新能源汽車需求旺盛 電池管理系統成安全重點

近日，中國汽車技術研究中心相關負責人透露，國家正在制定電池管理系統的相關標準，本周三將在深圳召開研討會。據介紹，電池管理系統設計應該根據電池電壓、溫度和所使用的環境，來制定電池充放電功率，并把信息反饋給整車。

機構認為，電池管理系統（BMS）在保障動力電池安全和提高電池壽命方面具有無法替代的核心地位。受益于下游新能源汽車的旺盛需求，BMS市場規模將加速擴大，預計到2020年，市場規模將超百億元。

從動力電池構成來看，主要包括電芯、模塊、電氣系統、熱管理系統、箱體和BMS。其中，BMS系統一般占到動力電池成本的5%至15%左右。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、自動均衡和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。

據介紹，BMS對于動力電池而言，最核心的三大功能為電芯監控、荷電狀態（SOC）估算以及單體電池均衡。通過合理設計并配置BMS，不僅可以顯著提高動力電池的安全性能，還可以有效提高電池的使用壽命，幅度在20%以上。

BMS一般分為主控模塊和從控模塊兩部分：主控模塊主要負責SOC估算、繼電器驅動以及電氣傷害保護；從控模塊主要負責電池電壓、溫度、電流等監測數據的采集以及均衡控制。一套BMS由一個主控模塊和若干個從控模塊組成，從控模塊的使用數量與電池單體的個數正相關。一般純電動乘用車需要從控模塊4個左右，純電動客車需要8個至10個從控模塊。

從全球新能源汽車企業來看，特斯拉在電池管理系統方面占據領先優勢。特斯拉通過其強大的BMS系統，可以有效實現超過7000節18650號電池的一致性管理，達到高安全性和可靠性目標。目前，特斯拉在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關的領域，申請核心專利超過140項，此外還有數百項專利在審核中。

券商研報顯示，目前鋰電池過熱、過充電在動力電池熱失控問題方面占多數。考慮到當前動力電池技術已經相對比較成熟，安全問題頻發的關鍵原因，除了電池本身設計與制造方面的缺陷，更大程度上在于BMS模塊的設計缺陷以及工作穩定性不佳。目前，動力電池評價主要包括電池單體、BMS、電池系統和外殼四大部分，評價關注點在于基本性能、循環性能和安全性能，BMS成為電池評價的重要組成部分。

在新能源汽車快速放量的推動下，鋰電池的安全標準將進一步提升。電池管理系統作為提升鋰電池安全性的重要途徑，將迎來更多政策扶持，市場需求也有望獲得大幅擴容。另外，BMS國標的后續出臺，有利于行業龍頭市場份額增加，擁有技術優勢的相關企業，發展機遇將更為明顯。