美国国家运输安全委员会（NTSB）调查了在一年期间（2017年8月至2018年8月）内所有美国国内电动汽车高压电池火灾事件。在这四起涉及锂离子电池的火灾中，有三起电池在火灾前的高速、高严重性碰撞中受损。所有三起受损电池在消防员扑灭车辆火灾后重新点燃。（本报告中，电池火灾重新点燃被定义为在车辆火灾被扑灭且车辆稳定几分钟后，在电池中发生的火灾事件——烟雾、电池发出的爆裂声或实际火焰）。第四起案件中的电池——在正常车辆操作中发生的火灾——没有重新点燃。所有电池在事件后都经过检查，如下所述。对于每个事件，我们指出第一和第二响应者是否咨询了车辆制造商提供的紧急响应指南或直接联系了制造商。
注意，完整的个人防护装备（PPE）和自给式呼吸器（SCBA）是所有车辆火灾的标准消防员装备，不仅仅是涉及电动汽车的火灾。
2.1 加利福尼亚州森林湖，2017年8月
2017年8月25日，星期五，太平洋夏令时下午6:17，一辆2016年款特斯拉Model X运动型多功能车（SUV），载有一名驾驶员和一名乘客，在加利福尼亚州橙县的一条住宅街道上行驶，该街道的标明速度限制为35英里每小时。驾驶员失去了对车辆的控制，车辆离开了道路，穿过人行道和堤岸，沿着排水沟行驶，并与一个涵洞相撞。最终，SUV撞上了一堵财产墙、一个开放的车库和一辆停在车库里未占用的汽车。根据SUV的车载事件数据记录器，驾驶员在撞车前不久加速到了82英里每小时。驾驶员在撞车中受了重伤，乘客受了轻伤。撞车后火灾从SUV蔓延到车库里停放的汽车、车库本身和房子（图2）。图2. 撞车后车库的视图，显示消防员将水喷向燃烧的SUV和从车库屋顶冒出的烟雾。（来源：橙县警长部门）2.1.1 初步响应
橙县消防局在下午6:17接到第一个警报，消防员在下午6:25到达现场。橙县警长部门的官员在下午6:28到达，并建立了统一指挥。官员们管理现场，包括识别涉及的人员和收集目击者证词。当消防员到达时，SUV和房子都着火了。现场的第一组人员用水量攻击车库里的车辆火灾。到下午6:44，大部分火灾被扑灭，但似乎车库里有一个燃料源，车库上方的阁楼着火了。车库结构下垂，使得消防员难以进入阁楼火灾，这威胁到了房子。消防员在大约晚上7:00阻止了结构火灾的蔓延。SUV下的火灾似乎被扑灭，但随后多次重新点燃。到晚上7:17，现场的重型救援车组稳定了车库墙。然后消防员将SUV从车库里移出以评估火灾，并确定燃料源为SUV的高压电池组。晚上8:04，在SUV被拉到车道上后，电池重新点燃。火灾很快被水扑灭，之后SUV稳定了大约45分钟。在此期间，消防员控制了房子的火灾。SUV在火焰被扑灭45分钟后开始排放大量白烟。SUV再次点燃，并开始以消防员描述的“吹火筒”方式燃烧。消防员以每分钟高达200加仑的速率供水，但这并没有扑灭火焰。救援队让车辆自由燃烧以尽可能多地消除内部可燃物。晚上9:13，消防员用垫木块支撑SUV以暴露底部，并在大约45分钟内以每分钟高达600加仑的速率供水以冷却电池。向SUV底部供水扑灭了火灾。一位响应的营长告诉调查人员，火灾“非常严重”，比消防员预期的更难扑灭。尽管他们使用了大量水，车辆底部不断重新点燃，无法扑灭。营长说，消防队审查了紧急响应指南，并在网上搜索了采取适当行动的指导。营长说，由于大量的刺鼻烟雾，消防员使用了呼吸器——他说感觉几乎像是一场危险品（危险物质）火灾。他还说，指挥火灾响应的人员本想任由车辆火灾自行熄灭，但他们担心可能需要长达24小时，而且烟雾会影响附近居民。由于最初的紧急响应努力，两名橙县警长部门官员因吸入烟雾而受轻伤。至少在2小时内，向车辆火灾供应了超过20,000加仑的水，速率不同。2.1.2 二级响应
晚上10:40呼叫了车辆拖运服务，并在晚上11:09到达。在SUV被装载到拖车上时，它再次开始冒烟，电池火灾重新点燃（图3）。消防员供水，但他们在将水导向车辆下方时遇到困难，因为车辆停在木板上（其轮子在撞车中已移位）。SUV从平板上降低，消防员再次扑灭了火灾。拖车司机在将SUV从平板上降低时手臂轻微烧伤，因为控制杆靠近燃烧的车辆侧面，他不得不摘下湿滑的手套操作它们。消防员继续以每分钟约300加仑的速率供水以冷却电池。电池冷却后，SUV被拖离现场。时间是凌晨12:21，大约在撞车后6小时。在拖车场卸下SUV时，电池短暂地重新点燃了几秒钟。尽管车辆冒出了烟雾，但没有着火，拖车司机也没有呼叫紧急响应。SUV被放置在拖车场尽可能远离其他车辆或建筑物的地方——两侧大约40英尺远离其他车辆，第三侧大约20英尺远离其他车辆，第四侧大约10英尺远离一堵混凝土墙。根据拖车日志，工作在凌晨1:15完成。2017年9月6日至7日，NTSB调查人员在拖车场检查了SUV和电池。他们还访问了撞车现场。SUV有广泛的火灾和撞击损坏。高压切断回路位于严重的火灾和撞击损坏区域，无法确定消防员是否能够接触到并切断它。当车辆被抬起以便查看底部时，调查人员发现电池箱的右前角破裂，露出了单个电池单元，如图4所示。图4. 从SUV底部下方和后方视图，显示电池箱右前角破裂，突出显示破裂未覆盖的单个电池单元。背景中可见右后轮。SUV的锂离子电池包含16个模块（图5）。破裂暴露了右前角的模块13和15的部分，与右前轮、刹车盘和其他部件位移的位置一致，最有可能是SUV与排水沟的碰撞造成的。模块11和9，直接在模块13后面，也受到了损坏。来自模块13和15的电池单元已经被移位或脱落，单个电池单元在街上、车道和排水沟中被发现。电池显示出热损伤、翘曲和变形，约占电池外壳外观的80%（参见图4）。只有后角没有显示出热损伤。所有的过压阀都显示出热气排放的迹象，前部的排放口完全被烧毁。左侧和中部的排放口显示出广泛的热损伤，而后部的排放口损伤较小。尽管电池显示出热损伤，但大部分仍然完好。撞车后火灾的持续时间以及电池多次重新点燃的现象表明，电池中包含了被困能量。![]()
2.2 Mountain View, California, March 2018 2018年3月23日，上午9点27分，太平洋夏令时，一辆2017年款特斯拉Model X SUV在美国加利福尼亚州圣克拉拉县的US Highway 101（US-101）上行驶。SUV进入分隔US-101主车道和85号州际公路的铺装区域，并以71英里每小时的速度撞上了一个位于混凝土屏障末端的损坏且无法操作的碰撞缓冲器。SUV与另外两辆车相撞，并在停下后起火（图6）。驾驶员在事故中受重伤，不幸身亡。
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2.2.1 初步响应
上午9点28分，接到第一个紧急911电话。三分钟后，山景城消防局向事故现场派出了设备和人员（三个引擎单位、一个救援单位和一辆用于病人护理、灭火和设备或人员回收的卡车）。消防设备和救援单位在上午9点37分至9点40分之间到达。加州高速公路巡警在上午9点46分加入现场响应并协调工作。消防员告诉NTSB调查人员，车辆火灾被迅速扑灭，使用了水和泡沫的混合物。他们估计，扑灭车辆火灾前部仅用了大约30秒，后部也用了类似时间，使用了大约200加仑的水和泡沫。在灭火过程中，车辆前部可见电弧。火焰被扑灭后，间歇性地听到爆裂声，并伴有烟雾，这促使消防员应用了更多的水。在残骸中可见暴露的电缆。消防员试图使用“热棒”来测量车辆表面和暴露电缆上的电压，但由于它设计用来检测交流电压，因此没有得到读数。
由于对锂离子电池的高电压和被困能量的担忧，消防部门的事故指挥官联系了制造商，以了解需要采取哪些额外行动来确保车辆安全。制造商的一名电池工程师建议，由于损坏程度，车辆不安全，所有人员应远离SUV，直到制造商的代表对其进行评估。（事故发生地点离制造商的总部和工厂不远）。消防部门的营长与加州高速公路巡逻队协调，后者同意保持高速公路关闭，等待制造商的支持。在紧急响应人员等待时，SUV发出了一声巨响，但没有明显的火灾，因此没有进行进一步的火灾扑救。制造商派出了两名电池工程师，他们大约在中午12:30到达现场。他们试图移除损坏的电池部件，并将散落的电池单元和其他电池组件，包括模块16（在残骸中但已从电池箱中脱落）放入一个半满水的大桶中。在工程师试图移除损坏的电池部件时，车辆再次发出爆裂声，并且观察到SUV的地板发生了移动。工程师们离开了车辆，并确定进一步试图移除损坏部件是不安全的。电池的很大一部分看起来仍然完好，这使得电池成为一个高电压的安全风险。工程师们确定SUV在现场无法稳定，需要被移走。工程师们表示，最好保持车辆在平坦的表面上以避免弯曲车辆结构（这可能会重新点燃电池），但由于到达现场的拖车床是金属的，因此使用了木块来保持电气隔离。工程师们建议让消防车护送拖车，尽管预计到达拖车场的旅程需要一个小时，因此提供了护送。SUV被装载到拖车上，现场在下午3:05被清理。 2.2.2 二级响应
拖运SUV的拖车由加州高速公路巡逻队和山景城消防部门护送到加州圣马特奥的一个扣押场。工程师们跟随其后。SUV在下午4:17到达扣押场。工程师们告诉NTSB调查人员，他们强调了在车辆周围留出50英尺半径的重要性，这是制造商紧急响应指南推荐的，但由于扣押场没有足够的空间，工人们尽力将SUV与看起来易燃的物体分开。根据工程师们的说法，SUV到达扣押场大约20分钟后，一名加州高速公路巡逻队的官员听到残骸中传来的爆裂声，并呼叫了圣马特奥消防部门。一辆消防车在下午4:46到达。消防员用热像仪监控SUV，但没有采取火灾扑救行动。不到一个小时后（下午5:20），消防车再次被派往扣押场，因为电池重新点燃了。队员们监控了车辆，但火灾自行熄灭，消防员没有采取火灾扑救行动。电池在事故发生后的第五天再次重新点燃。3月28日晚上7:01，一名保安报告了扣押场的火灾。他看到覆盖在SUV残骸上的防水布下冒出了烟雾。加州高速公路巡逻队的调查人员当天早些时候检查了车辆，在移除电子设备的过程中，他们站在了靠近电池箱前部的车辆部分上。根据圣马特奥消防部门的调度日志，消防员在晚上7:09到达，并报告称SUV的右前侧有8到12英寸高的火焰。消防员使用水和泡沫扑灭了火灾。一个监控摄像头记录了一名消防员在SUV上浇水和泡沫，SUV仍然部分被防水布和用来固定防水布的路标覆盖。使用容量为每分钟90加仑的软管，直到耗尽了发动机的500加仑水，之后消防员铺设了一条通往消防栓的供水线。他们估计在30到40分钟内使用了600到700加仑的水，但火灾仍然在冒烟和燃烧。现场的营长告诉NTSB调查人员，消防员担心电流会沿着水流上升，因此谨慎地开始和停止浇水。消防员打电话给制造商的工程师，工程师建议他们使用泡沫，并表示电流“应该不会有太大风险”，用营长的话来说。晚上8点10分，在使用泡沫大约5分钟后，没有再观察到烟雾或火焰。消防员用热像仪监控车辆（他们还检查了现场组装的含有电池部件的水桶的温度）。制造商的一名工程师到达并监控车辆是否出现额外的烟雾，但没有出现。圣马特奥消防部门的危险品单位测试了火灾的排放物，并确定其具有毒性。一个公共工程队被召来，从最近的雨水排放口吸走了大约600加仑的水、泡沫和车辆液体。现场在晚上9点50分被宣布安全。结合初次和次级响应，总共使用了大约1400加仑的水和泡沫来扑灭电池火灾。NTSB的调查人员和加州高速公路巡逻队的代表在2018年3月27日和28日，以及4月6日对SUV进行了检查。4月6日，圣马特奥消防部门的一辆消防车和队员以及制造商的工程师加入了扣押场的检查，他们试图对车辆的高压锂离子电池进行放电（移除其被困能量）。根据与制造商的讨论，SUV的高压电池在电池箱下方有一个放电端口，被一个面板覆盖，可以用来放电。为了访问端口，工程师将车辆提升到木块上，但只提高到足以访问端口的程度，以最小化车辆移动。SUV的底部看起来没有受到物理或热效应的损坏。工程师移除了面板，然后从放电端口拔下了插头。水和碎片从端口排出，盖子内部可以看到泥浆和碎片。水和碎片使端口的电连接器失效。工程师试图将放电装置连接到模块14的暴露电池端子上，位于破裂的电池箱前部（参考图5，第2.1.3节中的电池图）。放电装置的计算机显示端子没有连接到功能正常的电池，这意味着端子不能用于放电。模块14的暴露正极母线与电池箱之间的电压测量为25.4伏特，而在损坏电池的其他区域测量到大约3伏特。尽管测量到的电压没有达到直流电压的危险值（50到60伏特），但这些值表明存在带电部件，并假定存在高压风险。考虑过削减或以其他方式减少暴露母线的方法，但由于没有可用的工具而无法尝试。相反，努力隔离暴露的端子。测量了暴露的橙色高压电缆（不是之前提到的切割环路），发现它们没有电位。工程师试图建立与SUV后座下方的电池管理系统的计算机连接。通过移除烧毁物质并切割车辆结构来实现访问。在撞车中位移的12伏特电池为电池管理系统供电。建立了替代电源，并连接了计算机到适当的点。与电池管理系统通信的尝试没有成功。由于无法对电池进行放电，也无法获得有关电池状态的信息，因此手工检查了电池，同时采取了适当的电气和消防安全措施。SUV的前部遭到严重损坏。通常位于挡风玻璃基座的高压切断环路不见了，整个前部电动机和其他部件也不见了。通往电动机和其他高压连接点的橙色电缆暴露出来（图8）。测量电压的尝试没有定论，任何暴露的端子以及损坏的电池部件都假定存在高压风险。图8. 损坏的SUV，前座前方暴露的橙色高压电缆。移除电池箱前部的烧毁物质，就在前座前方，揭示了覆盖模块15和16的钢制电池盖向后剥离并位于模块13和14之上（参考图5，第2.1.3节中的电池图）。模块15和16后面的模块看起来完好无损，尽管模块13和14周围的箱体受损。模块8以及模块10到14的通风口显示出热活动的迹象（表明电池的内置热防护措施按设计工作以排放由热失控产生的热气体）。模块15和16损坏太严重，无法确定其通风口的状态。所有其他通风口看起来未受损。电池至少重新点燃了六次，这证明了它包含了被困能量，这一点得到了电势测量和完好单元的存在的支持。移除电池箱进行进一步检查被认为是不安全的。因此，电池中剩余的被困能量没有被评估。
