แบตเตอรี่สำหรับระบบกักเก็บพลังงานในบ้านที่มีคุณสมบัติตามเกณฑ์ควรมีการรับรองอะไรบ้าง

เหตุใดการรับรองด้านความปลอดภัยจึงสำคัญสำหรับแบตเตอรี่ระบบกักเก็บพลังงานในบ้าน

บทบาทสำคัญของการรับรองเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของระบบกักเก็บพลังงานสำหรับที่อยู่อาศัย

เมื่อพูดถึงการป้องกันอันตรายจากแบตเตอรี่สำหรับระบบจัดเก็บพลังงานในบ้าน การรับรองมาตรฐานมีบทบาทสำคัญ ห้องปฏิบัติการที่ไม่ขึ้นตรงกับผู้ผลิตจะตรวจสอบว่าระบบนี้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดในเรื่องไฟฟ้า ความร้อน และความแข็งแรงทางกายภาพหรือไม่ โดยพิจารณาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจทำให้เกิดวงจรลัดวงจร หรือชิ้นส่วนแตกหักได้ การศึกษาที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วแสดงให้เห็นว่า ระบบแบตเตอรี่ที่ได้รับการรับรองสามารถลดเหตุการณ์การร้อนเกินขีดจำกัดที่เป็นอันตรายลงได้ประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบที่ไม่มีการรับรองอย่างเหมาะสม ซึ่งถือว่ามีนัยสำคัญมาก กระบวนการทดสอบนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่ผู้ใช้งานพบเจอในชีวิตประจำวัน รวมถึงไฟกระชากและสภาพอากาศที่ร้อนหรือเย็นจัด ขณะยังคงทำงานได้อย่างปกติในส่วนใหญ่

การป้องกันภาวะการเพิ่มอุณหภูมิอย่างควบคุมไม่ได้และอันตรายจากไฟไหม้ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับจัดเก็บพลังงานในบ้านจะต้องผ่านขั้นตอนการทดสอบหลายขั้นตอนก่อนที่จะถึงมือผู้บริโภค ซึ่งทุกขั้นตอนมีเป้าหมายเพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดเพลิงไหม้ มาตรฐานต่างๆ เช่น UL 9540A จะทำการทดสอบแบตเตอรี่เหล่านี้โดยจำลองสถานการณ์เลวร้ายที่อาจเกิดขึ้นจริงในชีวิตประจำวัน ลองนึกถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ร้อนเกินไป หรือเมื่อเกิดความล้มเหลวที่แพร่กระจายจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง ห้องปฏิบัติการทดสอบอิสระจะนำชุดแบตเตอรี่ไปเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงกว่า 1,000 องศาฟาเรนไฮต์ และเฝ้าสังเกตอย่างใกล้ชิด เช่น การปล่อยก๊าซออกมา และการลุกลามของเปลวไฟ ข้อมูลประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเจ้าหน้าที่ดับเพลิง ที่จำเป็นต้องทราบสิ่งที่คาดว่าจะพบเมื่อเข้าดำเนินการเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบเหล่านี้ ผลลัพธ์จากการทดสอบทั้งหมดนี้จะนำไปสู่การกำหนดกฎระเบียบ NFPA 855 เกี่ยวกับตำแหน่งที่สามารถติดตั้งแบตเตอรี่เหล่านี้ได้ และพื้นที่ว่างที่จำเป็นต้องเว้นไว้รอบๆ เพื่อให้มั่นใจว่ามีการระบายอากาศที่เหมาะสมภายในบ้าน

สร้างความเชื่อมั่นให้ผู้บริโภค ปฏิบัติตามข้อกำหนดของประกันภัย และปรับปรุงกระบวนการอนุมัติใบอนุญาตให้มีประสิทธิภาพ

เครื่องหมายต่างๆ เช่น UL หรือ TÜV Rheinland ให้หลักฐานที่แท้จริงทั้งแก่เจ้าของบ้านและบริษัทประกันภัยว่าสิ่งต่างๆ เป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด รายงานอุตสาหกรรมปี 2024 ระบุว่า บริษัทไฟฟ้าในสหรัฐฯ ส่วนใหญ่ต้องการให้ระบบได้รับการรับรองจาก UL ก่อนที่จะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า โดยประมาณ 93 เปอร์เซ็นต์ มีข้อกำหนดนี้ บริษัทประกันภัยหลายแห่งตอนนี้ขอใบรับรอง IEC 62477-1 เมื่อให้ความคุ้มครองต่อความรับผิดที่อาจเกิดขึ้น เนื่องจากมาตรฐานนี้ยืนยันถึงการป้องกันที่เหมาะสมจากการเกิดอาร์กไฟฟ้าอันตราย และรับประกันว่าระบบปิดการทำงานฉุกเฉินทำงานได้อย่างถูกต้อง ผู้ผลิตก็ได้รับประโยชน์เช่นกัน เพราะการได้รับการรับรองล่วงหน้าสำหรับชิ้นส่วนสามารถลดระยะเวลาในการเข้าสู่ตลาดลงได้ประมาณสี่ถึงหกเดือน โดยข้ามขั้นตอนการตรวจสอบความปลอดภัยระดับเมืองที่มักถูกทำซ้ำโดยไม่จำเป็น เมื่อมาตรฐานต่างๆ เหล่านี้สอดคล้องกับความต้องการของกลุ่มต่างๆ เราจะเห็นอัตราการยอมรับที่รวดเร็วขึ้นโดยรวม โดยไม่ต้องแลกกับข้อกำหนดพื้นฐานด้านความปลอดภัย

การรับรองระดับระบบหลัก: UL 9540 และ IEC 62933 สำหรับแบตเตอรี่ระบบเก็บพลังงานสำหรับบ้าน

ระบบที่ใช้แบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงานในบ้านจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบจากหน่วยงานภายนอกอย่างเข้มงวด เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการดำเนินงานและความเข้ากันได้กับโครงข่ายไฟฟ้า กรอบการรับรองที่สำคัญสามประการที่มีบทบาทหลักในการรับรองระดับระบบสำหรับการติดตั้งในที่พักอาศัย ได้แก่

UL 9540: การประเมินโดยรวมในระดับระบบเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

การรับรองมาตรฐาน UL 9540 ครอบคลุมระบบที่เก็บพลังงาน (ESS) ทั้งระบบ ตั้งแต่การจัดการแบตเตอรี่ การควบคุมอุณหภูมิ ไปจนถึงชิ้นส่วนไฟฟ้าทั้งหมด มาตรฐานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบในการจัดการสถานการณ์ที่เกิดการชาร์จเกินขีดจำกัดปกติ (สูงสุดถึง 120% ของความจุ) รวมถึงการทนต่ออุณหภูมิสุดขั้ว ตั้งแต่ลบ 20 องศาเซลเซียส ไปจนถึงบวก 50 องศาเซลเซียส ตามผลการวิจัยที่ดำเนินการโดย UL Solutions เอง ระบบที่ผ่านกระบวนการรับรองนี้มีปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมความร้อนลดลงประมาณ 38 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทดสอบภายใต้สภาวะที่จำลองการใช้งานหนักเป็นระยะเวลาเทียบเท่ากับ 10 ปี เมื่อเทียบกับระบบที่คล้ายกันแต่ไม่ได้รับการรับรอง

UL 9540A และการทดสอบการลุกลามของไฟ: สนับสนุนการปฏิบัติตาม NFPA 855

มาตรฐานเสริม UL 9540A ประเมินประสิทธิภาพการควบคุมไฟไหม้ โดยวัดการปล่อยก๊าซและอัตราการลุกลามของภาวะความร้อนเกินควบคุม (thermal runaway) ระบบที่ได้รับการรับรองต้องจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิไม่เกิน 150°C ในโมดูลที่อยู่ติดกันระหว่างการจำลองความล้มเหลวแบบต่อเนื่อง ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สนับสนุนโดยตรงต่อข้อบังคับการลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ตาม NFPA 855 สำหรับการติดตั้งในบ้านเรือน

IEC 62933: มาตรฐานสากลที่กำลังเกิดขึ้นสำหรับความปลอดภัยของระบบจัดเก็บพลังงานแบบบูรณาการ

IEC 62933 ถูกนำไปใช้แล้วใน 72 ประเทศ โดยให้กรอบข้อกำหนดด้านความปลอดภัยระหว่างประเทศสำหรับระบบแบตเตอรี่จัดเก็บพลังงานในบ้านที่ทำงานร่วมกับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยลดการบิดเบือนฮาร์มอนิกลง 62% เมื่อเทียบกับกรอบแนวทางก่อนหน้า ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการปกป้องเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านระหว่างรอบการชาร์จ-คายไฟที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง

มาตรฐานระดับชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่ระบบจัดเก็บพลังงานในบ้าน

UL 1642: ความปลอดภัยของเซลล์ลิเธียมและการทนต่อสภาพการใช้งานที่ผิดปกติ

UL 1642 กำหนดหลักเกณฑ์ความปลอดภัยพื้นฐานสำหรับเซลล์ลิเธียม โดยต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดภายใต้สภาวะอุณหภูมิสุดขั้ว การบดอัด และการชาร์จเกิน ซึ่งการประเมินเหล่านี้ช่วยป้องกันความล้มเหลวที่รุนแรง เช่น การเกิดภาวะความร้อนควบคุมไม่ได้ (thermal runaway) ซึ่งเป็นมาตรการป้องกันที่สำคัญ เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคิดเป็น 65% ของการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานในบ้าน (Clean Energy Council 2023)

UL 1973: เกณฑ์การออกแบบสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่แบบติดตั้งถาวรและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

UL 1973 มุ่งเน้นไปที่ระบบกักเก็บพลังงานแบบติดตั้งถาวร กำหนดให้มีอายุการใช้งานทนทานมากกว่า 10 ปี โดยผ่านการทดสอบการเสื่อมสภาพเร่งรัดและเกณฑ์ประสิทธิภาพ ผลการทบทวนงานวิจัยในปี 2024 พบว่า ระบบซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน UL 1973 มีเหตุการณ์การลดลงของความจุน้อยลง 32% เมื่อเทียบกับทางเลือกที่ไม่ได้รับการรับรอง ในช่วงระยะเวลาห้าปี

UL 2054 และ IEC 62619: การประเมินเปลือกหุ้มแบตเตอรี่ การป้องกันวงจรไฟฟ้า และความปลอดภัยในอุตสาหกรรม

UL 2054 ตรวจสอบความสมบูรณ์ทางกลของเปลือกแบตเตอรี่ต่อการกระแทกและปัจจัยแวดล้อม ในขณะที่ IEC 62619 เพิ่มโปรโตคอลความปลอดภัยทางไซเบอร์สำหรับระบบจัดการแบตเตอรี่ ร่วมกันแล้ว มาตรฐานเหล่านี้ช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ โดยกำหนดให้มีการป้องกันวงจรซ้ำซ้อนที่สามารถตัดข้อผิดพลาดภายใน 50 มิลลิวินาที

IEC 62133: มาตรฐานอ้างอิงระดับโลกสำหรับเซลล์แบบปิดผนึกพกพาในระบบรวม

แม้เดิมทีจะออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์พกพา แต่ IEC 62133 ได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับโมดูลแบตเตอรี่ที่ประกอบล่วงหน้า ซึ่งใช้ในระบบพลังงานสำหรับบ้าน การทดสอบความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและการรั่วซึม ทำให้มั่นใจได้ถึงการใช้งานอย่างปลอดภัยในการติดตั้งในโรงรถหรือใต้ดิน ซึ่งมักมีความชื้นเกินกว่า 80% RH

การปฏิบัติตามข้อกำหนดระหว่างประเทศและระดับภูมิภาคเพื่อเข้าสู่ตลาดทั่วโลก

การดำเนินการตามกรอบข้อกำหนดด้านสากลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการจัดจำหน่ายแบตเตอรี่เก็บพลังงานสำหรับบ้านในตลาดโลก การปฏิบัติตามข้อกำหนดของแต่ละภูมิภาคจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติเหมาะสม พร้อมทั้งแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัย สิ่งแวดล้อม และด้านลอจิสติกส์ที่เกิดขึ้นจากการค้าข้ามพรมแดน

เครื่องหมาย CE และกรอบระเบียบข้อบังคับของสหภาพยุโรปสำหรับระบบเก็บพลังงานสำหรับบ้าน

เครื่องหมาย CE ยังคงเป็นข้อกำหนดบังคับสำหรับการเข้าสู่ตลาดยุโรป เพื่อยืนยันความสอดคล้องกับแนวทางด้านความปลอดภัย ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และด้านสิ่งแวดล้อมของสหภาพยุโรป ตามที่ระบุไว้ในแนวทางการปฏิบัติตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์สหภาพยุโรป การรับรองนี้จำเป็นต้องมีการทดสอบโดยหน่วยงานภายนอกอย่างเข้มงวดสำหรับระบบเก็บพลังงานสำหรับที่อยู่อาศัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่รวมส่วนประกอบโฟโตโวลเทอิก

การปฏิบัติตาม RoHS: การจำกัดสารอันตรายในการผลิตแบตเตอรี่

ข้อจำกัด RoHS ห้ามใช้ตะกั่ว แคดเมียม และวัสดุพิษอื่นๆ ในการผลิตแบตเตอรี่ ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานสิ่งแวดล้อมระดับโลกสำหรับการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ ระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับบ้านที่เป็นไปตามข้อกำหนดแสดงให้เห็นถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง ขณะเดียวกันก็ปฏิบัติตามโปรโตคอลการรีไซเคิลและกำจัดอย่างเข้มงวดใน 27 ประเทศสมาชิกสหภาพยุโรป

UN 38.3: การรับรองความปลอดภัยในการขนส่งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วโลก

การรับรองตามมาตรฐานขององค์การสหประชาชาตินี้ยืนยันความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระหว่างการขนส่ง โดยต้องผ่านการทดสอบจำลองระดับความสูง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการกระแทกได้สำเร็จ การปฏิบัติตามข้อกำหนดนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถจัดส่งทั่วโลกได้อย่างปลอดภัย และช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ในการดำเนินงานด้านโลจิสติกส์ทางอากาศและทางทะเล ผ่านมาตรการป้องกันอันตรายที่เป็นมาตรฐาน

หน่วยงานรับรองที่เชื่อถือได้: UL, TÜV, Intertek และ SGS สำหรับแบตเตอรี่ระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับบ้าน

UL Solutions: ประตูสู่การได้รับการอนุมัติในตลาดอเมริกาเหนือ

เมื่อพูดถึงการนำแบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บพลังงานในบ้านมาวางจำหน่ายทั่วอเมริกาเหนือ UL Solutions ถือเป็นหน่วยงานรับรองมาตรฐานชั้นนำ โดยมาตรฐาน UL 9540 ของบริษัทครอบคลุมด้านความปลอดภัยที่สำคัญของระบบเหล่านี้ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบสามารถจัดการกับไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัย และลดความเสี่ยงจากอัคคีภัยตามความเป็นไปได้ ข้อมูลจากรายงานการรับรองระบบจัดเก็บพลังงานปี 2023 ระบุว่า ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองจาก UL โดยทั่วไปจะได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานท้องถิ่นเร็วกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีการรับรองประมาณ 34 เปอร์เซ็นต์ เหตุผลคือ ระบบซึ่งผ่านการรับรองแล้วมีความสอดคล้องกับมาตรฐานสำคัญอยู่แล้ว เช่น รหัสป้องกันอัคคีภัย NFPA 855 และกฎระเบียบด้านอาคารของเทศบาลต่างๆ ทำให้ประหยัดเวลาในกระบวนการติดตั้ง ทั้งสำหรับช่างติดตั้งและเจ้าของบ้าน

TÜV Rheinland และ Intertek: ผู้นำด้านการรับรองสากล

องค์กรทดสอบชั้นนำต่างๆ ทั่วโลกให้การรับรองที่สำคัญสำหรับแบตเตอรี่เก็บพลังงานสำหรับบ้านเรือนที่ติดตั้งอยู่ทั่วทั้งยุโรปและภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิก ยกตัวอย่างเช่น TÜV Rheinland ซึ่งใบรับรอง IEC 62619 ของพวกเขานั้นประเมินความปลอดภัยของแบตเตอรี่อุตสาหกรรมเมื่อถูกใช้งานภายใต้สภาวะสุดขีด ในขณะเดียวกันเครื่องหมาย ETL จาก Intertek ก็แสดงว่าผลิตภัณฑ์นั้นเป็นไปตามข้อกำหนด UL ที่สำคัญ และยังสอดคล้องกับกฎระเบียบแรงดันต่ำของสหภาพยุโรปด้วย เมื่อพิจารณาข้อมูลจริงจากหน้างานติดตั้งล่าสุด เราพบปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ นั่นคือ แบตเตอรี่ที่ได้รับการรับรองทั้งจาก TÜV และ Intertek มักจะมีปัญหาการรับประกันน้อยลงประมาณ 27% เพราะผู้ผลิตดำเนินการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดมากขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต สิ่งนี้สมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาว สำหรับผู้บริโภคที่ต้องการความมั่นใจในการลงทุนของตนเอง

SGS ในฐานะผู้ตรวจสอบอิสระ

บริษัทรับรองมาตรฐานชั้นนำที่ตั้งอยู่ในสวิตเซอร์แลนด์ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับกระบวนการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านข้ามภูมิภาคได้อย่างราบรื่น โดยการทดสอบพร้อมกันตามมาตรฐานความปลอดภัยในการขนส่ง UL, IEC และ UN 38.3 ระบบซึ่งได้รับการรับรองจาก SGS โดยทั่วไปสามารถเข้าสู่ตลาดได้เร็วกว่าถึง 15% ในสภาพแวดล้อมที่มีระเบียบข้อบังคับซับซ้อน เช่น ออสเตรเลียและญี่ปุ่น ตามข้อมูลการติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานข้ามพรมแดนในปี 2024

คำถามที่พบบ่อย

ใบรับรองความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับแบตเตอรี่เก็บพลังงานในบ้านมีอะไรบ้าง

ใบรับรองความปลอดภัยที่สำคัญ ได้แก่ UL 9540, UL 9540A, IEC 62933, UL 1642, UL 1973, UL 2054, IEC 62619 และ IEC 62133

ทำไมการรับรองตามมาตรฐาน UL 9540 จึงมีความสำคัญ

UL 9540 ทำให้มั่นใจได้ถึงการประเมินด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบกักเก็บพลังงานอย่างครอบคลุม ช่วยลดเหตุการณ์การสะสมความร้อน

การรับรองต่างๆ ส่งผลต่อระยะเวลาการอนุมัติผลิตภัณฑ์อย่างไร

ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองมักจะได้รับการอนุมัติเร็วกว่า โดยระบบที่ได้รับการรับรองจาก UL โดยทั่วไปจะใช้เวลาน้อยลงถึง 34% ในการดำเนินการอนุมัติในอเมริกาเหนือ