电动汽车起火罕见，但扑灭难度大

4 月 17 日星期六晚上 11:30 左右，一辆 2019 款特斯拉 Model S 在休斯顿一个小区附近冲出道路，撞上了一棵树。新闻报道的焦点是，事故发生时似乎没有人在车上。车内有两名男子的尸体，一人在副驾驶座上，另一人在后座上，这表明他们当时使用了汽车的自动驾驶仪。但几份报道指出了另一个有趣的事实：当急救人员赶到并试图扑灭大火时，火势不断复燃，尽管使用了近 30,000 加仑的水才将其扑灭，但火势仍持续燃烧了四个多小时。

人们早就知道电动汽车使用的高压锂离子电池可能很危险。事实上，几乎所有的锂离子电池都有爆炸或燃烧的可能。五年前，三星不得不召回大约一百万部新款 Galaxy Note 7 手机，因为有些手机过热或起火。2016 年，亚马逊被发现销售有缺陷的电池，这些电池有时也会起火。然而，电动汽车 (EV) 电池的问题在于，它们储存的能量比手机电池多得多。

“特斯拉的电池由大量单个电池组成，”东北大学可再生能源技术中心最近退休的研究教授 KM Abraham 说道。“在正常情况下，它们是安全的。但如果电池短路，能量会在很短的时间内释放出来。这是一次相当严重的事故，数千个电池可能同时烧毁，释放出大量热量。”

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2011 年 5 月，一辆雪佛兰 Volt 在例行碰撞测试三周后起火，电动汽车电池首次引起全国关注。此后，又有数十起此类事故报告，特斯拉各款车型共报告起火超过 40 起，尤其是一些最早的车型。

2018 年，在洛杉矶发生的一起事故中，一辆特斯拉 Model S 在圣莫尼卡大道堵车时突然起火，火苗从车轮处喷涌而出。特斯拉在一份声明中称，这是一起“极为罕见的事故”。

特斯拉援引美国联邦公路管理局的数据称，汽油动力汽车起火的可能性比特斯拉自家汽车高出 11 倍左右。该公司采用“每行驶 10 亿英里发生火灾”的指标，并表示，在 2012 年至 2020 年期间，每行驶 2.05 亿英里，就会发生一起汽车起火事件。

“这就像地狱里发生的事情，如果你能想象地狱里发生的事情的话。”

亚伯拉罕

专家们一致认为，电动汽车起火的几率比汽油驱动汽车要低，但由于采用了锂离子电池系统，起火时间长、强度大，因此电动汽车起火更难扑灭。“电动汽车电池中储存了大量能量，需要以非常可控的方式取出，”亚伯拉罕说。“如果不这样做，就会发生非常易燃的反应。这就像地狱里发生的事情，如果你能想象地狱里会发生什么的话。”

亚伯拉罕解释说，如果用水量过少，水实际上会加剧锂电池火灾，因为它充当了导体。需要的是大量的水，甚至是石墨粉，而大多数消防站手头上都不容易备有这些材料。美国国家运输安全委员会 2020 年的一项研究表明，美国消防员需要采用不同的技术来应对电动汽车电池火灾，并指出很少有消防部门培训过他们的急救人员来应对此类火灾。

特斯拉发布了一份急救指南，帮助消防员更好地应对其车辆中的电池起火，例如，其针对 Model 3 的官方指导包括使用“大量的水”、二氧化碳或“干化学品”，并警告不要“使用泡沫” [PDF，第 23 页]。

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特斯拉 Model S 的电池包含 16 个模块中的 7,104 个锂离子电池单元。每个电池由阳极、阴极、隔膜和液体电解质组成。阳极和阴极储存锂，电解质携带数万亿个带电锂离子在隔膜中来回流动。但液体电解质易燃，当锂离子电池暴露在极热环境中或在碰撞后严重受损时，可能会导致内部短路，从而导致一种称为热失控的现象。这本质上是一种不受控制的剧烈化学反应级联循环，会释放出巨大的能量。根据美国国家运输安全委员会 2020 年对电动汽车火灾的研究，大多数事故都是由受损电池的热失控引起的。

伊利诺伊州阿贡国家实验室阿贡能源存储科学合作中心 (ACCESS) 主任 Venkat Srinivasan 表示，在损坏的电池中，“如果有火花和氧气，它就会燃烧”。当电池单元着火并且热失控加速时，燃烧的电池仍然储存着能量，并且可以产生自己的燃料，这使得它比汽油火灾更难扑灭。“在汽油中，只发生一种反应，”Srinivasan 说。“在电池中，会发生多个步骤，并且往往需要很长时间才能结束。”

科学家们表示，固态电解质技术可以彻底改变锂电池，使其几乎和手电筒中的 AA 电池一样安全。一家声称正在开发这种电池的公司是硅谷的 QuantumScape。然而，该公司对其电池一直讳莫如深，只发布了有限的数据，迄今为止还没有商业产品。一些人仍然怀疑这项技术能否兑现其承诺。“我看不出固态电解质如何能发挥出正确的性能，”亚伯拉罕说。

专家表示，我们需要进行更多研究和测试，以找到更优质、更不易燃的材料，以及能够减缓热失控反应快速蔓延的新工程突破。由于我们进入电动汽车锂离子电池技术商业化时代才十年左右，因此仍有很大改进空间。

桑迪亚国家实验室电池滥用测试实验室首席研究员 Joshua Lamb 表示：“锂离子技术仍然相对较新。我们缺乏 100 多年的电池技术经验，因此无法确切了解其危害。”