近年来,特斯拉、比亚迪等新能源汽车进入千家万户,新能源汽车满街跑成了城市交通的一景,新基础设施的建设为新能源汽车安装了推进器。 作为其中最重要的部件之一,动力电池成为业界关注的焦点,电池安全成为重要因素。 最近,广东清远、山东青岛及广东惠州等地相继发生新能源汽车自燃事故,动力电池起火的信息频发,给电池的安全性带来了影响。
电池管理系统( bms )作为动力电池组的核心部件,是连接电池组、整车系统和电机的纽带,可以比较有效地管理和控制电池,保证动力电池的安全性。 因为这个世界各国对此投入了大量的人力和物资进行深入研究。
bms市场三分钟天下
新能源汽车的普及扩大了世界bms市场的规模。 赛迪智囊团电子新闻研究所副所长馀杉向《中国电子报》记者介绍说,2019年世界bms产值约为60亿美元,预计2025年将超过120亿美元。 2019年中国新能源汽车产量达到124.2万辆,占世界57%,bms市场规模约为240亿元。
欣旺达电子股份有限公司副总裁梁锐告诉记者,现阶段参与bms布局的公司共有三种,为整车公司、动力电池公司和专业第三方bms公司,市场呈现三分之一的世界局面。 由于长时间的研发积累和足够的资金力量,整车公司在bms产业具有很强的竞争力。 馀杉表示,目前国内外汽车制造商如特斯拉、通用、比亚迪等都有负责bms研究开发的团队。 据业界相关人士林健博士介绍,国内大部分整车工厂都在制作bms,没有能力的车企业也在提高日程。
动力电池公司掌握了从电池单元到电池组的全套技术,掌握了电池单元开发和生产等环节的轻型汽车的熟路。 据说现在有名的动力电池公司有松下、三星、lg、宁德时代、比亚迪、活力四射等。 梁锐指出,电池与整车的相互连接是重要的前提,动力电池公司依然有必要加深对车企申诉的理解。
专业的第三方bms公司在整车厂的供应链中具有重要的地位。 梁锐向记者介绍,现在处于竞争前列的第三者bms公司有博世、海拉尔、普瑞、亿能电子等。 梁锐表示,第三者bms公司在把握车企的诉求和相互合作等方面有一定的劣势,因此生存空之间有限制。 馀杉也说,现在第三者bms公司面临着整车公司和动力电池公司的双重夹击。 近年来,bms市场呈现出如下快速发展的优势:逐渐集中在头部公司,中小企业的市场份额持续萎缩。 由于整车公司和动力电池公司的双向压迫,第三方公司的生存空之间正在缩小。 馀杉对记者说。
功率电池的实现仍然需要突破三大故障。
bms是动力电池的安全保护伞,其价格约占动力电池模块价格的10%。 馀杉告诉记者,bms可以估算电池的充电状态,检测电池的采用状态,管理电池的循环寿命,在充放电中调节电池系统的加热、冷却及温度均衡性。
功能因bms模块而异。 林健指出,bms系统一般包括检测模块和运算控制模块。 检测是指测量单元的电压、电流和温度、电池组的电压,将这些信号传递给运算模块解决,发出指令。 控制模块通常包括硬件、底层软件、应用层软件。 其中最核心的部分是应用层软件。 应用层软件通常分为两个部分:电池状态估计算法、故障排除和保护。
既然bms不同模块的协同作用能保证动力电池的安全,为什么新能源汽车电池经常失火? 对此,林健说,电池的制造是主要原因,但bms说,只考虑电池的平均状况而不考虑各个电池的特殊状况的情况,或只考虑电池恒温时的状态,忽视对温度变化的影响的情况也不少。
因此,推进bms产业升级,提高动力电池的安全性成为当务之急。 在采访过程中记者知道,动力电池的实现仍然需要突破三大障碍。 林健先生首先指出,我国在bms的核心算法上与海外有差距。 在控制战略上,国内90%以上的制造商仍然使用安时积分法加上开放电压来计算充电状态。 但是,安时积分法没有纠错能力,在电池劣化和电池温度变化大的情况下,电流的精度变差,也不能考虑每个电池的特殊情况。 为了提高精度,控制算法一般使用开路电压补偿,但只能在充电开始或最终阶段进行补偿。 因为这个小电流修正误差大,修正的机会少。 林健说。
对此,林健表示,一些海外企业已经采用智能化算法,通过实时在线估计来估计电池的所有等效参数,从而正确估计电池组的状态。 这是因为无论是新电池还是老化电池,都可以维持高精度的非常强的纠错能力。 近年来,国内一些制造商也尝试了同样的方法,但只能估算一些参数或在短时间内暂时采用同样的算法。 总体来说,中国bms需要在核心算法上进一步提高,只有高精度、高鲁棒的算法才能帮助实现真正的智能化,实现中国bms的飞跃。
其次,林健指出,关键芯片依赖进口也是制约我国bms产业快速发展的短板之一。 对此,馀杉告诉记者,现在中国的bms关键芯片的供给主要依赖瑞萨、英飞凌、ti、博通等海外公司,国内无法提供规模。
最后,bms过热管理技术还需提高。 馀杉表示,现在动力电池模块多使用空冷技术,bms有责任监视单电池的发热状况,找到苗头的情况下,可以采取一定的措施进行预防。 但是,如果单电池过热,对过热电池的正确处理手段就会不足。 新能源汽车发生起火事故,多是因为单电池热失控后,无法比较有效地处理。
bms将迎来新智能的迅速发展时代
我国新能源汽车在汽车产销量中的比例越来越大,产销量逐年增加。 数据显示,2019年,中国新能源汽车产销台数分别为124.2万辆和120.6万辆,呈现上升趋势。
新能源汽车领域的高速发展和新能源汽车的高销量给bms产业的快速发展带来了光明的前景,同时对动力电池的安全性和bms产业的优化升级提出了更高的要求,但bms的智能化确实适应了这种快速的发展趋势
原比亚迪电池(原比亚迪锂电池) bms厂长邓林旺表示,bms可以收集电池数据进入云,通过电池数据的发掘研究,利用大数据和机器学习等工具,进行故障警报、模型训练、参数更新、残值 另外,新闻技术的进步使bms迎来了新智能的迅速发展时代。 随着新能源汽车的智能化,bms作为电池与车、云的控制信息表现中枢,将提高电池的智能化控制、整车的智能化响应和客户的智能化体验。
馀杉也表示,汽车智能化将加强bms与车载系统的合作,充电状态、均衡管理等算法有望进一步优化,我国bms技术水平将不断提高。 有些公司进入核心芯片行业,bms产业链不断完善。 此外,国家还宣布了一系列推进新能源汽车应用的措施,可以提高动力电池对关键技术的支持力,促进整个bms产业的迅速发展。 随着bms的智能化进程,中国bms水平有望进入国际先进水平的行列,并得到国内外整车公司的同意。
中国新能源汽车市场具有巨大的快速发展潜力,相关计划提出到2025年中国新能源汽车销量将超过200万辆。 而且中国bms市场规模将继续增加,预计到2025年将接近400亿元。 梁锐告诉记者,随着对动力电池安全性的关注和对bms的诉求的增加,中国bms产业将经历技术和产品的升级。 为了树立我国bms产业的特征,公司需要在未来快速发展的过程中瞄准海外高端车企业的诉求,进入海外高端车企业的供应链。
标题:热点:特斯拉为何如此在意电池管理芯片?
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