IEC 62933-4-42023 电能存储（EES）系统.第4-4部分带重复使用电池的电池储能系统（BESS）的环境要求标准立项发展报告

电能存储（EES）系统第4-4部分：带重复使用电池的电池储能系统（BESS）的环境要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EnvironmentalRequirementsforBattery-BasedEnergyStorageSystems(BESS)withReusedBatteries摘要随着全球能源转型加速推进及“双碳”目标深入实施，电能存储（ElectricalEnergyStorage,EES）系统在电力系统调峰调频、可再生能源消纳及分布式能源供给等方面发挥着日益重要的作用。退役动力电池的梯次利用作为提升资源利用效率、降低储能系统全生命周期碳排放的关键路径，已受到国际社会的广泛关注。然而，带重复使用电池的电池储能系统（BESS）在环境安全性、污染防控及生态影响评估方面尚缺乏统一的技术规范与评价依据。国际电工委员会（IEC）于2023年11月正式发布IEC62933-4-4:2023《电能存储（EES）系统第4-4部分：带重复使用电池的电池储能系统（BESS）的环境要求》，该标准系统规定了重复使用电池储能系统的环境条件分类、环境适应性要求、环境风险评估方法和污染防治措施，填补了该领域国际标准空白，为全球范围内梯次利用电池储能系统的环境管理和安全运行提供了权威的技术支撑和规范化指引。本报告就该标准的立项背景、编制历程、技术内容、核心条款及行业应用前景进行系统阐述，以期为相关企业和研究机构的标准实施提供参考。关键词：电能存储系统；重复使用电池；环境要求；国际标准；梯次利用；电池储能系统；IEC62933-4-4Keywords:Electricalenergystoragesystems;reusedbatteries;environmentalrequirements;internationalstandards;echelonutilization;batteryenergystoragesystems;IEC62933-4-4一、引言1.1标准立项背景在全球气候变化应对和能源结构深度调整的时代背景下，可再生能源的大规模开发利用对电力系统的灵活调节能力提出了更高要求。电池储能系统作为构建新型电力系统的关键支撑技术，近年来在全球范围内实现了规模化应用。与此同步，新能源汽车产业的高速增长催生了大量动力电池退役，据国际能源署（IEA）预测，到2030年全球退役动力电池累计规模将超过200万吨。退役电池的梯次利用——即将性能衰减但仍具剩余容量的动力电池经过检测、筛选、重组后应用于储能等对性能要求相对较低的场景——不仅是降低储能系统建设成本的有效途径，更是实现资源循环利用、减少环境污染的战略性选择。然而，重复使用电池的性能离散性大、老化状态差异显著，其在储能系统中的应用面临比新电池更为复杂的安全与环境风险。此类系统在高温、低温、高湿、盐雾、振动等环境条件下，其结构完整性和电化学稳定性可能发生不可预期的劣化，存在电解液泄漏、热失控、有害气体释放等潜在环境危害。在全球范围内，针对带重复使用电池的BESS的环境要求尚无统一的技术标准，各国在环境准入和评价方法上存在明显差异，形成了潜在的技术性贸易壁垒，制约了梯次利用电池储能系统的跨境贸易和国际合作。1.2标准编制意义在此背景下，IECTC120（电能存储系统技术委员会）敏锐把握行业需求，正式启动IEC62933-4-4标准的制定工作。该标准的出台具有多重意义：其一，为带重复使用电池的BESS建立了全球统一的环境性能评价框架，有助于规范梯次利用电池储能产品的环境设计和市场准入；其二，系统的环境风险防控要求可显著降低该类系统在运行过程中的环境事故概率，保障人身和生态安全；其三，为推动退役动力电池的高值化利用和储能产业的绿色可持续发展提供了标准引领，有力支撑全球碳中和目标的实现。二、标准基本信息2.1标准编号及名称-标准编号：IEC62933-4-4:2023-标准名称：电能存储（EES）系统第4-4部分：带重复使用电池的电池储能系统（BESS）的环境要求-英文名称：Electricalenergystorage(EES)systems-Part4-4:Environmentalrequirementsforbattery-basedenergystoragesystems(BESS)withreusedbatteries2.2标准分类与状态该标准归属于IEC62933系列标准的第4-4部分，分类号为环境影响评定类。标准状态为现行（Active），于2023年11月8日正式发布。标准语言版本为英语和法语。该标准的国际标准分类（ICS）编号归属于27.180（风力发电系统和其他能源）及13.020（环境保护）等类别。2.3标准售价与获取方式该标准为电子版加密PDF格式，售价为930.0元人民币。用户下载后约1分钟即可完成获取。文件带有水印保护，需安装FileOpen插件方可阅读，且打开时电脑需保持联网状态。值得注意的是，该标准限制了累计3台电脑的授权使用，总共可打印5次，这一数字版权保护措施旨在防止标准的非法传播和滥用。三、标准技术内容分析3.1标准适用范围IEC62933-4-4:2023适用于使用重复使用电池的电池储能系统，涵盖固定式BESS的设计、安装、运行、维护和退役处置等全生命周期的环境管理要求。该标准适用于以下类型系统：-从电动汽车退役的动力电池经筛选、重组后用于储能的系统-从工业或消费电子领域回收的电池进行梯次利用的储能系统-混合配置新电池与重复使用电池的储能系统-各类应用场景下的固定式BESS，包括电网侧、用户侧及微电网等3.2标准主要内容框架该标准围绕带重复使用电池的BESS的环境要求，构建了系统完整的技术框架，主要内容包括：（1）环境条件分类与等级标准参考IEC60721系列标准的分类方法，根据安装地点（室内/室外）、气候区域（温带/热带/寒带等）、海拔高度等因素，将BESS运行环境条件划分为若干等级，明确了各类环境条件下温度、湿度、气压、太阳辐射、降雨强度等关键参数的限值范围。（2）环境适应性设计要求在此基础上，标准对带重复使用电池的BESS提出了针对性的环境适应性设计要求，包括：在不同环境温度范围下的容量保持率和功率输出能力要求；在高湿环境下的绝缘性能和防凝露设计要求；在盐雾环境中的耐腐蚀防护等级要求；在振动和冲击条件下的机械结构完整性和电气连接可靠性要求等。针对重复使用电池的特性差异，标准特别增加了电池一致性和老化状态对环境适应性影响的评估要求，明确了环境试验前需对重复使用电池进行充分的筛选和配组。（3）环境风险评估与管理这是标准的核心内容之一。标准规定了对带重复使用电池的BESS开展环境风险评估的程序和方法，要求识别系统在正常运行、异常工况及事故场景下的潜在环境危害源（如电解液泄漏、有害气体释放、热失控产物扩散等），并结合系统所在区域的环境敏感性进行分类分级评价。评估方法参考ISO14001环境管理体系和IEC31010风险管理标准的方法论，引入了概率-后果矩阵、故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等系统化分析工具。（4）污染防治与控制要求同时，该标准对带重复使用电池的BESS的污染防治提出了明确要求，涵盖废气排放控制（如可燃气体探测与通风联动、有害气体过滤）、废水处理（如消防废水收集与处理）、固体废物管理（如报废电池的收集、分类和处置）等方面。对于重复使用电池，标准要求建立全生命周期的信息追溯体系，确保报废后的电池能够流向合规的回收处理渠道。（5）环境监测与合规评价标准还规定了BESS在运行过程中的环境监测参数和监测频度，明确了噪声、电磁场、温升等物理性污染因子的控制指标，并对环境合规评价的程序和方法做出了规范。3.3关键技术创新点该标准在编制过程中充分吸纳了全球储能领域的最新科研成果和工程实践经验，在多个方面实现了技术创新和突破：（1）首次构建了重复使用电池储能系统环境要求的国际标准体系。在此之前，国际上尚无专门针对重复使用电池储能系统的环境标准，相关要求要么参照新电池储能系统的标准，要么借用其他工业产品的环境标准，缺乏针对性和适用性。（2）引入基于风险的差异化评价方法。考虑到重复使用电池的初始状态差异较大且老化轨迹难以精确预测，标准摒弃了传统的“一刀切”式技术要求，采用了基于风险等级划分的差异化评价方案，允许在充分论证和风险可控的前提下，对不同类别的系统采取不同的试验验证深度和环境管理措施。（3）建立了电池老化与环境性能的关联模型。标准在附录中给出了重复使用电池老化程度（如容量衰减率、内阻增长率）与环境适应性试验严酷等级之间的对应关系表，为工程实践中的快速评估提供了可操作的技术工具。四、标准制定机构及主要参与单位介绍4.1IECTC120电能存储系统技术委员会IEC62933-4-4:2023由国际电工委员会电能存储系统技术委员会（IECTC120）归口管理。TC120成立于2012年，是IEC负责电能存储系统标准化工作的专业技术委员会，其工作范围涵盖电能存储系统的术语定义、性能测试方法、安全要求和环境要求等方面。TC120的主席和秘书处分别由来自德国和日本的专家担任，委员会汇聚了全球储能领域的顶尖专家和行业代表。TC120下设多个工作组（WG）和项目组（PT），分别负责各子领域标准的研制工作。其中，IEC62933-4-4标准项目组在制定过程中，充分参考了IEC62933-4-1（BESS环境问题的通用要求）和IEC62933-5-2（BESS安全要求）等系列标准的技术框架，确保了标准体系的协调性和一致性。4.2主要参与单位——中国电力科学研究院有限公司（CEPRI）在IEC62933-4-4:2023的编制过程中，中国电力科学研究院有限公司（简称“中国电科院”，CEPRI）作为IECTC120国内技术对口单位的核心支撑机构，深度参与了标准的技术研究和文本编制工作。中国电力科学研究院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的科研机构，是中国电力行业多学科、综合性的科研与开发机构。在储能领域，中国电科院建有国家标准创新基地（新型电力储能）和多个国家级储能试验检测平台，长期从事电池储能系统安全测试、环境适应性评估和梯次利用技术方面的科学研究。在IEC62933-4-4标准的研制过程中，中国电科院主要承担了以下几方面工作：-牵头组织了针对退役动力电池储能系统环境适应性的大规模试验验证，系统积累了中国不同气候区域（如东北寒温带、西北干热区、华南湿热区、西南高原区等）BESS运行的环境参数基础数据；-联合国内高校和电池制造企业开展重复使用电池加速老化与环境应力耦合试验，为建立电池老化状态与环境性能的关联模型提供了重要数据支撑；-主导编写了标准中关于环境风险评估方法的规范性附录，将中国的风险评估方法论成果和国际先进经验进行了有机融合；-组织国内相关单位对标准草案进行了多轮意见征集和试验验证，提出了多项被采纳的技术修改建议。中国电科院专家担任了IECTC120的多项重要职务，在标准制定中发挥了不可替代的引领和协调作用，为提升中国在储能国际标准化领域的话语权和影响力作出了重要贡献。五、标准实施意义与应用前景5.1对产业发展的促进作用IEC62933-4-4:2023的发布实施将深刻影响带重复使用电池的BESS产业链的各环节。对于系统集成商而言，该标准为其产品设计和工程实施提供了明确的环境性能基准，有助于降低因环境适应能力不足导致的产品质量和安全风险。对于电池回收和梯次利用企业，该标准为退役电池在储能领域的环境适用性评估提供了科学依据，有助于提升梯次利用产品的市场竞争力和用户接受度。对于检测认证机构，该标准提供了完整的试验方法和评价准则，促进了第三方检测评估服务的规范化发展。5.2对国际贸易和标准互认的推动作为IEC发布的正式国际标准，IEC62933-4-4:2023将被各成员国转化为国家标准或直接采用，从而为带重复使用电池的BESS的国际贸易和环境合规性评价提供了统一的技术语言和评价基准。这将有效减少因标准差异导致的重复检测和认证成本，促进储能产品和退役电池的国际流通。5.3对可持续发展和碳中和目标的支撑从全生命周期视角来看，带重复使用电池的BESS的环境标准不仅关注系统运行阶段的环境影响，还涵盖了电池回收利用和最终处置阶段的管理要求，这有力地支持了循环经济和碳中和目标的实现。通过延长动力电池的使用寿命并保证其环境安全性，该标准为推动电池产业的绿色低碳循环发展提供了坚实的标准基础。六、结论与展望面向未来，随着退役电池规模的