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国内外电池管理系统(BMS)发展现状

  电池管理系统(BMS)在保障动力电池安全和提高电池寿命方面具有无法替代的核心地位。受益于下游新能源汽车的旺盛需求,BMS市场规模将加速扩大,预计到2020年,市场规模将超百亿元。据中国汽车技术研究中心相关负责人透露,国家正在制定电池管理系统的相关标准。 
    BMS对于动力电池而言,最核心的三大功能为电芯监控、荷电状态(SOC)估算以及单体电池均衡。通过合理设计并配置BMS,不仅可以显著提高动力电池的安全性能,还可以有效提高电池的使用寿命,幅度在20%以上。
     BMS一般分为主控模块和从控模块两部分:主控模块主要负责SOC估算、电力电子驱动以及电气伤害保护;从控模块主要负责电池电压、温度、电流等监测数据的采集以及均衡控制。一套BMS由一个主控模块和若干个从控模块组成,从控模块的使用数量与电池单体的个数正相关。一般纯电动乘用车需要从控模块4个左右,纯电动客车需要8个至10个从控模块。
     从全球新能源汽车企业来看,特斯拉在电池管理系统方面占据领先优势。特斯拉通过其强大的BMS系统,可以有效实现超过7000节18650号电池的一致性管理,达到高安全性和可靠性目标。目前,特斯拉在电池冷却、安全、电荷平衡等与BMS相关的领域,申请核心专利超过140 项,此外还有数百项专利在审核中。
       目前锂电池过热、过充电在动力电池热失控问题方面占多数。考虑到当前动力电池技术已经相对比较成熟,安全问题频发的关键原因,除了电池本身设计与制造方面的缺陷,更大程度上在于BMS模块的设计缺陷以及工作稳定性不佳。目前,动力电池评价主要包括电池单体、BMS、电池系统和外壳四大部分,评价关注点在于基本性能、循环性能和安全性能,BMS成为电池评价的重要组成部分。
       在新能源汽车快速放量的推动下,锂电池的安全标准将进一步提升。电池管理系统作为提升锂电池安全性的重要途径,将迎来更多政策扶持,市场需求也有望获得大幅扩容。另外,BMS国标的后续出台,有利于行业龙头市场份额增加,拥有技术优势的相关企业,发展机遇将更为明显。


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