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本文援引于报告《2021年中国BMS短报告：电动汽车BMS的困境与趋势》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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核心摘要：

新能源汽车的持续高销量带来动力电池的需求量扩大，电池管理系统（BMS）作为新能源汽车电池的重要组成部分也将有迅猛的发展。中国BMS行业发展的关键问题主要是电动车电池安全性、降低新能源汽车成本以及提升电池寿命，这些需要BMS技术不断地进行优化和改进，提升自身的检测精度和效率。随着AI、云计算、大数据的兴起，未来BMS行业将会向云端发展，对于电池的测算将通过云端进行，更为精准与更高效，此外，在技术方面，随着电池一致性的增强，被动均衡管理性价比高，无线BMS可取代传统有线连接，成本更低，性能更好，二者将会是主流趋势。

中国新能源汽车发展推动BMS发展

中国新能源汽车销量屡创新高，销量持续增长，2013年到2021年，中国新能源汽车销量大体呈逐年上升趋势，2019年因受新能源补贴退坡的影响有所降低，2020年疫情后国民经济稳定回升以及政策扶持的作用下，销量开始上升。2021年1-10月的新能源汽车销量达254.2万辆，已超过2020年全年的销量，增长势头迅猛。新能源汽车行业的发展带动电池需求的扩大，推动BMS市场迅速发展。2020年中国新能源汽车在全球市场占比为41.3%，是全球最大的新能源车市场，中国在全球新能源市场中的优势促使动力电池乃至BMS市场进一步扩大，未来可能超前国际市场

中国BMS行业处于攻克技术壁垒阶段，但因电动车市场大，市场较成熟，芯片系统技术专注于成本、安全和性能，但存在弊端

目前中国BMS行业的发展主要有研发技术门槛高、市场成熟、BMS芯片依赖进口的特征。BMS作为新兴技术，其研发不仅需要投入大量的时间、金钱，也需要长期的积累、沉淀，优质的BMS芯片也需要厂商进行大量的实践才能够产出。目前中国BMS厂家良莠不齐，各厂家应提高自身能力，积极合作。中国是世界最大的电动车市场，BMS产业链相对完善，加之电池在新能源领域的快速发展，电池市场需求增长迅猛，BMS市场较其他国家更加成熟。中国的BMS芯片主要来自进口。由于技术困难等原因，一些芯片如AFE、车规级ADC等几乎没有中国厂商在制造，MCU等芯片虽有部分企业在积极尝试，主要供应商依然是国际企业。

BMS系统在新能源汽车电池管理方面具备电池物理参数监测&数估算、均衡管理、热管理等技术，以保障电池安全与性能。BMS监测估算出SOC和SOH以反映剩余可行驶里程数和电池包老化程度，目前在估算精确度、温度检测存在障碍，需增加新的检测参数。在均衡管理方面，电池包内的电芯存在工作条件的不一致、老化率不同的情况，均衡管理是重要的一环，被动均衡因其成本低、性能好、系统简单赢得大部分厂商的青睐，然而也有浪费能量的弊端。BMS的热管理技术能够防止热失控的发生，是保障电池安全的重要功能，它能够感应电池包的温度并主动作出适时反应，调节电池的温度。

电动车起火、爆炸事故频发，BMS系统是保障电池安全的重要工具，然而现有技术水平无法保证电池的绝对安全

2020年中国全年被媒体报道的新能源车起火事件共124起，明显高于2019年的99起，其中七、八、九月份起火事件最多，占总事件数的49%，由此可见夏季是电动车起火的高发期，高温是导致起火事故发生的原因之一，然而现有温度监测技术水平只能够通过多点检测进行预估，难以建立真实的温度网，在温度检测准确度方面的水平仍有待提升。

电动车起火的主要原因在于电池故障，占总事故的33%。电池故障主要由外部碰撞、线路老化、过充过放以及高温环境引起，这些因素可能引发电池外部、内部短路，导致大量的热量释放或泄漏的发生，进一步引发热失控，从而引起汽车起火、爆炸等事故。对于电池过充过放问题，BMS的SOC测算精准度相当重要，准确知道电池电量可以预防过度充放电，这一直是BMS的难点所在。测算SOC需要BMS系统对电压电流、温度、放电倍率等因素进行准确、迅速地采集，这对芯片的处理速度、温度传感器、系统负荷等方面要求较高，当前中国的技术无法满足这个要求。

BMS是影响新能源汽车和电池成本的重要因素，也是影响电池寿命的重要手段，未来BMS需要着手与这两点进行技术的发展与突破

随着新能源汽车的高速发展以及产量的提高，成本的优化成为新的关注点，电池成本占比高，是新能源车成本的40%，BMS系统又是电池的重要组成部分，降低BMS成本有助于电池成本的降低进而降低新能源车的成本。降本的关键因素在于BMS器件和系统设计的优化，减少部件的数量，功能集成，提高芯片效率，从而降低成本。部件之间的连接也是降本需要考虑的一点，不耐用的连接插件会导致芯片的损耗及功能失效，优化连接方法将使芯片更耐用，此外，提升BMS估算方法的精确度也十分重要，精确度可以影响电池的续航，估算越准确，续航里程越高，进而有效降低电池成本

影响电池寿命的因素有充电循环次数、充放电平均功率、电池环境温度以及深度放电。充电循环次数指的是经过循环充放电之后电量衰减到一定容量（一般为总电量80%）的次数，电池电量从0%到完全充满为一次循环。循环次数更高的电芯或车辆本身续航更长，可用行驶里程就越长，续航里程越长的车，寿命越长。充放电平均功率也就是快充和慢充对电池寿命的影响，快充使电池衰减的速度更快。恩智浦半导体副总裁兼驱动和能源系统产品线总经理李晓鹤表示可将“BMS通过提高精度、优化测量方式以及确保更好的电流电压同步性来支持快充，并从中保证安全”。温度对电池的寿命影响较大，长期在过低或过高的温度工作会使电池加速衰减和损耗。BMS系统可以对电池的温度进行监测和控制，使其可以在适宜的温度下工作，但当前技术水平对于温度检测的精度还不够。深度放电即将电量完全用尽或近乎用尽，这对电池的寿命影响巨大。如果深度放电后长时间不予充电，可导致电池直接报废。

被动均衡管理、无线BMS与云BMS是未来发展趋势

被动均衡因其成本低、性能好的优势受到大部分厂商的青睐。被动均衡是放掉多余电量，虽然浪费电能，且均衡速度慢，但随着未来电池一致性逐渐提升，电池间差异微小，被动均衡依然是未来均衡管理的趋势。主动均衡是将电量转移，能量耗散少，但电路复杂，成本较高。无线BMS是未来技术的另一个趋势，它取代了传统有线连接，采用无线传输技术，减少连接线失效的风险，简化了电池包结构，还可以减小尺寸，优化电池包空间结构，出现故障更容易维修。目前无线BMS还处于初期阶段，还需要进行大量的验证和实践来验证其实用性。随着AI、云计算、大数据的兴起，BMS也开始向云端发展。为了适应需求，BMS技术需及时调整和升级。BMS需要提升通讯速度，云端BMS的运行是将电池的数据实时传送至云端，由云端算法计算出电池管理策略，再下传至BMS系统，对电池进行操控，这就需要快速、及时的通讯，同时也需要更强的MCU来提升信息的处理速度。

深度见解：中国BMS行业的发展面临电池安全性、降低电池成本以及提升电池寿命三大关键问题；未来技术上将向被动管理、无线BMS和云BMS方向发展

当前中国新能源汽车行业发展向好，动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，其安全性、成本和寿命问题一直是业界关注的重点话题。BMS电池管理系统可实时监控电池状态，并做出适时的调整和控制，使电池更安全，更耐用，然而目前的技术水平在电池容量SOC等数值的测算精度以及温度检测方面扔有待提升，测算SOC需要BMS系统对电压电流、温度、放电倍率等因素进行准确、迅速地采集，这对芯片的处理速度、温度传感器、系统负荷等方面要求较高，而目前的BMS系统无法做到这一点；在温度检测方面，建立真实的温度网是难点所在，现在的技术水平只能够通过多点检测进行预估。BMS行业想要进一步发展，需要不断地完善系统性能，提高芯片技术。

在AI、云计算、大数据技术兴起的大背景下，BMS也将紧跟时代的潮流，与这些技术结合，形成云BMS。未来电池的数据处理将通过云端进行，更为高效和精确。随着电池一致性的增强，被动均衡管理性价比高，将依然是主流选择。处于初期发展阶段的无线BMS将替代传统有线BMS，简化结构、降低成本。

重点关注企业

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