随着新能源汽车市占率不断提高,车用动力电池热失控引发的火灾风险日益凸显。相比传统燃油车,电动汽车(EV)火灾具有热释放速率高、燃烧持续时间长、烟气毒性强等特点,在通风受限的地下车库、立体车库等有限空间中,极易造成有毒热烟气集聚、能见度骤降,并可能引发多车动力电池热失控引发多米洛效应,严重威胁人员逃生与建筑结构安全。
2026年4月14日凌晨2:48,深圳市坪山区马峦街道一车库发生火情,市区两级应急、消防部门迅速响应,火势于短时间内被有效扑灭,无人员伤亡。对此,比亚迪回应称,“今日凌晨,我司坪山园区一立体车库发生火情,该车库为试验及报废车辆专用停放区。目前,火势已扑灭,无人员伤亡”。该事件再次凸显了新能源汽车密集停放环境下火灾防控的重要性。

为有效防控车库空间内新能源车辆火灾,即为消防系统设计、人员安全逃生与应急救援、火灾风险评估提供量化结果,可采用数值模拟方法开展该类类火灾仿真分析,基于计算流体力学(CFD)方法,对封闭空间内车辆火灾蔓延过程进行数值模拟也是当前新能源车辆火灾与建筑火灾安全技术重要方法。FDS是常用的火灾模拟工具,该数值模拟方法具有参数可控、可重复性强、成本低廉且安全无风险等显著优点,能够系统量化难以通过全尺寸实验获取的复杂物理过程,为实际防火设计提供可靠依据。
课题组长期致力于火灾数值模拟研究及受限空间内火灾动力学与新能源车辆火灾研究,本次展示地下车库电动汽车火灾模拟案例,基于电动汽车整车模型,对非关键部件进行合理简化,保留对火灾演化影响显著的核心结构,完成适用于火灾动力学仿真的整车三维模型构建。基于车辆动力电池类型及重要参数,模拟中考虑动力电池热失控引发整车级电池包火灾。同时,模型充分考虑乘员舱各类可燃物分布与热解特性,涵盖座椅、门板内饰、中控台、线束、轮胎及机舱塑料部件等典型易燃组件。其中动力电池包采用三元锂离子软包电芯构型,由单体电芯组合为电池模组,再集成完整电池包系统,可真实反映电池热失控产气、喷射、燃烧与热蔓延特性。

地下车库属于半封闭空间、通风差、烟气易积聚的高风险场景。模拟结果显示:
1.车辆起火后,高温烟气在1分钟内迅速充满车库顶部,形成800℃以上高温层,持续加热车身,加速火势扩大;
2.有毒烟气在30秒内浓度快速升高并严重超标,能见度在1分钟内降至5m以下,人员疏散困难。
与深圳火情相似,室内车库电动车火灾具有三大典型特征:
1.燃烧极猛。电池热失控伴随剧烈喷射火,热释放速率高,火焰沿车辆底部快速蔓延,极易引燃相邻车辆,形成连片火灾。
2.烟气极浓。燃烧产生大量CO、HF等有毒气体,在密闭空间内快速积聚,人员吸入后短时间内即可中毒、窒息,烟气浓度高严重影响人员疏散。
3.蔓延极快。烟气层沉降、高温辐射、热传导共同作用,让火灾从单车迅速扩大为区域火灾,扑救难度极大。
此类事件提醒我们:在新能源汽车密集停放的地下车库中,需强化火灾防控、优化被动防火设计、完善应急预案,以提升城市韧性。
烟气流动模拟分析软件PyroSim与人员疏散能力模拟分析软件Pathfinder
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