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名称:均胜电子:动力电池的大脑--电池办理体系(BMS)
发布时间:2023-03-30 07:44:04 来源:乐鱼体育在线网址 作者:leyu乐鱼全站官网



说明:

  电池办理体系(BMS)是动力电池的大脑,能进步电池(组)的运用功率,延伸电池(组)的运用寿数。BMS由电池检测与操控单元、显示器、传感器、线束等组成,首要功用是经过实时检测电池的电压、电流、温度等参数,避免电池(组)过充、过放、过流、过温,一起测算电池的剩下电量,反馈给用户和体系。

  电动轿车进入迸发期,锂电池需求量继续添加。一方面由于锂电池能量密度、循环寿数等要害方针继续进步,困扰电动轿车开展的一些技能难题逐渐得到了处理,另一方面由于环保压力日益添加,国家大力开展新动力轿车。2014年开端新动力轿车市场进入快车道。依据轿车工业协会计算,2015年全国新动力轿车销量32.89万辆,2016年销量50.17万辆,同比添加52.54%。2017年10月销量9.1万辆,同比添加107%,仍旧坚持较快的添加势头。特别是2017年9月出台的“双积分制”方针,使得整车厂更有志愿加大新动力车型的研制和出产。

  专业BMS企业、动力电池企业、整车企业三方争雄。BMS作为新动力轿车的中心部件,产业链上各个环节的主体具有参加布局,专业BMS企业、动力电池企业、整车企业这三方也各有优势。现在国内榜首队伍的动力电池企业均布局BMS,并且大多是“BMSPACK”形式,代表企业有比亚迪、宁德年代、国轩高科、中航锂电。专业BMS企业方面,部分企业经过自主研制或外延并购,把握了先进的电池办理体系技能,代表企业有:均胜电子、科列技能、亿能电子、超思想等。

  跟着人们对3C产品、电动轿车续航要求的进步,人们一直在寻觅储能密度更高的电池。比较其他二次电池,锂离子电池具有作业电压高、能量密度高、循环寿数长、无回忆效应、可快速充电等长处,逐渐被广泛选用。锂离子电池充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,一起电子的补偿电荷从外电路供应到负极,确保负极的电荷平衡。放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。在正常的充放电状况下,锂离子在层状结构的碳资料和层状结构的氧化物的层间嵌入和脱嵌,只引起层面距离改变,不损坏晶体结构,因而锂离子电池具有抱负的可逆性。锂离子电池首要由五部分构成:正极资料、负极资料、电解液、隔阂和包装资料。锂电池资料占电池本钱的70%以上,决议这电池的功用。其间正极资料是锂电池电化学功用的决议性要素,占锂电池本钱的40%,电解液占10%,隔阂占15%。锂电池制作将各种锂电池资料组合成电芯,具有较高的技能壁垒。世界巨子有索尼、LG化学、松劣等。国内企业首要有比亚迪、宁德年代、国轩高科、天津力神、比克等。

  可是锂电池简单由于短路、过充等原因导致焚毁或许爆破。在产生激烈磕碰或许温度过高时,稳定性会变差。锂离子电池的作业电压为3.2-3.7V,是铅酸电池的近2倍,镍氢电池的3倍;能量密度100-200Wh/Kg,是铅酸电池的3-7倍,镍氢电池的2-3倍;循环寿数超越1000次,是铅酸电池的3倍,镍氢电池的2倍。可是锂电池不耐受过充,也不耐受过放,过充和过放都会缩短电池运用寿数。温度过高或剧烈磕碰也会削减电池寿数乃至导致爆破。因而锂电池需求多重维护机制,如维护电路(或BMS)用于避免过充、过放、过载、过热,排气孔用于避免电池内部压力过大导致爆破等。

  依据适用电池产品的不同,锂离子电池办理体系能够分为两类,一类用于手机、平板、移动电源的数码产品的锂电池办理,一般被称为“锂离子电池维护板”,另一类用于储能式办理体系、通讯储能基站、电动轿车、电动摩托的动力锂离子电池办理体系,一般被称为“BMS”,两者功用类似,可是BMS更杂乱,技能难度更高。与便携数码产品的锂电池比较,动力锂电池的作业环境要恶劣许多。

  榜首、为了到达相应的功率和能量等级,动力锂电池需求很多串联运用,对电池一起性要求更高,并且要有完善的成组办理技能。

  第二、空间狭隘,使得电芯的摆放相对会集,很多的电芯会集在一起作业,对散热、通风、温控提出更高要求。

  第三、作业电流大、改变快。轿车需求不断加速、减速,因而电流从300A到0A的转化时刻小于0.5s,并且峰值电流能超越350A。

  第四、运用环境恶劣,车辆运转波动对电池组的抗冲击性、抗震性要求很高,一起尘埃、雨水、线路磨损等问题或许导致绝缘问题。

  电池办理体系(Battery Management System)是由电池检测与操控单元、显示器、传感器、线束等组成的电子元件。BMS的首要功用是经过实时检测电池的电压、电流、温度等参数,避免电池(组)过充、过放、过流、过温,一起测算电池的剩下电量,反馈给用户和体系。电池办理体系能进步电池(组)的运用功率,延伸电池(组)的运用寿数。

  以宁德年代的BMS 为例,除了完结过充、过放、过流、过温等电池安全办理功用外,还能够完结剩下容量预算(SOC)、电池健康预算(SOH)、电池参数检测、均衡办理等功用,让动力电池体系到达最佳的全体功用和最长的运用寿数。

  为完结这些功用,BMS体系需求包含检测模块和运算操控模块两部分。检测是指丈量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压,然后将这些信号传给运算操控模块进行处理宣布指令。检测模块和运算操控模块之间的拓扑结构有涣散式、会集式和模块化3种,其间模块化BMS拓扑结构是国内干流的BMS结构。运算操控模块是整个BMS的中心,一般包含硬件、根底软件、运转时环境(RTE)和使用软件。使用软件经过算法预算电池状况(SOC、SOH、均衡、热办理)和故障诊断以及维护。

  锂电池的产业链上游是锂矿石等矿产资源。中游是正极资料、负极资料、电解液、隔阂、包装资料等电芯资料,电芯和BMS一起组成电池组。下流是新动力轿车、电动自行车、储能等使用。BMS处于产业链中游,与下流新动力轿车的销量休戚相关。

  一方面由于锂电池能量密度、循环寿数等要害方针继续进步,困扰电动轿车开展的一些技能难题逐渐得到了处理,另一方面由于环保压力日益添加,一起国家大力开展新动力轿车,接连发布补助目录,2014年开端新动力轿车市场进入快车道。依据轿车工业协会计算,2015年全国新动力轿车销量32.89万辆,2016年销量50.17万辆,同比添加52.54%。2017年10月销量9.1万辆,同比添加107%,仍旧坚持较快的添加势头。全球方面,受下流旺盛需求的推进,估计2020年全球锂电池市场规模将到达2亿kwh。

  新动力轿车的快速添加,使得BMS的需求量大幅添加。我国的BMS需求量从2010年的0.8万套添加到了2016年的57.8万套,复合增速达104%,BMS市场规模从1.62亿元添加到了37.6亿元,复合增速达69%。

  2012年6月,国务院发布了《节能与新动力轿车产业开展规划(2012-2020年)》,提出了“到2015年,纯电动轿车和插电式混合动力轿车累计产销量力求到达50万辆;到2020年,纯电动轿车和插电式混合动力轿车出产能力达200万辆、累计产销量超越500万辆”的规划方针。

  2014年7月,国务院发布了《关于加速新动力轿车推广使用的辅导定见》,指出要以纯电驱动为新动力轿车开展的首要战略取向,要点开展纯电动轿车、插电式(含增程式)混合动力轿车和燃料电池轿车。

  2015年9月,国务院发布了《关于加速电动轿车充电根底设施建造的辅导定见》,提出到2020年,根本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电根底设施体系,满意超越500万辆电动轿车的充电需求。

  2016年10月和11月,国务院发布了《“十三五”操控温室气体排放作业方案》和《“十三五”国家战略性新兴产业开展规划》,再次强调到2020年,纯电动轿车和插电式混合动力轿车出产能力到达200万辆、累计产销量超越500万辆。

  2017年9月,工信部正式发布了《乘用车企业均匀燃料消耗量与新动力轿车积分并行办理方法》,该方法将针对在我国境内出售乘用车的企业(含进口乘用车企业)的企业均匀燃料消耗量(CAFC)及新动力乘用车出产(NEV积分)状况进行积分查核,关于新动力轿车负积分未赔偿的企业,将被暂停部分高油耗车型的出产,直至下一年度传统动力乘用车产值较核算年度削减的数量不低于未赔偿负积分数量。这一方针将于2018年4月1日起正式施行。

  “方针增速”:2016年全国新动力轿车销产值51.7万辆,假定2020年完结200万产能的方针,则2017-2020产能复合增速需求到达40%。咱们以为电动轿车将进入长时间景气阶段,BMS的需求也将随电动轿车出货量的添加而添加。

  BMS作为新动力轿车的中心部件,产业链上各个环节的主体具有参加布局,全体来说首要有三类:

  1、动力电池企业:现在国内榜首队伍的动力电池企业均布局BMS,并且大多是“BMS PACK”形式,把握了从电芯到电池组的整套中心技能。出售时分有时会选用全体处理方案形式,客户收买电池组的一起,也需求收买配套的BMS。代表企业有比亚迪、宁德年代、国轩高科、中航锂电。

  2、整车企业:传统车企刚开端对BMS的参加较少,比方宝马的BMS从博世、普瑞等收买。可是跟着BMS在电动轿车中的重要性不断进步,大型车企也纷繁经过兼并购、战略协作等方法进入BMS,比方国内上汽、北汽、吉祥等均有专门的BMS研制团队。而新动力轿车更是将BMS作为中心技能,比方特斯拉的BMS技能是其间心竞争力。

  3、专业BMS企业:国内第三方的BMS企业数量很多,可是技能两极分化。部分企业经过自主研制或外延并购,把握了先进的电池办理体系技能,比方均胜电子;还有部分新进入公司仅能开发低端的BMS产品。可是由于现在各主机厂对BMS的挑选也多有不同,所以也给了广阔BMS厂商带来了开展机会。专业BMS企业代表有:均胜电子、惠州亿能电子、深圳科列技能、深圳超思想等。

  地域散布方面,我国的BMS企业首要散布在广东、上海、浙江、江苏,其间广东的数量最多,占比达24%。

  均胜电子(600699.SH):继续收买整合优化,多元事务打造轿车电子龙头企业

  公司以传统轿车零部件表里饰件发家,借壳前收买普瑞,切入轿车电子范畴,2011年完结借壳上市,之后连续不断收买整合,包含高端表里饰件Quin、被迫安全企业KSS、车载信息体系供货商TS等。依照公司最新的收入分类,17年H1完结轿车安全体系收入67.35亿元、人机交互产品(HMI)24.07亿元,新动力动力操控体系(BMS)2.94亿元、车载互联体系18.07亿元、表里饰件功用件11.94亿元、工业自动化设备制作4.48亿元。工业机器人事务现在彻底剥离。在2016年中报中明确提出要成为全球抢先的轿车电子和安全技能提供商,在智能、安全、环保范畴推进职业革新。

  公司事务多元,全面布局轿车电子,其间新动力电池办理体系事务方面,公司2017年上半年完结营收2.94亿元,同比添加20.15%,保持较高的增速。陈述期内新技能的研制又取得了突破性发展,公司开端为奔跑新式48V微混动力车量产供货。此外,公司选用高通芯片开发的无线充电体系,现在已完结了其在保时捷概念车型上的研制。在国内为吉祥混动渠道车型开发的BMS体系也现已大规模地商用化。回来搜狐,检查更多

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