電動車在地下停車場若發生火警災害,搶救難度是非常困難。洪敏隆攝
今年8月韓國仁川的社區大樓地下室及葡萄牙里斯本的機場停車場,先後發生重大電動車火警,暴露電動車停放於室內停車空間時的安全隱憂,根據《韓聯社》報導,韓國甚至出現電動車「棄車潮」。台灣應引以為鑑,當政府將電動車推廣做為淨零重要戰略,也必須思考安全與救災的配套措施。
台灣訂定2030年電動汽車年銷售量達30%、2040年100%的目標,要提高電動車市佔率,勢必要廣設電動車輛充電樁。然而,今年5月造成2名消防員殉職的新竹「晴空匯」大火,雖然排除充電樁而是「配線短路」引發火警,但也顯示很多決議不裝的社區住戶,最擔心的是「安全」問題未能被解決。
根據美國費爾法克斯縣環境與能源協調辦公室,引用美國國家運輸安全委員會的數據所做的報告,每10萬輛售出的電動車中約有25起火災事件,而每10萬輛燃油車中則有約1530起火災事件,顯示電動車的火災發生率遠低於燃油車,電動車火警之所以受到關注,專家指關鍵在於「災害較難控管」。
韓國仁川社區公寓地下停車場,8月初發生嚴重的電動車火警。圖取自路透社
台灣防災產業協會監事、陽明交通大學土木工程系副教授
單信瑜說,不論是電動或儲能櫃,追根究柢釀成火警的主因就是鋰電池,其特性是燃燒不容易控制,如果是在地下停車空間,必須要有更高的風險控管機制,但是,我國現有停車場規定的消防設施設備,是無法控制電動車的火警,「當電動車的數量肯定會越來越多,政府應該要更積極完善相關法令!」火警用水量高出40倍 外泄劇毒氣體多專家指出,電動車的鋰電池火警相較燃油車難以控制原因,在於從熱失控初徵到猛烈燃燒階段僅需幾秒鐘,火源溫度也比燃油車高很多,撲滅一輛電動車的火勢,需要比燃油車高出40倍,約10公噸的水量,且火勢撲滅後,電池容易因高溫而復燃。
此外,除了跟燃油車一樣,燃燒時會有一氧化碳與氮氧化物等燃燒不完全的有毒氣體外,電動車起火燃燒還會產生劇毒氣體,例如氟化氫(HF)具腐蝕性、重量輕的氣體,可以滲透某些類型的安全防護裝備,因此鋰離子電池火災的毒性氣體稀釋,也是救援過程的重點所在。
在仁川電動車大火造成23人受傷,140輛車損毀,
韓國消防廳曾就2018年到2024年6月,全國發生的187宗電動汽車火災,邀各界專家討論,認為「電池接近完成充電」的過度充電是主要原因之一,首爾市政府因此開出第一槍,修改《公共住宅管理規章準則》,只有充電限制在90%以下的電動汽車才能進入公寓等地下停車場,並從9月開始首爾市運營的充電器的充電率將限制在80%,未來會擴大到民間業者,並建議中央修法,從源頭規範電動車輛,發放「90%充電限制認證書」。
另外,首爾市政府對市內400處共同住宅進行緊急檢查,包括灑水系統設備等消防設施狀態,並將修改《首爾特別市建築物審議標準》,新建設施將制定與電動車大型火災風險相關的安全設施標準,電動汽車充電站原則上應設置在地面上,如果設置在地下,則應設置在停車場的最上層。電動汽車專用停車區域將隔離防火牆區劃為3輛以下,每個停車區域都設置擋水板。
台北市交通局8月在市長蔣萬安指示下,到首爾就地下停車場的電動車防災議題意見交流,蔣萬安在8月23日「維護公共安全督導會報」指示,參考首爾做法,北市府轄管公有停車場研議充電上限80%的可行性,並要求市府轄管室內停車場要全面設置滅火毯,及試辦建置熱顯像儀監控設備。
台北市停車管理處機電科長許捷翔表示,停管處正與坊間業者討論,充電樁充電至80%就停止充電,在技術上是否可行。他說,目前充電樁分為DC直流快充及ac交流慢充,快充充電樁在充電達到80%後就會變成慢速形式的「涓流充電」,避免大電量、大熱量產生的保護措施,慢充則為7kw及11kw,不會有電量過大的問題。
鋰電池安全與能量 要有取捨做最適化調整對於首爾限制電動車充電到80%,國內「鋰離子電池技術研究」專家、台大化學工程系教授吳乃立認為,電動車鋰電池起火有很多原因,一般而言鋰電池正極材料充電程度越高,活性就越高,若充電沒有那麼高,活性就不會那麼高,但這沒有科學統計數據的客觀標準,只是一個概念,「充電率不高,活性較低,相對災害比較小一點」。
由於國內正在積極開發國產電動車,吳乃立指出,在能量及安全要有所取捨,做最適化的調整。安全層面強化有三,一是材料考量,三元正極材料的電池能量比較高,磷酸鐵鋰正極材料比較低,但化學結構比較穩定,若要追求較高安全性,勢必要犧牲部份能量。二是電池的表面改良,增加安全性,萬一短路、碰撞時,活性可以降低。三是電解液加入防火添加劑,燃燒時有防火功能。單信瑜認為,首爾限制電動車進停車場的電池充電量,執行上是「窒礙難行」,重點應該放在從公共安全及降低防災風險的角度,做好相關的規範,如果電動車的充電樁能不設在地下室是最好,若有平面停車空間還是要優先設置充電樁,針對地下大樓停車空間,必須靠系統如熱影像辨識偵測,在消防人員到達前,停車場管理人員必須有初步控制火災的能力。單信瑜說,滅火毯是因應電動車起火的重要設施,因為蓋上滅火毯後可隔絕燃燒反應所需要的氧氣,同時避免有害物質的散發,有效阻隔熱源,防止火勢延燒。另外,電動車鋰電池都是設在底盤處,必須要有滅火裝置是由車輛下方深入,透過高壓氣動設施瞬間穿刺車輛底部進行灑水,直接將水柱注入電池起火來源。
宏匯廣場地下停車場在電動車位附近,有設置滅火毯設備。洪敏隆攝
使用滅火毯有助於電動車失火時降溫。新北市交通局提供
新北已導入熱顯像儀 台北年底全面設置滅火毯強化地下停車場電動車防災設施,雙北都走在中央法令前面。
新北市新莊運動公園地下停車場的電動車格位,是全台第一個導入「熱顯像儀」、「低壓細水霧消防設備」及「滅火毯」等裝備。熱顯像儀是24小時偵測車體溫度,當電動車溫度高於預設定值時會即時通報,若偵測到火源會啟動灑水設備,避免因熱失控而火勢蔓延至鄰近車輛,降低電動車電池自燃所產生延燒風險。
新北市新莊運動公園地下停車場的電動車停車位,有全台首設的熱影像偵測設備。洪敏隆攝
台北市預計也會找幾處停車場安裝設置熱顯像偵測設備,轄內公有停車場目前也有一半停車場已完成設置滅火毯,預計年底會全面裝置。
許捷翔說,現況不可能限制電動車的廠牌及規定車輛電池,只能就防災根本做起,但地方執行遇到的問題是,沒有相關中央法令的認證,什麼樣的規格才是合格的救災裝備,例如電動車位究竟要裝設多少的水箱、滅火器,滅火毯到底要多大才符合救災?台北市現在的超前部署的設備,很多都是依照美規、歐規,台灣並未有相關規範,當中央訂定電動車擴大的目標,電樁會越來越多 ,必須要制訂完善規範。
另一個情況是地下停車場的電動車設置位置,台北市交通局長謝銘鴻去年(2023)到消防局就電動車火警防災救災做意見交流討論,依照消防局建議,台北市轄內的地下停車場電動車位都是設在靠近管理處及停車場出入口的位置。許捷翔說,盡量靠近出入口,且不要設置在停車場最底層是因為會牽動救災,因為消防車無法開進停車場,消防人員都是透過停車場水箱布設水線。
雙北公有地下停車場的電動車位,都依照消防單位建議,設在出入口處。洪敏隆攝
《太報》記者實地察看發現,很多百貨公司都有提供電動車車位及充電樁,但是設置地點不一,以京站為例,停車場是設在B4及B5,電動車位卻設在B5離出口最遠處;101大樓則是在B3和B4都有設置電動車位及充電樁,也不是都設在距離出口處最近的地方。許捷翔直言,只能建議民營停車場業者,理想的設置地點,但業者不願意,因為沒有相關法令硬性規定,也沒有強制力。
京站地下停車場設在B4及B5,但電動車位是設在最底層。洪敏隆攝
需要大量用水 室內停車場仍以泡沫滅火為主此外,審計部2022年12月查核發現,電動汽車內鋰電池起火,其特殊熱失控現象,須使用大量水降溫冷卻,但現行室內停車空間以設置泡沫滅火設備居多,成為火災發生的隱憂,雖然消防署修法增列可設灑水滅火設備,但並非強制性,記者觀察很多停車場有設電動機車車位,仍以泡沫滅火設備為主。
電動車失火需要大量的水,但很多停車場仍以泡沫滅火設備為主。洪敏隆攝
單信瑜說,大樓硬體部分,依照《建築技術規則》是歸內政部國土署,但是經濟部是「電動車充換電站」的中央目的事業主管機關,而停車場管理的權責單位是交通部,牽涉到消防技術則是內政部消防署,相關部會應該要好好坐下來談,制定完善的相關規範,對於未來電動車的發展,才會有正向幫助。
事實上,
內政部建築研究所就有委託雲林科技大學機械工程系教授兼防火工程暨檢測中心主任鍾基強,在今年提出「室內電動車停車空間及充電樁設備之防火安全對策研究」報告,結論包括該如何設置電動車位及充電樁位置,防火區劃,並建議設置熱像儀溫度警報設備及建議現場應構建充沛的水源調度(從撲滅火勢至完成降溫作業可能至少需30噸之水量)。另外,
報告也建議因為鋰離子汽車電池的火災可以長時間數個小時燃燒,並釋放具有毒性之氣體,如果發生在密閉區域,可燃氣體可能會積聚並發展成爆炸危險,必須設置排煙設備除可有效排除有毒氣體,亦有助於降低可燃氣體濃度使其低於燃燒下限。國外陸續發生的電動車鋰電池爆炸火警,政府應該要嗅到警訊,若推廣電動車是淨零碳排的重要政策,不論從源頭國產電動車的研發如何精進鋰電池安全,到建築物地下停車空間如何強化相關消防設備,降低災害風險,都應該要更積極的制定政策及規範,而不是等到災害發生,亡羊補牢,為時已晚。