不是多贴一层防火板：UL 9540A第六版下，储能箱体要重做一套“全材料安全系统”

　　2026年3月13日，ANSI/CAN/UL 9540A第六版正式发布。这次修订最关键的变化，不是增加几个测温点，也不是提高某一种材料的耐火温度，而是重写了Section 10安装级测试，将大规模火烧测试——Large-Scale Fire Test(LSFT)——明确纳入测试方法。UL Solutions同时明确，第六版Section 10与NFPA 855—2026版的大规模火灾测试要求保持一致。

　　对于面向北美市场的非住宅储能系统而言，这意味着一个根本性变化：

　　过去，企业主要证明热失控不会从一个电池单元持续蔓延;现在，还要证明在可燃气体被主动点燃、箱内形成充分发展火灾的情况下，火焰、热辐射和高温烟气仍不会危及相邻储能设备、建筑和人员疏散路径。

　　这也意味着，靠一块防火板、一层隔热棉或者某个“耐温1600℃”的材料参数，已经不足以回答第六版提出的问题。

　　真正需要重构的，是从电池盖、PACK、机架、电池舱到整个储能箱体的全材料热安全体系。

　　一、Section 10改变的，不只是测试规模

　　UL 9540A第五版采用电芯、模组、单元和安装级逐级测试的路径。当系统达到前一级性能判据后，部分产品可以不再进入更高层级测试。

　　第六版保留了电芯级和模组级测试，但对于非住宅储能系统，测试路径不再简单停留在单元级，而是继续进入Section 10安装级大规模火烧测试。单元级测试主要保留给住宅储能系统，以及用于验证主动热蔓延抑制系统有效性的特定非住宅产品。

　　更重要的是，第六版LSFT不再只是观察自然热失控过程。

　　测试会在电池发生热失控、释放可燃气体后，主动点燃逸出气体，建立充分发展的箱内火灾条件，并按照可能发生爆燃后的箱体状态，评估：

　　火焰是否向相邻储能单元蔓延;

　　箱体表面、相邻设备和周边墙体的温升;

　　人员疏散路径上的热辐射;

　　门板、顶板、侧墙和支撑结构是否失稳;

　　通风、泄压和气体释放路径对火势的影响;

　　主动消防和被动防火系统能否在真实火灾中继续发挥作用。

　　因此，Section 10考察的已经不是某一块材料“烧不烧”，而是整个储能箱体在极端火灾状态下，能否把能量限制在设计边界内。

　　二、为什么单一防火材料很难解决LSFT

　　储能箱体发生火灾后，热量并不是沿着一条路径传播。

　　它可能通过PACK壳体直接传导，也可能通过火焰辐射加热邻近机架;可能从门缝、风道和泄压口喷出，也可能沿线缆、管道、紧固件和钢结构形成热桥。

　　一个局部材料性能再好，只要其他界面存在薄弱环节，火灾依然可能绕过防护层。

　　例如：

　　电池舱侧墙安装了高性能防火板，但门框、门锁和密封条无法承受高温，火焰会从门缝喷出;PACK之间设置了隔热层，但螺栓、支架和线缆桥架仍然形成连续热传导路径;箱体内部耐火性能足够，但高温烟气从排风口直接冲刷相邻设备，同样可能导致目标单元升温失控。

　　UL Solutions公开的第六版核查资料特别关注墙体温升、目标单元温度、热通量、飞散物、复燃、烟气以及氢气、一氧化碳和二氧化碳等数据。其中，墙体温升、目标单元是否达到电芯排气起始温度，以及非住宅应用疏散路径上的热通量，都是审查的重要内容。

　　因此，面向第六版的技术路线必须从“材料采购”升级为“热传播路径治理”。

　　三、能箱体需要怎样的全材料解决方案

　　所谓全材料解决方案，并不是把储能箱体内部全部覆盖成耐火材料，而是依据不同部位的热负荷、结构功能和失效模式，配置不同形态、不同厚度和不同施工方式的材料。

　　系统化路线已经覆盖防火涂膜、隔热防火板、隔热毡、高温胶、结构胶、凝胶、陶瓷涂层、流体微粉及弹性密封材料等多种形态，并延伸至PACK、托架、墙板、电缆、排风设备、泄爆部件、密封条和管道等关键位置。

　　1. 电芯与PACK层：先解决火焰烧穿和局部热冲击

　　电池热失控初期具有温度高、升温快、喷射集中等特点。PACK层材料的首要任务，是避免火焰和高温颗粒快速击穿电池盖、PACK上盖及相邻模组隔板。

　　可采用的材料组合包括：

　　电池盖和PACK内壁耐高温防火涂层;

　　模组之间的薄型隔热板或柔性隔热毡;

　　高温自修复胶和耐火结构胶;

　　螺栓孔、线束孔和箱体拼缝处的耐高温密封材料;

　　局部喷射方向上的加强型防烧穿层。

　　这里不能只追求“越厚越安全”。材料增加后还要同步评估PACK散热、尺寸公差、质量、振动、绝缘和维修拆装条件。

　　2. 机架与电池舱层：阻断纵向和横向蔓延

　　机架是PACK之间最直接的热传播通道。

　　防护设计需要同时处理层间隔离、立柱热桥、托架导热以及线缆和冷却管路贯穿等问题。可在高风险方向布置防火板或隔热毡，在金属托架和舱壁表面使用耐高温涂膜，并对线缆孔、管道孔和连接件周边进行防火封堵。

　　需要特别注意的是，柔性材料、硬质板材、胶粘剂和金属结构必须作为一个组合进行验证。

　　防火板本身不脱落，但连接胶在高温下失效，整个防护层仍可能提前坍塌;涂层本身耐温较高，但钢板热变形后出现裂缝，也会形成新的火焰通道。

　　3. 箱体围护层：构建连续的耐火边界

　　储能箱体的侧墙、后墙、顶板、底板、门板和设备舱隔墙共同构成第二道安全边界。

　　比较合理的路线通常不是单一材料，而是：

　　金属基体+隔热防火涂膜+防火板或芯材+接缝密封系统。

　　高温侧利用涂层承受火焰冲刷和快速温升，中间层通过多孔结构或低导热芯材延缓热传导，结构层保持箱体完整性，接缝材料则防止火焰和烟气从拼装位置穿透。

　　材料体系同时具备涂膜、板材和芯材形态，可以根据门板、墙板、顶板以及结构复杂部位分别布置，而不是用同一种材料覆盖所有位置。

　　4. 门、风道与泄压部件：既不能失守，也不能被“封死”

　　门体、排风口、泄压板和防爆泄压路径往往是LSFT中最容易暴露问题的部位。

　　这些位置需要满足两个看似矛盾的要求：

　　一方面，在正常火烧阶段不能过早出现大面积开裂、脱落和火焰喷射;另一方面，又不能为了提高耐火性而阻塞设计好的排气和泄压路径。

　　因此，需要使用耐高温弹性密封条、柔性防火层、局部陶瓷化材料和经过验证的耐火胶，同时保证泄压板能够按照设计压力和方向动作。

　　第六版还将Annex C从参考性升级为强制性，要求有爆炸风险的储能箱体必须进行大规模爆燃测试，用于确定爆燃后的箱体状态。对于这类产品，泄压设计、箱体结构和防火材料必须同步考虑，不能各自独立优化。

　　5. 箱外暴露层：控制相邻设备受到的热辐射

　　LSFT最终关注的不是起火箱体还能不能继续工作，而是火灾是否会扩大为储能站级事故。

　　因此，材料体系还要围绕相邻目标单元进行反向设计，包括：

　　起火箱体外壳表面温度;

　　门缝和排风口火焰方向;

　　箱顶和箱角的辐射集中;

　　相邻储能单元电池舱的受热位置;

　　墙体、建筑开口和人员通道的热通量。

　　必要时，可以在箱体外壳高辐射区域设置耐高温反射层或复合隔热结构。但所有措施都必须成为量产产品和正式安装方案的一部分，不能在测试时临时增加隔热挡板。

　　四、选择材料，不能只看“耐温多少度”

　　储能企业在材料选型中最容易出现的误区，是把最高耐温值当作核心指标。

　　实际上，Section 10需要的是一整组性能。

　　第一是动态隔热性能

　　材料在常温下的导热系数并不能完全代表火灾中的表现。还要关注高温烧蚀后是否开裂、收缩、粉化，以及多层材料之间是否脱粘。

　　第二是结构稳定性

　　防火板、涂层、胶粘剂和金属基体必须在热变形、振动和压力冲击下保持整体性。特别是门板、顶板和竖向安装部位，需要验证材料是否脱落并形成飞散物。

　　第三是烟气和化学兼容性

　　箱体材料在高温下不能显著增加可燃气体和有毒烟气风险，同时要与冷却液、电解液、消防介质、金属基材和线缆护套保持兼容。

　　第四是长期工程性能

　　储能箱体往往需要在高湿、盐雾、冷热循环和振动条件下运行多年。材料在刚施工时性能优异，并不代表经过运输和长期运行后仍能保持原有厚度、附着力和密封效果。

　　材料级验证项目包括耐盐雾、耐老化、高低温冲击、吸水率、力学性能和烧蚀性能等，这些数据适合用于前期筛选和结构设计。

　　但必须强调：

　　材料小样火烧试验、喷枪试验和局部温差试验，都不能等同于UL 9540A Section 10大规模火烧测试。

　　材料级试验展示了不同涂层、钢板和隔热板组合在高温火焰下的温度变化，这类试验可以用于筛选厚度和结构，却无法完整模拟可燃气体点燃、箱体爆燃后开口、内部火焰发展、相邻设备辐射以及消防系统介入等安装级场景。

　　五、企业现在应该怎样准备

　　UL 9540A第六版已经发布，计划生效日期为2027年1月1日。考虑到产品改型、材料验证、样机制造、试验排期和失败整改所需时间，真正的准备窗口并不宽裕。

　　企业至少应立即推进以下工作。

　　第一步：冻结申报产品边界

　　明确电芯、模组、PACK、消防系统、冷却方式、门体结构、泄压方式、安装间距和最大荷电状态。测试样机必须具有代表性，不能用低容量、低SOC或特殊加强版本替代量产产品。

　　第二步：建立火灾热路径模型

　　围绕电池喷射方向、机架热桥、门缝、风道、泄压口、线缆孔、冷却管路和箱体接缝，形成完整的失效模式清单和温度场、热通量分析。

　　第三步：形成全材料BOM

　　不能只确定防火板型号，还要同步锁定涂层厚度、胶粘剂、密封条、紧固方式、施工工艺、表面处理和质量检验方法。

　　第四步：进行分级预验证

　　先开展材料级和部件级测试，再进行PACK、机架、舱体局部火烧和预制箱体测试。尽量在正式LSFT之前暴露门体变形、接缝开裂、材料脱落和火焰导向等问题。

　　第五步：完成测试与文件闭环

　　正式试验不仅要记录温度，还要形成热通量、气体、烟气、热释放率、结构状态、复燃、飞散物以及测试布置等完整证据。

　　UL Solutions的核查清单还要求测试报告与危险缓解分析、NFPA 68/69分析、制造商安装说明以及实际安装间距保持一致。

　　这意味着，材料方案一旦参与测试，就必须能够复制到量产产品。任何材料型号、厚度、安装位置和施工工艺的变更，都可能影响测试结论的适用范围。

　　✦结语

　　第六版真正淘汰的，是“拼材料过测试”的思路。

　　UL 9540A第六版并没有规定储能箱体必须使用哪一种防火板、哪一种涂层或者哪一种隔热材料。

　　它提出的是更严格的问题：

　　当电池已经发生热失控，当可燃气体已经被点燃，当箱体内部形成充分发展的火灾，整个系统还能否保持结构边界，控制火焰方向，降低热辐射，并阻止事故向相邻设备和建筑扩大?

　　能够回答这个问题的，不会是某一个孤立的材料参数。

　　而是一套覆盖电池盖防烧穿、PACK高耐火、机架防垮塌、箱体耐火隔热、门缝密封、线缆管道封堵、通风泄压和箱外热辐射控制的全材料解决方案。

　　该类系统化材料路线已经应用于多套MWh级储能系统的大规模火烧验证。考虑到项目保密要求，本文不披露相关储能产品、制造企业及材料供应商名称。

文章来源：【熊出海】公众号