新能源汽車需求旺盛 電池管理系統(tǒng)成安全重點(diǎn)

近日，中國汽車技術(shù)研究中心相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，國家正在制定電池管理系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本周三將在深圳召開研討會(huì)。據(jù)介紹，電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)電池電壓、溫度和所使用的環(huán)境，來制定電池充放電功率，并把信息反饋給整車。

機(jī)構(gòu)認(rèn)為，電池管理系統(tǒng)（BMS）在保障動(dòng)力電池安全和提高電池壽命方面具有無法替代的核心地位。受益于下游新能源汽車的旺盛需求，BMS市場規(guī)模將加速擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2020年，市場規(guī)模將超百億元。

從動(dòng)力電池構(gòu)成來看，主要包括電芯、模塊、電氣系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、箱體和BMS。其中，BMS系統(tǒng)一般占到動(dòng)力電池成本的5%至15%左右。BMS作為連接二次電池與用電器之間的重要紐帶，將電池或電池組的監(jiān)測管理集于一體，從而確保電池或者電池組的安全可靠，并以最佳狀態(tài)輸出動(dòng)力。BMS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)均衡和智能充放電等重要功能，在有效保障電池安全的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池剩余電量的監(jiān)測。

據(jù)介紹，BMS對(duì)于動(dòng)力電池而言，最核心的三大功能為電芯監(jiān)控、荷電狀態(tài)（SOC）估算以及單體電池均衡。通過合理設(shè)計(jì)并配置BMS，不僅可以顯著提高動(dòng)力電池的安全性能，還可以有效提高電池的使用壽命，幅度在20%以上。

BMS一般分為主控模塊和從控模塊兩部分：主控模塊主要負(fù)責(zé)SOC估算、繼電器驅(qū)動(dòng)以及電氣傷害保護(hù)；從控模塊主要負(fù)責(zé)電池電壓、溫度、電流等監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集以及均衡控制。一套BMS由一個(gè)主控模塊和若干個(gè)從控模塊組成，從控模塊的使用數(shù)量與電池單體的個(gè)數(shù)正相關(guān)。一般純電動(dòng)乘用車需要從控模塊4個(gè)左右，純電動(dòng)客車需要8個(gè)至10個(gè)從控模塊。

從全球新能源汽車企業(yè)來看，特斯拉在電池管理系統(tǒng)方面占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢。特斯拉通過其強(qiáng)大的BMS系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)超過7000節(jié)18650號(hào)電池的一致性管理，達(dá)到高安全性和可靠性目標(biāo)。目前，特斯拉在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關(guān)的領(lǐng)域，申請(qǐng)核心專利超過140項(xiàng)，此外還有數(shù)百項(xiàng)專利在審核中。

券商研報(bào)顯示，目前鋰電池過熱、過充電在動(dòng)力電池?zé)崾Э貑栴}方面占多數(shù)。考慮到當(dāng)前動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，安全問題頻發(fā)的關(guān)鍵原因，除了電池本身設(shè)計(jì)與制造方面的缺陷，更大程度上在于BMS模塊的設(shè)計(jì)缺陷以及工作穩(wěn)定性不佳。目前，動(dòng)力電池評(píng)價(jià)主要包括電池單體、BMS、電池系統(tǒng)和外殼四大部分，評(píng)價(jià)關(guān)注點(diǎn)在于基本性能、循環(huán)性能和安全性能，BMS成為電池評(píng)價(jià)的重要組成部分。

在新能源汽車快速放量的推動(dòng)下，鋰電池的安全標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步提升。電池管理系統(tǒng)作為提升鋰電池安全性的重要途徑，將迎來更多政策扶持，市場需求也有望獲得大幅擴(kuò)容。另外，BMS國標(biāo)的后續(xù)出臺(tái)，有利于行業(yè)龍頭市場份額增加，擁有技術(shù)優(yōu)勢的相關(guān)企業(yè)，發(fā)展機(jī)遇將更為明顯。