职业院校新能源汽车实训室安全措施探讨

杭州汽车高级技工学校 费丽东

由于国家对新能源汽车的持续大力扶持，新能源汽车维修服务专业成为各职业院校竞相开设的新兴热门专业。由于新能源汽车专业还是一个新专业，部分职业院校缺乏对该专业的深入研究，没有建立完善的课程体系，缺少实训室的各项管理制度和相应的学生实训安全措施，实训室存在较严重的安全隐患。本文提出职业院校新能源汽车实训室安全措施，供各学校新能源汽车实训的老师们参考。

我国一般把纯电动汽车、插电式油电混合动力汽车、天然气汽车、燃料电池汽车和其他能源汽车统称为新能源汽车。目前使用最广泛的是纯电动汽车和插电式油电混合动力汽车。天然气汽车与普通燃油汽车类似，燃料电池汽车和其他能源汽车离普及尚远，这几类汽车职业院校一般不会作为学生实训用车，因此目前各职业院校基本以纯电动汽车和油电混合动力汽车作为新能源汽车主力实训车型，并以这些车为基础开发实训设备和台架。

新能源汽车实训的安全措施主要针对增加的材料（如锂电池）及装备（如电机控制器）的安全需要，与常规能源汽车比较，新增加的材料及装备在实训过程的安全隐患就是新能源汽车实训室需要完善的对象，这也就是新能源汽车实训室的安全措施要高于常规能源汽车实训室的安全措施的原因所在。

纯电动汽车与常规燃料汽车相比，电动机替换了发动机，动力电池替换了燃油箱，同时增加了高压控制器、高压电缆、高压空调压缩机、车载充电机和DC-DC转换器等使用高电压设备。混合动力汽车除了有常规能源汽车所需部件外还增加了动力电池、高压电缆、变频器、发电机和驱动电动机、驱动桥等部件。目前大多数纯电动汽车动力电池采用的是磷酸铁锂电池（如比亚迪E6车）或三元锂电池（如北汽EV150车），还有少部分车型采用钴酸锂电池（如特斯拉车）。混合动力汽车动力电池采用的是磷酸铁锂电池（如比亚迪秦）或镍氢电池（如丰田普锐斯）。为了提高动力电池的输出功率，动力电池都采用高压供电，其电压远远高于人体所能承受的安全电压，如丰田普锐斯车动力电池输出电压为 201.6 V，比亚迪E6车输出电压为400 V，比亚迪秦车动力电池输出电压为500 V，甚至有更高电压的，比如比亚迪K9车，动力电池输出电压高达540 V。

动力电池、电缆、控制器等部件工作时的高电压，实训人员在检测、拆装等相关操作时存在触电的风险；动力电池使用的锂离子电池材料存在起火、爆炸的潜在危险，在实训过程中由于操作错误、操作失误导致电池正负电极短路，容易引发蓄电池起火、爆炸等危险事故；高压电缆连接错误、漏电、接触不良，引发电缆漏电、高温起火等事故。为避免这3种潜在的安全威胁而建立一套安全措施，目的是为了减少甚至避免安全事故，避免人员伤害，减少事故损失。

1 触电问题

为了避免触电的伤害，在实训过程中需要采取以下措施。

（1）新能源汽车实习指导教师、实训学生，均要持证上岗。规定进入新能源汽车实训场所的人员必须具有低压电工操作证，具备用电安全的基础知识，从提高实训人员素质上避免触电事故的产生。

（2）严格执行操作规程。在拆装、检测动力电池时，指导教师先组织学生学习安全知识，严格按照维修手册和用电安全手册进行操作，指导教师严格监管实训过程。

（3）使用新能源汽车维修专用工具。该专用工具在原来的金属工具的基础上，外面加装了绝缘材料，在拆卸或检修动力电池、高压电缆、高压控制器时，由于内部存在高压电或剩余高压电容电量，如使用普通的金属工具易导致实训人员触电，专用维修工具的绝缘层能避免实训人员免受触电的危险。

（4）必须安装合格的触电保护器，三相插座零线需可靠接地。

（5）有效的隔离措施。电工操作规程中规定：高压电操作场所必须悬挂标示牌和装饰遮拦，标示牌按用途一般分为禁止、警告、允许三类，警告检测维修人员不能随意操作，防止产生错误动作。遮拦分为栅遮拦、绝缘挡板和绝缘罩，是为了在检修动力电池、高压电缆或高压控制盒时，防止检修人员走错位置或无关人员闯入，误入接触带电部件或过分接近带电部分导致触电事故。

（6）建立触电急救应急预案。在新能源汽车实训中，虽然建立了严密的操作规程和必要的防护措施，但仍有触电事故产生的可能。能源汽车实训室需要建立触电事故应急预案，实训指导教师要熟知预案内容，明确预案启动条件。产生触电事故时，应急预案能指导实训老师、学生该怎么正确操作，帮助触电人员得到最合理处置，避免事故的扩大，避免其他人员在救援中发生再次触电的意外。学校应成立有专业执业医师负责的医疗救援队，具备能对触电伤者急救的能力，需要配备专业的除颤仪和必要的抢救设备，能够在现场进行心脏除颤和专业的心肺复苏抢救的能力。

2 蓄电池起火、爆炸问题

2.1 避免蓄电池起火、爆炸的措施

动力蓄电池一般采用锂离子电池，该电池易燃、易爆，在短路、碰撞、穿刺的情况下极易起火燃烧，甚至产生爆炸。在实训时对电池做好防护工作，做好电池的外壳保护，对软包的锂离子电池需要加合适的金属外壳予以保护，搬运、检测锂电池时必须避免跌落、挤压，不能用尖锐的金属去刺电池；为了防止电池短路，对电池的正极、负极端子要安装绝缘保护帽，平时电极上面都要安装绝缘保护帽，不能让电极露出来，防止工具、螺丝、配件等金属部件无意碰到导致短路事故，仅仅在需要测量检修时打开绝缘保护帽。

2.2 动力蓄电池材料的确定

查找动力电池手册或电池外壳，能够查到制造电池主要材料。乘用车类的纯电动汽车大都采用三元锂（镍钴锰酸锂）离子电池，商用车（如比亚迪K9车）等普遍采用磷酸铁锂电池，但是丰田混合动力汽车的动力电池采用的是镍-镉电池。除了上述3类电池外，目前国内动力电池还有钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂离子电池，安全性与磷酸铁锂电池类似，可以参考磷酸铁锂电池的特性。

2.3 灭火材料及对策

磷酸铁锂电池起火时局部小范围用水基灭火器，火势较大或紧急时对整组电池用大量的水冷却、灭火。镍氢电池起火时用大量的水灭火。三元锂电池起火时局部小范围用水基灭火器，火势较大或紧急时对整组电池用大量的水冷却、灭火。

2.4 人员疏散

锂电池起火产生大量有毒气体，实训室内人员必须立即疏散，防止中毒或窒息，救援人员必须佩戴防毒面具、穿耐火服装才能进入灭火现场。

电池组电压远远超过人体的安全电压，产生火灾时所有实训室人员必须立即疏散到安全位置，救援中的水属于导体，防止在救援时产生触电事故，救援人员必须穿戴绝缘靴、绝缘手套才能进入灭火现场。

3 高压电路起火问题

3.1 起火原因分析

由于纯电动汽车和混合动力汽车中电动机的扭矩大、功率较大，因而高压电缆流过的电流较大，在输出最大功率时，流过高压电缆的最大电流超过200 A。如果高压电缆端子污损、固定螺栓没有达到规定扭矩或端子连接面不平整等原因导致电缆接触电阻大，流过大电流时热量在电阻大的部位集中，短时间内聚集高温，烧融连接端子、点燃电缆橡胶、点燃车身易燃部件，产生电路起火事故。

3.2 避免高压电路起火

在实训过程前，指导教师要做好充足的实训前的准备工作，除了常规的准备教案和备课，还要对实训设备进行检查和试验，其中一个重要环节就是高压电路的检查，包括绝缘是否有损坏，端子的连接是否紧固可靠，防止由于前次实训时产生的疏忽导致本次实训的安全事故。

3.3 灭火材料及对策

高压电路起火，可采用手提式干粉灭火器灭火也可用黄土和干砂进行覆盖灭火，如果用水灭火则使用喷雾水枪也十分有效。若火势较小则带上二氧化碳灭火器，对火焰根部进行喷射。

在扑救高压电缆火灾时，禁止用手直接接触电缆，也不准用手移动电缆。若火势较大，马上报警，一旦出现电动汽车电气设备火灾事故时，应急小组要快速赶到事故现场，立即组织电工和消防人员进行扑救。

电缆绝缘材料是橡胶或塑料，燃烧会产生大量有毒有害气体，需要带防毒呼吸器进入现场，在使用水基灭火时需要防止产生触电事故，需要穿戴绝缘靴和绝缘手套。

新能源汽车的发展促使职业教育的跟进和提高，但目前还缺少相关的资料和参考的案例，对新能源的安全管理往往无所适从。在我校组建和管理新能源实训室中得出的一些心得体会，对新能源汽车中的纯电动汽车、混合动力汽车在实训过程中潜在的危险作肤浅的论述和应对措施探讨，希望对参与新能源汽车职业教学的同仁有所帮助。