機構認為,電池管理系統(tǒng)(BMS)在保障動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)模將加速擴大,預計到2020年,市場規(guī)模將超百億元。
從動力電池構成來看,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)輸出動力。BMS可以實現(xiàn)對電池的實時監(jiān)控、自動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,可以實現(xiàn)對電池剩余電量的監(jiān)測。
據(jù)介紹,BMS對于動力電池而言,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。通過合理設計并配置BMS,不僅可以顯著提高動力電池的安全性能,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:主控模塊主要負責SOC估算、繼電器驅動以及電氣傷害保護;從控模塊主要負責電池電壓、溫度、電流等監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集以及均衡控制。一套BMS由一個主控模塊和若干個從控模塊組成,從控模塊的使用數(shù)量與電池單體的個數(shù)正相關。一般純電動乘用車需要從控模塊4個左右,純電動客車需要8個至10個從控模塊。
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)領先優(yōu)勢。特斯拉通過其強大的BMS系統(tǒng),可以有效實現(xiàn)超過7000節(jié)18650號電池的一致性管理,達到高安全性和可靠性目標。目前,特斯拉在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關的領域,申請核心專利超過140 項,此外還有數(shù)百項專利在審核中。
券商研報顯示,目前鋰電池過熱、過充電在動力電池熱失控問題方面占多數(shù)??紤]到當前動力電池技術已經(jīng)相對比較成熟,安全問題頻發(fā)的關鍵原因,除了電池本身設計與制造方面的缺陷,更大程度上在于BMS模塊的設計缺陷以及工作穩(wěn)定性不佳。目前,動力電池評價主要包括電池單體、BMS、電池系統(tǒng)和外殼四大部分,評價關注點在于基本性能、循環(huán)性能和安全性能,BMS成為電池評價的重要組成部分。
在新能源汽車快速放量的推動下,鋰電池的安全標準將進一步提升。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容。另外,BMS國標的后續(xù)出臺,有利于行業(yè)龍頭市場份額增加,擁有技術優(yōu)勢的相關企業(yè),發(fā)展機遇將更為明顯。