动力电池 E-Mark 认证:UN R100.03 REESS 全项试验与办理指南
导语:E-Mark 是联合国欧洲经济委员会(UNECE)体系下的型式批准标志,全球约 60 个国家或地区相互认可,一次认证可通行多数主要市场。对动力电池而言,核心依据是 UN ECE R100.03 第二部分,认证对象为可充电电能存储系统(REESS)。本文逐条拆解 10 项强制试验、4 项设计要求、样品限制与办理流程,并厘清 R136 与 UN 38.3 的适用边界。
一、什么是 E-Mark,动力电池适用哪些法规
E-Mark 的来源。 E-Mark 认证依据欧洲经济委员会(ECE)在日内瓦签署并颁布的 ECE 法规实施,是针对汽车零部件(包括汽车电子产品)的批准制度。欧洲经济委员会是联合国的分支机构,成员为欧洲国家,同时也包括部分欧洲以外的国家。目前全球约有 60 个国家或地区接受并认可 E-Mark 认证,且任一成员国颁发的证书在其他成员国相互认可。也正因如此,E-Mark 常被称为 ECE 认证。 动力电池的法规映射。 同一块电池在不同环节、不同市场面对的法规并不相同,混淆是导致认证返工的主要原因:
| 法规 | 适用对象 | 认证性质 | 核心关注 |
|---|---|---|---|
| UN ECE R100.03 第二部分 | M 类、N 类道路车辆(四轮乘用车、商用车)的 REESS | 型式批准,取得 E-Mark | 机械、温度、电气安全;REESS 安全 |
| UN R136 | L 类车辆(两轮、三轮、轻四轮车,设计速度 >6 km/h)的 REESS | 型式批准,取得 E-Mark | 动力总成电气安全 + 电池系统安全 |
| UN 38.3 | 锂离子电芯与电池组的运输环节 | 运输合规(强制) | 高度、温度、振动、冲击、短路、过充 |
| EN 50604-1 | 电动自行车/滑板车等轻型电动车用电池产品 | 产品安全 | 电气、机械、热安全 |
| GB 38031(中国市场) | 新能源汽车及关键部件 | 公告检验(强制) | 电池包/系统热安全、电气安全 |
关键提示:三者并列,不可互相替代。 出口欧盟的动力电池通常需要同时满足 R100 或 R136(市场准入)、UN 38.3(运输)、EN 50604-1(产品安全)各自的要求。实务中最常见的问题是:企业完成了 GB 38031 强检,认为差异不大即可直接用于欧盟申报;或取得 E-Mark 后就认为运输合规已解决。两者都不成立。 车辆类别划分(依 R.E.3 附件 7):
| 类别 | 定义 | 适用法规 |
|---|---|---|
| L 类 | 少于 4 轮的机动车辆 | R136 |
| M 类 | 至少有 4 个轮子,主要目的为载运乘客的动力驱动车辆 | R100 |
| N 类 | 至少有 4 个轮子,主要目的为载运货物的动力驱动车辆 | R100 |
| O 类 | 拖车(包括半挂车) | — |
| 大型车辆 | M2 | R100 |
| 小型车辆 | M1、N1 及 O1 | R100 |
R100 第二部分的适用范围与排除项:
- 适用于装配一个以上电力驱动系统、最大电力传动速度超过 25 km/h、且非永久连接至充电系统的 M 类和 N 类道路车辆的 REESS。
- 本法规不包括公路车辆碰撞后的安全要求。
- 不适用于为发电机和/或照明和/或其他车辆辅助设备提供动力的 REESS。
R136 第二部分的适用范围与排除项:
- 适用于类别 L 道路车辆的最大电力传动速度超过 6 km/h、且非永久连接至充电系统的 REESS。
- 不适用于为发电机和/或照明和/或其他车辆辅助设备提供动力的 REESS。
- 覆盖 L1e 至 L7e:L1e 两轮轻便摩托车、L2e 三轮轻便摩托车、L3e 两轮摩托车、L4e 边三轮摩托车、L5e 性能更高的三轮机动车、L6e 轻四轮车(最高 45 km/h、整备质量不超过 425 kg 不含电池)、L7e 重四轮车。
二、UN R100.03 十项强制试验逐项拆解
总览表
| 序号 | 附录号 | 试验名称 | 试验方法条款 | 核心考察 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Annex 9A | 振动试验 | 6.2 | 模拟车辆行驶振动下的结构与电气完整性 |
| 2 | Annex 9B | 热冲击与循环试验 | 6.3 | 快速温度变化耐受能力 |
| 3 | Annex 9C | 机械冲击 | 6.4.1.2 | 车辆惯性载荷/碰撞场景耐受 |
| 4 | Annex 9D | 机械完整性 | 6.4.1.3 | 接触载荷(100 kN 挤压)下的安全 |
| 5 | Annex 9E | 耐火性 | 6.5 | 外部火灾下的逃生时间保障 |
| 6 | Annex 9F | 外部短路保护 | 6.6 | 短路保护功能有效性 |
| 7 | Annex 9G | 过充保护 | 6.7 | 过充保护系统性能 |
| 8 | Annex 9H | 过放保护 | 6.8 | 过放保护系统性能 |
| 9 | Annex 9I | 过温保护 | 6.9 | 过温保护与冷却系统策略 |
| 10 | Annex 9J | 过流保护 | 6.10 | 异常大电流下的保护措施 |
Rev.3 的三个关键变化(务必在方案阶段确认适用版本):
- 新增过流保护试验(9J),强制试验数量由 9 项增至 10 项。
- 多项试验要求开始前电池须满充(振动、热冲击循环、机械冲击、机械完整性、外部短路、过充),并统一新增 no venting(不得排气) 验收判据。
- 耐火性新增 LPG 燃气 burner 试验方法,可选择汽油或 LPG 作为火源;LPG 方法需额外测量火焰温度,且不含间接暴露阶段,直接暴露时间延长至 2 分钟。
通用试验条件(适用于多数项目): 环境温度 20±10℃;试验开始时 SOC 应为 50% 以上;试验开始时所有与试验结果相关、影响被测设备功能的保护装置均应运行(过温保护试验除外,因需停用冷却系统)。电解质泄漏的证据应通过目视检查验证,不需拆卸被测设备的任何部分。 1. 振动试验(Annex 9A / 6.2) 被测设备承受正弦波形的振动,对数扫描在 7 Hz 和 50 Hz 之间进行,并在 15 分钟内返回 7 Hz。该循环应在制造商规定的 REESS 安装方向的垂直方向上重复 12 次,总计 3 小时。扫频过程中加速度由 10 m/s² 扫至 2 m/s²;环境温度 22±5℃。根据制造商要求,可使用更大加速度与更高最大频率。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂(仅适用于高压 REESS)、着火、爆炸。
- 高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V。
- 试验后进行标准放电与标准充电(若不受被测设备阻碍),放电后最少休息 30 分钟,并以试验环境温度下 1 小时观察期结束。
2. 热冲击与循环试验(Annex 9B / 6.3) 被测设备先在等于 60±2℃ 或更高(若制造商要求更高)的试验温度下储存至少 6 小时,再在等于 −40±2℃ 或更低(若制造商要求更低)的试验温度下储存至少 6 小时。两个试验温度极限之间的最长时间间隔为 30 分钟——这一点对环境箱的升降温能力要求很高,往往是实验室能力的第一道门槛。重复该程序直至至少完成 5 个循环,之后在 20±10℃ 下保存 24 小时。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂(仅高压 REESS)、着火、爆炸。
- 试验后 22±5℃ 保持 24 小时,进行标准放电与标准充电,最终以 1 小时观察期结束。
3. 机械冲击(Annex 9C / 6.4.1.2) 按制造商的选择,可执行基于车辆的测试、基于组件的测试,或两者任意组合,针对不同行驶方向进行。 基于组件的测试: 被测设备按法规表 1 至表 3 规定的加速度通道减速或加速(最大加速度约 28 g、作动时间 100~120 ms)。技术服务部门应与制造商协商决定在正方向、负方向还是两个方向进行试验。对每个特定试验脉冲可使用单独的试样,脉冲值应在表 1 至表 3 规定的最小值与最大值范围内;经制造商建议,可采用更高的冲击水平和/或更长的持续时间。试验后 1 小时观察期结束。进行基于组件的测试后,应通过支架固定被测设备,且其组件应保留在其边界内。 基于车辆的测试: 安装在经受车辆碰撞试验的车辆上的 REESS 可以此方式证明,按 R12 附件 3 或 R94 附件 3(正面碰撞)以及 R95 附件 4(侧面碰撞)的规定执行。位于乘客舱内的 REESS 必须保留在安装位置,其组件应保留在 REESS 边界内。碰撞过程中或之后,位于乘客舱外的 REESS 的任何部分均不得进入乘客舱。必要时可在物理保护装置(外壳)上施加适当涂层,以确认碰撞是否导致电解液泄漏。除非制造商提供区分不同液体的方法,否则所有液体泄漏均视为电解质。
- 验收:不得出现着火、爆炸、电解质泄漏。基于车辆的测试下,从撞击开始至撞击后 30 分钟内不得有电解质从 REESS 溢出到乘客舱内;基于组件的测试下,从 REESS 泄漏到车厢外部的电解质容量不得超过体积的 7%(敞开型牵引电池不超过 5 升)。高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V,或满足 IPXXB。
4. 机械完整性(Annex 9D / 6.4.1.3) 仅适用于打算安装在 M1 和 N1 类车辆上的 REESS。 车辆特定测试: 当 REESS 安装在从车辆后缘垂直于中心线、且向前平行于该直线 300 mm 的位置时,应向技术服务部门证明其在车内的机械完整性。可基于车辆的动态测试(按 R12/R94 附件 3 与 R95 附件 4),也可车辆特定组件测试——制造商可根据实际碰撞试验或模拟数据决定替换挤压力。 车辆特定组件测试 / 基于组件的测试: 除非另有规定,使用至少 100 kN 但不超过 105 kN 的力,在阻力板与挤压板之间挤压被测设备;起始时间小于 3 分钟,保持时间至少 100 ms 但不超过 10 s。经制造商要求可施加更高挤压力、更长起始时间与保持时间或组合。力的施加方向由制造商与技术服务部门共同决定,考虑 REESS 相对于其安装方向的水平与垂直方向。挤压板尺寸 600 mm × 600 mm 或更小。REESS 应安装在两平面之间:垂直于车辆中心线、距车辆前边缘向后 420 mm 处;以及垂直于车辆中心线、距车辆后边缘向前 300 mm 处。
- 验收:不得出现着火、爆炸、电解质泄漏。基于车辆测试下撞击后 30 分钟内不得有电解质溢出至乘客舱;基于组件测试下泄漏电解质不超过体积 7%(敞开型不超过 5 升)。高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V 或满足 IPXXB。
5. 耐火性(Annex 9E / 6.5) 适用于含有易燃电解液的 REESS。若 REESS 下外壳离地超过 1.5 米,则不需做此项试验。试验温度至少 0℃;SOC 50% 以上;所有相关保护装置应运行。 试验布置: 应按制造商的设计意图将被测设备放置在盘上方的格栅台上。格栅台采用直径 6–10 mm、间距 4–6 cm 的钢条建造,必要时可由扁钢支撑。基于组件的测试应尽可能安装在模拟实际安装条件的夹具中,除 REESS 一部分材料外不得使用任何易燃材料。燃油盘尺寸应超过被测设备水平投影至少 20 cm 但不超过 50 cm;试验开始时盘侧壁不应突出液面高度 8 cm 以上;燃油水平面与被测设备底部距离约 50 cm。 四个阶段:
| 阶段 | 内容 |
|---|---|
| A 预热 | 盘内燃料在距被测设备至少 3 m 处点燃,预热 60 秒后将盘置于被测设备下方 |
| B 直接暴露 | 被测设备在自由燃烧燃料中暴露于火焰 70 秒 |
| C 间接暴露 | 盘被隔板覆盖,隔板高度为燃油着火前所测液面高度以上 3±1 cm,由耐火材料制成,砖间无缝隙但以不阻塞砖孔的方式支撑在燃油盘上,框架长宽比盘内部尺寸小 2–4 cm 以留通风;暴露 70 秒 |
| D 试验结束 | 盖有隔板的盘移回原位,不得熄灭被测设备,移开盘后观察至表面温度降至环境温度或至少 3 小时 |
若燃料温度至少 20℃,试验包含 B–D 三个阶段;否则包含 A–D 四个阶段。Rev.3 新增 LPG burner 方法时,需额外测量火焰温度,不含间接暴露阶段,直接暴露时间延长至 2 分钟。
- 验收:被测设备不得爆炸(注意此处判据为「不爆炸」,与其他项目的「不起火、不爆炸」表述不同)。
6. 外部短路保护(Annex 9F / 6.6) 试验开始时所有用于充电和放电的主接触器均应闭合,以表示可能的主动驱动模式以及实现外部充电的模式。若一次测试无法完成,则应进行两次或更多次测试。被测设备正负极相互连接产生短路,连接电阻不超过 5 mΩ(短路电阻需记录)。短路条件持续至确认 REESS 中断或限制短路电流的保护功能运行为止,或在被测设备外壳上测得的温度稳定后至少一小时(1 小时内温度梯度变化小于 4℃)。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂(仅高压 REESS)、着火、爆炸。高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V。
- 短路终止后进行标准放电与标准充电(若不受阻碍),以 1 小时观察期结束。
7. 过充保护(Annex 9G / 6.7) 试验开始时所有用于充电的主接触器应闭合。应禁用试验设备的充电控制限值。被测设备以至少 1/3C 的电流充电,但不得超过制造商规定的正常工作范围内最大电流。充电持续至被测设备(自动)中断或限制充电为止。若自动中断功能无法运行或不存在,则继续充电至被测设备充至其额定容量的两倍。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂(仅高压 REESS)、着火、爆炸。高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V。
- 充电终止后进行标准放电与标准充电(若不受阻碍),以 1 小时观察期结束。
8. 过放保护(Annex 9H / 6.8) 试验开始时所有相关主接触器闭合。放电以至少 1/3C 的速率进行,但不得超过制造商规定的正常工作范围内最大电流。放电持续至被测设备(自动)中断或限制放电为止。若自动中断功能无法运行或不存在,则继续放电至额定电压的 25% 为止。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂(仅高压 REESS)、着火、爆炸。高压 REESS 试验后绝缘电阻不小于 100 Ω/V。
- 放电终止后应进行标准充电(若不受阻碍),以 1 小时观察期结束。
9. 过温保护(Annex 9I / 6.9) 关键前置条件:若 REESS 装有冷却功能,且 REESS 在冷却系统不工作的情况下仍能正常工作,则应在试验中停用冷却系统。 试验期间应在电池附近的外壳内连续测量温度(可使用车载传感器,位置由制造商与技术服务部门协商一致)。试验开始时所有相关保护装置应运行,除了被停用的冷却系统。以稳定电流连续充放电,使电池温度尽快升高。被测设备置于对流烘箱或环境试验舱中,温度逐渐升高直至触发保护或达到极限。 10. 过流保护(Annex 9J / 6.10) Rev.3 新增项。系统在异常大电流工况下须触发有效保护措施(如熔断器断开、BMS 限流),验证快速充电(尤其是超快充场景)下的保护有效性。
- 验收:不得出现电解质泄漏、破裂、着火、爆炸,且保护功能动作有效。
标准循环的定义(贯穿多项试验):
| 环节 | 定义 |
|---|---|
| 标准循环 | 由标准放电与标准充电组成 |
| 标准放电 | 包括终止标准在内的放电程序由制造商定义;如未指定,放电电流应为 1C |
| 放电限值(终止电压) | 由制造商指定 |
| 放电后休息期 | 最少 30 分钟 |
| 标准充电 | 包括终止标准在内的充电程序由制造商定义;如未指定,充电电流应为 C/3 |
三、四项设计要求(文件准备环节的重点)
与 GB 38031 强调试验项目不同,R100.03 在设计层面提出明确要求。技术文件必须说明电池包具备下列设计,测试前即需完成核查:
| 设计要求 | 具体内容 | 验证方式 |
|---|---|---|
| 低温保护 | 电池包需具备低温保护设计 | 设计文件说明 + 过温保护试验条件确认 |
| 电池失效警告 | 电池包需具备电池功能失效时的警告机制 | BMS 告警逻辑设计与功能演示 |
| 热事件警告 | 电池包需具备电池发生热事件时的警告机制 | 告警逻辑设计与功能演示 |
| 热扩散 | 若发生单个电池热失控而导致热扩散,需于危险发生前 5 分钟触发警示功能 | 告警逻辑 + 热扩散验证 |
这四项是文档审查阶段的硬性门槛。 送检前应准备:REESS 规格书、BMS 及其保护功能说明、充放电限值、车辆内的安装方式与安装方向。前两项是绝大多数客户首次送检时卡住的地方——试验可能全部通过,但因技术文件描述不充分而被要求补充或整改,直接拉长整体周期。建议在送检前完成一次文件预审。
四、样品与方案准备
样品尺寸与质量限制
| 项目 | 限制 |
|---|---|
| 最大试样尺寸 | 1200 × 1100 × 1000 mm |
| 最大试样质量 | 500 kg |
| 单体级/模组级送检 | 法规允许部分试验在模组或子系统上执行,前提是能证明其具备代表性;须在试验开始前与技术服务部门及审批机构达成一致 |
| 机械冲击试样数量 | 每个特定试验脉冲可使用单独的试样 |
送检前必须确认的技术输入:
- REESS 规格书(额定容量、额定电压、SOC 定义、充放电限值)
- BMS 及保护功能说明(过充、过放、过温、过流、短路保护逻辑与阈值)
- 充放电限制参数(终止电压、终止电流、最大充电倍率)
- 车辆内的安装方式与安装方向(决定振动方向与机械冲击方向)
- 若申请 R136 且电池为可拆卸式,需明确可拆卸电池的相关要求
- 若电池安装在 M1/N1 车辆上,需提供机械完整性验证的车辆特定参数
五、认证办理流程与周期
标准六步流程
- 认证申请 —— 填写认证申请表,明确产品型号、法规版本、拟申请的认证范围。
- 准备资料 —— 提供产品技术文件,包括 REESS 规格书、BMS 与保护功能说明、充放电限值、安装方式与方向,以及四项设计要求的说明文件。
- 样品测试 —— 实验室按确认的试验方案进行测试,输出原始数据与照片视频记录。
- 编写报告 —— 依据规范的产品描述与合格的测试数据编制测试报告。
- 报告审核 —— 报告递交发证国技术服务机构(如德国 KBA、荷兰 RDW 等)审核。
- 证书签发 —— 审核通过后由发证机构签发 E-Mark 证书。
周期参考
| 环节 | 参考周期 |
|---|---|
| 试验周期 | 约 4 周(视测试项目组合与样品状态) |
| 报告编制与审核 | 2–4 周 |
| 整体建议预留 | 8–12 周 |
说明:若采用基于车辆的测试(Annex 9C/9D 车辆特定测试),周期取决于整车碰撞试验安排,通常显著长于组件级测试。建议在方案阶段与技术服务部门确认采用哪种测试路径。
互认范围:E-Mark 由 UNECE 体系签发,任一缔约方颁发的证书在全体缔约方相互认可,一次认证可通行约 60 个国家或地区,可显著降低多国重复认证成本。 R100.02 → R100.03 换证提醒
| 时间节点 | 状态 |
|---|---|
| R100.03 生效起至 2023 年 9 月 1 日 | R100.02 系列修订文件与 R100.03 并行有效 |
| 2023 年 9 月 1 日前首次颁发的 R100.02 证书 | 有效至 2025 年 9 月 1 日 |
| 2025 年 9 月 1 日起 | 所有 ECE R100 证书必须升级为 R100.03;原 R100.02 证书不再有效 |
若持证产品仍在使用 R100.02 证书,需尽快安排升级换证。目前已过最后过渡期,建议主动排查在售产品中仍挂旧版证书的型号。
六、R100、R136 与 UN 38.3 对照
选择哪条路径
| 维度 | UN R100.03 | UN R136 | UN 38.3 |
|---|---|---|---|
| 适用车型 | M 类、N 类(四轮乘用车、商用车) | L 类(两轮、三轮、轻四轮车) | 不绑定车型 |
| 速度门槛 | 最大电力传动速度 >25 km/h | 设计速度 >6 km/h | — |
| 认证性质 | 型式批准(E-Mark) | 型式批准(E-Mark) | 运输合规强制要求 |
| 覆盖对象 | REESS 安全 + 动力总成电气安全 | 动力总成电气安全 + 电池系统安全 | 锂电运输安全 |
| 核心试验 | 振动、热冲击循环、机械冲击、机械完整性、耐火、外部短路、过充、过放、过温、过流 | 振动、热冲击、机械冲击、过流、耐火(视情况)、电气保护、机械跌落(可拆式) | 高度、温度、振动、冲击、短路、过充 |
| 排除项 | 不含公路车辆碰撞后安全要求;不含辅助设备用 REESS | 不含辅助设备用 REESS | 不替代产品安全认证 |
| 法规结构 | Part I 电气安全 / Part II REESS 安全 | Part I 电气安全 / Part II 电池系统安全 | 运输试验方案 T.1–T.8 |
常见误区澄清
- Q:拿到 R100 E-Mark,是否就不需要做 UN 38.3? 不是。E-Mark 解决的是市场准入,UN 38.3 解决的是运输合规,两者独立。锂电池海运/空运必须随附 UN 38.3 测试摘要(TDS)。
- Q:R100 与 GB 38031 能否互认? 不能。两者框架相近但分属不同体系,分别对应欧盟 UNECE 市场准入与中国市场公告检验。持有 GB 38031 报告不等于满足 R100,反之亦然。
- Q:L 类两轮车做 R100 可以吗? 不可以。R100 第二部分明确适用于 M、N 类车辆;L 类必须走 R136。R136 自 Revision 1 Amendment 1(2023 年 2 月)起纳入过流保护试验,自 2025 年 9 月 1 日起对新申请强制适用。
- Q:只用电池包做认证,还是连电芯一起? 取决于目标市场与整车厂要求。部分市场(如中国 GB 38031)要求电芯、模组、系统逐层验证;欧盟 R100 的 REESS 认证以系统级为主。建议在方案阶段与目标市场技术服务机构确认层级要求。
七、为什么选择测源科技
- 资质齐全:CNAS、CMA、A2LA 认可实验室,具备出具欧盟型式批准技术服务报告所需的认可范围,可直接对接 KBA、RDW 等发证国技术服务机构,避免二次转委托。
- 全项覆盖能力:R100.03 Annex 9A–9J 十项试验、UN 38.3 运输试验,以及 GB 38031 强检项目可在同一实验室完成,出口与国内双线需求一站式解决,避免因跨机构转样造成的时间与样品损耗。
- 设备与环境:振动台(正弦扫频 7–50 Hz,3 小时垂直向)、高低温环境箱(满足 60℃/−40℃ 且极限间隔 30 min 的快速转换能力)、100 kN 挤压台、机械冲击设备、耐火试验室(汽油盘 + 耐火砖隔板布置,红外测温与高清摄像)、充放电循环系统(最高 1000 V/1000 A)、短路与过充过放保护测试系统。
- 专业团队:资深工程师平均从业 10 年以上,熟悉 BMS 保护阈值验证、热失控告警逻辑有效性判定、no venting 判据取证等关键难点,可在送检前完成设计合规预评审与技术文件预审。
- 服务周到:从法规版本适用性判定、试验方案设计、样品准备指导、工厂见证、报告编制到发证机构审核对接,全流程一对一陪跑,并支持量产一致性(COP)评估的后续衔接。
温馨提示:具体试验项目组合需依据目标市场(欧盟 / 其他 UNECE 缔约方 / 中国)、车辆类别(M、N 或 L)、REESS 形式(固定式或可拆卸式)以及适用的法规版本确定。欢迎联系测源工程师获取个性化认证方案与报价。


