電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
新能源汽車與傳統燃油汽車最大的差別是用動力鋰離子電池作為動力驅動，而作為銜接電池包、整車系統和電機的緊要紐帶，電池管理系統BMS的緊要性不言而喻，BMS是動力鋰離子電池包的核心技術，也是整車公司最為關注的環節。
一、技術及趨勢
BMS屬于電池組一部分，電池組是新能源汽車核心能量源，為整車供應驅動電能，它緊要通過金屬材質的殼體包絡構成電池組主體。模塊化的結構設計實現了電芯的集成，通過熱管理設計與仿真優化電池組熱管理性能，電器部件及線束實現了控制系統對電池的安全保護及連接路徑通過BMS實現對電芯的管理，以及與整車的通訊及信息交換。
BMS緊要用途包括：估測電池的荷電狀態，測試電池的使用狀態，管控電池的循環壽命。在充電過程中對電池的熱管理，啟停鋰電池的冷卻系統，同時也管理單體電池之間的均衡，戒備單體電池過充過放出現危險。另外監測整個電池的健康工作狀態。
圖表1國內外主流BMS供應商的技術參數
資料來源：一覽眾咨詢整理
目前電池管理系統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缺點，所采用的方式普遍為采集單體電池電壓，串聯電流，以及溫度以及電池包的電壓，然后將這些信號傳給運算模塊進行解決發出指令，最后將整個解決的信息指令通過CAN通訊系統傳送給汽車中央控制單元或整車VMS系統。
國內主流車用BMS廠家都有被動均衡技術，而且其中絕大部分都有主動均衡技術儲備。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，占據新能源汽車市場較高的份額，遠遠高于主動均衡BMS的市場份額。國內的新能源汽車緊要是中低端產品，考慮到成本及配置需求方面，被動均衡相對較易接受。隨著新能源汽車產品的向高端發展，對BMS的要求也越來越高，主動均衡技術將成為將來的發展趨勢。
在軟件方面其最核心的技術在于SOC的估測算法，電動車動力鋰離子電池的電荷狀態估測是BMS控制算法的核心所在，筆直影響到電動車的使用壽命和運行穩定性狀態。SOC是BMS中最緊要的參數，目前大部分BMS廠家的SOC估算精度是在5%以內的，部分是在8%以內。
關于BMS的技術，目前各大芯片廠家都推出了自己的處理辦法，以及針對性的底層芯片，供廠家進行二次開發。常用的主流辦法以及芯片有這么幾個大的廠商，TI(德州儀器)、ST(意法半導體)、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。國內的BMS公司都是在此基礎上進行二次開發，包括硬件設計，軟件的搭建等。在很多年前這些廠家都已經進行過辦法的驗證和仿真。
二、市場特點及空間
1、公司多而不強
國內技術領先的國家BMS公司相對較小，惟有數家，行業聚集度高，技術優點分明。而我國目前涉及到BMS公司有近百家，市場競爭猛烈。從公司分布來看，BMS公司緊要分布在廣東及長三角地區，占比約60%。技術上公司兩極分化嚴重，且大多數公司處于同質化競爭階段，徜徉在中低端市場。
圖表2國內BMS公司區域分布
數據來源：一覽眾咨詢
2、參與主體多樣化
BMS作為新能源汽車核心部件，產業鏈各環節的主體均有參與布局，總體來看，我國BMS市場參與者緊要有三類：
1)動力鋰離子電池公司：目前國內第一梯隊動力鋰離子電池公司均涉足，且大多是BMS+PACK模式，掌握了動力鋰離子電池電芯到電池組的整套核心技術，具有較強的競爭實力。代表公司有BYD、CATL、中航鋰電、國軒等。
2)整車公司：整車公司對電芯的參與較少，一般通過兼并購、戰略合作等方面進入，而BMS則為大的公司重點考慮的范疇。國內如長安、北汽、吉利等車企均有專門的研發團隊進行BMS的研發，除了核心技術的掌握外，在成本和效率方面較其他公司有較強的競爭力。
3)專業第三方BMS公司：目前國內第三方BMS公司仍占據緊要位置。一部分由動力鋰離子電池BMS公司，另一部分是傳統數碼電池及BMS公司轉型而來。相對來講，作為專業的第三方BMS公司，技術積累有天然的優點。目前這類公司參與者眾多，但技術相差較大，國內處于競爭前列的公司緊要有科列技術、億能電子、冠拓、力高新能源、華霆動力、上海妙益等。
圖表3各類型BMS公司數量占比
數據來源：一覽眾咨詢
新能源汽車市場起步階段，電芯公司及整車公司開始在BMS范疇進行技術儲備，2014年往日參與者大多為專業的第三方BMS公司。隨著新能源汽車市場的爆發式上升，電芯及整車為了掌握這一核心技術，逐漸進入該范疇。我們判斷，短時間內第三方BMS公司將仍為市場主流。從長遠來看，整車廠和電池公司將逐漸滲透，行業將會有一輪整合潮，市場聚集度將會提升。將來第三方的BMS公司將會面對較大的競爭壓力。
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