核心安全标准:UL 9540、IEC 62619与IEC 62933
跨市场出口的电池储能系统(BESS)须符合一套分层标准体系,涵盖电芯级安全、系统级安全以及并网交互。跨市场合规计划的起点,是识别各目标市场每个层级适用的标准。
UL 9540——储能系统及设备标准是美国和加拿大固定式BESS安装的主要系统级安全标准,涵盖电池、逆变器、控制器和机柜组成的完整系统。商业和公用事业级安装通常须由国家认可测试实验室(NRTL)按UL 9540进行认证,方可获得辖区主管机构(AHJ)批准。UL 9540在电芯和模块层面引用IEC 62619,并通过引用UL 9540A评估火灾蔓延情况。
UL 9540A——评估电池储能系统热失控火焰蔓延的试验方法是一种试验方法,而非认证标准。它评估一个电芯的热失控是否会蔓延至相邻电芯、模块或单元。UL 9540A测试结果为NFPA 855和《国际消防规范》(IFC)规定的安装间距要求提供依据。即便已采用的规范版本无明确要求,辖区主管机构也常要求提供UL 9540A测试数据。
IEC 62619:2022——含碱性或其他非酸性电解质的二次电芯和电池——工业应用二次锂电芯和电池安全要求是固定式工业应用锂电池的主要国际标准。该标准被欧盟、英国和澳大利亚市场合规框架广泛引用,并通过EN IEC 62619列入欧盟《低压指令》(LVD)协调标准目录。欧盟BESS系统CE认证须符合本标准。
IEC 62933——电气储能(EES)系统是一个多部分系列标准,涵盖术语定义(第1部分)、单元参数与试验方法(第2-1部分),以及规划与性能评估(第3-1部分)。IEC 62933-2-1提供了多个司法管辖区并网规范引用的并网性能测试框架。该标准并非认证标准,而是并网验收测试的技术基础。
运输安全:UN 38.3与危险品分类
在任何BESS或锂电池货物离开中国之前,运输合规须独立于产品认证单独确立。锂电池依据《联合国危险货物运输建议书》被列为第9类危险货物,海运或空运须符合相应运输方式法规。
UN 38.3——《联合国危险货物运输建议书》试验和标准手册第三部分第38.3节规定了锂电芯和电池在运输前须通过的试验系列。八项试验序列涵盖高度模拟、热测试、振动、冲击、外部短路、撞击/挤压、过充电和强制放电。有效的UN 38.3试验摘要须随电芯或电池在整个供应链中流转,并为各主要出口市场的货运代理、承运人和海关当局所要求。
BESS出口关键要点:
- 各级别试验适用性:UN 38.3试验分别在电芯级、电池(模块)级,以及某些情况下的完整电池系统级适用。若各级别单独运输或配置与已测试组件不同,须各自持有通过试验摘要。
- 海运——IMDG规则:《国际海运危险货物规则》(IMDG Code)适用于海运。以货物形式运输(非设备内含)的锂电池须符合IMDG包装指南P903及特别规定SP 188,或适用于大型电池的特别规定(SP 384、SP 387,视充电状态和瓦时额定值而定)。
- 空运——IATA DGR:《国际航空运输协会危险品规定》(IATA DGR)对锂电池空运实施严格的瓦时限制和数量限制。大型BESS模块通常不得通过客机运输,即使通过货机运输也面临重大限制。
- 文件:每批货物须由具备资质的人员准备空运危险品申报单或海运危险品声明。危险品文件错误是导致货物滞留和港口当局罚款的常见原因。
各市场并网互联标准
并网BESS须符合并网互联标准,这些标准规定了系统与配电或输电电网交互的方式,涵盖电压穿越、频率响应、无功功率能力、防孤岛保护和通信接口。这些标准有别于产品安全标准,通常由电网运营商或国家能源监管机构(而非产品认证机构)负责执行。
IEEE 1547:2018——分布式能源与相关电力系统接口互联与互操作标准是美国分布式能源资源(DER,包括BESS)的主要并网互联标准。IEEE 1547规定了具体的电压和频率穿越要求、电压调节参与能力以及异常运行性能类别。根据FERC 2222号命令及各州并网程序,BESS在美国电网并网审批中须符合IEEE 1547。通过UL 1741 SA(补充件A)测试可提供IEEE 1547符合性证明。
VDE-AR-N 4105:2018及VDE-AR-N 4110/4120分别是德国低压(4105)和中/高压(4110/4120)电网接入技术连接规则。VDE-AR-N 4105在德语区及更广泛的欧洲电网运营商要求中被广泛采用。对于在德国及许多欧盟成员国低压电网并网的BESS,配电网运营商在调试前要求符合VDE-AR-N 4105(或欧洲电网规范的相应国家实施版本)。
AS 4777——通过逆变器并网的能源系统是澳大利亚逆变器并网要求系列标准。AS 4777.1涵盖安装要求;AS 4777.2涵盖逆变器要求。根据《国家电力规则》,在澳大利亚电网并网的BESS系统须符合AS 4777.2,并须获得清洁能源委员会(CEC)批准。澳大利亚能源市场运营商(AEMO)对大型储能系统发布了额外要求。
其他市场:英国采用能源网络协会(ENA)发布的工程建议书G98(最大16 A/相)和G99(更大容量发电机组);欧盟电网规范(RfG、DCC)适用于各成员国,并有相应的国家实施版本;韩国采用KS C IEC 62116进行防孤岛合规认证。
消防规范:NFPA 855与《国际消防规范》
BESS安装的消防规范合规,是区别于产品安全认证和并网互联的独立监管层级。消防规范在设施层面规定BESS的选址、间距、消防系统和安装条件,由地方消防主管和建筑管理部门(而非产品认证机构)负责执行。
NFPA 855——固定式储能系统安装标准是美国BESS安装的主要消防规范。该标准于2019年首次采用,2023年更新,规定了每个房间、防火区域和室外安装的最大储能量;依据UL 9540A测试结果规定间距要求;并强制要求按安装规模和化学类型配置火灾探测、抑制和通风系统。美国许多州和市已将NFPA 855纳入地方消防规范。未直接采用的地区,其条款也常被辖区主管机构作为技术指引适用。
《国际消防规范》(IFC)——由国际规范委员会(ICC)出版——在第1207节包含储能系统的平行条款。IFC是美国许多司法管辖区建筑和消防规范的基础(通常在州级采用并附带地方修订)。IFC第1207节引用UL 9540进行系统认证、UL 9540A获取火灾蔓延数据,并引用NFPA 855的安装条款。2021年和2024年IFC版本扩展了储能要求的范围和技术细节。
对于欧洲安装,消防规范要求通过国家建筑法规和EN标准实施,而非单一统一的消防安装规范。EN 50604-1涵盖轻型电动车辆应用二次锂电池的安全要求,EN IEC 62619适用于固定式应用。部分欧盟成员国已采用或正在制定基于IEC框架的国家BESS安装标准。
对于澳大利亚安装,AS 5139:2019——电气安装——与电力转换设备配套使用的电池系统安全——是主要安装标准,由各州电气安全监管机构引用。该标准规定了电池室设计、通风、防火隔离和标识要求。