鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年04月07日
汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)行業(yè)市場前景研究
一、電池管理系統(tǒng)含義及分類
電動汽車電池管理系統(tǒng)(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(lián)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(fù)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(jiān)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(tài)輸出動力。BMS可以實現(xiàn)對電池的實時監(jiān)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(xiàn)對電池剩余電量的監(jiān)測,是動力鋰電池組中不可或缺的重要部件,關(guān)于電動汽車的正常運行意義重大。
按照BMS的管理架構(gòu)來分,BMS可以分為集中式管理系統(tǒng)、半分布式管理系統(tǒng)和分布式管理系統(tǒng)。集中式管理系統(tǒng)架構(gòu)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(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高,但安全性、精度上面都有較好的表現(xiàn),而半分布式是兩者的折中,優(yōu)缺點不是特別明顯??傮w上來說,BMS是朝著分布式管理系統(tǒng)在發(fā)展的。
BMS三種架構(gòu)的比較
資料來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院
二、全球BMS市場發(fā)展概況
(一)全球電動汽車銷售規(guī)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(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院
2012-2017年全球插電式電動汽車銷售量
數(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院
(二)全球鋰離子電池市場規(guī)模
鋰離子電池電解液,和鋰離子電池隔膜、正極材料和負(fù)極材料并稱為鋰離子電池的四大材料,技術(shù)壁壘上,石墨類負(fù)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(shù)碼產(chǎn)品等為代表的消費電子產(chǎn)品的旺盛需求,全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)近幾年來一直保持高速上升的態(tài)勢。2016年全球鋰離子電池市場規(guī)模達到245億美元。
2012-2017年全球鋰離子電池市場規(guī)模情況
數(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院
三、全球BMS市場現(xiàn)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(chǎn)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(shè)計開始,就由整車廠牽頭主導(dǎo),然后找第三方設(shè)計公司進行產(chǎn)品設(shè)計,最后找生產(chǎn)公司進行生產(chǎn),三方共同決定電池包的BMS匹配方法。
同樣,在生產(chǎn)過程中,要經(jīng)歷工程樣件、小批量試生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)。在每一個生產(chǎn)過程中,都離不開整車廠與設(shè)計公司從中協(xié)調(diào)、改進、再協(xié)調(diào)、再改進的往復(fù)身影。整個研發(fā)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(chǎn)品特性
從產(chǎn)品自身來看,目前,國外盛行的BMS產(chǎn)品多采用主動式均衡功能設(shè)計,價格和技術(shù)含量較高,屬于未來發(fā)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(chǎn)品,價格低、功能簡單。
目前寶馬MiniE、日產(chǎn)聆風(fēng)、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(jiān)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(guān)于整車控制和參數(shù)匹配的深刻理解,依靠自身強大的資金實力和技術(shù)積累來研發(fā)與自己產(chǎn)品需求相匹配的BMS,如特斯拉、豐田Pruis、日產(chǎn)Leaf、通用Volt等采用的BMS均是整車廠主導(dǎo)研發(fā)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(guān)產(chǎn)品上的研發(fā)優(yōu)勢以及與整車廠長期良好的合作關(guān)系在BMS市場上也占據(jù)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(chǎn)品進行配套。