隨著純電動汽車的快速普及，動力電池作為汽車“新三大件”的地位日益提升。與此同時，電池管理系統(tǒng)（BMS）的發(fā)展也有了更豐富內(nèi)涵。

伴隨鋰電池同步發(fā)展
 

電池管理系統(tǒng)不只應(yīng)用于汽車業(yè)，只要有鋰電池，就有它的用武之處，手機(jī)、電腦、無人機(jī)等電子產(chǎn)品上都有配備。
　　

BMS在汽車上的應(yīng)用，是伴隨著鋰離子電池的應(yīng)用產(chǎn)生的。北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院院長楊世春介紹說：“BMS的雛形是鋰離子電池保護(hù)板，隨著純電動汽車的快速發(fā)展，簡單的電池保護(hù)板難以滿足電池狀態(tài)監(jiān)測和性能管理的復(fù)雜要求，由此BMS誕生。在鋰電池保護(hù)板的基礎(chǔ)上，BMS增加了通信、均衡管理、電池剩余容量（SOC）估算、功率狀態(tài)（SOP）估算、健康狀態(tài)（SOH）估算等功能。”
　　

1991年，美國能源部與三大汽車公司（通用、福特、克萊斯勒）共同成立先進(jìn)電池聯(lián)合體（USABC），建立了專門從事電池及管理系統(tǒng)的測試、實(shí)驗等研究的實(shí)驗室和研究機(jī)構(gòu)，這是BMS最早進(jìn)入汽車領(lǐng)域的開端。此后，眾多車企開始重點(diǎn)研究BMS技術(shù)，例如日本青森研究所、豐田等。我國在1992年就把電動車開發(fā)發(fā)展列入“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)專項，但由于發(fā)展中遇到的實(shí)際問題，國家“十五”計劃才明確確定電動汽車發(fā)展路線，到2001年才開始大規(guī)模有組織地研究電動汽車技術(shù)，包括電池管理系統(tǒng)的研究也開始受到重視。新能源pack橡膠密封圈

在特斯拉電池系統(tǒng)工程師劉尋看來，BMS在汽車行業(yè)愈發(fā)受到關(guān)注源于以下幾點(diǎn)原因：首先，BMS可滿足準(zhǔn)確檢測電池安全的需求；其次，BMS可延長電池壽命；此外，對電池的精確檢測可充分利用剩余電量，增加續(xù)駛里程。對于消費(fèi)者來說，BMS有助于提高車輛性能和安全性。這幾點(diǎn)優(yōu)勢足以讓BMS成為當(dāng)前汽車行業(yè)的“香餑餑”。
　　

BMS市場格局大顛覆
　　

如今，BMS在我國正處于快速發(fā)展的階段。2020～2022年，新能源汽車快速普及，BMS裝機(jī)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，年裝機(jī)量已超過500萬套。據(jù)中商情報數(shù)據(jù)顯示，2022年車規(guī)級BMS市場規(guī)模達(dá)到138億元，如今每一輛新能源汽車至少要配裝一套BMS。
　　

在激烈的市場競爭中，BMS領(lǐng)域也經(jīng)歷了洗牌階段。2020年BMS配套企業(yè)有110家，到2022年已經(jīng)縮減到83家，其中前10家BMS企業(yè)市場份額提升至81.2％，頭部企業(yè)聚集度顯著提升。新能源專用防水橡膠密封圈

隨著零部件供應(yīng)商重視自主開發(fā)，BMS的國產(chǎn)化進(jìn)程也正駛?cè)肟燔嚨?。劉尋表示，BMS本身硬件并不存在太多技術(shù)壁壘，主要是軟件迭代，包括熱管理系統(tǒng)策略、SOC估算準(zhǔn)確性等，這對產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)提出了新的要求。
　　

目前，我國BMS行業(yè)參與企業(yè)大體分為3種類型：電池廠商、汽車整車企業(yè)、專業(yè)第三方BMS企業(yè)。近年來，整車企業(yè)和電池廠商以自主研發(fā)或合作開發(fā)的形式開展業(yè)務(wù)，比亞迪、寧德時代、國軒高科、中航鋰電等國內(nèi)動力電池領(lǐng)軍企業(yè)大多采用BMS＋PACK模式布局，提供電池組和BMS配套，專業(yè)第三方BMS企業(yè)的市場地位因此受到極大挑戰(zhàn)。儲能集裝箱橡膠密封條

據(jù)了解，目前全球BMS主要廠商包括弗迪電池、特斯拉、寧德時代、比亞迪、華霆動力、聯(lián)合電子、東軟睿馳、億能電子、力高技術(shù)、均勝電子、普瑞均勝、上海捷能、長安汽車、北汽新能源、科列技術(shù)、國軒高科等。從電池管理系統(tǒng)行業(yè)3大參與主體的電池裝機(jī)量市場份額來看，整車企業(yè)生產(chǎn)的BMS裝機(jī)量約占總量的21％，電池廠商生產(chǎn)的BMS裝機(jī)量約占46％，專業(yè)的BMS廠商約占據(jù)33％?？傮w來看，電池廠商占據(jù)國內(nèi)電池管理系統(tǒng)行業(yè)主要的市場份額。
　　

近年來，BMS配套企業(yè)的市場格局有了明顯變化，均勝電子新能源研究院院長、普瑞均勝副總裁姜釗總結(jié)了過去幾年頭部企業(yè)情況：“2020年時，前10家配套企業(yè)中共有7家來自第三方BMS企業(yè)；而到了2022年，第三方BMS企業(yè)僅剩3家，具有整車背景BMS企業(yè)占5家，具有電池背景的企業(yè)占2家，其中均勝電子就是3家之一。”他表示，相對具有整車企業(yè)或電池背景的BMS企業(yè)而言，雖然第三方BMS企業(yè)客戶資源相對弱勢，但第三方企業(yè)研發(fā)資源更集中，技術(shù)耕耘更扎實(shí)，服務(wù)經(jīng)驗更豐富，因此第三方BMS企業(yè)在激烈的BMS市場競爭中也有實(shí)力和機(jī)會去發(fā)揮優(yōu)勢，搶占市場份額。均勝電子就是憑借研發(fā)積累和沉淀，在BMS技術(shù)和客戶資源上形成了獨(dú)特優(yōu)勢，因此才能進(jìn)入并保持在前10企業(yè)行列中。
　　

如今，BMS行業(yè)頭部企業(yè)集中優(yōu)勢明顯，但新入局者此起彼伏，預(yù)計未來幾年行業(yè)競爭將更加激烈，尤其是中國市場。
　　

軟件技術(shù)決定性能差距
　　

當(dāng)前BMS仍是純電動汽車的核心技術(shù)之一，各整車企業(yè)、零部件供應(yīng)商、科研機(jī)構(gòu)等都在持續(xù)加大研發(fā)力度。在未來電動汽車競爭中，擁有性能可靠、價格低廉的電池管理系統(tǒng)，將成為電動汽車的核心競爭力。
　　

據(jù)姜釗介紹，BMS在架構(gòu)設(shè)計上主要包括控制模塊和采樣模塊，根據(jù)BMS不同功能模塊之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，BMS可以分為集中式和分布式兩大類。集中式BMS也稱為一體式BMS，是指將BMS主控制模塊、電芯采樣模塊全部集中在一個控制器內(nèi)，整個通信過程都集中在PCB電路板內(nèi)部，該架構(gòu)的BMS設(shè)計上可以節(jié)約空間和成本，一般適用于電芯較少、模組較小的電池系統(tǒng)，如48V混動系統(tǒng)上。分布式BMS是根據(jù)BMS功能劃分出控制器主板以及多個控制器從板，這種架構(gòu)的BMS可以靈活進(jìn)行線束和空間布置，通常適用于較多電芯數(shù)量、較大容量的電池系統(tǒng)，目前在新能源汽車動力電池上普遍應(yīng)用。
　　

在分布式BMS中，根據(jù)主從板之間拓?fù)溥B接方式，可以進(jìn)一步分為星形連接、總線連接和菊花鏈連接。隨著新能源汽車輕量化、低成本、智能化的發(fā)展趨勢和越來越高的安全要求，BMS技術(shù)發(fā)展也開始出現(xiàn)諸多分支形式，如云端BMS、無線BMS等。
　　

楊世春認(rèn)為，在目前BMS系統(tǒng)中，CAN總線是使用最廣泛的通訊方式，但隨著對成本控制壓力越來越大，很多廠家都在向菊花鏈的方式轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)有主流BMS架構(gòu)中，無論是CAN總線還是菊花鏈通訊，都是通過實(shí)體線束將電池采樣芯片聯(lián)系起來，數(shù)據(jù)是沿著線束鏈路進(jìn)行傳遞，這種有線傳輸存在冗余性較差、重量及成本增加、可靠性差等問題，因此無線BMS有可能成為未來發(fā)展趨勢。
　　

雖然對于BMS技術(shù)趨勢尚未有定論，但有一點(diǎn)可以確定，隨著電動汽車的快速發(fā)展，針對每個車型項目重新開發(fā)BMS是不可行的，無論在時間、人力或是資源成本方面都會造成浪費(fèi)?；谄脚_化、模塊化，開發(fā)出符合戰(zhàn)略需要的通用化BMS，勢必將是未來企業(yè)提升產(chǎn)品競爭力的最有效方式。儲能產(chǎn)業(yè)橡膠硅膠配件名稱圖解

劉尋介紹說，BMS的技術(shù)關(guān)鍵在于軟件和芯片，軟件上的控制邏輯和建模是企業(yè)競爭的最關(guān)鍵要素。
　　

“BMS做出來不難，做好很難，能否提高SOC精確性，進(jìn)一步提高BMS均衡工作能力是下一步需要攻克的關(guān)鍵。”劉尋表示，BMS的研發(fā)難點(diǎn)主要集中在軟件控制邏輯和建模。當(dāng)前BMS市場規(guī)模依舊非?？捎^，鋰電池已成為新能源汽車的的主流選擇，這也意味著BMS將覆蓋全部新能源汽車市場，BMS的重要程度會越來越高。新能源產(chǎn)業(yè)常用橡膠硅膠配件

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