著手提升應急處置水平：一是加強與港口和航運公司等單位的聯動，各單位根據職責分類制定針對性的應急預案。航運公司應將公司的相關預案納入航運公司安全與防污染管理體系。二是對于發生過的電動汽車海上運輸事故甚至是未遂事故，應聯合相關單位查明原因，找出對策。應舉一反三，開展隱患排查，并督促航運公司將有關經驗教訓形成制度納入安全與防污染管理體系予以執行。三是選取電動汽車海上運輸典型火災事故案例，開展典型事故案例進航運公司、進船員培訓機構活動，強化警示教育。四是督促航運公司結合事故案例定期組織船員進行消防演習，有效提升船員的應急處置能力。演習務必模擬真實場景，救火現場的船員必須佩戴自給式呼吸器以防止中毒，并及時用防爆通信設備和船上指揮人員溝通。滅火人員應優先考慮水基滅火，但在實施前要明確現場無遇水燃燒的物品，還應在滅火時及時清理甲板上的泄水孔，確保其未被堵塞，避免消防水聚集產生自由液面，從而發生影響船舶穩性的次生事故。[6]如果火災進一步擴大，有轟燃或爆炸跡象時，船員應果斷封艙，同時啟動固定式二氧化碳釋放系統，以減輕損失并為船員逃生贏得足夠的時間。

六、結語

當前，電動汽車海上運輸安全面臨新的較大挑戰。為防范電動汽車海上運輸存在的風險，海事管理機構應緊密跟蹤并大力推動相關國際公約和國內法規的修訂，不斷完善監管措施。同時，業界還可從以下幾個方面著手：一是研制新一代滅火系統，以有效處置此類風險；二是提升船舶火災自動檢測水平，研發基于人工智能的火災監控系統，通過對圖像等火災特征的識別及時發現異常，并與人工巡查機制形成互補，將火災事故的發生遏制在萌芽中；三是加強與汽車制造商、電池廠家的溝通，推動研制穩定性更強、具有高安全性自阻斷功能的新一代電池，促進產業升級，提升本質安全。