電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能是通過檢測動力電池組中各單體電池的狀態(tài)來確定整個(gè)電池系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)它們的狀態(tài)對動力電池系統(tǒng)進(jìn)行對應(yīng)的控制調(diào)整和策略實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對動力電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理，保證動力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

圖1  汽車電池管理系統(tǒng)的作用

       BMS由硬件電路、底層軟件和應(yīng)用層構(gòu)成，其中硬件電路是BMS的基礎(chǔ)，其元器件供應(yīng)商和PCB加工制造商構(gòu)成了BMS的產(chǎn)業(yè)鏈上游;軟件系統(tǒng)是BMS實(shí)現(xiàn)功能的主體，也是BMS的大部分附加值所在;BMS的下游包括了車用動力電池系統(tǒng)的主要應(yīng)用對象，包括新能源乘用車與新能源商用車生產(chǎn)商等。

　　上游：BMS原材料

　　BMS硬件由一塊主控板和多塊從控板構(gòu)成，主要由電源、MCU(主/從控芯片)、采樣IC(ASIC芯片)、其他IC、RTC、EEPROM和CAN模塊等元器件組成。其中，MCU和采樣IC是BMS硬件中的核心元器件，成本分別占BMS物料成本的10%和40%左右。采樣IC是具備采樣功能的專用集成電路芯片，BMS中主要是為采集電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)，國內(nèi)廠家所采用的解決方案基本都來自國外半導(dǎo)體廠商，如電壓采樣IC主要來自凌特(LTC系列，美國)、美信(MAX系列，美國)、德州儀器(TI系列，美國)、飛思卡爾(MC系列，歐洲)等，我們預(yù)計(jì)在短期內(nèi)國產(chǎn)芯片不具備競爭力，這導(dǎo)致國內(nèi)廠商在采樣IC領(lǐng)域的議價(jià)能力較差，硬件成本短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大幅度下降。

　　軟件模塊是BMS功能的核心，主要由底層軟件和應(yīng)用層軟件組成。底層軟件是連接硬件與應(yīng)用層軟件的橋梁，應(yīng)用層軟件用于實(shí)現(xiàn)BMS的主要功能，包括狀態(tài)估計(jì)、高低壓管理、充放電管理、均衡控制和故障診斷等功能模塊，其性能直接決定BMS管理電池包能力的大小，也是BMS的主要附加值所在。

　　中游：BMS供應(yīng)商

　　BMS供應(yīng)商主要負(fù)責(zé)硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件功能的開發(fā)，BMS的硬件成本構(gòu)成其主要銷售成本，軟件功能構(gòu)成其主要附加值。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大與技術(shù)的成熟，硬件電路呈現(xiàn)同質(zhì)化的趨勢，BMS供應(yīng)商的核心競爭力將體現(xiàn)在軟件功能的研發(fā)能力上。BMS供應(yīng)商根據(jù)不同規(guī)格和容量的電芯產(chǎn)品設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)，以提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。

　　下游：PACK與整車廠商

　　BMS的產(chǎn)業(yè)鏈下游主要是PACK廠商和整車廠商。PACK廠商根據(jù)整車產(chǎn)品的不同性能、使用要求選擇不同的電芯、電源管理系統(tǒng)方案、制造工藝等進(jìn)行新能源電池封裝的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。整車產(chǎn)品包括純動力汽車和混合動力汽車等新能源汽車。從終端需求來看，由于不同類型車輛電壓等級和電芯的不同，需要由不同數(shù)量的電池模塊串聯(lián)。國外的BMS從設(shè)計(jì)開始，就由整車廠牽頭主導(dǎo)，然后找第三方設(shè)計(jì)公司進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，最后找生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，三方共同決定電池包的BMS匹配方案；而從中國來看，BMS從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的過程中，整車廠僅是買方身份，沒有太多參與權(quán)和決定權(quán)。

　　結(jié)語

　　作為新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)，BMS產(chǎn)業(yè)鏈還不是很成熟，雖然近年來已經(jīng)有很大程度提升，產(chǎn)業(yè)鏈很多環(huán)節(jié)已經(jīng)全面商業(yè)化，但在上游和中游，數(shù)據(jù)的可靠性、SOC的估算精度和安全管理等技術(shù)層面的問題都有待進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。伴隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，未來BMS市場規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，研發(fā)投入力度會持續(xù)加強(qiáng)，技術(shù)也會不斷取得突破，BMS的產(chǎn)業(yè)鏈會逐步發(fā)展完善。