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動力鋰電池管理系統的相關介紹

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年11月07日  

電池管理系統(BMS)屬于電池包一部分,電池包是新能源汽車核心能量源,為整車提供驅動電能,它主要通過金屬材質的殼體包絡構成電池包主體。模塊化的結構設計實現了電芯的集成,通過熱管理設計與仿真優化電池包熱管理性能;電器部件及線束實現了控制系統對電池的安全保護及連接路徑;通過BMS實現對電芯的管理,以及與整車的通訊及信息交換。


一、新能源汽車BMS產業鏈概述


BMS關聯度高的動力鋰電池行業,其產業鏈是一個專業化程度高、分工明晰的產業鏈體系。正負極材料、電解液和隔膜等材料廠商為鋰離子電池產業鏈的上游企業,為鋰離子電芯廠商提供原材料。


鋰離子電池產業鏈的中游企業為鋰離子電芯廠商、BMS提供商、鋰離子電池封裝廠商。


電芯廠商使用上游電芯材料廠商提供的正負極材料、電解液和隔膜生產出不同規格、不同容量的鋰離子電芯產品;


BMS提供商根據不同規格和容量的電芯產品設計電池管理系統,以提高電池的利用率,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態;


PACK廠商根據下游客戶產品的不同性能、使用要求選擇不同的鋰離子電芯、不同的電源管理系統方案、不同的精密結構件、不同的制造工藝等進行鋰離子電池封裝的設計與生產。鋰離子動力電池產業鏈的下游應用包括純動力汽車、混合動力汽車等新能源汽車生產廠商。


圖表1動力電池及系統產業鏈圖


BMS行業屬于動力鋰電池產業鏈的中游行業。而BMS產業鏈包括四個環節:上游材料、BMS模塊、BMS成品、以及下游應用。


上游材料包括:IC、線束、繼電器、機殼等。


BMS生產企業負責研發、生產BMS模塊,根據動力電池廠商或整車廠商的具體要求整合所需模塊,最終組成BMS成品。


BMS作為汽車動力電池的管理者,擁有車輛運行時動力系統的全部數據,這些數據對于改進提升汽車動力系統、乃至整車性能都具備極高價值,因而占據了電池產業鏈的價值高點。


二、BMS企業與下游車企配套模式


在國外,BMS與電池一樣,只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從功能定義的設計開始,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,最后找生產企業進行生產,三方共同決定電池包的BMS匹配方案。


同樣,在生產過程中,需要經歷工程樣件、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、豐田等國際巨頭企業均是采用此類體系。


而從中國來看,BMS從設計到量產的數月過程中,一直以來整車廠僅是買方身份,沒有太多參與權和決定權BMS作為新能源汽車核心部件。但近兩年,這種情況也有所改觀,整車廠和電池廠更多地參與到BMS設計及生產過程中。


一覽眾咨詢歸納了國內BMS市場參與者主要有以下幾類:


1、動力電池企業


目前國內第一梯隊動力電池企業均涉足,且大多是“BMS+PACK”模式,掌握了動力電池電芯到電池包的整套核心技術,具有較強的競爭實力。代表企業有比亞迪、CATL、中航鋰電、國軒高科等。


2、整車企業


整車企業對電芯的參與較少,一般通過兼并購、戰略合作等方面進入,而BMS則為大的企業重點考慮的領域。國內如長安、北汽、吉利等車企均有專門的研發團隊進行BMS的研發,除了核心技術的掌握外,在成本和效率方面較其他企業有較強的競爭力。


3、第三方BMS企業


目前國內第三方BMS企業仍占據主要位置。一部分由動力電池BMS企業,另一部分是傳統數碼電池及BMS企業轉型而來。相對來講,作為專業的第三方BMS企業,技術積累有天然的優勢。目前這類企業參與者眾多,但技術相差較大,國內處于競爭前列的企業主要有科列技術、億能電子、冠拓、力高新能源、蘇州妙益等。


4、“PACK+BMS”模式企業


這類BMS企業既經營BMS業務又經營PACK業務。代表企業有:華霆動力、上海捷能、南京創源天地、北京普萊德等。


三、主要BMS企業下游配套情況


針對BMS企業的主流幾種供應模式,一覽眾咨詢整理了部分具有代表性的企業及下游配套情況。


圖表2BMS配套模式代表企業及與下游配套關系

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