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我國電池管理系統產業尚處于初級階段

唐俊 2018-12-12 2368 192

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目前不論是電池廠、整車廠還是相關車電零組件廠都相繼對BMS的研發進行投入,以求掌握關鍵技術。作為BMS的使用者,車廠多傾向于使用自身的軟件處理,并制定專門的常規來維持操作的彈性。BMS產業發展與鋰電池類似,為掌握核心技術,車廠通常會與供貨商合作共同開發產品,因此新進廠商的切入難度也相對較高。企業除了要強化與相關供應鏈的合作關系外,還需要打造定制化方案來搶得先機。

  隨著我國經濟的不斷發展和新能源汽車的不斷普及,電池管理系統(BMS,即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)市場發展也面臨著巨大的挑戰和機遇。在競爭方面,市場中的電池管理系統企業越來越多,行業正面臨著供給與需求不對稱的問題,且行業進一步洗牌的趨勢越發明顯,但一些細分市場發展空間仍然較大。

我國電池管理系統產業尚處于初級階段

  BMS市場規模將與儲能、動力領域的鋰電池呈現同步擴張的趨勢,2014年-2017年全球電池管理系統市場產值上升到了25%-35%。到2020年,電池管理系統市場需求有望達到360億元以上,是目前市場容量的數十倍。

  目前BMS在電池組中成本占比較高 但未來價格下降趨勢明顯

  在目前市面上的產品中,電池管理系統在電池組中成本占比較高,占電池系統成本的30%左右,占整車成本的10%左右,價格相對較為昂貴。BMS價格與電壓、電量和電芯的類型有關,除開PACK,每輛車BMS的價格通常來講在3000-20000元。由于客車的電壓等級更高和電車容量更大,BMS會更貴;而專用車和乘用車電壓等級相對較低,價格也會便宜一些。

  目前BMS的價格與電池組中的單體電池數量呈現正相關,由于BMS的技術還不夠成熟,芯片和電路板的設計還處于初級階段,而后期產品的更新換代速度、復雜程度的逐步提升以及逐漸量產化,因此BMS價格將呈現逐漸下降的趨勢,根據湘財證券預測,到2020年,BMS價格會下降40%-60%左右。

  現階段核心元器件對進口依賴程度嚴重 且財政扶持力度有待提高

  討論到BMS產業鏈上游,其原材料主要有電子元器件、PCB和嵌入式軟件等。現在BMS產業鏈上游的原材料中,我國國內的企業僅能提供一些對可靠性要求相對較低的電子元器件以及PCB,需要進口的核心元器件占70%,其中光耦為30%,日本為主要進口國。盡管這些核心元器件的單價會隨著采購量的上升有所下降,但仍然是賣方定價。由于生產設備制造精度較低等原因,國內原材料供應企業生產的核心元器件可靠性不足、故障率較高。但國內BMS企業在軟件方面的研發達到了世界先進水平,SOC在實驗室中估算精度已經能夠達到2%。

  而現階段行業內的BMS企業資金主要用于研發投入、生產投入和市場投入三個方面,其中行業研發占比約為30%左右。投入資金的來源主要是企業自有資金,政府方面的資金占比較小,主要是科研項目的申請經費。目前國家新能源汽車相關的資金扶持政策有待調整,國家財政對零部件企業扶持力度有待提高,資金紛紛流向了整車企業。

  BMS行業尚處于初級階段 第三方BMS企業為市場主流

  早前的電池管理系統有美國的BatOPt高性能電池管理系統、德國1991年開始設計的BADICOaCH和BADICHEQ和通用汽車EV1使用的電池系統。現階段,各大芯片廠家都針對BMS的技術推出了自己的解決方案和底層芯片來供廠家進行二次開發。主流的芯片廠商有Maxim(美信)、Linear(凌力爾特)、Intersil(英特矽爾)、Infineon(英飛凌)、ATMEL(艾特梅爾)、ADI(亞德諾)、ST(意法半導體)、TI(德州儀器)等。我國的BMS企業都是在其基礎上進行軟件的搭建、硬件設計等二次開發。

  現階段我國約有60家企業從事BMS的研發生產,與國外企業專業度較高的情況有所區別的是,國內企業生產規模和技術掌握程度參差不齊。這也直接反映出我國BMS行業尚處于初級階段,還沒有形成成熟的市場。這種局面形成的原因主要有兩個:一是電池管理系統歸屬于定制化生產,各個整車企業采購的電池管理系統企業不集中;更重要的是,BMS技術成熟度有待提高,不少做電池的企業兼做BMS。

  動力電池管理系統作為新能源汽車核心部件,產業鏈各環節的企業都有參與布局,綜合來看,中國BMS市場參與者主要有:動力電池企業、整車企業和專業第三方BMS企業(見表1)。

表1 中國BMS市場參與者

  中國BMS市場參與者

  我國新能源汽車產業處于發展初期,整車企業及電芯企業也逐漸開始重視字BMS領域的技術儲備。2014年前第三方BMS企業為主要參與者,短期內,筆者判斷市場主流仍然是第三方BMS。但隨著新能源汽車產業的不斷發展,隨著時間的推移,電池企業和整車廠商也會逐漸滲透,BMS產業格局將會涌現出新的特點,市場集中度會進一步提升,第三方BMS企業競爭壓力也會隨著增加。

  結語

  目前不論是電池廠、整車廠還是相關車電零組件廠都相繼對BMS的研發進行投入,以求掌握關鍵技術。作為BMS的使用者,車廠多傾向于使用自身的軟件處理,并制定專門的常規來維持操作的彈性。BMS產業發展與鋰電池類似,為掌握核心技術,車廠通常會與供貨商合作共同開發產品,因此新進廠商的切入難度也相對較高。企業除了要強化與相關供應鏈的合作關系外,還需要打造定制化方案來搶得先機。


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