加强电动汽车海上运输安全管理的思考

摘要：2022年2月发生的“Felicity Ace”号滚装船火灾事故造成了数亿美元的货物损失，引起业界广泛关注和思考。随着电动汽车进出口规模和国内市场逐步扩大，近年来我国电动汽车海上运输量不断增加。介绍我国电动汽车海上运输现状，分析电动汽车海上运输失火特点及起火原因，结合电动汽车海上运输相关国际公约和法规存在的不足，从制定法规、落实企业安全生产主体责任、加强事故预防措施、提升应急处置水平等四个方面提出电动汽车海上安全运输的管理对策，供业界参考。

关键词：电动汽车；海上运输；火灾；海事监管；应急处置

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 一、引言

 近年来我国电动汽车行业快速发展。2020年11月，国务院印发《新能源汽车产业发展规划 ( 2021—2035 )》，提出到2035年纯电动汽车将成为新销售汽车的主流。2021年我国的电动汽车产销量均达到了350万辆，市场规模超6 000亿元。随着电动汽车进出口规模以及国内市场的逐步扩大，未来电动汽车海上运输尤其是大宗海上滚装运输市场需求将大幅上升。

近年来，电动车火灾事故频发，不少事故造成了人员伤亡和财产损失，社会影响巨大。据统计，2021年前8个月全国共计发生电动车火灾事故6 462起。[1]伴随着电动汽车海上运输市场的繁荣，电动汽车海上运输过程中的安全问题也开始显现，船舶运输的电动汽车一旦发生火灾事故处置难度非常大，导致的损失也会很大。2022年2月16日，“Felicity Ace”号滚装船在距离亚速尔群岛法伊尔岛西南方向约90 n mile处突发火灾，在持续燃烧一周之后，“Felicity Ace”号上近4 000辆汽车基本报废。亚速尔群岛港务长告诉媒体，尽管有大型救援船“Bear”号和另三艘具有消防能力的拖船、打捞船一路护航，但船上大量的电动汽车燃烧导致火势迅速蔓延，无法单靠水柱熄灭。最终在拖航过程中，该船于3月1日在大西洋沉没，估计仅货物损失就高达4.38亿美元。2020年6月4日，“Hoegh Xiamen”号滚装船在美国佛罗里达州杰克逊维尔港起火，大火持续8天才熄灭，该船和装载的2 420辆汽车全部损失，此次事故的损失高达4 000万美元。事故调查显示，该船装载的电动叉车 ( Forklifter ) 未良好绑扎，且车上的锂电池未妥善断开，产生电弧后燃烧并引燃周围车辆。

尽管每次火灾不一定是由电动汽车起火引起的，但船上火情一旦蔓延，电动汽车就会变成“助燃剂”，导致事故处置难并极易扩大事故损失，因此如何做好此类事故的预防和应急处置成为亟待解决的问题。海事管理机构需尽快研究出台电动汽车海上运输的监管举措，协调相关单位共同防范电动汽车海上运输存在的风险。本文介绍我国电动汽车海上运输现状，分析电动汽车海上运输失火特点及起火原因，针对电动汽车海上运输相关国际公约和国内法规存在的不足，提出加强电动汽车海上运输安全管理的对策。

 二、我国电动汽车海上运输现状

 2021年，我国内贸海上运输汽车总量达到近15万辆，电动汽车在滚装运输汽车中的占比日趋增加。调研得知，某滚装船舶运输公司2021年载运的41 000余辆汽车中，有21 000多辆为电动汽车。该公司预测，电动汽车运输量将以每年15%~20%的速度增加。在外贸进口方面，从欧洲、日本、韩国进口的汽车主要通过滚装船舶运输到我国上海港、广州港、天津港等港口，年运输130万辆；在外贸出口方面，2021年全年出口汽车超过30万辆。随着电动汽车行业快速发展，滚装船舶海上运输电动汽车安全问题日益浮出水面。我国有必要开展相关研究，尽快出台相关法规和标准，采取有效措施促进电动汽车的海上运输安全。

 三、电动汽车海上运输失火特点及起火原因

电动汽车可分为纯电动汽车、混动汽车和燃料电池汽车 ( 市场占有率较低 ) 三种类型。其中混动汽车同时配有锂电池和燃油系统，情况较纯电动汽车更为复杂。锂电池按照正负极使用的材料分为锂金属电池和锂离子电池，电动汽车中的锂电池是锂离子电池。[2]

 ( 一 ) 失火特点

 1.蔓延速度快

 2020年，东莞的一辆电动汽车起火，该车及周围的几辆车仅用了4 min就几乎全部烧毁。锂电池火灾突发性强，燃烧迅速，燃烧时释放大量热量。着火的锂电池温度可超过2 700 ℃，在燃烧过程中会形成喷射火，极易引燃电动汽车周围物体，火灾蔓延速度快。

 2.灭火难度大

虽然滚装船舶火灾事故不一定由电动汽车引起，但是电动汽车一旦被引燃，必将成为“助燃剂”，加快火灾蔓延速度。如果发生热失控，锂电池正负极片会和电解液发生反应释放出氧气和热量，增大灭火难度。在电池燃烧初期使用二氧化碳或者干粉灭火器虽能灭掉表面上的明火，但因电池内部温度仍然很高，极易复燃。[3]同时，锂电池内部自反应产生的气体使电池压力增大，会有爆炸的风险。用水基灭火器可以较好地灭火，但由于灭火所需的水量大，需及时排放消防水。否则会影响船舶的稳性，导致发生次生事故。所以目前尚未有比较成熟的灭火方法应对电动汽车海上运输火灾风险。

 3.散发有毒气体

锂电池燃烧过程中会生成甲苯、苯乙烯、一氧化碳和氟化氢等有毒气体。这些有毒气体可能会危害消防和应急救援人员的身体健康甚至生命安全。

 ( 二 ) 起火原因

 1.环境温度过高

电动汽车陆上失火案例分析表明，夏季发生电动汽车失火的概率明显高于其他季节，环境温度过高是电动汽车起火的诱因之一。滚装船舶特种处所温度较高，如果通风不够，容易引发电动汽车火灾事故。

 2.热失控

热失控是更重要的锂电池起火原因。若负极直接与电解液接触，则会发生剧烈的还原反应，并放出大量可燃性气体和热量，造成锂电池热失控，从而引起火灾。

 3.碰撞、挤压导致起火

滚装船舶在航行过程中可能因恶劣海况剧烈横摇，或与其他船舶碰撞。如果船上汽车未良好绑扎，就可能会发生碰撞、挤压，导致电动汽车锂电池内部短路而产生与针刺实验类似的起火、爆炸。[4]

 四、电动汽车海上运输的规定和存在的不足

 ( 一 ) 国际公约缺少滚装船舶运输电动汽车的防火附加要求

电动汽车海上运输相关的法规滞后。如使用集装箱装载运输电动汽车，需按照UN3166 ( 混动汽车 ) 或UN3171 ( 纯电动汽车 ) 的相关要求将其作为第9类危险品运输；滚装船舶中的电动汽车主要积载于滚装处所、车辆处所、特种处所或露天甲板，不作为危险品运输，但需满足SOLAS公约第II-2章第20条关于电线和电气设备、结构防火、灭火的相关要求。但公约中没有任何提及滚装船舶运输电动汽车的防火附加要求，SOLAS公约第II-2章中目前也没有电动汽车的定义。针对此问题，我国代表团在2020年向国际海事组织提交了提案，提出运输电动汽车的滚装船舶增加视频监控、相关处所同时配备烟雾探测器和感温探测器、电动汽车与其他汽车分开存放等建议，相关议题已在2022年4月底结束的国际海事组织海上安全委员会 ( 海安会 ) 第105次会议上被列为国际海事组织新的工作计划，将交由船舶系统与设备分委会讨论，并修订SOLAS公约和国际消防安全系统 ( FSS ) 规则，预计新修订的条款将在2028年1月强制生效。同时，海安会也强调现在还需要大量实验数据提供支持，以进一步研究如何制定相关公约条款来防控滚装船舶上的电动汽车失火风险。

 ( 二 ) 国内法规缺少防范电动汽车海上运输风险的针对性措施

 《海上滚装船舶安全监督管理规定》于2019年9月1日起施行，是指导滚装船舶运输安全监管的纲领性文件。该规定对装车处所的巡检范围、巡检程序、安全隐患报告程序、应急情况处理措施以及车辆系固都提出了要求，但缺少防范海上运输电动汽车风险的针对性措施。

 五、电动汽车海上运输安全管理对策

 ( 一 ) 制定相关法规和行业标准，积极参与修订国际公约

不论是国际公约还是国内法规中都缺少保障电动汽车海上运输安全的规定条款，造成当前电动汽车海上运输无法可依的局面。中国是最大的电动汽车生产国和消费国，对安全有着巨大需求。部分管理水平较高的公司在日常的生产实践中已经使用了“电动汽车分区存放”“增加巡检频次”“加强通风”等管理措施，相关科研院所也在研制分子泡沫灭火设备、阻燃阻热防火材料等。海事管理机构应加强调研，重点向国内公司征集新的管理方法和应急处置技术，加快出台电动汽车海上运输的管理和监督细则，规范电动汽车海上运输的管理。同时，代表国内产业利益积极参与并推动国际海事组织的相关讨论，主导相关国际规则的制定，形成以我国意见为主的公约条款，增强我国在电动汽车海上运输管理方面的话语权。

 ( 二 ) 强化落实企业安全生产主体责任

 2020年4月10日，习近平总书记在全国安全生产电视电话会议上对安全生产做出重要指示，强调“要树牢安全发展理念，绝不能只重发展不顾安全”。针对滚装船舶运输电动汽车面临的新情况、新问题，海事管理机构应采取两个方面的措施督促航运公司积极落实企业安全生产主体责任：一是对航运公司开展电动汽车载运相关的安全与防污染管理体系检查；二是在船舶安全检查中强化对电动汽车载运相关的检查。航运公司要从源头上防范化解滚装船舶运输重大安全风险，进而促进行业健康有序发展。在有关公约和法规尚不健全、有关标准还不明确的背景下，航运公司应提高认识，充分发挥主观能动性，着力从补齐短板入手，全方位辨识滚装船舶运输电动汽车方面的风险，并制定针对性的管理措施，使其成为公司自主执行的高于法规规范的强制性标准。

 ( 三 ) 做好防范，加强事故预防措施

提高防范意识、防患于未然才能避免事故发生，航运公司可采取以下预防措施：一是做好电动汽车绑扎，防止碰撞。电动汽车自重大，碰撞容易导致电池燃烧起火，因此要确保电动汽车绑扎牢固。绑扎绳需经过船级社检验认证，出现破损要及时更换。对于上坡段存放的汽车应适当增加绑扎绳的数量，运输的电动汽车均应置于P挡 ( 停车挡 )，手刹处于拉紧状态。二是在电动汽车上船前按要求做好相关处置。混动汽车燃油箱应尽量排空，电动汽车中的电池需确保已采取防短路措施。三是禁止在滚装船舶上设置充电桩。电动汽车在运输过程中充电会增大火灾和爆炸的风险。[5]四是电动汽车要分区域存放。电动汽车上要有明显标识并划定专门的区域供其存放，该区域可设置在靠近进口或者出口处，以便在火灾事故发生时，可考虑及时移除着火汽车。五是配置即时可用的水幕系统，确保发生火灾时能与其他区域有效隔离。六是加强巡检和监控。安排值班船员重点巡检电动汽车存放区域，提高巡检频次，并提高电动汽车存放区域内视频监控系统、感烟感温探测器的配备标准。

 ( 四 ) 协调联动，提升应急处置水平

目前，船上消防设备还不能有效应对电动汽车滚装运输发生的火灾险情事故，海事管理机构应从以下几个方面着手提升应急处置水平：一是加强与港口和航运公司等单位的联动，各单位根据职责分类制定针对性的应急预案。航运公司应将公司的相关预案纳入航运公司安全与防污染管理体系。二是对于发生过的电动汽车海上运输事故甚至是未遂事故，应联合相关单位查明原因，找出对策。应举一反三，开展隐患排查，并督促航运公司将有关经验教训形成制度纳入安全与防污染管理体系予以执行。三是选取电动汽车海上运输典型火灾事故案例，开展典型事故案例进航运公司、进船员培训机构活动，强化警示教育。四是督促航运公司结合事故案例定期组织船员进行消防演习，有效提升船员的应急处置能力。演习务必模拟真实场景，救火现场的船员必须佩戴自给式呼吸器以防止中毒，并及时用防爆通信设备和船上指挥人员沟通。灭火人员应优先考虑水基灭火，但在实施前要明确现场无遇水燃烧的物品，还应在灭火时及时清理甲板上的泄水孔，确保其未被堵塞，避免消防水聚集产生自由液面，从而发生影响船舶稳性的次生事故。[6]如果火灾进一步扩大，有轰燃或爆炸迹象时，船员应果断封舱，同时启动固定式二氧化碳释放系统，以减轻损失并为船员逃生赢得足够的时间。

 六、结语

当前，电动汽车海上运输安全面临新的较大挑战。为防范电动汽车海上运输存在的风险，海事管理机构应紧密跟踪并大力推动相关国际公约和国内法规的修订，不断完善监管措施。同时，业界还可从以下几个方面着手：一是研制新一代灭火系统，以有效处置此类风险；二是提升船舶火灾自动检测水平，研发基于人工智能的火灾监控系统，通过对图像等火灾特征的识别及时发现异常，并与人工巡查机制形成互补，将火灾事故的发生遏制在萌芽中；三是加强与汽车制造商、电池厂家的沟通，推动研制稳定性更强、具有高安全性自阻断功能的新一代电池，促进产业升级，提升本质安全。

参考文献：

[1] 黄中杰.电动车火灾典型案例剖析及防范对策[J].时代汽车,2022(7):185-187.

[2] 苏兆阳,刘小燕.锂电池类货物海上安全运输分析及对策思考[J].航海,2021(6):63-65.

[3] 邓捷,陈宝辉,陆佳政,等.低压二氧化碳与常规灭火剂抑制锂离子电池火灾特性对比[J/OL].高电压技术:1-10[2022-03-21].DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20211738.

[4] 潘小明,丁小汀.电动车电池消防技术分析[J].科学技术创新,2020(23):145-146.

[5]WU B,TANG Y H,YAN X P,et al. Bayesian Network modelling for safety management of electric vehicles transported in RoPax ships[J].Reliability Engineering & System Safety,2021:107466.

[6] 李玉昌,刘颜,夏蕾蕾.汽车滚装船安全风险及针对性防范措施[J].航海,2019(1):35-37.

作者简介：

张怀志，深圳海事局安全管理处，处长。

吴延国，交通运输部海事局安全管理处，副处长。

杜磊，深圳海事局安全管理处，一级主任科员。

宋冠男，深圳市城市公共安全技术研究院有限公司，助理工程师。

蔡润滋，深圳海事局安全管理处，三级主任科员。

本文刊发于《世界海运》2022年第7期，转发须注明作者和原文出处。