电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带,主要由终端采集系统、中央处理系统、均衡系统、显示系统组成,起到对剩余电量监控、电池充放电控制、短路保护等作用,可以提高电池寿命及续航里程。
BMS系统硬件电气架构分为三种类型,集中式、分布式和半分布式,其区别在于CSC(单体控制单元)是被集成在BMU上还是独立分离在各个电池单体一侧。半分布式即是将集中式与分布式融合在一起,将几个CSC集成为一个较大的CSC。
参考观研天下发布《2017-2022年中国汽车电池管理系统行业市场发展现状及十三五发展机会分析报告》
BMS的核心是应用软件和控制算法,类似于汽车控制单元ECU, BMS会监测电池电流、电压和温度等信息,对电池状态进行估算并且实时调节控制保证其最佳性能,精准度要求达到97%以上。二是有效的报错以及纠错能力,电池实际容量和额定容量随着时间推移、充放电衰减会形成差异,BMS系统需要自动纠正自身的监测参数,保证可以准确识别电池容量。
国内BMS算法有待提升,国外的厂商一般都通过在线实时算法估算电池参数从而精确估算SOC(剩余电量),从而实现BMS的高精度,通用的沃兰达BMS控制系统可以做到SOC估算误差在3%以下。但是国内厂家在算法上有所欠缺,SOC估算误差在20%以上。
BMS系统市场价值未来五年复合增长率为55.2%, BMS系统受益于全球新能源汽车产销增长,2014年全球BMS系统市场产值成长速度为25-35%,超越2013年15-25个百分点。受益于国内新能源汽车市场爆发,到2020年国内BMS系统市场规模有望达到360亿元。
BMS配套商现阶段主要由整车厂、第三方、电池厂组成,我们认为第三方厂商在未来会占据主流,产业集中度有望进一步提升。原因有1)类似于汽车电子中的AU下OSAR,电池管理系统的接口定义、底层软件、通信协议将会逐渐规范化、标准化,有利于实现专业分工2)标准的设立对于整车厂来说可以提高其议价能力,BMS系统的成本会更加透明,整车厂更倾向于发展自己的BMS供应商。3)随电动车标准趋严、主机厂对电池整体性能愈加重视,BMS技术不达标企业将逐渐淘汰,集中度进一步提升,技术领先企业将会扩大市场份额。
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