電動(dòng)汽車BMS關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

劉剛

摘 要：隨著科技的發(fā)展，新能源汽車越來越被大眾所認(rèn)可。討論了新能源汽車的概念和發(fā)展，描述了混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車中發(fā)現(xiàn)的問題，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池和電池管理系統(tǒng)等新能源汽車關(guān)鍵部件的發(fā)展。在未來的發(fā)展方向上，其生產(chǎn)技術(shù)和效率將大大提高。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車 BMS 技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

Current Status and Development Trend of Key Technologies of BMS for Electric Vehicles

Liu Gang

Abstract：With the development of science and technology， new energy vehicles are increasingly recognized by the public. The article discussed the concept and development of new energy vehicles， and described the problems found in hybrid vehicles and fuel cell vehicles， and the development of key components of new energy vehicles such as drive motors， batteries and battery management systems. In the future development direction， the electric vehicles production technology and efficiency will be greatly improved.

Key words：electric vehicle， BMS， technology， current situation， development trend

1 引言

在自然環(huán)境和能源危機(jī)日益比較嚴(yán)重的今日，電動(dòng)汽車早已變成這兩個(gè)難題的自主創(chuàng)新解決方法。在世界各地政府部門的全力支持和汽車工業(yè)發(fā)展方向的大勢所趨下，電動(dòng)汽車獲得了迅速發(fā)展趨勢。電動(dòng)汽車的關(guān)鍵是BMS，它是整車的動(dòng)力裝置。其特性決策了電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)力特性和里程數(shù)。BMS的關(guān)鍵功效是避免應(yīng)用中的電池過度充電和虧電，改善電池組中單體電池的不對稱性，提高電池組的效率，延長其使用壽命。BMS檢測工作參數(shù)（如電壓、電流、溫度等）一個(gè)電池和整個(gè)電池組，這對于預(yù)測整個(gè)汽車電池的安全性能非常重要?？傊?，作為電池系統(tǒng)的核心，BMS在電動(dòng)汽車中扮演著重要的角色。

2 新能源汽車的概念與發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 概念

新能源汽車是指以傳統(tǒng)汽油、柴油等化石燃料為燃料的汽車。根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的定義，新能源汽車是指采用先進(jìn)技術(shù)原理、新技術(shù)應(yīng)用、新構(gòu)造，以非傳統(tǒng)車配然料（或基本車配然料和車截新能源技術(shù)設(shè)備）為電力能源的車子。新能源車有四種種類，包含油電混合車輛（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV，包含太陽能汽車）、然料電池電動(dòng)汽車（FCEV）和別的新能源車（如超級電容器和水泵飛輪等高效率儲能技術(shù)設(shè)備）。

2.2 發(fā)展現(xiàn)狀

新能源車大多數(shù)選用純電動(dòng)車或油電混合，然料電池系統(tǒng)軟件為車子給予驅(qū)動(dòng)力。純電動(dòng)汽車和然料電池零排放，環(huán)境污染極低，合乎大家我國的環(huán)保理念。油電混合電動(dòng)汽車僅在加快、上坡或電池用電量低時(shí)運(yùn)作。這也明顯降低廢氣排放，減少電費(fèi)，更經(jīng)濟(jì)發(fā)展。新能源車應(yīng)用電機(jī)立即推動(dòng)車子。一部分車子在待速或等候交通信號燈時(shí)，選用自動(dòng)啟動(dòng)技術(shù)性操縱發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，既降低排出，又減少噪聲。運(yùn)作時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)由電池立即供電系統(tǒng)，噪聲極低，搭乘舒適度提升，傳動(dòng)系統(tǒng)高效率高些?，F(xiàn)階段，除在我國關(guān)鍵區(qū)域中心城市外，絕大多數(shù)大城市電池充電設(shè)備不健全，這在一定水平上牽制了新能源車的發(fā)展趨勢。因?yàn)殡姵丶夹g(shù)性的提升，里程數(shù)。短，電池充電速率受到限制。在新能源車的總體總體設(shè)計(jì)中，電池是最重要的，其使用價(jià)值在整車中也占有了非常大的比例。新能源車運(yùn)作一定期限后，其電池高效率會降低，拆換成本費(fèi)會高些。由于在車子運(yùn)作全過程中，電池內(nèi)部非常容易遭受溫度、工作壓力、內(nèi)部構(gòu)造形變等眾多要素的危害。很有可能會產(chǎn)生電池液漏、起火等安全事故。不可控因素會造成新能源車發(fā)生重特大安全隱患。然料電池車輛利用化學(xué)變化，商品為零污染水。與電瓶車對比，發(fā)展范疇進(jìn)一步提高，能夠達(dá)到更長距離的要求?，F(xiàn)階段，然料電池車輛在中國運(yùn)用較少，但伴隨著技術(shù)性的發(fā)展趨勢，市場的需求充沛。在然料電池商用汽車層面，中國一部分汽車企業(yè)已進(jìn)到批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)。伴隨著我國有關(guān)現(xiàn)行政策和產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)推動(dòng)，2020-2025年在我國然料電池商用汽車將進(jìn)到地區(qū)完善環(huán)節(jié)，2025-2030年進(jìn)到爆發(fā)式增長環(huán)節(jié)。對于然料電池新能源客車，預(yù)估2020-2025年進(jìn)到批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)，2025年在我國然料電池商用汽車生產(chǎn)量將做到3萬臺，2025年后進(jìn)到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢環(huán)節(jié)。

3 產(chǎn)業(yè)化BMS發(fā)展概況

3.1 BMS產(chǎn)業(yè)區(qū)域及主體分布

現(xiàn)階段，在我國有近百家公司進(jìn)軍BMS領(lǐng)域。銷售市場市場競爭激烈，但技術(shù)性領(lǐng)跑、技術(shù)性優(yōu)點(diǎn)顯著的公司屈指可數(shù)。BMS公司關(guān)鍵遍布在廣東省和長三角地區(qū)，占有率約60%;與此同時(shí)，BMS生產(chǎn)制造行為主體關(guān)鍵分成電池驅(qū)動(dòng)力公司、整車公司和第三方公司三一部分。電池驅(qū)動(dòng)力公司和第三方公司在BMS銷售市場中占有率較大，有整體實(shí)力的汽車企業(yè)將進(jìn)到BMS領(lǐng)域。高品質(zhì)BMS關(guān)鍵集中化在少數(shù)幾家驅(qū)動(dòng)力電池公司，如欣旺達(dá)、比亞迪汽車、惠州市億能、東軟睿馳等。差別關(guān)鍵反映在穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)信息可能和不正確維護(hù)上。

3.2 BMS產(chǎn)業(yè)規(guī)模

BMS領(lǐng)域的中下游一般包含消費(fèi)電子產(chǎn)品、驅(qū)動(dòng)力電池、儲能技術(shù)三大行業(yè)。2016年以前，消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長，BMS消費(fèi)占有率最大;但伴隨著新能源車的生產(chǎn)制造及其對安全性較高能驅(qū)動(dòng)力電池的要求，高效率驅(qū)動(dòng)力電池BMS愈來愈獲得重視，其在驅(qū)動(dòng)力電池中的成本費(fèi)占有率將提升，這將促使2020年全國各地驅(qū)動(dòng)力電池BMS市場容量達(dá)200億人民幣，年復(fù)合增長率27%，預(yù)估2025年將提升500億人民幣。