電池管理系統(tǒng)（BMS,，Battery Management System）3. 競爭格局與挑戰(zhàn)（1）市場競爭加劇頭部企業(yè)主導(dǎo)：特斯拉、寧德時(shí)代（CATL）,、比亞迪等車企與電池廠商自研BMS,，形成技術(shù)壁壘。第三方供應(yīng)商崛起：如ADI,、NXP,、均勝電子等芯片與方案商提供標(biāo)準(zhǔn)化BMS解決方案。（2）技術(shù)挑戰(zhàn)算法瓶頸：SOC估算精度（目前普遍誤差3%-5%）,，低溫/老化條件下的可靠性,。標(biāo)準(zhǔn)化缺失：不同電池類型（如磷酸鐵鋰vs三元鋰）、廠商協(xié)議差異導(dǎo)致兼容性問題,。成本壓力：BMS占電池包成本10%-20%,，需通過技術(shù)迭代降本,。BMS的集成化趨勢也越來越明顯。電池PACKBMS代理商

目前市場上兩輪電動(dòng)車電池類型主要有鉛酸電池,，鋰電池等?，F(xiàn)在的電池管理存在電池壽命短，充電設(shè)施不完善,，電池回收利用中對廢舊電池處理不當(dāng)對環(huán)境造成污染等問題,。針對現(xiàn)有問題，我們應(yīng)采取一些新的管理方案,。首先是采用智能充電樁,，實(shí)現(xiàn)電池的智能充電，避免過沖,，過放現(xiàn)象,，延長電池壽命；其次,，可以采用電池租賃的方式,，推廣電池租賃模式，降低用戶購車成本的同事減輕充電設(shè)施壓力,；再次是建立完善的電池回收體系,，提高廢舊電池回收率，減少環(huán)境污染,；還可以利用無物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),，大力推廣智能電池管理系統(tǒng)BMS，可以提前預(yù)警潛在問題,，提高電池的使用壽命并可以降低事故發(fā)生幾率,。電動(dòng)摩托車BMS設(shè)計(jì)通過分布式架構(gòu)（從控模塊分壓采集）+ 集中式控制（主控統(tǒng)籌策略），支持?jǐn)?shù)百至數(shù)千節(jié)電芯同步監(jiān)控,。

入局BMS制造的廠商分為幾類：一類是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,，事實(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠，如通用,、特斯拉等,；國內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二類是電池廠,，包含電芯廠商與做pack的廠商，如三星,、寧德時(shí)代,、欣旺達(dá)、德賽電池,、拓邦股份,、等,；第三類專業(yè)的BMS制造商，此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,，有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),，如億能電子、杭州高特電子,、協(xié)能科技等企業(yè),。目前看來儲(chǔ)能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng)，可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,，給電池廠以及專注做儲(chǔ)能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間,。儲(chǔ)能市場一旦確立，將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間,。在未來專業(yè)電動(dòng)汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分,。

鋰電池過充過放的本質(zhì)：充電時(shí)，鋰離子從正極板脫嵌,，通過電解液嵌入到負(fù)極板上,；放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,，并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上,；鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時(shí),，隨著鋰離子的脫嵌,，正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的收縮,；放電時(shí),，隨著鋰離子的嵌入，正極材料體積會(huì)發(fā)生一定量的膨脹,。過充時(shí),，正極晶格會(huì)產(chǎn)生崩塌，鋰離子在負(fù)極會(huì)形成鋰枝晶從而刺破隔膜,，造成電池的損壞,。過放時(shí)，正極材料活性變差,，阻止鋰離子的嵌入,，電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,，會(huì)破壞電池的物理結(jié)構(gòu),，從而導(dǎo)致電池的損壞。隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,，BMS也需要不斷升級(jí),，以適應(yīng)新型電池的特性和需求,。

電動(dòng)汽車：BMS的主戰(zhàn)場電動(dòng)汽車的BMS需應(yīng)對高能量密度、快充與大倍率放電的極限工況,。以特斯拉Model 3為例,，其BMS采用分布式架構(gòu)，每16節(jié)電芯配置一個(gè)AFE模塊,，通過菊花鏈通信降低布線復(fù)雜度,，SOC估算精度達(dá)2%。創(chuàng)新技術(shù)包括：無線BMS（如通用Ultium平臺(tái)）：取消傳統(tǒng)線束,，通過2.4GHz無線通信降低故障率與重量,；電芯級(jí)管理：寧德時(shí)代CTP技術(shù)中，BMS直接監(jiān)控每個(gè)大尺寸電芯（如LFP刀片電池）的膨脹與應(yīng)力變化,；充電優(yōu)化：800V高壓平臺(tái)下,，BMS動(dòng)態(tài)調(diào)整充電曲線，結(jié)合電解液添加劑配方將快充時(shí)間縮短至15分鐘（如保時(shí)捷Taycan）,。儲(chǔ)能系統(tǒng)：長壽命與高可靠性需求電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能BMS需滿足10年以上循環(huán)壽命與99.9%可用性要求,。關(guān)鍵技術(shù)突破包括：層級(jí)化架構(gòu)：電池簇→機(jī)架→集裝箱三級(jí)管理，每層級(jí)BMS單獨(dú)運(yùn)行并冗余備份,；AI預(yù)測維護(hù)：華為LUNA2000儲(chǔ)能系統(tǒng)通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù),，提前14天預(yù)警容量衰減異常；混合均衡策略：陽光電源PowerTitan方案在放電階段使用主動(dòng)均衡,，充電階段切換為被動(dòng)均衡,，綜合效率提升至78%。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板,。電動(dòng)自行車BMS軟件設(shè)計(jì)

如果對基本功能的要求較高,，且成本預(yù)算較為有限，BMS硬件保護(hù)板是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,。電池PACKBMS代理商

電池管理系統(tǒng)大的方向講,，在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中必不可少，必須對電池進(jìn)行檢測,，才能保證電池正常充放電,，防止過充和過放，延長使用壽命,，保證續(xù)航里程,。鋰電池能量密度高，電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng),。當(dāng)電芯出現(xiàn)過充,、過放等非正常使用時(shí)，極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞,，極端情況下,，還會(huì)導(dǎo)致起火,。因此，鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),，隨時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓,、電流等參數(shù)，一旦超過事先設(shè)定的閾值,，則直接關(guān)斷電池主回路,。因此，電池管理系統(tǒng)BMS是電動(dòng)車的關(guān)鍵要素,。電池PACKBMS代理商