退役电动车电池梯次利用作家庭储能

退役电池包为何受到关注

电动车动力电池是一种容量大、制造精良的储能装置。根据 UL 的说明 （打开外部网站），电池包在车上寿命结束时，通常仍保有约 80% 的原始容量，往往超过一台专用家庭储能电池。报废车辆的电池包流入拆车市场，价格远低于全新的固定式储能电池。

真正的障碍在于通信。每个电池包都配有电池管理系统（BMS） （打开外部网站），负责测量电芯电压和温度，并决定电池包可以安全地执行哪些操作；它通过 CAN 总线 （打开外部网站）（车辆各控制器之间的有线网络）以车企自有的报文格式进行通信。家用混合逆变器则要求另一套电池协议，通常是其认可的电池品牌所用的协议。Battery-Emulator 等项目的作用，就是在两者之间进行转换，详见下一节。

我们也见过佛罗里达州一位业主将 Nissan Leaf 的电池与光伏逆变器集成使用。该项目并非我们承接，我们无法评价其设计、许可或保险情况。这说明有能力的技术人员可以让此类系统运行起来，但并不说明其结果符合下文所述的规范。

这一思路本身有其价值。无论是停放中的电动车电池，还是已从车上退役的电池，都可以作为灵活的储能资源：停电时为住宅供电，储存太阳能以备后用，并削减用电高峰负荷，进而可能减少电力公司为高峰时段建设的发电容量。关于车网互动（V2G）的综述 （打开外部网站）将上述各项列为潜在效益。本系列的主文章对此作了完整论述，并说明其成本与尚待解决的问题。我们的立场是：这些效益应通过标准和经认证的产品来实现，使此类储能安全、常规化，而不是依靠临时拼装的系统。

Battery-Emulator 的作用及其作者的警示

Battery-Emulator （打开外部网站） 是一个采用 GPL-3.0 许可证的开源项目。按项目自己的说法，它使电动车电池包能够改作固定式储能，在电动车电池与家用逆变器之间充当“转换层”。它运行在小型微控制器板上，通过 CAN 读取电池包 BMS 的数据，再以逆变器所支持的电池类型向逆变器呈现。

该项目对自身局限说明得相当坦率，其警示内容本身就是对风险的最好概括。以下内容摘自 Battery-Emulator 项目文档 （打开外部网站）及其安装指南 （打开外部网站）。

• 本项目要求具备合格电工的技能以及一般的 IT 知识；高压作业具有危险性。
• 几乎所有安全功能都依赖通信数据，因此电芯外壳损坏、电芯破裂或漏液、腐蚀等物理故障无法通过软件发现，须依靠熔断器和定期目视检查。
• 对于高压侧向外壳的漏电，系统依赖逆变器的绝缘电阻检测。
• 拆车电池几乎都来自事故车辆，使用历史不明；任何二手电动车电池包都应在即使起火也不会危及人身安全的位置运行。
• 电动车电池包一般能防溅水，但无法承受大量积水或雨淋；许多锂电池化学体系在约 50 °C 以上会停止充放电。
• 归根结底，系统的全部责任由业主本人承担。

发生故障时，模拟器会停止充放电；在直接控制电池包接触器的情况下，还会将其断开。因此，保护效果取决于电池包 BMS 是否如实报告，以及我们在逆变器绝缘监测等保护功能一文中介绍的逆变器检测。本文仅作原理说明，不涉及接线或配置。

车辆提供、车库却无法提供的保护

动力电池包是作为整车的一个部件来设计的。有几层保护并不在电池包内部，而在其周围的车辆系统中，电池包拆下后这些保护便不复存在。下表列出的是当前电动车的常见做法；各车型设计不同，并非每款电池包都完全如此。

接触器这一层尤其需要注意。接触器 （打开外部网站）是将电池包高压端子与外部连接的大电流继电器；在车上，它须经预充电程序和整车控制器监督的一系列检查后才会闭合。梯次利用系统用一个新的控制器取代了原来的监督者，而这个新控制器从未与该电池包一同接受过评估。

容量也不能作为安全判据。UL 指出，每个退役电池都必须单独评估，因为每个电池在车上经历的充放电条件各不相同。容量读数正常的电池包，仍可能存在碰撞或进水造成的电芯损伤；受损或滥用的锂离子电芯可能发生热失控 （打开外部网站），这是一种自我加热的反应，一旦开始便难以遏制。

适用于梯次利用电动车电池的标准

消防规范现已直接规定电池的再利用。西雅图采用的《国际消防规范》（IFC）第 1207.3.9 节规定，曾用于其他用途（例如电动车驱动）的蓄电池，除非经翻新，否则不得再利用 （打开外部网站），翻新须由按 UL 1974 获认可的电池翻新企业进行。奥斯汀在图纸审查中也适用同一条款。对 NFPA 855（2023 年版）的解读文章指出，该标准有同等要求：梯次利用须由符合 UL 1974 的企业实施，再利用的设备须经修复、测试并获批准；2026 年版的条款编号可能不同，请向主管部门确认。

UL 明确表示，仅分级是不够的：用于固定式储能的梯次利用电池 （打开外部网站）还须通过 UL 1973 认证，整套储能系统须通过 UL 9540 认证。

2021 年版 IRC 第 R328 节的住宅规定要求：通过 UL 9540 认证，单台不超过 20 kWh （打开外部网站）；各单元间距 3 英尺，除非 UL 9540A 数据支持更小间距；设备间、地下室和储藏空间内总量不超过 40 kWh，车库、附属建筑、外墙上和室外不超过 80 kWh。而一个典型的电动车电池包，单个外壳内的容量就远超 20 kWh。

NEC 第 706.20(B) 节另设电压上限：住宅储能系统导体之间或对地电压不得超过 100 伏 （打开外部网站）。电动车电池包的电压通常为数百伏。NEC 对日常维护时带电部件不可触及的设备设有例外，经认证的高压家用电池即依据此类条款；具体措辞请以当地采纳的版本为准。高压家用电池并未被禁止；规范是基于其经认证的封闭式结构而予以接受，而敞开的拆车电池包并不具备这种结构。

纽约市与长岛

自 2025 年 10 月 26 日起，纽约市住宅储能受 1 RCNY 3616-07 （打开外部网站） 管辖，该规则采用 NFPA 855 并加入本市修订。电池只能安装在地面以上的车库或室外，不得安装在居住空间内，每个地块总量不超过 80 kWh。超过 1 kWh 的永久接线系统须通过 UL 9540 认证。根据配套规则 1 RCNY 101-19，每项安装还须申请纽约市建筑局（DOB）开工许可并另行申请电路工程开工许可，需要时产品还须取得 FDNY 认可证书（Certificate of Approval）。允许的安装位置和限额，详见我们的现有太阳能加装储能电池一文。

该规则还直接规定了电池的再利用。第 4.2.10.1 节规定，曾用于其他用途（例如电动车驱动）的蓄电池“不得再利用或改作他用”（shall not be permitted to be reused or repurposed）。因此在纽约市，将拆车电动车电池包用作家庭储能是明令禁止的，而不仅仅是未经认证的问题。

产品认可则是第二道障碍：根据 FDNY 的指南 （打开外部网站），认可证书的申请人须为电池设备制造商或其授权代理，审查依据 UL 1741、UL 1973 和 UL 9540 的测试报告，而自行组装的系统没有其中任何一项。附录注释 A.15.7.3 指出，电动车上的电池不应计入住宅储能总量上限；我们的理解（规则本身并未如此表述）是，这指的是仍装在车上、作为车辆使用的电池，而不是从车上拆下的电池包。

在长岛及纽约州其他地区，由《纽约州住宅规范》（RCNYS）和当地建筑部门管理，部分消防主管还另有要求。认证的逻辑同样适用；请向所在镇或村确认现行版本及地方修订。

保险问题须由您向保险公司确认，我们无法代为答复。我们没有找到任何保险公司就梯次利用家庭电池公开表明的立场。安装任何电池之前，请以书面形式向保险公司咨询；理赔时，未经许可的施工和未经认证的设备都可能受到严格审查。

事故数据反映了什么

我们没有找到关于住宅梯次利用系统火灾的可靠统计，因此不对其发生率作任何判断。现有数据表明，薄弱环节在于系统集成。EPRI、PNNL 与 TWAICE 于 2024 年发表的根本原因研究，针对信息足以分析的固定式储能故障（81 起中的 26 起），将 65% 归因于运行与集成，11% 归因于电芯或模组本身，并发现 72% 发生在施工、调试或投运后头两年内。这些多为专业建造的电网级和商业系统；而自行组装的梯次利用系统属于定制集成、处于投运初期，正是已记录故障最集中的情形。

经认证的商业梯次利用储能确实存在。据 DatacenterDynamics 报道，B2U 在加州运营的储能站使用退役电动车电池包，已通过 UL 9540 认证 （打开外部网站），每个电池均受监测，偏离设计限值时自动断开。它与车库自建系统的区别在于工程设计和测试，而不在于电芯本身。

欧洲对电池数据和梯次利用的做法

欧盟《电池法规》（EU）2023/1542 将梯次利用视为受监管的活动。根据第 14(1) 条，自 2024 年 8 月 18 日起，固定式储能、轻型交通工具（LMT）和电动车电池的电池管理系统 （打开外部网站）须包含决定健康状态和预期寿命的最新参数数据。对该法规的解读指出，电池购买者或其委托的第三方可以只读方式获取这些数据，用途包括评估残值和梯次利用；欧盟读者请以官方文本及实施细则的现状为准。

自 2027 年 2 月 18 日起，在欧盟市场投放的电动车电池、轻型交通工具电池以及 2 kWh 以上的工业电池须具备电池护照 （打开外部网站），即记录电池特性和历史的电子档案；二手资料指出，梯次利用的电池将获得与原护照关联的新护照。

我们的建议

请将电池留在车上。在车上，电池包保有其冷却系统、结构、监控控制器和车企的技术支持；在车辆和充电设备支持的情况下，经认证的双向充电桩可以调用它为住宅提供备用电源。本系列主文章说明了电池留在车上时如何为住宅服务，纽约电动车备用电源和车企为何限制 V2H 两篇文章则介绍了认可的设备及其限制。

• 如需专用储能，请采用混合逆变器搭配作为整套系统通过 UL 9540 认证的电池，并安装在纽约市或当地规定允许的位置。
• 已有微型逆变器系统的，可以交流耦合方式接入混合逆变器，无需更换太阳能板即可加装经认证的电池。
• 在纽约市以外，以梯次利用电芯制造的产品，只有在成品系统通过 UL 9540 认证并符合当地消防规范时才是可行选择；在纽约市，第 4.2.10.1 节已排除再利用的电动车电池。
• 如果您看重开源项目的本地数据访问，请选择具备有公开文档的本地监控接口的设备，而不是模拟电池。

技术上可行不等于获准使用

系统能运行，不代表系统获准使用。自行定制或未经认证的电池接口，按美国规范（包括 NEC、UL 认证要求、电力公司并网规定，以及纽约市的消防规范和 FDNY 认可）一般不属于经认证或获批准的系统，往往根本不被允许。这样做可能使车辆、电池和逆变器的保修失效，并影响保险。逆变器厂家对此有书面说明，例如 Solis 在其认可电池清单中写明，安装清单以外的电池将导致逆变器保修失效 （打开外部网站）。高压直流电可致人死亡，锂离子电池可能起火。

在开展任何工作之前，请咨询主管部门、电力公司、设备制造商和持证专业人员。本文介绍的是这些系统的工作原理以及各层安全保护存在的原因，不构成安装指导。