电动汽车电池管理知多少？BMS电池管理技术详解！
来源：宝鄂实业
2019-03-14 10:54
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特斯拉电动汽车核心三大件，电池来自日本松下，电机则来自台湾供应商，只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术，在其2008-2015年申请的核心知识产权中，大部分与电池管理系统有关，那么电池管理核心技术是什么？
1、BMS发展历史知多少？
BMS是电池管理系统的英文简称，是动力电池和储能电池不可或缺的重要部件，其成本约占电池组总成本的20%左右，它先前被整车厂认为只是动力电池的附属品，直到特斯拉电动汽车出现才改变了这一观点，因而作为一个细分领域发展也仅仅才五六年的时间，2012年其市场规模仅为2亿元，但是随着新能源车发展对BMS需求的持续增长，业内预测其在2015-2025年复合增长率将达到21.1%，到2020年中国BMS市场规模将达到250亿元
2、BMS电池管理技术详解？
BMS是连接电池和整车的纽带，它首先通过准确估测动力电池组的荷电状态（SOC），保证SOC维持在合理范围之内，防止由于过度充电和放电带来的电池损伤，并随时显示电动汽车的储能电池的剩余电量;其次通过实时采集电动汽车蓄电池组每块电池的端电压、温度、充放电流及电池包总电压，建立每块电池的使用历史档案，筛选出有问题电池，以保证电池组运行可靠性和高效性;再者保证单体电池均衡充电，使得电池组各个电池达到均衡一致的状态。
从核心技术层面来看，BMS简单可分为检测模块和运算控制模块，检测是指测量电芯的电压、电流、温度及电池组电压，然后将这些数据传送给运算模块进行处理及发出指令，运算控制模块则分为硬件、基础软件、运行环境及应用软件，最为核心部分是应用软件，它涉及到电池状态估算方法、故障诊断和电池保护，其中状态估算包括SOC（State Of Charge）、SOP（State Of Power）和SOH(State of Health）、电池均衡和电池热管理，SOP和SOH都依赖于SOC，因此SOC算法是BMS技术的核心，其算法精准度和纠错能力至关重要
3、BMS玩家都有哪些？
BMS技术是电动汽车关键技术，虽然在数据可靠性、SOC估算精度和安全管理等方面有待提高，同时急需设立行业技术参数及标准，提高整车厂对BMS重要性认知，但当前已经进入实际应用阶段，BMS开发设计存在三大玩家，具体如下：
首先是新能源汽车企业，内部都会有BMS团队，在BMS研发费用及技术应用上有着得天独厚的优势，但是做好BMS的关键在于和电池设计联系起来，它需要建立电池技术研究中心，构建实验室并拥有一套完全属于自己的评价和标定体系，这就不是整车厂擅长事情。
其次是电池PACK企业，它们优势在于电池制造出身，熟悉电池性能、构造及设计，但是对BMS研发需要投入庞大资金，同时还要考虑后期应用销量;
再者是第三方BMS公司，它们大多以轻资产方式运营，拥有较为完整、涵盖BMS软硬件开发、测试及电池标定的团队人员构架，同时它们服务的客户更多，因而涉及的应用场景更丰富，其积累的数据及算法设计则更为有效，但是由于体量较小，被新能源车企和电池PACK企业收购可能性比较大
新技术的核心在于“阳极制造”，主要用硅来制造，阳极是电池的主要组成部分。目前的电池阳极是用石墨制造的，新阳极用硅制造，可以存储更多电量，但在真实世界中，硅阳极往往比较脆弱，或者寿命很短，难以推广使用。
Sila Technologies开发出一种原型产品，成功解决这些问题，它将硅与石墨纳米粒子融合，让产品变得更耐用。Sila Technologies还说，如果使用它们开发的新技术，电池存储的电量会比今天的锂离子电池高20-40%。
何为硅材料？它是重要的半导体材料，化学元素符号Si，电子工业上使用的硅应具有高纯度和优良的电学和机械等性能。硅是产量最大、应用最广的半导体材料，它的产量和用量标志着一个国家的电子工业水平。
硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中，为1.12电子伏。载流子迁移率较高，电子迁移率为1350厘米2/伏·秒，空穴迁移率为480厘米2/伏·秒。本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×105欧·厘米，掺杂后电阻率可控制在104～10-4 欧·厘米的宽广范围内，能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。
硅碳负极逐步成为产业关注焦点，国外企业率先实现硅碳负极材料量产，目前国内企业也已布局硅碳负极材料。相关公司详情如下：
