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电池管理系统(BatteryManagement System, 即BMS)是针对电动汽车锂电池的管理系统。BMS一般由硬件电路、底层软件和应用层软件构成,其中硬件电路一般由主控单元(BCU)和从控单元(BMU)组成。BMU负责采集电池的电流、电压、温度等相关数据并传输给BCU进行控制,BCU负责控制动力电池系统以及与其他控制单元进行信息交互。新能源汽车与传统燃油汽车的主要差异在于是以动力电池作为主要动力驱动来源,然而锂电池大量生产时品质不易掌握,电池芯出厂时电量即存在些微差异,且随着操作环境、老化、过充、过放等因素,电池间不一致性愈趋明显,电池效率、寿命变差,严重时可能导致起火燃烧等安全问题。随着人们对新能源车续航能力以及电池安全性的追求持续增长,电池管理系统BMS日益受到重视。
随着新能源汽车市场规模的高速发展,电池安全问题日益凸显,直接带动BMS需求的快速扩张。自2009以来,我国新能源汽车安全事故共31例,其中2015年以来发生17起,在这17起事故中有4起是电池系统的事故、有6起是相关部件的事故、有2起是充电系统缺陷引起的,另外还有5起是违规改装或者不当使用引起的。截至2015年底,事故率达到0.17‰,高出世界平均水平一倍多,而2015年发生的事故中,70%的事故是可以通过有效的电池管理系统减少的。国外动力电池BMS普遍采用主动均衡技术,单车成本较高,但同时BMS价格也在以每年10-15%的速度下降,因此BMS市场规模的增速也将显著小于动力电池产量的增速。据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国电池管理系统市场研究及投资建议预测报告》统计数据显示:2015年全球BMS产值规模19.8亿美元,2016年全球BMS产值规模达到41.7亿美元,2017年全球BMS产值规模47.4亿美元,2018年全球BMS产值规模53.1亿美元,2019年全球BMS产值规模预计将超过60亿美元;预计2025年全球BMS产值规模将达到111.7亿美元,2017-2025年间复合增长率11.6%。2018年前20家企业BMS装机量共计99.7万辆,占整体的比重为79%;排名前三的企业装机量均达到10万辆以上。2016年我国新能源汽车产量约为52万辆,预计2016年至2020年我国新能源汽车市场复合年平均增长率约为40%。截至2025年,我国新能源汽车产销量将超过500万辆,全球新能源汽车市场将超过1000万辆。受益于新能源汽车高增长红利, BMS市场规模三年内有望进入爆发期,长期有望形成数百亿级市场。BMS价格与电芯的类型、电量、电压等因素有关,在不计算电池封装的情况下,结合目前市场现状看,通常每辆车BMS价格在3000-20000元不等。客车电池容量大,电压等级高,BMS较贵;乘用车和专用车电压等级较低,价格也相对便宜。预计到2020年,中国新能源汽车年销量将达到200万辆。
BMS领域的技术门槛较高,没有长期研发积累和大量数据的积淀,难以开发出真正优质的BMS产品。行业内逐渐认识到BMS的重要性,开始慢慢出现专门从事研发电动汽车BMS的公司。虽然与整个动力电池产业相比,中国的BMS的研发及生产还处于大规模产业化初期,技术水平与国外主流厂商还有一定的差距,但随着业内人士以及资本市场对该领域关注度的不断提升,未来成长空间极大。