集装箱储能系统标准解析系列(七) | UL 9540A 电池储能系统热失控火灾蔓延的测试方法

为帮助储能产业链上下游深入理解这些标准，安可捷检测推出"集装箱储能系统标准解读专栏”，本系列将逐篇拆解IEC、UL、NFPA、GB 等权威标准。

上期分享标准是：ANSI/CAN/UL 9540储能系统及设备安全

通用规范本期聚集标准是：ANSI/CAN/UL 9540A电池储能系统热失控火灾蔓延的测试方法

2024 年底，某储能企业一套 3MWh 集装箱系统在北美项目验收前，因 UL 9540A 测试数据不符合 NFPA 855 安全距离计算要求，被迫延迟交付 6 个月，损失超过 500 万美金。

这并不是个例。在北美，UL 9540A已经成为储能系统能否落地的关键技术评估之一。它不是简单的“合格/不合格”测试，而是用来生成系统热失控行为的关键数据——这些数据将直接用于UL 9540和消防评估。

UL 9540A

技术核心

四级测试详解

UL 9540A 分为四个层级，每一级的目标是观察热失控是否会向上一级结构传播。

数据采集与评价重点

UL 9540A 并不是只看有没有烧起来，还会全方位采集数据：

触发温度（例如 NMC 单体 180℃、LFP 单体 230℃）

火焰喷射距离 & 持续时间（影响安全间距）

有毒气体种类与峰值浓度（HF、CO、NOx 等）

热释放速率曲线（HRR）（直接影响消防系统设计）

传播延迟时间（给保护动作争取时间）

这些数据最终会输入 UL 9540 和 NFPA 855，用来计算安全间距和消防策略。

UL 9540A

测试对设计的反向驱动

UL 9540A 的意义不仅在于“验证”，更在于“发现问题并反向优化设计”。

模组防传播设计
增加隔热/阻燃隔板，优化单体间距

热管理优化
液冷系统增加冗余回路，降低局部热点风险

火焰与气体控制
设置排气通道和防回火设计，减少二次燃烧风险

案例：某企业在 Level 2 测试中发现模组相邻单体在 30 秒内被引燃，后续增加阻燃隔板 + 调整气流路径，传播延迟提升到 3 分钟，顺利通过后续系统级评估。

与 UL 9540 / NFPA 855

技术衔接

UL 9540是系统安全标准，UL 9540A提供数据支持，不直接给Pass/Fail。

NFPA 855用9540A数据来计算安装场景的安全距离（火焰喷射、气体浓度）。

有些低容量系统只需做到Module Level，而大型户外系统通常需要Installation Level。

下期预告

本系列文章将持续解读下列重点标准，敬请期待:

IEC 62933-2-1 电能存储(EES)系统 第2-1部分：储能单元参数和试验方法

IEC TS 62933-3-1电能存储(EES)系统 第3-1部分：电能存储系统的规划和性能评估

IEC TS 62933-4-1电能存储系统(EES) 第4-1部分：环境问题指导 通用规范

IEC TS 62933-5-1电能存储(EES)系统 - 第5-1部分：并网EES系统的安全注意事项 - 通用规范

IEC 62933-5-2电能存储(EES)系统 - 第5-2部分：并网EES系统的安全要求 - 基于电化学系统

ANSI/CAN/UL 9540储能系统及设备安全

ANSI/CAN/UL 9540A电池储能系统热失控火灾蔓延的测试方法

NFPA 855固定式储能系统的安装消防安全

AS/NZS 5139与电力转换设备一起使用的电池系统的安全性

GB/T 36558电力系统电化学储能系统通用技术条件

GB/T 44026预制舱式锂离子电池储能系统技术规范