中國儲能網訊：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，也是整車企業(yè)最為關注的環(huán)節(jié)。
一、技術及趨勢
BMS屬于電池包一部分，電池包是新能源汽車核心能量源，為整車提供驅動電能，它主要通過金屬材質的殼體包絡構成電池包主體。模塊化的結構設計實現(xiàn)了電芯的集成，通過熱管理設計與仿真優(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 國內外主流BMS供應商的技術參數(shù)
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。國內的新能源汽車主要是中低端產品，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(fā)展，對BMS的要求也越來越高，主動均衡技術將成為未來的發(fā)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%以內的，部分是在8%以內。
對于BMS的技術，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企業(yè)都是在此基礎上進行二次開發(fā)，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”
國內技術領先的國家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%。技術上企業(yè)兩極分化嚴重，且大多數(shù)企業(yè)處于同質化競爭階段，徘徊在中低端市場。
圖表2 國內BMS企業(yè)區(qū)域分布
2、參與主體多樣化
BMS作為新能源汽車核心部件，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的主體均有參與布局，總體來看，中國BMS市場參與者主要有三類：
1)動力電池企業(yè)：目前國內第一梯隊動力電池企業(yè)均涉足，且大多是“BMS+PACK”模式，掌握了動力電池電芯到電池包的整套核心技術，具有較強的競爭實力。代表企業(yè)有BYD、CATL、中航鋰電、國軒等。
2)整車企業(yè)：整車企業(yè)對電芯的參與較少，一般通過兼并購、戰(zhàn)略合作等方面進入，而BMS則為大的企業(yè)重點考慮的領域。國內如長安、北汽、吉利等車企均有專門的研發(fā)團隊進行BMS的研發(fā)，除了核心技術的掌握外，在成本和效率方面較其他企業(yè)有較強的競爭力。
3)專業(yè)第三方BMS企業(yè)：目前國內第三方BMS企業(yè)仍占據主要位置。一部分由動力電池BMS企業(yè)，另一部分是傳統(tǒng)數(shù)碼電池及BMS企業(yè)轉型而來。相對來講，作為專業(yè)的第三方BMS企業(yè)，技術積累有天然的優(yōu)勢。目前這類企業(yè)參與者眾多，但技術相差較大，國內處于競爭前列的企業(yè)主要有科列技術、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企業(yè)數(shù)量占比
新能源汽車市場起步階段，電芯企業(yè)及整車企業(yè)開始在BMS領域進行技術儲備，2014年以前參與者大多為專業(yè)的第三方BMS企業(yè)。隨著新能源汽車市場的爆發(fā)式增長，電芯及整車為了掌握這一核心技術，逐漸進入該領域。我們判斷，短期內第三方BMS企業(yè)將仍為市場主流。從長遠來看，整車廠和電池企業(yè)將逐漸滲透，行業(yè)將會有一輪整合潮，市場集中度將會提升。未來第三方的BMS企業(yè)將會面臨較大的競爭壓力。
3、市場空間仍等挖掘
BMS價格與電芯的類型、電量、電壓等有關，通常來講，不計算PACK，每輛車BMS價格在3000-20000元，客車電池容量大，電壓等級高，BMS較貴。乘用車和專用車電壓等級較低，價格也相關便宜。通過測算，2016年新能源汽車BMS約有70億元市場規(guī)模，到2020年，將超過150億元。(注：不包括PACK部分，測算數(shù)據來源于一覽眾咨詢《新能源汽車行業(yè)發(fā)展報告》)
圖表4 新能源汽車BMS市場規(guī)模預測(億元)
隨著國內新能源汽車產銷量的逐漸增長，技術及工藝的成熟，BMS價格將會呈現(xiàn)下降的趨勢，未來市場空間在增大的同時，企業(yè)的利潤也會呈現(xiàn)下降的趨勢。同時BMS與PACK是密不可分，未來兼顧BMS與PACK技術的企業(yè)將會在競爭中脫穎而出，具有核心技術優(yōu)勢的第三方BMS企業(yè)將會逐漸占據較多的市場份額，整車廠及電池廠將會進一點侵蝕第三方BMS的市場份額。
三、主要企業(yè)
國內主要BMS企業(yè)匯總
國外：電裝
大陸：禾未科技、LG伊諾特、安科瑞、康奈可、中科國嘉、海拉、聚波能源
上海：妙益電子、博世、鼎研智能科技
廣東：比亞迪、追日電氣、欣旺達、航天電源、科列技術、寶宏軟件、銳深科技、博強微電子、超思維
浙江：寧波拜特、億能電子、均勝電子、藍微新源、寧波遠道電子、清友技術、高特電子、天邦達、杰能動力、力通威、鋰軟科技、派司德、協(xié)能科技、賽美達、正電科技、安泰佳、萬向、德龍偉創(chuàng)、高泰昊能、冠明能源
江蘇：華霆動力、山河動力、杰拓騰動力、東莞鉅威、墨工動力、中聚雷天、艾比柯、國新動力、中元動力
安徽：國軒高科、中船重工鵬力、安徽力高、索爾新能源、蕪湖天元、博強新能源、銳能科技
山東：泰豐新能源、銳通技術、潔力電氣、貴博新能
福建：CATL
北京：海博思創(chuàng)
河南：中航鋰電、科易動力
湖南：金杯電工、華盛源通
黑龍江：哈爾濱冠拓
陜西：冠通數(shù)源
附：國內部分BMS企業(yè)簡介
目前國內企業(yè)參差不齊，而真正規(guī)?；袌鰬玫牟⒉欢?，筆者綜合行業(yè)情況就BMS電池管理系統(tǒng)企業(yè)做梳理，希望給電芯企業(yè)和PACK企業(yè)以參考。
1、上海妙益電子科技發(fā)展有限公司
上海妙益電子科技發(fā)展有限公司成立于2007年，位于上海市北工業(yè)園區(qū)。目前妙益產品主要分為三個系列—BMS電池管理系統(tǒng)、CAN總線組合儀表系列、CAN總線電控模塊系列(車身控制系統(tǒng))。
2008年妙益電子公司開始致力于電動汽車、儲能基站等大型電源管理系統(tǒng)研發(fā)、生產和銷售服務，是國內技術領先、市場占有率高的電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)供應商，并為多家BMS廠家貼牌。妙益憑借著優(yōu)異的性價比以及保姆式服務，受到了業(yè)內的一致好評。
妙益BMS除了基本的單體電壓、總電壓、總電流SOC基本功能外還能夠實現(xiàn)單體溫度測量、能量可控均衡、語音報警、數(shù)據記錄、遠程監(jiān)控、輸出控制等功能。BMS電池管理系統(tǒng)憑借原有車身總線系統(tǒng)的設計經驗，抗干擾能力強、性能穩(wěn)定，并且與妙益車身總線系統(tǒng)能夠無縫連接。
BMS電池管理系統(tǒng)目前標配于中國動力(深圳中銅)、雙登集團、深圳溫斯頓電池、天能集團、春蘭清潔新能源、江蘇中興派能電池，等鋰電池廠商，國外的有印度Hybrutos Racing，巴西Adelco，意大利KRC scooter，瑞士Kozan Rehatechnik、SRM University等等，CAN總線組合儀表、CAN總線電控模塊標配于廈門金龍聯(lián)合汽車股份有限公司、廈門金龍旅行車股份有限公司、浙江金華青年汽車、中通客車、亞星客車、中大客車等。
2、深圳市科列技術有限公司
深圳市科列技術有限公司(簡稱“科列技術”)成立于2010年3月，位于深圳市南山區(qū)高新技術產業(yè)園。公司專注于純電動客車、混合動力客車、純電動乘用車 及純電動特種車等不同領域鋰電池所需管理系統(tǒng)的研發(fā)和銷售。公司產品主要有電動大巴BMS解決方案、電動轎車BMS解決方案、低速電動車BMS解決方案 等。科列技術研發(fā)帶有“主動均衡、無線傳輸”核心技術功能的BMS產品能夠顯著解決鋰離子動力電池組不一致性等問題，其“高壓管理”技術達到國內絕緣監(jiān)測等級最高，高達1000V的母線漏電監(jiān)測，確保人身安全。
2011年，公司承接深圳大運會千余輛新能源大巴的鋰電池管理項目。除了深圳之外，公司還服務了廈門、武漢、昆明、沈陽等多個城市電動公交車輛?？屏屑夹g BMS產品成功應用于中通純電動大巴、宇通純電動大巴、海格純電動大巴、廈門金旅混合動力大巴、蘇州金龍純電動大巴等多品牌車型。
3、惠州市億能電子有限公司
惠州市億能電子有限公司的汽車BMS產品，型號是有EV01、EV02、 EV03、EV04、EV05系列。EV02系統(tǒng)主要應用于電動汽車等領域，采用分布式系統(tǒng)拓撲結構，每個管理系統(tǒng)有一個主控單元(BCU)，多個檢測單元(BMU)；EV03系列BMS主要應用于純電動乘用車和混合動力乘用車電池系統(tǒng)，也可應用于純電動商用車和混合動力商用車電池系統(tǒng)，采用分散式結構，由主控單元、高壓檢測單元和若干從控單元組成。
2008年6月，億能電子與北京交通大學合作研發(fā)生產的純電動汽車電池管理系統(tǒng)運用于北京奧運專用大巴；2010年3月，億能電子BMS系統(tǒng)應用于上海世博會申沃純電動大巴；2010年12月，億能電子BMS系統(tǒng)完成廣汽AE混合動力電池包系統(tǒng)集成項目下線并交付客戶。
4、新能源科技有限公司
新能源科技有限公司(簡稱ATL)總部位于香港，是致力于可充式鋰離子電池的電芯、封裝和系統(tǒng)整合的研發(fā)、生產和營銷的高新科技企業(yè)。ATL的鋰離子電池 在電動交通工具市場得到廣泛應用，其可以提供從裸電芯到電芯模塊，以及復雜的擁有完整電源管理系統(tǒng)和通訊能力的電池組。不論客戶購買的是單個電芯還是完整電池箱系統(tǒng)或子系統(tǒng)，ATL都將為客戶在系統(tǒng)集成的全過程提供設計和技術支持。
5、東莞鉅威新能源有限公司
東莞鉅威新能源有限公司位于東莞市松山湖高科技產業(yè)園區(qū)。公司專注于電池管理系統(tǒng)的核心技術研究，具有完整的電動汽車電池管理系統(tǒng)的設計研發(fā)、項目實施、運營維護經驗和能力。鉅威PW-EV BMS、PW E-Bus BMS電動汽車電池管理系統(tǒng)主要由電池管理單元BMU和主電池管理系統(tǒng)MBMS以及可配 置的外圍傳感器和執(zhí)行器組成，是一種電動汽車或混合動力汽車以及電動大巴專用的電池管理系統(tǒng)，適用于各種類型和成組方式以及成組規(guī)模的動力電池組，實現(xiàn)了動力電池組內主動均衡及動力電池管理，尤其適用于動力電池配置靈活多樣的電動汽車等應用場合。
6、寧波拜特測控技術有限公司
寧波拜特測控技術有限公司(簡稱“寧波拜特”)成立于2006年，位于浙江省寧波市北侖區(qū)保稅西區(qū)，是由中國寶安集團控股的一家致力于新能源技術開發(fā)、產品設計、生產、銷售為一體的高新技術企業(yè)。電池管理系統(tǒng)為寧波拜特公司主要產品。2007年3月，公司為上汽榮威750燃料電池轎車提供全套BMS服務。
公司客戶客戶群涵蓋各知名電池廠商、整車廠商等，知名電池廠商如比克、比亞迪、力神、浙江佳貝斯、江蘇伊思達、新鄉(xiāng)中科等，整車廠商如一汽、東風、上汽、江淮、鄭州日產、深圳五洲龍、北汽福田、奇瑞、眾泰等國內一流車廠。
7、深圳市超思維電子股份有限公司
深圳市超思維電子股份有限公司主要致力于新能源鋰電池的保護研發(fā)、生產和銷售業(yè)務。超思維是《廣東省鋰離子電池保護電路板技術標準》擬定單位之一，國家高新技術企業(yè)。全力開發(fā)的華為BBS4840鋰電池通信保護板得到華為公司認可。
8、華霆(常州)動力技術有限公司
華霆(常州)動力技術有限公司于2013年3月落戶常州科教城，由美資企業(yè)SINOELECTRIC POWERTRAIN CORPORATION、江 蘇高投創(chuàng)新價值創(chuàng)業(yè)投資合伙企業(yè)、常州高投創(chuàng)業(yè)投資有限公司、常州龍城英才創(chuàng)業(yè)投資有限公司共同出資成立。2013年7月，公司位于科教城的常州工廠正式 啟用。該工廠生產大巴快換式電池管理系統(tǒng)等新能源汽車的核心部件。產業(yè)鏈上，公司擁有重量級的上下游合作伙伴天津力神電池企業(yè)和江淮汽車等整車企業(yè)。
9、蘇州杰拓騰動力科技有限公司
蘇州杰拓騰動力科技有限公司(JTT Electronics Ltd.)是一家專業(yè)從事電池管理系統(tǒng)研發(fā)、制造、銷售和服務的高新技術企業(yè)。JTT致力 于打造成全球領先的清潔能源提供商，以可持續(xù)的方式為世界帶來未來清潔能源儲存系統(tǒng)。 JTT通過多年、持續(xù)地對各種類型電池的特性分析，充分、深刻了解 不同體系、不同廠家電池的特性，量身定制電池管理系統(tǒng)，從硬件設計到獨有的自適應模型軟件算法，完全保證電池系統(tǒng)的安全、可靠，有效地提高電池應用效率，延長電池系統(tǒng)壽命，區(qū)別于其它同類產品，JTT讓電池管理系統(tǒng)擺脫保姆式的服務，真正成為無需維護的產品。
10、比亞迪股份有限公司
比亞迪股份有限公司的電動汽車配套自己的電池及電池管理系統(tǒng)。以比亞迪秦為例，其電池管理系統(tǒng)除具備基本的電池能量管理、電池熱管理功能外，還具有電池單體自動均衡功能。在整車運行過程中，監(jiān)控整個電池包的單體性能參數(shù)，通過電池均衡功能達到及時、自動保養(yǎng)的目的，極大的減少了動力電池保養(yǎng)的時間成本，延 長電池的使用壽命，提升各階段的性能。
11、杭州杰能動力有限公司
杭州杰能動力有限公司(簡稱“杰能動力”)隸屬于眾泰控股集團有限公司，專業(yè)生產以電池管理系統(tǒng)等為代表的新能源汽車關鍵核心零部件。2011年11月， 杭州杰能動力有限公司沈陽分公司在沈陽國際軟件園成立，其產品方向為新能源汽車的主動均衡電池管理系統(tǒng)。公司主動均衡式電池管理系統(tǒng)ABM-BMS的均衡 電流可以達到5A以上，單體電池采樣精度1mV。搭載ABM-BMS的電池成組后的電池充放電循環(huán)達到1000次以上。眾泰集團目前生產的純電動汽車都應 用了主動均衡電池管理系統(tǒng)，使電池自身充放電循環(huán)次數(shù)和續(xù)航里程效率提高30%以上。
12、中航鋰電(洛陽)有限公司
中航鋰電(洛陽)有限公司是中航工業(yè)集團公司及所屬單位共同投資組建，成飛集成控股的專業(yè)從事鋰離子動力電池、電池管理系統(tǒng)研發(fā)及生產的高科技新能源公司，位于河南省洛陽市國家高新技術開發(fā)區(qū)。2012年8月，中航鋰電公司研發(fā)的“大電流主動均衡電池管理系統(tǒng)”通過省級科技成果鑒定。
13、合肥國軒高科動力能源股份有限公司
合肥國軒高科動力能源股份有限公司是一家擁有自主知識產權核心技術的國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)，成立于2006年5月，位于新站區(qū)瑤海工業(yè)園。國軒高 科自主研制的電池管理系統(tǒng)采用了Central-Distributed系統(tǒng)構架，整個系統(tǒng)由1個中央主控管理單元(CBMU)和多個(理論計算不超過 64個)電池管理單元(BMU)及高壓強電單元(HVU)組成。該系統(tǒng)可以實時檢測電池組中所有單節(jié)電池電壓，電池組總電流、總電壓、環(huán)境溫度等多項參數(shù)，具有防止電池過充過放等多項保護功能，及信息傳輸有效、提高電池利用效率，延長電池使用壽命。
14、欣旺達電子股份有限公司
欣旺達電子股份有限公司是以鋰離子電池模組的研發(fā)、設計、生產及銷售為主營業(yè)務的高新技術企業(yè)。2014年9月，欣旺達發(fā)布公告稱公司擬使用自有資金1億 元與深圳市英威騰控制技術有限公司，共同投資設立深圳市欣旺達電動汽車電池有限公司，主要從事電動汽車電池模組及電源管理系統(tǒng)等相關業(yè)務。
15、均勝電子
均勝電子成立于2004年，總部位于中國寧波。公司是中國優(yōu)秀的高速成長型汽車電子供應商之一，2011年12月在上海證交所上市。2011年均勝電子并購德國普瑞。均勝電子旗下普瑞公司向寶馬i3純電動汽車提供電池管理系統(tǒng)，成為國內第一家向寶馬公司提供電池管理系統(tǒng)的汽車零部件企業(yè)。均勝電子提供的電池管理系統(tǒng)由電池管理單元和電芯監(jiān)控傳感單元兩個部分組成，通過給高壓電池進行均勻的充電來保證電池的最佳性能。目前普瑞正在研究開發(fā)第二代電池管理系統(tǒng)。
16、杭州高特電子設備有限公司
杭州高特電子設備有限公司(簡稱“高特電子”)成立于1998年，位于杭州高新技術開發(fā)區(qū)內。高特電子專業(yè)致力于電池檢測設備和管理系統(tǒng)產品的研發(fā)和制造。公司應用于電動汽車的動力鋰電池組管理系統(tǒng)采用了獨特的雙向能量轉移均衡技術，在相同均衡電流的情況下使均衡效率提高了一倍，體積更小，效果更好，可 有效延長電池組使用壽命。對于電池SOC的計算，高特電子公司也采用了專利技術，使得SOC的計算結果更加準確。
17、上海安科瑞電源管理系統(tǒng)有限公司
上海安科瑞電源管理系統(tǒng)有限公司是安科瑞電氣股份有限公司旗下專業(yè)從事新能源電力電子技術研發(fā)、生產與應用的企業(yè)，主營產品包括APHEV KIT插電式 混合動力汽車電力供應系統(tǒng)、AMS鋰離子電池管理模塊(BMS)、ASOC電動車電量精確估算儀、ARP正弦波逆變器等。
AMS電池管理模塊(BMS)負責檢測電池的電壓、充放電電流以及溫度等信息，根據檢測到的電壓電流及溫度等狀態(tài)來選擇充放電方式以及確定是否需要開啟均衡管理，并且產生的異常狀態(tài)對電池進行保護，確保電池安全使用，延長電池使用壽命。
18、淄博潔力電氣設備有限公司
淄博潔力電氣設備有限公司(簡稱“潔力電氣”)位于淄博市高新區(qū)先進制造產業(yè)創(chuàng)新園。潔力電氣BMS電池管理系統(tǒng)根據動力電池的特性，將計算機控制技術、 微電子控制技術、精密測量技術相融合，對動力電池的各種運行參數(shù)進行實時監(jiān)測監(jiān)控。該系統(tǒng)可以全時監(jiān)測每節(jié)單體電池的電壓、電流、溫度及工作環(huán)境，將獲取的采用信息及報警信息通過CAN總線發(fā)送到整車控制器或其他控制單元，以確保動力電池安全可靠更優(yōu)化地工作。
潔力電氣BMS電池管理系統(tǒng)采用模塊化設計，由中央控制單元、信息采集單元、觸摸屏顯示、數(shù)據記錄單元及外擴展單元組成。其產品分為：鎳氫動力電池管理系統(tǒng)、鋰動力電池管理系、鉛酸電池管理系統(tǒng)、純電動汽車電池管理系統(tǒng)等。
19、深圳市銳深科技有限公司
深圳市銳深科技有限公司(簡稱“銳深科技”)位于深圳市龍華大浪，是專精于鋰電池管理系統(tǒng)、微型車、相關系統(tǒng)套件的研發(fā)制造商。銳深電池管理系統(tǒng)為各類動力鋰電池組提供完善的保護，實現(xiàn)對電池組電壓、電流、溫度等多種電池參數(shù)的在線監(jiān)測，對各種故障實時報警并采取迎接處理，動態(tài)估計電池組的剩余容量，并可 選配充放電控制功能。同時提供與充電機，電機控制器的CAN總線接口，并已實現(xiàn)協(xié)議的共享，進行通訊，將所有信息顯示在LED屏上?？赏ㄟ^LED屏來配置 管理系統(tǒng)的參數(shù)，提供多種供選的顯示單元解決方案，充分考慮整車系統(tǒng)的需求。整個電池管理系統(tǒng)由集成采集模塊、顯示屏、霍爾傳感器、線束等構成。銳深電池管理系統(tǒng)具有先進的通訊功能、完善的系統(tǒng)自檢功能、高可靠性、高安全性、強電控制、苛刻標準、強適應性、均衡電流大等特點。
