中国储能网讯：9月7—9日，由工业和信息化部节能与综合利用司、国家能源局能源节约和科技装备司、浙江省能源局联合指导，中国化学与物理电源行业协会联合232余家机构共同支持的第十二届中国国际储能大会在杭州洲际酒店召开。本次大会由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会、中国科学院电工研究所储能技术组和中国储能网联合承办。

大会以"共创储能新价值，共建市场新格局"为主题，聚焦新型储能安全持续发展，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续政策机制、资本市场、新型储能系统集成技术、供应链体系、商业模式、标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的913家产业链企业，3317位嘉宾参加了本届大会，其中154家企业展示了储能产品，可谓盛装出席，涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证等新型储能全产业链。

大会组委会邀请UL Solutions 能源与工业自动化事业部首席工程师乐艳飞做《北美储能电池和系统最新法规和标准更新介绍》主题报告。以下是发言主要内容：

乐艳飞：大家下午好，今天我给大家带来的题目是北美的储能系统和电池的最新法规和标准的更新相关的介绍。

首先介绍一下UL enterprise成立于1894年，到现在已经有128年的历史。从成立之初我们一直有个使命，为更加安全的世界而工作。在今年6月，我们发布了三个新的品牌，包括UL Research Institutes，UL Standards & Engagement，以及UL Solutions。这三个机构共享一个使命的，就是为了更加安全的世界而努力。

对于UL Solutions，我们提供检测、检验，认证（TIC），以及软件产品和咨询服务，如果你们有储能系统、储能电池产品的出口的需求，那么就可以联系我们UL Solutions。

首先来看一下NFPA855，是2019年发布的2020年正式实施，发布以后被很多消防机构建筑部门引用，它主要是针对储能系统的安装规范。大家知道，在近来几年全世界已经发生了几十期的储能系统和电站的起火事故，有些事故还涉及到人员的伤害，所以美国对储能电池和系统的安全就会比较关注，他们制订了这个标准来控制储能系统可能带来的起火和爆炸风险。在标准里面就给出了很多安装的限制条件。右边的图比如会要求储能系统的单元，单个单元的容量不能超过50千瓦时，单元到单元以及单元到墙壁的距离要大于3FT以上，在安装区域总能量对于锂电池系统，要限制在600千瓦时以内。当然还有其他的一些限制条件。

目前NFPA855主要涵盖的内容，主要是涵盖锂离子的储能系统，当然还预留了一些飞轮储能电池，还有燃料电池技术，以及其他的一个磁超导技术进行相关的预留。

对于锂电池系统，只要你是一千瓦时以上的加储系统，或者说大于20千瓦时以上的非加储系统都是落在法规里面的，所以你只要有出口，而且容量已经达到这个范围，就要按照这个标准进行安装。

NFPA855对于储能系统的安装要求，它是跟美国的一个消防法规，NFPA1和NFC国际消防法规和IFIC（音）都是协同的，所以这个标准就特别重要。你们出口的储能系统如果符合这个标准，也能基本符合其他几个标准的要求。

在2021年NFPA855对其中的一个试点12章节进行了一定的修订，关于爆炸控制的方面，一开始对于储能系统的爆炸控制，它只是要求对于安装在室内或者建筑物的出内系统要考虑防爆，比如你的防爆系统要满足NFPA69。现在新的要求是你的无论是安装在建筑或者是房间里面的，对于步入式的储能系统，以及有小型机柜的储能系统都有防爆的要求，这样相当于防爆要求应该是提高了，当然它也给出了两个例外的允许，比如说对于一个储能系统，如果你做了一个UL 9540A的大规模火烧测试，另外你对它进行一个爆燃的分析，如果低于25%的LFL的话，并且被直接认可，那么它整个系统也是可以接受的，这样就避了NFPA68和69的系统设计，因为68和69是比较复杂的。

对于小型的储能系统是机柜式的小型储能系统，只要经过UL 9540A的大规模火烧测试，如果没有相关的危险压力、外壳的碎屑，以及弹出，没有爆炸物这种，也是可以接受的。

NFPA基本每三年更新一次，所以2020版已经发布了，明年会发布接下来的一个版本。在下一版有可能的更新日期会把临时的修订的技术规范会写到里面去，把它的爆炸相关的控制条款增加进去。另外增加对喷淋灭火的要求，比如储能系统里面的安装的喷淋系统的密度，它是需要有UL 9540A的测试验证的，只有被验证有效的消防喷淋才允许被安装。

NFPA855是针对锂电池存储相关的要求，随着目前这些储能事故的发生，大家也看到有很多储能事故可能是发生在非运营阶段，或者说存储阶段、调试阶段，存储还是非常重要的，它的存储章节主要解决了锂离子电池和锂金属电池的问题。还对附录进行了相关的规定。

接下来看一下UL 9540，现在是2020版，是第二版本。UL 9540是美国和加拿大的双国家标准，它是可以评估离网、并网的储能系统，也包含了家储系统以及工业级的大型的储能机柜，对于里面的化学或者是电池的技术，可以涵盖电化学的电池，还有飞轮电池、机械电池、燃料电池，还有一些热能相关的储能系统，都是涵盖在里面的，那我们的标准是跟相关的国际规范是协调的，比如说我们跟NFPA855、NFPA70这些规范都是协同的。对于储能系统在法规里面要求，你的储能系统出口的时候，必须满足进行UL 9540的认证，所以这个就是为什么要去做UL 9540认证呢？它是被法规要求的。

我们标准里面对于储能系统的一个尺寸的限制，也是跟法规要求是一样的，我们也会要求你的单元要求是50千瓦时以内，安装的距离也是三英尺以上，但是还有一个就是例外的允许，如果你的测试储能系统满足了UL 9540A的大规模火烧测试评估之后，你的相关的超过NFPA855限制的安装条件也是可以被允许的，所以你在进行系统认证的时候，有可能还是会用到UL 9540A的测试标准。

中国的客户其实这两年对储能系统认证的话，需求量也越来越多了，我们可以看到在这个展柜里面也有很多人过来询问我们，很多客户说要有这个标准的认证，那个标准的认证，可能国内的客户在认证的时候，忽略了国际同步性。举个例子，我们国内的很多标准对产品的安全标准都是有一些相关的测试，你只要有产品符合相关的测试就可以出口了，就可以在市场上卖了，这样的话很多客户先设计好产品再送去认证，但是像UL标准和IECE标准，都会设计一些零部件和结构的要求，所以你在产品已经开发出来、制作出来之后再认证的时候，就会发现里面的一些零部件或者结构不满足要求，这时候你再修改可能要花费的时间，成本就非常大，所以我们是非常建议客户在产品的设计之初，尽早介入认证机构，熟悉标准的相关条款，避免后续的整改而造成的成本增加。

UL 9540这个标准是评估储能系统的全范围的安全评估标准首先我们看到储能系统有一个安全分析。刚才TLV的魏总都介绍了，IEC里面也有安全分析的，那我们这个标准当中也有，就是你的储能系统在零部件失效的时候，系统要有安全的。对于这些控制系统，如何去保证控制系统本身的安全性呢？是要去评估对应的功能安全。当然储能系统里面有电池、电池芯、消防的控制零部件，烟感系统等等，这些零部件本身是不是安全可靠？有相关零部件的要求，当然还有一些在储能系统基本上都是1000V以上，这些有电机风险和电弧风险，我们也有一个电器绝缘的要求。如果你是热的流体的储能系统，就要考虑危险流体的管控，还有消防，加了消防系统之后，不是说加上去是更安全了，消防本身系统的安全性，因为消防系统里面，比如说有些管道里面会承受比较高的压力，那你这个管道本身的安全性我们也要评估的。还有其他的标签、产线测试的要求。

关于UL 9540，参与我们标准比较多的朋友可能已经知道，在我们的标准的更新的网站，CSDS网站上，其实已经有20条的更新的（英文）已经投票表决了，这些表决都已经同意这些修订，但是有一些是有一定的（英文），所以有几条会重新再投票，但基本上这些修订会加在今年的第三版里面，所以大家可以去看我们CSDS网站上的相关的修订要求。

具体设计的更新，我列举了几个关键的。比如我们对储能系统进行说明，是AC的储能系统或者是DC储能系统，如果是AC储能系统要在储能系统的类目上标AC储能系统。同样我们会在标准中，因为NFPA855有更新，所以我们标准中也有增加防爆控制，跟NFPA855去协同。

然后外部警告是这个概念，我们知道2019年美国的亚利桑那州发生了起火事故，造成了一定消防人员的受伤，主要是因为电池失效之后造成BMS通讯终端了，外部的人无法知道内部的情况，那时候内部已经集聚了一定的可燃气体溶度，消防人员就把门打开了，然后就造成了爆燃。事后来我们也对事故进行了分析，我们也对标准中发现有一定相关的欠缺，我们就增加了外部的警告的通讯系统，相当于你在异常情况下要有独立的通讯系统，持续一定的时间，来告诉外面的应急救援人员，比如我现在储能系统的状态，内部的可燃气体的溶度，这也是非常重要的。

对于现在的热能的储能系统，以及机械的储能系统，我们都有相关的条款进行了更新，比如热能我们会考虑里面危险的流体或者固体的管道、压力的控制，温度的控制，还有相关的测试，对于机械能的话有一个运动部件，那运动部件相关的测试我们进行了适当的修订。

这几天的展览也可以看到有很多储能消防相关的厂家，有很多厂家是在推全负极铜（音）的灭火，我们也收到客户的需求，关于洁净气体灭火的系统。如果在整个系统中加入气体灭火器，灭火系统里面会有一些管道、烟感和触发控制的系统，这些系统要满足哪些标准？在我们这版修订里面也加进去了，还有一个就是以后的储能系统可能会应用很多年，有些厂家可能会给客户开放一定的权限，让他们远程更新，这样远程更新也是要有一定的条件的，因为有些客户在更新的时候，随便操作造成了储能系统有些通讯故障，那危险性就不可控了。

下面介绍一下UL 9540A，是大规模的火烧测试，评估电池热蔓延的测试评估方法。目前是2019版，我们目前因为在测试过程中也发现了很多可以值得改进的地方，所以我们也有一些相关的修订。这个标准是确定电池是否会热失控，然后评估具有热时空能力的电池储能系统起火蔓延和爆炸特性的。在NFPA855里面我们提到有很多的限制条件，但是现在很多的储能系统基本上都会超过这个限制条件，那怎么办呢？他们还是要去安装，这时候就有UL 9540A去评估，我一旦有电池发生热失控蔓延的时候，是不是会在整个系统之间蔓延，比如我在单个模块里面有几个电芯蔓延了，但是没有进行大规模的蔓延，我所有的风险是可控的，当然是可以被接受的，但是如果你大规模蔓延了，还起火了，造成爆炸了，对于周围的人或者环境都有损伤，那是不可以接受的。所以UL 9540A我们通过一个详尽的测试报告，让消防部门和监管部门去评估相关的，根据这个测试数据评估它可能的风险，然后允许你去满足一定限制条件的储能系统，允许在当地的安装。只要是大于一千千瓦时的加储，只要超过NFPA855的安装限制，就需要做这个测试的。我们这个标准也是被多个规范和标准引用。

UL 9540A也有提到，就是涵盖四个层级的测试，包括电芯、模块、单元和安装层级。在电芯我们主要看这个电芯会不会热失控？热失控之后我们会收集气体，分析这个气体的成分，通常情况下我们分析出来在电芯在防爆罐里面基本会有氢气、一氧化碳、二氧化碳以及碳氢化合物的产生，氢气所含的比例还是比较大的。获取了气体的成分和体积之后，我们会按它的成分和体积进行配比，然后研究这个混合气体燃烧的特征，包括它的LFL、燃烧速度和最大的燃烧压力。

作完电芯测试之后我们会做模块测试，除非电芯测试层级不会热失控，也不会有可燃气体产生就不用做模块测试了，否则就会做到模块测试。模块测试里面我们会让几个电芯热失控造成一定程度的蔓延，然后看看热失控蔓延是会不会在整个模块里面进行传播？我们也会检测热释放率还有可燃气体的成分和体积。

接下来是单元层级，同样是在模块里面的几个电芯热失控造成一定程度的蔓延，看看这个蔓延会不会在整个单元层级进行蔓延，其实模块的测试结果和单元的测试结果，很多人觉得可能是一样的，但实际情况我们测下来，它因为你的安装的条件不一样，周围环境的不一样，它的测试结果差异性有可能是非常大的。我们是会在单元层级看，这个火会不会传播到单元之外，我们会在单元层级架设墙面和临近的目标单元去监测墙面和目标单元的温度，当然也会监测热量的释放以及气体的成分。

如果你的单元层级有火产生或者它的目标单元墙壁的温度比较高，就会做到安装层级，安装层级就会安装它的消防的措施，把消防措施加上去之后，看看消防措施是否可以尽早灭火，是否我们标准的条款。

UL 9540A我们刚才提到，在测试时候我们发现有一些测试是可以优化的，所以我们已经有一定的内部的一些（英文）已经提出来了，我相信在今年应该会在CSDS上提交。首先我们会在单元层级中添加氢气的测量要求，因为模块中有要求，单元中也有要求，另外我们允许连续加热指导电芯的热失控，我们会在模块测试中一定要有电芯的热蔓延，有些厂家测试的时候，只让其中一个电芯热失控，他们觉得这个电芯热失控了边上没有蔓延就非常安全了，这个跟测试的标准的出发点是违背的，必须要造成电芯之间的蔓延后进行测试，看它是不是在整个系统之间有没有更大规模的蔓延。

另外的话模块极的性能符合判据，又增加了一条，我们会在测试中监控模块表面的温度，这个温度不能超过电芯表面的限期温度。同时修订了铅酸电池和镍镉电池的热失控测试方法，我们会对铅酸电池和镍镉电池进行长时间的充电，看看它的一个危险性，会去收集测试过程中的它释放的气体，对这个气体进行分析。另外增加了集装箱的系统的测试方法，比如现在有很多客户的储能系统都是集装箱式的，集装箱式的储能系统，我们会把它认为是一个大的安装层级的测试，里面的处我们认为一个单元，所以我们会相对应的设置相关的单元的测试。同时我们会增加一个高温的电池的规范，我们开发了一个热失控的测试方法。

最后介绍一下UL 1973的最新修订。在今年2月份发布了它的第三版，所以这个大家去查已经在标准里面了。这个大家可以看一下，其实第三版有一个点，就是它的标准的题目变更了，目前第三版的题目是固定和车辆辅助电源应用的电池，之前可能是轻轨用，把轻轨用改了一下，固定和车辆辅助用电池的应用的电池。UL 1973涵盖固定式的储能，车辆辅助电源和轻轨应用的电池，这里注意车辆辅助用不是动力用，是辅助用。比如辅助的照明，比如说给房车里面的电器供电，不是驱动用的。涵盖了电芯、模块、电池包和电池系统。可以涵盖不同的电池类型，比如锂电池、纳电池、铅酸电池、液流电池以及金属空气电池都可以涵盖在里面。

UL 1973第三版主要更新一个是增加了车辆辅助的电池要求，包括一些振动冲击级，对额安全要求明确了保护范围，充放电温度范围、电压范围、电流范围，同时增加了安全评估等级要求，比如你用60730的标准，要满足ClassB，修订了电器间距要求，参考62368或者IEC60664-1，固定储能默认是OVC3，同时因为现在的电池技术发展越来越多了，所以我们也增加了纳例子电池的要求，以及金属空气电堆的要求。

UL 1973新增的测试有四个，一个是大倍率的充电测试，然后一个是放电时候的过窄，第三个其实强调了一下，如果你的电池的控制系统，在做功能安全的时候，没有评估EMC方面的测试，你需要额外补充测试的。还有一些对于低压变压器有一个测试要求。修订测试有一个短路测试，是增加了模块的短路测试，就是有些系统你是模块是单独运输的和一些在现场中要进行维修、安装的，你有可能这个模块的两个极有可能被短路到，模块的短路测试是有可能考虑的。耐压测试要引入到UL 368。

最后是修订测试，是对于机柜式的储能系统里面有很多电池处，这个电池处里面有个机架，这个机架的承重性是需要评估的。

我今天的内容就介绍到这里，谢谢大家！