車廂物料太易燃?汽車內裝標準追不上鋰電池熱失控?

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昨日(3 月 3 日)一輛 BYD 比亞迪電動車在屯門公路往洪水橋方向行駛時,突然冒煙並迅速起火。幸運的是,女駕駛及時停車並逃離現場,無人受傷。消防人員在 20 分鐘內控制火勢,但車身已嚴重焚毀。初步調查顯示,這次火災源於放置在後座中央的行動電源(充電寶)出現熱失控,並非車輛電池或機械故障所致。BYD 強調,其核心「刀片電池」完好無損,並提醒市民避免將含鋰電池產品長時間置於車內,尤其是高溫環境下。這起事件雖然未造成傷亡,卻再度喚起香港駕駛者對電動車安全的關注。作為駕駛者或乘客,我們日常依賴電動車的便利,但了解其潛在風險至關重要。以下,讓我們從這起事件出發,探討鋰電池熱失控的原理、發生情境、各國汽車內裝可燃性標準的現況,以及這些標準是否能有效緩解問題,最後提供一些實用建議。

甚麼是鋰電池熱失控?

首先,理解鋰電池熱失控的原理,能幫助我們認識電動車火災的根源。鋰電池是電動車的心臟,主要由正極、負極、電解液和隔膜組成。正常運作時,它透過化學反應儲存和釋放能量。但當電池受到過熱、過充、物理損壞或內部短路等因素影響時,就可能引發熱失控。這是一種自我加速的反應鏈:電池內部溫度急劇上升,電解液開始分解並產生可燃氣體,同時釋放大量熱量,導致相鄰電池也跟著失控,一個小火花或高溫點就能觸發骨牌效應。溫度一旦超過200°C,電解液會汽化並噴射而出,伴隨著火焰和高壓氣體。事實上,在熱失控高峰期,電池核心溫度可達 700°C 甚至更高,噴出的物質不僅燙到能融化金屬,還會釋放有毒氣體如氫氟酸和一氧化碳。這起屯門公路事件中,行動電源的熱失控,正是這種原理的實例。它雖非車載電池,但同樣基於鋰技術,提醒我們鋰電池的穩定性高度依賴外部條件。

一旦出現熱失控,電池核心溫度可達 700°C 甚至更高,噴出的物質不僅燙到能融化金屬,還會釋放有毒氣體如氫氟酸和一氧化碳。
一旦出現熱失控,電池核心溫度可達 700°C 甚至更高,噴出的物質不僅燙到能融化金屬,還會釋放有毒氣體如氫氟酸和一氧化碳。
25kWh 電池發生熱失控的實驗片段。

逃生時間可短至幾十秒

接著,談談熱失控發生時的實際情況。當電池進入熱失控階段,駕駛者可能先注意到異常跡象,如車內異味、煙霧、電池包膨脹或發出滋滋聲響。屯門公路事件中,車廂內的行動電池先冒煙,然後迅速起火,就是典型進程。一旦熱失控全面爆發,噴射出的電解液或其分解產物溫度極高,通常在 400°C 至 800°C 之間,甚至峰值達 1000°C 以上。這不僅會引燃周圍物料,還會產生劇烈火焰噴射,類似噴火器般危險。整個過程可能只需幾秒到幾分鐘,從局部過熱到整車焚燒。尤其在電動車上,車載電池通常位於車底,如果熱失控蔓延,火焰可能竄入車廂,造成毒煙瀰漫和高溫環境。根據多起實例,逃生時間極短,有時僅數十秒。屯門公路案例幸運控制在 20 分鐘內,而且不是電動車的車載電池著火,但若火勢波及內裝或周邊車輛,後果仍然不堪設想。更糟的是,鋰電池火災不易撲滅,以水滅火可能引發更多反應,需使用專用滅火劑或大量水稀釋。這些情況強調,熱失控不僅是技術問題,更是生命安全威脅。

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一粒 18650 充電池在熱失控時可以噴出 6 公升可燃氣體,隨著蔓燃到其他電池,行動電池外殼裡會承受著相當大壓力,一旦外殼破裂就會以高壓將可燃氣體噴出

各國汽車內裝物料可燃性標準

現時,各國對汽車內裝物料可燃性的標準,主要旨在防止小火源引發大災,但電動車時代的挑戰讓這些規範顯得有些跟不上腳步。美國的 FMVSS 302 標準是全球基準,適用於所有乘用車,包括電動車。它要求內裝物料如座椅、儀表板和地毯的水平燃燒速率不得超過每分鐘 102 毫米,目的是延緩火勢傳播,讓乘客有時間逃生。歐盟和聯合國歐洲經濟委員會(UNECE)則參考 ISO 3795 或等效標準,燃燒速率上限類似,約 100 至 102 毫米每分鐘。對於大型客車,UNECE 的 R118 規範更嚴,涵蓋垂直燃燒、熔滴行為和電纜耐焰測試。中國的 GB 8410-2006 標準也類似,燃燒速率不得超過 100 毫米每分鐘,且電動車電池安全另有 GB 38031 等專門規範。日本和韓國多跟隨國際標準,維持相近門檻。這些標準原本設計用於傳統燃油車,聚焦於香菸或短路等常見火源。電動車雖沿用相同內裝要求,但車廠常自願採用更高阻燃材料,如 UL94 V-0 級塑料,以提升耐熱性。整體而言,全球規範尚未因電動車電池風險而全面升級,但趨勢是朝向整合煙毒性和熱釋放率測試前進。

地區/國家主要標準適用範圍測試方法主要要求(燃燒速率上限)備註
美國FMVSS 302 (49 CFR 571.302)所有乘用車、貨車、巴士的乘員艙內物料水平燃燒試驗≤ 102mm/min(或 4 inches/min)全球最廣泛基準,若火焰在 60 秒內熄滅且未燒過 51mm,也視為合格。許多車廠自訂更嚴(如≤75mm/min)。
歐盟 / UNECEISO 3795 或等效標準(乘用車) UNECE R118(主要適用大型客車 M3 Class II/III)乘用車沿用 ISO 3795;R118 適用巴士內裝水平燃燒(Annex 6) 垂直燃燒(Annex 8) 熔滴行為(Annex 7)水平:≤ 100mm/min 或火焰在最後測量點前熄滅 垂直:≤ 100mm/min乘用車無強制R118,但許多車廠參考其更全面測試(包含垂直、熔滴、無燃燒滴落引燃棉花)。
中國GB 8410-2006所有汽車(包括電動車)的內裝物料水平燃燒試驗≤ 100mm/min 或火焰在最後測量點前熄滅中國 EV 電池安全另有 GB 38031 嚴格規範,但內裝物料以此為主。
日本等效 ISO 3795 或 FMVSS 302乘用車內裝物料水平燃燒試驗≤ 100–102mm/min跟隨國際標準,無獨立更嚴規範,車廠常自訂更高阻燃要求。
韓國KMVSS Article 95(等效 FMVSS 302)乘用車內裝物料水平燃燒試驗≤ 102mm/min與美國標準高度一致。
國際通用參考ISO 3795多國乘用車(歐洲、加拿大、日本等)水平燃燒試驗≤ 100–102mm/minFMVSS 302 的技術等效標準,許多國家採用或參考。

然而,這些標準對緩解鋰電池熱失控的幫助有限,甚至在嚴重情況下幾乎無效。FMVSS 302 等規範僅針對慢速悶燒設計,無法應對電池熱失控的高能量爆發。熱失控時的火焰溫度遠超 600°C,熱釋放率可達數兆瓦級別,遠勝傳統火災。一旦火勢進入車廂,內裝物料即使符合標準,也會迅速被引燃並加速蔓延。實測和案例顯示,從電池噴火到整車失控往往只需幾分鐘,內裝的阻燃作用微乎其微。屯門公路事件雖未蔓延至車載電池,但就將整個車廂燒毀,顯示這些標準難以提供實質緩衝。專家指出,現行門檻太低,無法模擬電池級高溫輻射或噴射火焰。真正的防護重點在車載電池本身,如中國 GB 38031 要求熱失控後 5 分鐘警示且不起火不爆炸。內裝標準雖能略微延緩小火,但面對電動車獨有風險,效果遠不如預期。未來需更新規範,加入更嚴苛測試,方能更好保護駕駛者。

因應近年國產行動電源出現熱失控事件,中國多番推出新規範試圖提升電池安全性,但舊規範電池實在太多。
因應近年國產行動電源出現熱失控事件,中國多番推出新規範試圖提升電池安全性,但舊規範電池實在太多。

小結

作為香港車主,我們可採取一些實用措施降低風險。首先,選擇電池安全認證高的電動車,如通過不起火不爆炸測試的車款,並定期檢查電池健康。日常使用時,避免在車內長時間放置行動電源、內置有鋰電池的產品或外部充電器,尤其炎熱天氣下。屯門事件就是活生生教訓。其次,若察覺車輛異常如煙霧或異響,立即靠邊停車、關閉電源並遠離,切勿嘗試自行滅火。撥打 999 報警,讓專業消防處理。第三,了解滅火知識:鋰電池火需使用大量水或專用滅火劑,避免少量水潑灑以防加劇反應。最後,關注政府和車廠更新,如運輸署的電動車指引,及時升級車輛軟件。電動車帶來環保便利,但安全永遠優先。透過這起屯門公路事件,我們不僅警醒自身,更能推動業界提升標準,讓駕駛更安心。

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