UL 9540《储能系统和设备》(Energy Storage Systems and Equipment),由美国保险商实验室(UL)发布,现行版本为第 3 版,2023 年 6 月 28 日出版,最近一次修订为 2025 年 3 月 7 日,并于同日取得美国国家标准(ANSI)批准,标准号常写作 ANSI/CAN/UL 9540,现行有效。它是储能系统在北美市场的整机安全评价依据。
从版本沿革看,UL 9540 历经第 1 版、第 2 版到现行第 3 版。第 3 版于 2023 年发布;2025 年 3 月的修订新增附录 H,用于厘清住宅储能系统(residential ESS)制造商在安装说明方面的要求。版本更替的主线,是随储能应用从工商业向住宅场景延伸,把安装、集成与安全防护的要求不断细化。储能系统的安全,往往不在单个部件,而在部件集成后的兼容性与防护。
从适用范围看,它覆盖用于接收并储存能量、以便在需要时向负载或本地/区域电力系统供电的储能系统,涵盖电化学、化学、机械与热储能等类型。储能系统可构造成单一完整设备,也可由成套组件在现场按制造商安装说明连接而成;它至少包含储能功能与储能防护功能。若系统分装在多个外壳中,则作为多部件储能系统对待;而其中的单个部件(如功率变换设备、电池等)本身不构成储能系统。标准评价的正是这些部件集成为系统后的兼容性与安全,并涵盖独立运行(孤岛/自给)与并网(电网供电)等模式。其落脚点,是部件集成为系统后的兼容性与整体安全。
按”储能系统安全”的思路,其测试项目可归入以下类别。
电气安全。包括绝缘与耐压(介电强度)、接地连续性、过电流与短路防护等项目,检验系统在异常电气条件下的安全。
电气性能。本标准聚焦安全,容量、效率等性能指标不在其评价范围内,本次不涉及。
机械安全。包括结构强度、支撑与固定、机械冲击与振动等项目,保障系统在运输与安装中的完整性。
环境模拟。包括温度循环、湿热、盐雾与户外防护等项目,检验系统在安装环境应力下的安全与稳定。
阻燃防火。包括电池热失控及火灾蔓延的相关评价,并与热失控传播试验方法配合,是储能安全的关键环节。
标识核查。涉及系统与部件的标识、警示信息、安装说明与追溯信息等要求,便于识别与安全运维。
材料物理性能。包括外壳与结构的材料强度、耐候性等基础要求,判定以结构与环境适应性为主。
有害物质与腐蚀安全。涉及电池电解液泄漏与材料相容性等安全事项,与电气、机械试验共同构成安全评价。
围绕这份标准,实务上常见的问题有几处。
一是它和 UL 9540A 的关系。UL 9540A 是电池储能系统热失控火灾蔓延的试验方法,用于支撑系统级评价;UL 9540 管整机安全,两者是方法与整机标准的关系;住宅储能的大规模火灾试验另有 UL 9540B(调查大纲),三者分别对应整机、试验方法与大尺度火灾试验,边界清晰。
二是它和 UL 1973 的分工。UL 1973 面向固定与动力辅助电源用电池,UL 9540 面向集成为储能系统的整机,做系统级评价时以 UL 9540 为主。
三是它和 UL 1741 的关系。储能系统的功率变换设备通常按 UL 1741 评价,集成后的系统安全由 UL 9540 覆盖。
四是住宅场景的安装说明。2025 年修订新增附录 H,专门厘清住宅储能系统的制造商安装说明要求,做住宅产品时应重点关注。
五是 AC 与 DC 之分。标准区分交流储能系统与直流储能系统,申报时应明确系统形态。
六是与运输要求的关系。储能电池的运输合规另按 UN38.3 等运输规则处理,与整机安全评价是两回事。
七是与中国标准的关系。国内电力储能用锂离子电池与储能系统另有对应标准,出口北美按 UL 9540,两者分属不同区域体系,不能直接互换。
八是多部件系统怎么算。分装在多个外壳中的系统作为多部件储能系统对待,而其中单个部件本身不构成储能系统。
UL 9540 管的是”集成为系统后安不安全”,电池本体的安全另按 UL 1973,热失控蔓延则配合 UL 9540A 评价。UL 9540 的现行版次为第 3 版(2023 年 6 月 28 日出版,2025 年 3 月 7 日修订)。
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