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鋰電安全迎政策紅利 電池管理成重點

中国证券网
2016-05-24 09:13

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近日,中國汽車技術研究中心相關負責人透露,國家正在制定電池管理系統的相關標準,本週三將在深圳召開研討會。據介紹,電池管理系統設計應該根據電池電壓、溫度和所使用的環境,來制定電池充放電功率,並把資訊回饋給整車。

機構認為,電池管理系統(BMS)在保障動力電池安全和提高電池壽命方面具有無法替代的核心地位。受益於下游新能源汽車的旺盛需求,BMS市場規模將加速擴大,預計到2020年,市場規模將超百億元。

從動力電池構成來看,主要包括電芯、模組、電氣系統、熱管理系統、箱體和BMS。其中,BMS系統一般占到動力電池成本的5%至15%左右。BMS作為連接二次電池與用電器之間的重要紐帶,將電池或電池組的監測管理集於一體,從而確保電池或者電池組的安全可靠,並以最佳狀態輸出動力。BMS可以實現對電池的即時監控、自動均衡和智慧充放電等重要功能,在有效保障電池安全的同時,可以實現對電池剩餘電量的監測。

據介紹,BMS對於動力電池而言,最核心的三大功能為電芯監控、荷電狀態(SOC)估算以及單體電池均衡。通過合理設計並配置BMS,不僅可以顯著提高動力電池的安全性能,還可以有效提高電池的使用壽命,幅度在20%以上。

BMS一般分為主控模組和從控模組兩部分:主控模組主要負責SOC估算、繼電器驅動以及電氣傷害保護;從控模組主要負責電池電壓、溫度、電流等監測資料的採集以及均衡控制。一套BMS由一個主控模組和若干個從控模組組成,從控模組的使用數量與電池單體的個數正相關。一般純電動乘用車需要從控模組4個左右,純電動客車需要8個至10個從控模組。

從全球新能源汽車企業來看,特斯拉在電池管理系統方面佔據領先優勢。特斯拉通過其強大的BMS系統,可以有效實現超過7000節18650號電池的一致性管理,達到高安全性和可靠性目標。目前,特斯拉在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關的領域,申請核心專利超過140 項,此外還有數百項專利在審核中。

券商研報顯示,目前鋰電池過熱、過充電在動力電池熱失控問題方面占多數。考慮到當前動力電池技術已經相對比較成熟,安全問題頻發的關鍵原因,除了電池本身設計與製造方面的缺陷,更大程度上在於BMS模組的設計缺陷以及工作穩定性不佳。目前,動力電池評價主要包括電池單體、BMS、電池系統和外殼四大部分,評價關注點在於基本性能、迴圈性能和安全性能,BMS成為電池評價的重要組成部分。

在新能源汽車快速放量的推動下,鋰電池的安全標準將進一步提升。電池管理系統作為提升鋰電池安全性的重要途徑,將迎來更多政策扶持,市場需求也有望獲得大幅擴容。另外,BMS國標的後續出臺,有利於行業龍頭市場份額增加,擁有技術優勢的相關企業,發展機遇將更為明顯。
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