鉅大LARGE | 點擊量:1176次 | 2020年04月01日
核心:國內(nèi)主流BMS企業(yè)統(tǒng)計與市場分析
新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動力電池作為動力驅(qū)動,而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶,電池管理系統(tǒng)BMS的重要性不言而喻,BMS是動力電池組的核心技術(shù),也是整車企業(yè)最為關(guān)注的環(huán)節(jié)。
一、技術(shù)及趨勢
BMS屬于電池包一部分,電池包是新能源汽車核心能量源,為整車提供驅(qū)動電能,它主要通過金屬材質(zhì)的殼體包絡(luò)構(gòu)成電池包主體。模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了電芯的集成,通過熱管理設(shè)計與仿真優(yōu)化電池包熱管理性能,電器部件及線束實現(xiàn)了控制系統(tǒng)對電池的安全保護及連接路徑;通過BMS實現(xiàn)對電芯的管理,以及與整車的通訊及信息交換。
BMS主要作用包括:估測電池的荷電狀態(tài),檢測電池的使用狀態(tài),管控電池的循環(huán)壽命。在充電過程中對電池的熱管理,啟停鋰電池的冷卻系統(tǒng),同時也管理單體電池之間的均衡,防止單體電池過充過放產(chǎn)生危險。另外監(jiān)測整個電池的健康工作狀態(tài)。
圖表1國內(nèi)外主流BMS供應(yīng)商的技術(shù)參數(shù)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前電池管理系統(tǒng)有主動式均衡和被動式均衡兩種管理模式。兩種管理模式各有優(yōu)缺點,所采用的方式普遍為采集單體電池電壓,串聯(lián)電流,以及溫度以及電池組的電壓,然后將這些信號傳給運算模塊進行處理發(fā)出指令,最后將整個處理的信息指令通過CAN通訊系統(tǒng)傳送給汽車中央控制單元或整車VMS系統(tǒng)。
國內(nèi)主流車用BMS廠家都有被動均衡技術(shù),而且其中絕大部分都有主動均衡技術(shù)儲備。在廠家給的配置單上,主動均衡是一個“選配”功能。被動均衡的BMS裝機量較大,占據(jù)新能源汽車市場較高的份額,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主動均衡BMS的市場份額。國內(nèi)的新能源汽車主要是中低端產(chǎn)品,考慮到成本及配置需求方面,被動均衡相對較易接受。隨著新能源汽車產(chǎn)品的向高端發(fā)展,對BMS的要求也越來越高,主動均衡技術(shù)將成為未來的發(fā)展趨勢。
在軟件方面其最核心的技術(shù)在于SOC的估測算法,電動汽車動力電池的電荷狀態(tài)估測是BMS控制算法的核心所在,直接影響到電動汽車的使用壽命和運行穩(wěn)定性狀態(tài)。SOC是BMS中最重要的參數(shù),目前大部分BMS廠家的SOC估算精度是在5%以內(nèi)的,部分是在8%以內(nèi)。
對于BMS的技術(shù),目前各大芯片廠家都推出了自己的解決方案,以及針對性的底層芯片,供廠家進行二次開發(fā)。常用的主流方案以及芯片有這么幾個大的廠商,TI(德州儀器)、ST(意法半導(dǎo)體)、ADI(亞德諾)、ATMEL(艾特梅爾)、Infinen(英飛凌)、Intersil(英特矽爾)、Linear(凌力爾特)、Maxim(美信)等廠家。國內(nèi)的BMS企業(yè)都是在此基礎(chǔ)上進行二次開發(fā),包括硬件設(shè)計,軟件的搭建等。在很多年前這些廠家都已經(jīng)進行過方案的驗證和仿真。
二、市場特征及空間
1、企業(yè)“多而不強”
國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的國家BMS企業(yè)相對較小,只有數(shù)家,行業(yè)集中度高,技術(shù)優(yōu)勢明顯。而我國目前涉及到BMS企業(yè)有近百家,市場競爭激烈。從企業(yè)分布來看,BMS企業(yè)主要分布在廣東及長三角地區(qū),占比約60%。技術(shù)上企業(yè)兩極分化嚴(yán)重,且大多數(shù)企業(yè)處于同質(zhì)化競爭階段,徘徊在中低端市場。