中国电动车产业链商业报道全媒体平台

首页>行业>BMS

秒懂BMS行业8大关键问题 厘清核心技术与发展趋势

2016-05-30 · 来源: 电新深度观察 关注度:19526 次
分享到:
新能源汽车 磷酸铁锂BMS
摘要:目前新能源车的80%故障来自于电池包,电池包的80%故障又来来自于BMS ,由此可见BMS的重要性。

1 BMS核心技术在哪里?
 
  BMS的核心作用在保障动力电池安全和提高电池寿命,其技术并不能简单的用一两项指标来衡量,关键在BMS厂商的经验积累和对相应型号电芯性能的理解。目前新能源车的80%故障来自于电池包,电池包的80%故障又来来自于BMS ,由此可见BMS的重要性。
 
  2磷酸铁锂和三元电池的BMS有什么不同?
 
  磷酸铁锂BMS难度较低,三元电池难度较高。市场主流的动力电池选择方案主要为两种:①三元电池+高效的电池管理系统BMS,②磷酸铁锂电池+相对简单的电池管理系统。
 
  三元电池能量密度更高,但是安全性能稍逊,在过充和过放时容易发生安全问题,三元单体电池容量少、数量多,在电芯不一致性不够好时,BMS起到了关键性作用。换言之,解决三元电池的安全问题,不仅靠电芯质量的提高,也靠BMS技术。
 
  以CATL方形为例,其三元电池容量为6~42AH,而磷酸铁锂电池为50~200AH,单体容量大,同样容量的电池包单体数量越少,BMS技术难度自然降低了不少。
 
  特斯拉电池包采用18650消费类电芯,其单体容量仅为8-10w,一个电池包含有有7000多个单体电芯,其BMS难度不言而喻。
 
  3客车、乘用车和专车的BMS有什么不同?
 
  客车BMS难度最小,专车其次,乘用车难度最大。客车车体空间较大,对电池的能量要求较低,且磷酸铁锂相对较安全,2015年我国90%客车电池为磷酸铁锂,相应的BMS难度也较低(如第二条所述)。
 
  客车一般为专线运营,在BMS技术环节的不足可以通过后期的服务来弥补。乘用车空间小,对电池能量密度要求高,采用三元电池居多,2015年乘用车三元电池占比为60%,自然对BMS要求也更高。
 
  此外乘用车竞争相对市场化,其供应商体系进入壁垒和技术等级要求也比客车高得多。专车的三元渗透比例和技术等级要求介于客车和乘用车之间,其BMS难度同样也介于两者之间。
 
  4被动均衡和主动均衡有什么不一样?
 
  被动均衡一般采用电阻放热的方式将高容量电池“多出的电量”进行释放,从而达到均衡的目的,电路简单可靠,成本较低,但是电池效率也较低。
 
  主动均衡充电时将多余电量转移至高容量电芯,放电时将多余电量转移至低容量电芯,可提高使用效率,但是成本更高,电路复杂,可靠性低。未来随着电芯的一致性的提高,对被动均衡的需求可能会降低,目前国内主流的BMS厂采用被动均衡的居多。

国内主要BMS厂均衡技术情况
数据来源:国泰君安证券研究

  5 BMS单价是多少?占整个电池包的比例为多少?
 
  客车电池容量大,电压等级高,BMS也更贵,单价为1万左右。乘用车电压等级较低,BMS单价为3000左右。专车BMS单位5000左右。
 
  6 电池包的BMS、PACK和电芯的成本占比各是多少?
 
  以18650电池为例,目前电芯价格为1.3元/w,按乘用车25度电计算,电芯价格总价为3.3万,BMS价格为0.3万,PACK价格为1.4万。

BMS和PACK成本占比
数据来源:锂电池及电池管理系统、国泰君安证券研究

  7 BMS、PACK和电池包的市场空间各有多大?
 
  BMS单价较低,仅布局BMS市场空间较小,2016年市场空间为30亿左右,但是如果利用BMS作为核心技术导入PACK,则市场空间大得多,2016年PACK电池包空间达440亿,即使扣除电芯部分,市场空间也有140亿。

BMS、PACK和电池包市场空间测算
数据来源:第一电动网、国泰君安证券研究

  8 BMS行业发展趋势如何?
 
  目前从事BMS的有三类公司,整车厂、电芯厂和第三方BMS,国内整车厂代表主要是BYD,电芯厂的BMS和PACK主要集中在客车领域,技术水平相对较低,专业第三方公司集中在乘用车和专车领域,技术水平明显要高。
 
  如华霆动力创始团队来自于特斯拉,技术实力在国内名列前茅,客户聚焦为乘用车(江淮为主)。
 
  关于行业发展趋势,我们认为:电池管理系统核心技术在于软件,电芯为电化学行业,从事BMS等软件技术开发或存在较大难度,其核心竞争力在于利用规模化降低成本,并提供高度标准一致的产品,与BMS和PACK行业定制属性存在较大差异,进入BMS和PACK行业不利于发挥其优势。
 
  少数全产业链一体化的整车厂能掌握BMS技术,自己生产或无成本优势,参考汽车电子行业格局,整车几乎不参与汽车电子的制造,都由博世等专业供应商完成。我们认为未来BMS和PCAK将主要由专业第三方公司主导供应,并与整车厂形成良好的合作关系。

凡本网注明“来源:高工电动车”的所有作品,版权均属于高工电动车,转载请注明来源:“高工电动车”。违反上述 声明者,本网将追究其相关法律责任。 本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网 赞同其观点和对其真实性负责。