电池储能系统UL 9540A:2025第五版热失控延烧测试认证全攻略

2025年3月12日，UL Solutions正式发布UL 9540A:2025（第五版）——《电池储能系统热失控火灾传播评估测试方法》。距第四版发布已过去六年，经过长达一年半的修订讨论，共对28个修订主题进行协商，其中27个获得同意并发布。此次修订涉及测试方法、设备、环境条件、引用标准、安装场景、新增测试内容、报告要求和定义等多方面变更。

UL 9540A是评估电池储能系统（BESS）热失控延烧风险的测试方法标准，也是美国和加拿

大目前唯一针对BESS火灾安全的国家级测试方法标准。其核心目标是通过四级测试框架，为储能系统的防火防爆保护设计提供科学数据支撑。

关键提醒：UL 9540A热失控测试报告已从“品牌加分项”变为北美储能市场准入的硬性前置条件。测试数据直接用于UL 9540产品安全评估和NFPA 855等消防规范的安全间距计算，没有这份报告就无法通过NFPA 855合规审查，更难以获得项目融资和保险支持。

一、标准定位与测试层级

1.1 UL 9540A的标准定位

UL 9540A并非“合格/不合格”测试，其核心目的是评估BESS在大规模热失控情况下的火灾蔓延风险，收集火灾和爆燃危险数据，为监管机构和消防部门提供关键信息。该标准被UL 9540、NFPA 855《固定式储能系统安装标准》、国际消防规范（IFC）等多个重要建筑和消防规范广泛采纳。

1.2 四层级测试架构

电芯级测试要求：电芯样品须在25 ±5℃、50 ±25%相对湿度环境下进行充放电循环，以满电状态进行测试。测试过程中须测量电芯表面温度和排气温度，气体成分分析需涵盖碳氢化合物和氢气浓度。

模组级测试要求：模组级测试必须引发热蔓延。若未发生，须增加触发电芯数量直至引发热蔓延。若电芯之间有隔热层设计，须移除后再放入加热片，但改动不能对模组结构造成显著影响。

二、第五版核心修订要点

2.1 新增定义

第五版引入若干新定义，明确与BESS相关的关键术语：

• 触发电芯（Initiating Cell）：指经历故障并导致热失控的电池芯

• 热失控传播（Thermal Runaway Propagation）：在没有任何额外启动机制的情况下，一个或多个发生热失控的电芯释放的能量转移，引起其他电芯热失控。仅仅排气不认为是热失控

• 住宅用途 vs. 非住宅用途：根据建筑类型澄清设备适用性，删除了禁止在住宅单元安装的声明

2.2 测量要求升级

2.3 电芯级修订要点

• 加热方式灵活化：增加持续加热至电芯发生热失控的可选方式，不再强制要求隔膜熔点加5℃保温4小时

• 新增化学体系：增加阀控铅酸电池、镍镉电池、液流电池、高温钠电池（操作温度260℃~600℃）的测试方法

• 温升判定：澄清电芯开阀温度和热失控温度测量点应尽量不受加热膜影响（不能被加热膜覆盖）

2.4 模组级修订要点

模组级测试是本版修订的重点，核心变化包括：

• 强制热蔓延：测试必须引发热蔓延。若未发生，须增加触发电芯数量直至引发热蔓延

• 触发电芯数量：如果电芯间的热失控传播不能通过增加额外触发电芯实现，才可确定不会发生传播

• 隔热层处理：若电芯之间有隔热层或绝缘片设计，须移除后再放入加热片；但改动不能对模组结构造成显著影响

• 判定条件增加：模组外壳温度不超过触发电芯排气温度，可作为单元级测试豁免的条件之一

2.5 单元级修订要点

• 氢气浓度测量：单元级测试增加氢气浓度测量要求

• 墙面温升统一：住宅及非住宅室内墙面安装、室外墙面安装，对墙面温升限值统一要求不超过97℃，不再区分可燃或非可燃物结构

• 仪器墙替代：室内墙面安装测试中，去掉NFPA 286测试房间要求，采用高2.44m（最低尺寸）、屋檐宽0.3m的测试仪器墙代替

• 热蔓延建立：单元级测试中必须在触发模组内建立热蔓延

2.6 引用标准与场景变更

• 引用标准修正：将UL 840替换为UL 864；线缆材料标准从UL 1685替换为UL 2556

• 新增NFPA 855：增加NFPA 855作为适用标准，主要为大规模火烧、防爆和泄爆提供方案支撑

• 安装场景：删除了不可燃建筑例外条款，修订了屋顶和开放式车库安装条款

三、认证办理流程

3.1 标准流程

依据UL 9540A认证实践，认证流程如下：

关键提醒：测试样品必须完全代表最终量产配置；测试后的设计变更可能导致认证结果无效。第五版路径下，满足单元级性能标准的BESS通常无需进入安装级测试，但项目审批仍以适用的规范和AHJ要求为准。

3.2 与其他标准的协同关系

• UL 1973：电池系统电气安全认证的前置基础

• UL 9540：完整储能系统的安全认证，以UL 9540A测试数据为重要依据

• NFPA 855：安装标准，规定安装间距和防护措施，UL 9540A数据是其核心输入

4.1 企业立即启动四项核心工作

1. 确认测试路径：确认产品类型（住宅或非住宅）及UL 9540A测试层级要求

2. 自查产品状态：

• 提前确认安装场景（室内或室外）、机架间距和消防系统配置

• 确认电芯是否已通过UL 1973认证

3. 制备标准样品：

• 触发电芯加至少3颗相邻电芯（高容量电池）

• 机架须预先钻孔以便安装热通量传感器

4. 文件准备：电池规格书、UL 1973报告（如有）、电气框图、保护逻辑图、机械图纸

4.2 标准演进趋势提醒

第六版（2026）前瞻：2026年3月，UL 9540A第六版正式实施，核心变化是大规模火烧测试（LSFT）从“可选”变为“强制”。第五版已在引用标准和安装场景中为LSFT提供了方案基础。建议企业提前关注第六版要求，确保合规路径的前瞻性。

4.3 常见误区

费用提醒：选择检测机构时应核实是否具备UL授权资质，非正规机构出具的报告在UL备案环节可能不被采信。

结语

UL 9540A:2025（第五版）的发布，是储能热失控火灾传播评估标准六年来最重要的一次系统性升级。新标准全面强化了模组级热蔓延强制验证、新增多种新兴储能化学体系测试方法、统一墙面温升限值要求，为储能安全评估奠定了更科学、更严谨的技术基础。

UL 9540A:2025热失控测试报告已成为北美储能消防审批和项目融资的前置条件。