2025-11-12 · 华慧防火技术研究

重磅 I UL9540A第五版最新提案发布

2025年11月7日,UL Solutions发布了第五版UL 9540A《储能系统热失控火蔓延测试方法》的最新CSDS提案。

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2025年11月7日,UL Solutions发布了第五版UL 9540A《储能系统热失控火蔓延测试方法》的最新CSDS提案。这次更新集中于“安装级(Installation Level)的大规模火灾测试部分”,对术语、试验逻辑、通风条件、性能判定以及防爆与通风测试(Annex C)等关键环节进行了系统修订。本次提案目前处于征求意见阶段,截止日期为2025年12月22日。

这份提案的发布,标志着UL9540A标准正进入又一个阶段性完善周期,特别是针对大型储能系统在极端条件下的防火验证路径-大规模燃烧测试,给出了更明确、更具工程可执行性的要求。

根据UL官方说明,本次修订主要由大规模火灾测试方法与要求开发组发起,核心目标在于:

提高语言与结构的一致性,减少解释歧义;

对术语、定义、图示进行全面更新;

在保持总体测试逻辑不变的前提下,强化安装级测试的工程可重复性与适用场景的明确边界。

简单来说,这次修订是一次针对实际测试执行问题的系统性微调。提案中明确提到:“本次修订首要关注的是要求的清晰性、一致性,以及全文技术逻辑的统一。”

关键 变化

变动主要集中在第9章与第10章以及相关附录,以下为重点:

术语与定义(Section 4)

对“Enclosure(电池舱)”、“Group”、“Stack”等核心术语进行了修订,也修订了“Active Thermal Runaway Propagation Prevention System(主动热失控传播防护系统)”定义,明确与主动消防系统的区别。以提高术语在整个提案中使用方式的清晰度。

测试适用范围与条件(Section 9–10)

① 对“测试代表性配置”提出更严格要求:间距、方向、辅助设备应与最终安装一致,避免为测试优化而脱离实际。

② 删除了原Indoor测试的“Level 1/Level 2性能等级”划分,以避免与NFPA 855不一致的情况。

通风与防爆要求(Section 10.1C & Annex C)

这是本次修订的核心焦点。

允许使用NFPA 68 分析和CFD模拟替代实际爆炸测试,以确定通风面积。前提是计算保守且经验证报告支撑;

明确爆燃压力释放区应在测试开始时即处于开启状态,模拟爆燃后通风阶段火势发展的最不利条件;

对“无门/无通风口产品”明确不得人为增加开口;

Annex C新增“部分体积”与“全体积”两类爆燃场景,允许以电芯代替燃气进行实验。

消防系统的参与逻辑(Section 10.1D)

① 对于建筑级主动消防系统(如喷淋),允许保持运行;

② 对于热失控传播防护系统:在起火模块中必须关闭,防止系统主动介入抑制燃烧;在目标舱中保持开启,以评估其防护效果;

③ 液冷或浸没冷却系统:起火模块中的不可燃冷却液需排空,但其余模块保持原有状态;若冷却液可燃,则必须保留。所有冷却系统在起火舱均不循环运行。

目标配置与测量方法更具体(Section 10.1E)

完整目标(含完整电池模组的相邻BES)适用较宽松的性能标准;简化目标(空模组或部分电芯)适用更严格的标准。

新增仪器墙instrumented wall构造方法,用于模拟相邻BESS的受热情况。

点火与起火条件(Section 10.1F)

Section 10.1F规定了要“真点火、点对地方、烧到位”,才能算合格的热失控传播测试。

① 点火源位置:必须放在电芯放气口附近,确保能点燃热失控产生的可燃气体;如果系统把气体导出,还要在出口处也布置点火源。

② 点火持续时间:要一直点到形成developed fire condition为止,才算测试有效。

③ 起火点选择:要选最容易蔓延的位置,一般在能量密度最高、靠外侧、靠下的模块;室内系统建议在第二层触发,以验证上下方向传播。

④ 有效性判断:即使火势因为结构或防护材料没完全烧透,也算有效测试,不算失败。

堆叠BESS测试要求(Section 10.1G)

为应对近年兴起的垂直叠放式储能柜趋势,把纵向火蔓延路径纳入测试要求。

这次提案将原来室内、室外堆叠测试条款统一整理;并且增加了关于堆叠载重的说明。

测试终止条件更明确(Section 10.1I)

测试结束条件与性能标准直接挂钩,一旦不达标即视为测试结束。

室内测试的火灾后监测时间从24小时缩短至12小时,提升可操作性。

性能判定标准(Section 10.1J)

对性能准则进行了调整,以便更一致地参考电池排气口温度。

电池和模块的测量与电池排气口温度保持一致。

外壳与 110% 电池排气口温度保持对齐。

为室外设备增加了一个例外,以允许短暂偏离性能准则。

对于室内安装,已删除第1级/第2级分类;这不会影响测试的执行方式,而是移除了性能等级的概念,因为它尚未与 NFPA 855 协调。

对于室内系统,增加了有关热失控传播可接受范围的具体细节,并明确了外壳、隔板和堆叠的相关要求。

室内测试的事后火灾监测时间从 24 小时缩短为 12 小时,以提高实用性。该期间可根据测试赞助方的请求延长。

室内和室外的堆叠 BESS 语言已保持一致。

测试报告与记录要求(Section 10.1K)

① 增加对通风策略选择依据的记录要求(如选开哪扇门、为何开、是否经NFPA 68计算);

② 要求明确列出防护系统状态、热失控触发方式、温度测点布置、气体释放量等细节;

③ 统一报告格式,便于各实验室机构间结果比对。

Annex A

为那些不满足10.1J.2防火蔓延限制要求的专用建筑提供了测试框架,强调需与当地主管部门、消防工程师和保险公司协调测试目标,此为基本指南,预计并非常见或典型的方法。

Annex C:爆燃测试

① 允对爆燃试验框架进行大幅清晰化,允许多种燃气或电芯模拟方式;

② 引入全容积与部分容积两种测试场景;

③ 明确测试目的是为了支持第10章的大规模火灾测试,而非独立通过/失败判断。未来这部分很可能形成独立测试标准,与UL9540A分离。

这次修订可以看作是UL9540A从“测试方法”向“验证体系”的演进:

术语与对象更精确: 统一BESS形态定义;

测试逻辑更工程化: 引入NFPA68、CFD分析;

判定标准更数据化: 基于电芯热特性计算限值;

文档要求更规范化: 支持跨机构数据比对;

整体思路更系统化: 火灾测试与防护设计一体化。

这也意味着,未来厂商在应对UL9540A时,不能只关注如何通过一次测试,而要在系统架构、防爆设计、热管理、气体排放路径等多层面进行前期论证与协同设计。

原文首发于公众号「华慧防火技术研究」,查看原文

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