IEC 62933-5-22025 电能存储（EES）系统第5-2部分电网集成EES系统的安全要求电化学系统标准立项发展报告

电能存储（EES）系统第5-2部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalEnergyStorage(EES)Systems–Part5-2:SafetyRequirementsforGrid-IntegratedEESSystems–Electrochemical-BasedSystems(IEC62933-5-2:2025)摘要关键词：电能存储系统；电化学储能；电网集成；安全要求；国际电工委员会；IEC62933Keywords:ElectricalEnergyStorageSystems;ElectrochemicalEnergyStorage;GridIntegration;SafetyRequirements;InternationalElectrotechnicalCommission;IEC629331引言1.1标准化背景与意义全球能源体系正经历以可再生能源大规模接入为标志的深刻变革。据国际可再生能源署（IRENA）统计，截至2025年底，全球储能累计装机容量已突破350GW，其中电化学储能占比超过65%。中国、美国、欧盟及澳大利亚等主要经济体纷纷出台支持政策，推动电化学储能从辅助性设施向电力系统不可或缺的组成部分转变。然而，电化学储能系统的快速推广也伴随了多起安全事故。国际范围内已报告超过百起与锂离子电池储能系统相关的火灾或爆炸事件，引发了公众关注和监管层面的高度重视。在此背景下，建立一套科学、系统且具有国际共识的电化学储能安全标准，成为保障产业健康发展的关键前提。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威性的电工电子标准化组织，自2010年代起便着手构建覆盖电化学储能系统全生命周期与全应用场景的标准化体系。IEC62933系列标准正是在这一战略布局下应运而生，而IEC62933-5-2:2025则聚焦于电网集成场景下电化学系统的最核心安全需求。1.2标准编制历程IEC62933-5-2的编制工作始于IEC/TC120（电能存储系统技术委员会）框架下。2018年，TC120成立特别工作组（WG5）负责安全要求子体系的规划，并正式立项制定针对电化学系统的安全标准。经过多轮草案修订、国际间广泛征求意见以及多次工作组会议讨论，标准草案于2023年进入委员会草案（CD）阶段，2024年通过最终国际标准草案（FDIS）投票，最终于2025年12月9日正式发布。值得一提的是，本标准与同系列IEC62933-5-1（通用安全要求）形成了"通用+专用"的互补结构——5-1部分规定了各类电能存储系统共性的安全设计原则，而5-2部分则进一步针对电化学系统的专属风险特征提出了量化的技术指标和验证方法。2标准的范围与核心定位2.1适用范围IEC62933-5-2:2025适用于连接到电网的电化学储能系统，涵盖固定式、集装箱式和建筑内安装等各类主要应用形态。标准所涉及的电化学储能技术路线包括锂离子电池、钠硫电池、液流电池、铅酸电池及其他具有商业化前景的电化学储能技术，并同时覆盖交流侧和直流侧集成的系统架构。在系统边界方面，标准明确了其适用范围从储能系统的电网接入点（PCC）延伸至储能介质本身，包括电池簇、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、热管理系统、消防系统、电力转换系统（PCS）及辅助供电系统等内部组件之间的安全协调关系。2.2关键技术定位标准的制定全面响应了以下几个方面的技术与管理需求：（1）全生命周期安全管理：从设计、制造、运输、安装、调试、运行维护到退役回收的全过程安全管控，确立了每个阶段应满足的最低安全要求。（2）多层级防护策略：采纳了"预防—减缓—控制—应急"的四级防护理念，建立了从电芯级、模组级、系统级到场站级的纵深防御体系。（3）基于风险的方法论：引入了基于风险评估的安全设计理念，明确了不同应用场景和失效模式的风险评估方法，要求以FMEA（失效模式与影响分析）、FTA（故障树分析）等工具为支撑，实现安全措施的精准配置。3标准主要内容3.1安全设计要求针对电网集成电化学储能系统的特殊运行环境，标准从系统设计的最初阶段便提出了顶层安全要求，确立了安全设计的目标导向和性能导向双轨并行的编制思路。标准规定，电化学储能系统的安全设计应以"失效安全"（fail-safe）和"故障容错"（fault-tolerant）为基本原则，即在系统发生单一故障时，不应导致对人员、设备或电网的不可接受风险。对于可能产生连锁反应的失效模式，则要求系统具备检测、隔离和抑制的能力，避免故障传播至系统整体。在场地选址与布局层面，标准对储能系统的安装间距、防火分区、通风排烟及应急通道等提出了明确规定，并与IEC61936（电力装置安全）及ISO/TR19880（氢能安全）等标准的技术要求保持协调，为多能互补的综合能源系统安全设计提供了衔接基础。在热安全方面，标准针对电化学储能系统特有的热失控风险提出了系统性的管控要求，包括热管理系统的温度监测覆盖范围、温度阈值设定策略以及冷却系统的冗余配置要求。对于锂离子电池系统，标准特别强调了热失控在电池间传播的阻隔措施，要求在模组与簇之间设置有效的隔热与泄压通道，并对热失控气体的检测与排放提出了明确的性能要求。3.2风险评估与管理要求标准在风险评估方面采用了结构化的方法论。系统开发者应基于IEC31010（风险管理——风险评估技术）所规定的工具体系，开展覆盖系统级、子系统级和组件级的多层级风险评估。评估过程应至少包括以下环节：-危害识别：系统性地辨识所有潜在危险源（包括电气、化学、热、机械等）；-情景构建：建立可能的事故演化链，评估单一和多重失效的组合效应；-风险量化：结合概率和后果两个维度，评价风险的可接受程度；-风险减缓：确定优先控制顺序，确保将残余风险控制在可接受范围内。此外，标准还要求建立安全相关的关键性能指标及其可验证的判据体系，所有风险减缓措施的有效性应通过测试或仿真分析加以验证，验证结果应作为安全文档的重要组成部分存档备查。3.3安全验证与测试要求为确保标准要求可以被第三方机构有效核查验证，IEC62933-5-2:2025设定了多层次的测试验证框架：-设计审查：通过对系统设计文件和图纸的全面审核，确认设计阶段的安全措施是否已充分落地；-型式试验：针对关键安全组件和子系统（如电池簇、BMS保护逻辑、热管理系统）开展的标准化测试，包括过充、外短路、针刺/压溃（如适用）和热稳定性测试等；-现场验收测试：在系统实际安装完毕后进行的整站安全性能验证，涵盖绝缘电阻测试、接地连续性测试、保护联动试验及消防系统联动测试等；-定期巡检与状态评估：要求运营方在系统寿命期内按照设定的周期开展安全相关的检测与维护工作。3.4运行维护与应急响应标准对电化学储能系统运行阶段的各项管理措施同样给出了明确指引。在正常运行状态下，系统应具备实时监测关键安全参数（如单体电压、温度分布、内阻变化、绝缘阻抗等）的能力，并通过趋势分析提前识别潜在的劣化与异常。标准要求BMS和EMS系统应具备对异常状态的预警、告警及自动处置功能，对关键故障模式应触发电池簇的自动隔离或系统整体安全停机。在应急管理层面，标准要求运营主体应编制覆盖火灾、爆炸、电解液泄漏、有毒气体释放等典型事故情景的专项应急预案，并明确与属地消防及应急管理部门的协调机制。针对大型储能电站，标准还建议在站端部署气体检测、自动灭火和防爆泄压等多重联动设施。4标准技术要点与创新4.1安全分级体系的创新IEC62933-5-2:2025在安全分级体系上实现了突破。标准首次在IEC层面明确提出了面向电化学储能系统的"安全完整性等级"（SafetyIntegrityLevel,SIL）映射方法，将IEC61508（功能安全）中的SIL概念灵活运用于储能系统的安全功能分配。该分级方法充分考虑了电化学储能系统在不同区域（如室内、室外密集布置、邻近公共设施等）的不同风险暴露水平，使安全措施的系统配置更加科学合理。4.2与新型储能技术的兼容性标准在技术内容上保持了对多样性电化学储能技术的开放性。不同于以往部分标准仅面向锂离子电池体系的局限，本标准采用"技术中立"的框架设计，通过设定安全功能和性能目标的方式，兼容不同电化学体系（如液流电池、钠离子电池等）在热特性、化学特性与故障模式上的差异性需求。这种设计为未来可能出现的新型电化学储能技术预留了充足的应用空间。4.3网络安全与功能安全的融合针对储能系统日益智能化和网络化的趋势，标准特别增加了关于网络安全与功能安全交互的要求。标准要求安全相关功能的实现不应受到网络攻击或通信异常的影响，并对安全关键指令的传输路径提出了加密认证和冗余设计的建议，确保安全功能具备足够的抗干扰和抗破坏能力。5编制机构介绍5.1IEC/TC120电能存储系统技术委员会IEC62933-5-2:2025由国际电工委员会电能存储系统技术委员会（IEC/TC120）负责制定。TC120成立于2012年，秘书处设在韩国技术标准院（KATS），是目前国际上电能存储领域最权威的标准化技术组织。TC120的职责范围涵盖电能存储系统的术语定义、系统架构、性能评估、环境因素和安全要求等各个方面，截至2025年底，已发布和正在制定的标准项目超过30项，形成了较为完整的IEC62933标准族谱系。TC120的委员会成员由来自全球30余个国家的标准化机构代表及行业专家组成，并与IEC/TC21（蓄电池）、IEC/TC8（电能供应系统）、IEC/TC64（电气安装与防护）及ISO/TC197（氢能技术）等多个技术委员会保持密切的联络协作关系，以确保各相关领域标准的协调一致。5.2主要起草参与方（以中国电科院为例）IEC62933-5-2:2025的制定凝聚了全球多个国家标准化机构和行业组织的集体智慧。以中国电力科学研究院有限公司（CEPRI，以下简称"中国电科院"）为代表的国内技术支撑单位深度参与了标准的起草工作。中国电科院是国家电网有限公司直属的科研机构，也是我国电力行业标准化的核心支撑单位，在电化学储能技术研究、安全检测与标准制定方面积累了大量实践经验。在IEC62933-5-2的编制过程中，中国电科院专家积极承担了多项关键条款的起草与试验验证工作，将在我国大规模储能电站建设和运行中积累的安全数据和技术经验积极反馈至国际标准体系之中，为完善标准中关于热失控防控、消防联动和现场测试验证等条款提供了重要的技术支撑。6结论与展望6.1标准发布的意义IEC62933-5-2:2025的正式发布标志着国际电能存储安全标准体系迈上了一个新的台阶。作为电网级电化学储能系统的专项安全要求标准，其不仅为全球储能行业提供了一套完整的技术规范，也推动了各国安全监管理念的进一步趋同。该标准的出台，将有助于：-为储能系统制造商提供明确的安全设计目标与验证依据，降低产品开发和认证的重复投入；-为电网企业和储能项目投资者提供可量化的风险评估工具，提升项目决策的科学性；-为第三方检测认证机构提供国际通用的试验方法和评定准则，促进检测结果的国际互认。6.2未来发展展望展望未来，随着电化学储能技术的持续进步和应用场景的不断丰富，IEC62933-5-2标准也将面临持续的修订与扩展需求。预期未来进一步完善的方向包括：面向大规模长时储能（如液流电池、压缩空气与电化学的复合系统）的专门安全要求；针对电池梯次利用和再生利用环节的安全管理框架；以及面向新能源场站配储、用户侧分布式储能等多元化场景的差异化安全指标等。与此同时，随着人工智能和大数据分析技术在储能运维中的逐步应用，如何将数据驱动的智能诊断手段与标准化的安全验证方法有机衔接，也将成为IEC/TC120后续工作的重点方向。可以预见，IEC62933-5-2将为全球电化学储能产业的优质、安全和可持续发展提供坚实的技术支撑，在保障能源安全转型方面发挥日益重要的作用。参考文献[1]IEC62933-5-2:2025,Electricalenergystorage(EES)systems-Part5-2:Safetyrequirementsforgrid-integratedEESsystems-Electrochemical-basedsystems,InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEC62933-5-1:2024,Electricalenergystorage(EES)systems-Part5-1:Safetyconsiderationsforgrid-integratedEESsystems-Generalspecification.[3]IEC61508:2010,Functionalsafetyofelectrical