BMS蓄电池管理系统行业分析概要.docx

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1、裕电池管理系统（EMS行业分析一、EMS基本概念电池管理系统（BATTERYMANAGEMENTSYSTEM电池管理系统（BMS是电池与用户之间的纽带.主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点.如存储能量少、寿命短、串并联运用问题、运用平安性、电池电量估算困难等。电池的性能是很困难的,不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统（BMS主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的运用寿命,监控电池的状态。随着电池管理系统的发展.也会增加其它的功能。电池管理系统（BMS是电动汽车的核心.对整车的平安运行、整车限制策略的选择、充电模式的选择以及运营成本都有很大的

2、影响。电池管理系统无论在车辆运行过程中还是在充电过程中都要牢靠的完成电池状态的实时监控和故障诊断,并通过总线的方式告知车辆集成限制器或充电机,以便采纳更加合理的限制策略.达到有效且高效运用电池的目的。二、BMS与新能源汽车蓄电池管理系统（BMS.通常被业内称为新能源汽车电池的“大胭二与动力电池组、整车限制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。由于其在新能源汽车产业中特有的重要性,越来越受到业内,追捧”,同时也隐藏了巨大商机。电动车辆在后期维护中的消耗资金95%是用于电池的维护.而维护工作量的90%是用于对电池的维护,而有效的电池管理系统可以减轻至少一半的维护量,并使电池报废量削减一半。2011

3、年8月18日,科技部、财政部、工信部和发改委等四部委在联合发布的新能源汽车示范推广“平安令”关于加强节能与新能源汽车示范推广平安管理工作的函中强调:“对投入示范运行的插电式混合动力汽车、纯电动汽车要全部安装车辆运行技术状态实时监控系统,特殊是要加强对动力电池和燃料电池工作状态的监控。“2011年4月1日.发改委发布了外商投资产业指导书目修订征求看法稿.其中包括:“新能源汽车关键零部件外资比例不超过50%”一项.对国外新能源汽车行业关键技术企业进入中国市场进行了部分限制。三、技术难度电动汽车上的蓄电池组,通常都是由120个左右的单体电池串连起来进行工作。N个单节蓄电池串联成的蓄电池组的牢靠性只有

4、单节牢靠性的lNo电池组投入运用以后,其实际容量状态总是从均衡状态逐步向不均衡状态发展“而一组蓄电池中.容量最低的单节.以“桶板原则”的方式制约着蓄电池组的容量，蓄电池组的实际可运用容量数值.就是容垃最低的单节容量数值。在充放电过程中BMS要确保电池容量最低的电池不发生过充电或不过放电.做到这一点.电池就不会发生过早的非循环运用性损坏。为了保证这一点,就须要对每一块单体电池进行管理,而电池管理系统还必需依据电池规格、容量等客户要求进行特地定制,在电池整体价格中占有相当的比重（假如采纳进口产品价格会特别昂扬。现在市场上BMS流行的方法是依据原始放电数据.经充放电循环后计算容量的增减量予以显示。这

5、种方法是铮态的测量.但电动车辆上的电量转换成化学能要受到的於制因素特别多.精确计算的难度相当大.由于计算产生的偏差会积累.最终显示的数据就会误导用户错误地运用蓄电池。近几年来多家电动汽车在运营中出现的事故或问题,绝大多数都与不够完善的电池管理系统脱不了干系。尽管汽车电源系统将电池组看作单个高压电池,每次都对整个电池组进行充电和放电.但电池限制系统必需独立考虑每个电池的状况。假如电池组中的一个电池容量略微低于其他电池.那么经过多个充电，放电周期后.其充电状态将渐渐偏离其它电池。假如这个电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡,那么它最终将进入深度放电状态,从而导致损坏,并最终形成电池组故障,为防

6、止这种状况发生,每个电池的电压都必需监视,以确定充电状态。此外.必需有一个装置让电池单独充电或放电.以平衡这些电池的充电状态。车载电池器件之间在不同的电压上给进行通信带来了难以克服的挑战。很多国内企业面对这个挑战,只能选择退而求其次.选择“权宜之计;有的电动汽车厂商在找不到有效的电池管理系统之前.只能用降等的方式来运用电动车辆,电池组只能降等在.限制适用范围,内工作,而不能在.,合理适用范IS内工作:这样蓄电池组的结构容量就无法发挥出来。目前很多正在应用的电动汽车对自己的电池组都有这样的限制。有的中小企业干脆运用铅酸电池.这样就不须要车载BMS系统.维护工艺也较锂电池简洁的多。但铅酸电池在轻型

7、化、小型化以及续航里程方面已经没有太大的发挥空间,所以绝大部分汽车厂商最终还是选择锂电池作为最主要动力来源,而BMS系统的发展与锂电池的技术完善,将干脆确定新能源汽车的推广速度四、BMS研发觉状目前在国外主流的电动车辆厂家和设计公司.包括萨博轿车、日产帅客、宝马MiniE等.都特别关注BMS的主动均衡功能。日本青森工业探讨中心从1997年起先至今.仍在持续进行电池管理系统（BMS实际应用的探讨UJ：美国VilIanOVa高校和USNanoCorP公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预料:丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点我国在十五期间设立电动汽车重大特

8、地探讨项目,经过几年的发展之后,在BMS方面取得很大的突破,与国外水平也较为接近。国内特地生产BMS系统的中小企业也不下百家，然而真正能够做到上车应用的国产产品就已经不多,能够大规模投产的更是寥寥无几多数只能对静态储能电池组进行管理C与国外相比.我国BMS在数据采集的牢靠性、电池的荷电状态（SoC的估算精度、热管理、均衡、平安管理等方面有很大不足。很多企业的单体、小模块电池测试结果和成组后的结果差异很大.主要表现在单体电池符合平安和性能标准.而一旦成组,在平安、寿命、放电实力等方面就难以保证合格。四、BMS市场前景依据多家证券机构的预料:作为动力和储能电池组中不行或缺的重要部件,电池管理系统的

9、市场规模正随着锂电池同步快速扩张,预料到2020年全球BMS需求市场可达360亿元以上.是目前市场容量的160倍（价格在目前基础上下降一半的状况下.年平均增势67%。依据2012年国家节能与新能源汽车产业发展规划（2O122O2O年.到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆倒2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产实力达200万辆、累计产销量超过500万辆.燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。依据上述条件可估算国内BMS的市场规模为:2015年.国产BMS的市场需求约为50亿元左右（平均价格按2万元/套考虑.到2020年.国产BMS的市场需求约为10

10、0亿元左右（平均价格按1万元/套考虑.将占全球BMS需求市场的三分之一左右。五、发展趋势中国新能源汽车的投入在2008年以后进入到加快实施的阶段。在2009年3月颁布的汽车产业调整与振兴规划中.已经提出2015年形成50万辆新能源汽车产能，这一近期目标与2020年新能源汽车产销2（X）万辆的远期目标相结合，基本勾画出我国将来十年新能源汽车的产业图景。可以预料，包括本项目产品在内的蓄电池管理系统（BMS）将伴随我国新能源汽车产业的发展快速增长，并有可能在智能电网、风能、光伏、通信等领域实现更多的应用。参考文献：I、整车企业面临新能源汽车发展三重任务.第一财经日报,2010-09-132、360亿

11、市场无人敢碰？新能源的神奇商机，电动车时代网，2011-06-303、被我们低估的电动汽车商机：电池管理系统BMS,智能电网，2011-06.274、电池技术成电动车行业瓶颈，难绕专利埴,华夏时报，2011-07-02日5、动力电池成组检测曝出“漏洞”，中国汽车报，2011-08-226.锂离子电池系统存在的技术难题，陆地方舟，2013-04-197,无序的BMS,汽车商业评论.2013-7-18.中国新能源汽车电池管理系统(BMS)存很大缺陷，汽车商业评论，2013-8-279.新能源汽车动力电池一样性问题亟需解决，中国行业探讨网，2014-1-2210、一种锂电池组爱护板均衡充电的设计与实现.电气传动，2014-04-3011、新能源公车选购方案出炉，四川汽车产业受益几多？金融投资报，2014-07-1812、新能源汽车投资策略:启动前夜.有力爆发,海通证券2014-07-18