核心安全標準:UL 9540、IEC 62619與IEC 62933
跨市場出口的電池儲能系統(BESS)須符合一套分層標準體系,涵蓋電芯級安全、系統級安全以及並網交互。跨市場合規計畫的起點,是識別各目標市場每個層級適用的標準。
UL 9540——儲能系統及設備標準是美國和加拿大固定式BESS安裝的主要系統級安全標準,涵蓋電池、逆變器、控制器和機櫃組成的完整系統。商業和公用事業級安裝通常須由國家認可測試實驗室(NRTL)按UL 9540進行認證,方可獲得轄區主管機構(AHJ)批准。UL 9540在電芯和模組層面引用IEC 62619,並透過引用UL 9540A評估火災蔓延情況。
UL 9540A——評估電池儲能系統熱失控火焰蔓延的試驗方法是一種試驗方法,而非認證標準。它評估一個電芯的熱失控是否會蔓延至相鄰電芯、模組或單元。UL 9540A測試結果為NFPA 855和《國際消防規範》(IFC)規定的安裝間距要求提供依據。即便已採用的規範版本無明確要求,轄區主管機構也常要求提供UL 9540A測試數據。
IEC 62619:2022——含鹼性或其他非酸性電解質的二次電芯和電池——工業應用二次鋰電芯和電池安全要求是固定式工業應用鋰電池的主要國際標準。該標準被歐盟、英國和澳大利亞市場合規框架廣泛引用,並透過EN IEC 62619列入歐盟《低電壓指令》(LVD)協調標準目錄。歐盟BESS系統CE認證須符合本標準。
IEC 62933——電氣儲能(EES)系統是一個多部分系列標準,涵蓋術語定義(第1部分)、單元參數與試驗方法(第2-1部分),以及規劃與性能評估(第3-1部分)。IEC 62933-2-1提供了多個司法管轄區並網規範引用的並網性能測試框架。該標準並非認證標準,而是並網驗收測試的技術基礎。
運輸安全:UN 38.3與危險品分類
在任何BESS或鋰電池貨物離開中國之前,運輸合規須獨立於產品認證單獨確立。鋰電池依據《聯合國危險貨物運輸建議書》被列為第9類危險貨物,海運或空運須符合相應運輸方式法規。
UN 38.3——《聯合國危險貨物運輸建議書》試驗和標準手冊第三部分第38.3節規定了鋰電芯和電池在運輸前須通過的試驗系列。八項試驗序列涵蓋高度模擬、熱測試、振動、衝擊、外部短路、撞擊/擠壓、過充電和強制放電。有效的UN 38.3試驗摘要須隨電芯或電池在整個供應鏈中流轉,並為各主要出口市場的貨運代理、承運人和海關當局所要求。
BESS出口關鍵要點:
- 各級別試驗適用性:UN 38.3試驗分別在電芯級、電池(模組)級,以及某些情況下的完整電池系統級適用。若各級別單獨運輸或配置與已測試組件不同,須各自持有通過試驗摘要。
- 海運——IMDG規則:《國際海運危險貨物規則》(IMDG Code)適用於海運。以貨物形式運輸(非設備內含)的鋰電池須符合IMDG包裝指南P903及特別規定SP 188,或適用於大型電池的特別規定(SP 384、SP 387,視充電狀態和瓦時額定值而定)。
- 空運——IATA DGR:《國際航空運輸協會危險品規定》(IATA DGR)對鋰電池空運實施嚴格的瓦時限制和數量限制。大型BESS模組通常不得透過客機運輸,即使透過貨機運輸也面臨重大限制。
- 文件:每批貨物須由具備資質的人員準備空運危險品申報單或海運危險品聲明。危險品文件錯誤是導致貨物滯留和港口當局罰款的常見原因。
各市場並網互聯標準
並網BESS須符合並網互聯標準,這些標準規定了系統與配電或輸電電網交互的方式,涵蓋電壓穿越、頻率響應、無功功率能力、防孤島保護和通信接口。這些標準有別於產品安全標準,通常由電網運營商或國家能源監管機構(而非產品認證機構)負責執行。
IEEE 1547:2018——分布式能源與相關電力系統接口互聯與互操作標準是美國分布式能源資源(DER,包括BESS)的主要並網互聯標準。IEEE 1547規定了具體的電壓和頻率穿越要求、電壓調節參與能力以及異常運行性能類別。根據FERC 2222號命令及各州並網程序,BESS在美國電網並網審批中須符合IEEE 1547。透過UL 1741 SA(補充件A)測試可提供IEEE 1547符合性證明。
VDE-AR-N 4105:2018及VDE-AR-N 4110/4120分別是德國低壓(4105)和中/高壓(4110/4120)電網接入技術連接規則。VDE-AR-N 4105在德語區及更廣泛的歐洲電網運營商要求中被廣泛採用。對於在德國及許多歐盟成員國低壓電網並網的BESS,配電網運營商在調試前要求符合VDE-AR-N 4105(或歐洲電網規範的相應國家實施版本)。
AS 4777——透過逆變器並網的能源系統是澳大利亞逆變器並網要求系列標準。AS 4777.1涵蓋安裝要求;AS 4777.2涵蓋逆變器要求。根據《國家電力規則》,在澳大利亞電網並網的BESS系統須符合AS 4777.2,並須獲得清潔能源委員會(CEC)批准。澳大利亞能源市場運營商(AEMO)對大型儲能系統發布了額外要求。
其他市場:英國採用能源網路協會(ENA)發布的工程建議書G98(最大16 A/相)和G99(更大容量發電機組);歐盟電網規範(RfG、DCC)適用於各成員國,並有相應的國家實施版本;韓國採用KS C IEC 62116進行防孤島合規認證。
消防規範:NFPA 855與《國際消防規範》
BESS安裝的消防規範合規,是區別於產品安全認證和並網互聯的獨立監管層級。消防規範在設施層面規定BESS的選址、間距、消防系統和安裝條件,由地方消防主管和建築管理部門(而非產品認證機構)負責執行。
NFPA 855——固定式儲能系統安裝標準是美國BESS安裝的主要消防規範。該標準於2019年首次採用,2023年更新,規定了每個房間、防火區域和室外安裝的最大儲能量;依據UL 9540A測試結果規定間距要求;並強制要求按安裝規模和化學類型配置火災探測、抑制和通風系統。美國許多州和市已將NFPA 855納入地方消防規範。未直接採用的地區,其條款也常被轄區主管機構作為技術指引適用。
《國際消防規範》(IFC)——由國際規範委員會(ICC)出版——在第1207節包含儲能系統的平行條款。IFC是美國許多司法管轄區建築和消防規範的基礎(通常在州級採用並附帶地方修訂)。IFC第1207節引用UL 9540進行系統認證、UL 9540A獲取火災蔓延數據,並引用NFPA 855的安裝條款。2021年和2024年IFC版本擴展了儲能要求的範圍和技術細節。
對於歐洲安裝,消防規範要求透過國家建築法規和EN標準實施,而非單一統一的消防安裝規範。EN 50604-1涵蓋輕型電動車輛應用二次鋰電池的安全要求,EN IEC 62619適用於固定式應用。部分歐盟成員國已採用或正在制定基於IEC框架的國家BESS安裝標準。
對於澳大利亞安裝,AS 5139:2019——電氣安裝——與電力轉換設備配套使用的電池系統安全——是主要安裝標準,由各州電氣安全監管機構引用。該標準規定了電池室設計、通風、防火隔離和標識要求。