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汽車電池管理系統(BMS)行業市場前景研究

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年04月07日  

一、電池管理系統含義及分類


電動汽車電池管理系統(BMS)是連接車載動力鋰電池和電動汽車的重要紐帶,重要對象是二次電池。二次電池存在存儲能量少、壽命短、串并聯使用問題、使用安全性、電池電量估算困難等問題,因此電池的性能是很復雜的,不同類型的電池特性亦相差很大。


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測及管理集于一體,從而確保電池或者電池組的安全可靠,并以最佳狀態輸出動力。BMS可以實現對電池的實時監控、自動均衡、智能充放電等重要功能,在有效保障電池安全的同時,可以實現對電池剩余電量的監測,是動力鋰電池組中不可或缺的重要部件,關于電動汽車的正常運行意義重大。


按照BMS的管理架構來分,BMS可以分為集中式管理系統、半分布式管理系統和分布式管理系統。集中式管理系統架構比較簡單,適用于比較小的電池包,分布式比較適合大電池包,結構復雜成本較高,但安全性、精度上面都有較好的表現,而半分布式是兩者的折中,優缺點不是特別明顯。總體上來說,BMS是朝著分布式管理系統在發展的。


BMS三種架構的比較


資料來源:中商產業研究院


二、全球BMS市場發展概況


(一)全球電動汽車銷售規模


2016年全球電動汽車銷量為201.42萬輛,相比于2012年的18.26萬輛,上升11倍。其中插電式電動汽車(包括純電動汽車和插電式混合動力汽車)銷量為773600輛,比2015年高出42%。


2012-2017年全球電動汽車銷售量


數據來源:中商產業研究院


2012-2017年全球插電式電動汽車銷售量


數據來源:中商產業研究院


(二)全球鋰離子電池市場規模


鋰離子電池電解液,和鋰離子電池隔膜、正極材料和負極材料并稱為鋰離子電池的四大材料,技術壁壘上,石墨類負極材料lt電解液lt鈷酸鋰以外的正極材料lt隔膜。受益于以手機、筆記本電腦、數碼產品等為代表的消費電子產品的旺盛需求,全球鋰離子電池產業近幾年來一直保持高速上升的態勢。2016年全球鋰離子電池市場規模達到245億美元。


2012-2017年全球鋰離子電池市場規模情況


數據來源:中商產業研究院


三、全球BMS市場現狀分析


(一)市場體系


從國外市場來看,BMS與電池相同,是整車廠生產的一個汽車零部件,整車廠置于金字塔頂端。BMS從功能含義的設計開始,就由整車廠牽頭主導,然后找第三方設計公司進行產品設計,最后找生產公司進行生產,三方共同決定電池包的BMS匹配方法。


同樣,在生產過程中,要經歷工程樣件、小批量試生產、大批量生產。在每一個生產過程中,都離不開整車廠與設計公司從中協調、改進、再協調、再改進的往復身影。整個研發時間少則1-2年,多則5-6年。目前戴姆勒-奔馳、寶馬、豐田等國際巨頭公司均是采用此類體系。


(二)產品特性


從產品自身來看,目前,國外盛行的BMS產品多采用主動式均衡功能設計,價格和技術含量較高,屬于未來發展趨勢而我國基本采用被動式均衡功能和不帶均衡功能的BMS產品,價格低、功能簡單。


目前寶馬MiniE、日產聆風、特斯拉ModelS及陷入困境的菲斯克Karma電動汽車均采用主動式BMS均衡,不僅能達到電池組均衡目的,監測的精度也高(誤差小于0.7%),市場價格為2-3萬元/套。


(三)市場競爭格局


BMS市場重要的參與者為整車公司、汽車零部件公司以及電池公司:整車廠憑借關于整車控制和參數匹配的深刻理解,依靠自身強大的資金實力和技術積累來研發與自己產品需求相匹配的BMS,如特斯拉、豐田Pruis、日產Leaf、通用Volt等采用的BMS均是整車廠主導研發的大型的汽車零部件公司如Bosch、Delphi、Denso、Preh、CalsonicKansei等利用自己在相關產品上的研發優勢以及與整車廠長期良好的合作關系在BMS市場上也占據了重要地位此外BMS市場上另外一類重要的參與者是電池廠商,如LGC、三星SDI、A123等,它們的BMS重要是與自己的電池產品進行配套。

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