??? 由于動(dòng)力鋰電池在運(yùn)行的過程中存在好多缺陷, 如成組技術(shù)、串并聯(lián)使用、使用安全性、電池電量估算困難等問題, 所以電池管理系統(tǒng)( 英文全稱: B A T T E R YMANAGEMENT SYSTEM,簡(jiǎn)稱BMS)便扮演了一個(gè)重要的角色。
鋰電池在使用過程中比較復(fù)雜,為了能夠有效地提高鋰電池的利用率,防止鋰電池出現(xiàn)過充電、過放電或防止發(fā)生短路,并為了更好地延長(zhǎng)電池的使用壽命,電池管理系統(tǒng)便充分地發(fā)揮其監(jiān)控管理的作用。
??? 因此,電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車的應(yīng)用領(lǐng)域中至關(guān)重要。然而,目前我國(guó)電池管理系統(tǒng)技術(shù)并不成熟,電動(dòng)自行車廠家和電動(dòng)汽車廠家對(duì)電源管理系統(tǒng)的忽視,造成了電池管理系統(tǒng)市場(chǎng)打不開、研發(fā)成本太高、技術(shù)難以突破等問題。
??? 車企對(duì)系統(tǒng)管理的忽視
??? 今年4月,綠源電動(dòng)車電池在充電時(shí)發(fā)生爆炸事件,根據(jù)綠源方面的調(diào)查結(jié)果顯示:電池盒內(nèi)置保護(hù)失效,而外部充電器認(rèn)為電池仍可正常充電,且8串中出現(xiàn)1層以上短路,或電池組熱失控,持續(xù)充電下整體溫升加劇,最終導(dǎo)致大多數(shù)單節(jié)電池連帶性爆炸。
這不難說明,內(nèi)部保護(hù)失效就是說明電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題,最終導(dǎo)致大多數(shù)單節(jié)電池發(fā)生連帶性爆炸。
浙江聯(lián)合動(dòng)力能源股份有限公司總經(jīng)理靳建平表示,“好多電動(dòng)車廠家都忽視了電池管理系統(tǒng)的作用,無論是電池成組過程中采用的是電焊式還是彈簧式,都應(yīng)該裝有電池管理系統(tǒng),這樣才能更有效地防止電池出現(xiàn)短路問題?!?/font>
去年4月,杭州眾泰出租車自燃事件,調(diào)查結(jié)果是電池成組后不能完全滿足車輛使用環(huán)境的需求,在應(yīng)用過程中,出現(xiàn)了電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況,且未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過多次重復(fù)使用以后,隱患顯現(xiàn),引發(fā)事故。
? 這一結(jié)果很明顯說明一個(gè)問題,就是事故車并沒有裝載電池管理系統(tǒng),不然為何“未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)”漏液?jiǎn)栴}呢?
目前,我國(guó)大部分生產(chǎn)電動(dòng)汽車或電動(dòng)汽車的企業(yè),無論是自己研發(fā)電池管理系統(tǒng),還是采取與電池廠合作的模式,亦或直接從電池管理系統(tǒng)廠家購(gòu)買,都并沒有把電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力汽車的一個(gè)核心部件。
總而言之,目前在我國(guó),無論是電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家還是電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家對(duì)電池管理系統(tǒng)的忽視,讓鋰電池在電動(dòng)車上的應(yīng)用出現(xiàn)了“信用危機(jī)”,更讓消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車望而卻步,這也是中國(guó)電動(dòng)車私人市場(chǎng)遲遲無法打開的最合理解釋。
??? 價(jià)格戰(zhàn)促使降成本
??? 目前,我國(guó)電動(dòng)自行車的市場(chǎng)比較混亂,全國(guó)大大小小的電動(dòng)自行車生產(chǎn)企業(yè)不計(jì)其數(shù),尤其是低端產(chǎn)品濫竽充數(shù),從而導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也比較激烈,各類企業(yè)以打價(jià)格戰(zhàn)來爭(zhēng)奪市場(chǎng)占有率。
談到電動(dòng)車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的問題,南京大陸鴿高科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“大陸鴿”)總經(jīng)理徐亞南表示,“我們作為一家具有十多年電動(dòng)自行車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè),如今也不得不隨著市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)而降低產(chǎn)品的價(jià)格,電池管理系統(tǒng)的成本也是關(guān)鍵之一。”
為了降低成本,車企大都會(huì)在電池管理系統(tǒng)方面下功夫。好多廠家只會(huì)采用保護(hù)板或者是信息采集系統(tǒng)的措施,而不是電池管理系統(tǒng)。
徐亞南表示,“電池是做不得手腳的,這關(guān)系到安全問題。而電池管理系統(tǒng),主要功能還是監(jiān)控,再好一點(diǎn),就是提高電池的循環(huán)壽命。所以,一般的車企不愿在電池管理系統(tǒng)方面下血本?!?/font>
無錫東海新能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“東海新能源”)副總經(jīng)理戴華明向《高工鋰電》記者表示,“現(xiàn)在車企競(jìng)爭(zhēng)激烈,為了降低成本,就會(huì)考慮在電池管理系統(tǒng)方面下功夫,哪家便宜用哪家的。這樣一來,導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也激烈,我們也不得不降低價(jià)格,形成惡性競(jìng)爭(zhēng)。”戴華明還表示,東海新能源與電動(dòng)自行車車企合作,雖然客戶也認(rèn)為其電池管理系統(tǒng)比別的企業(yè)的產(chǎn)品更具有質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì),“但會(huì)因?yàn)閮r(jià)格的原因望而卻步?!?/font>
一直以來,東海新能源重視研發(fā),其電池管理系統(tǒng)是采用“軟件+硬件”的模式,能檢測(cè)到每個(gè)電池的運(yùn)行狀況,并能夠更好地做到為過充的電池放電,充電不足的電池補(bǔ)充電,為電池延長(zhǎng)循環(huán)壽命有了一定的保障。
“但如今,由于車企為了降低成本,導(dǎo)致我們電池管理系統(tǒng)的企業(yè)也不得不降低價(jià)格,甚至考慮降低成本?!贝魅A明無奈地表示。
車企降成本還有另一原因,那就是更多的消費(fèi)者以實(shí)惠為標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)此,徐亞南表示“老百姓買自行車只論價(jià)格,他也不管你是用什么電池,更不懂得電池管理系統(tǒng)是什么東西,只有實(shí)惠才是硬道理?!?/font>
戴華明對(duì)此也表示“消費(fèi)者不懂得你電池采用什么管理系統(tǒng),車企也想,能省則省,何樂而不為?”
??? 研發(fā)成本太高
??? 電池管理系統(tǒng)發(fā)展這么多年來,在我國(guó)的應(yīng)用市場(chǎng)才剛剛起步,究其原因,其研發(fā)成本太高,技術(shù)難以突破是其關(guān)鍵因素。
針對(duì)目前唯一可以產(chǎn)業(yè)化的純電動(dòng)汽車使用的主要能源動(dòng)力電池,設(shè)計(jì)開發(fā)的電池管理系統(tǒng)。其系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池的各種運(yùn)行參數(shù):電池SOC、總電壓、總電流、單體模塊電壓、電池包內(nèi)特征溫度。
可以根據(jù)電池狀態(tài)進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,同時(shí)具有熱管理功能等;系統(tǒng)參數(shù)通過PC進(jìn)行標(biāo)定,通過CAN總線與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)信息共享。
目前,電池管理系統(tǒng)在純電動(dòng)公交客車上安裝,實(shí)驗(yàn)室和實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)電池電壓測(cè)量精度為1%滿足要求,系統(tǒng)各個(gè)功能運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。
相對(duì)于國(guó)外在電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)的技術(shù)明顯落后,而且研發(fā)成本太高。北京傳實(shí)偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理李旭表示,“國(guó)內(nèi)在電池管理系統(tǒng)方面,一般做的都是以通訊功能為主,而在保護(hù)和均衡方面則做得較差或根本沒有。當(dāng)然,這主要原因還在于研發(fā)成本太高?!?/font>
李旭還表示,“我們代理的丹麥鋰平衡公司,其一套電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)要上百萬,而在國(guó)內(nèi)一臺(tái)比亞迪E6充電動(dòng)車的市場(chǎng)價(jià)也不過是36.8萬,如果要配置一套上百萬的電池管理系統(tǒng),車廠是無法接受的?!?/font>
目前,在我國(guó)專業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)電池管理系統(tǒng)的企業(yè)也是少之又少,這也是電池管理系統(tǒng)發(fā)展不可否認(rèn)的事實(shí)。但不免有一些有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的電池廠家或電動(dòng)汽車廠家都有自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì),都在做電池管理系統(tǒng)方面的研發(fā)。
上海德朗能動(dòng)力電池有限公司總經(jīng)理陳瑤表示,“我們不僅僅在做電池的研發(fā),而且這兩年也在開始研發(fā)電池管理系統(tǒng)。”
論其主要原因,是因?yàn)楹枚鄤?dòng)力電池廠家給電動(dòng)汽車廠家提供成組電池包一定要裝電池管理系統(tǒng),不然無法保證其電池的安全性能。
而作為有實(shí)力的動(dòng)力車企,會(huì)考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,公司會(huì)獨(dú)立研發(fā)或與電池廠合作研發(fā)電池管理系統(tǒng),甚至是電池成組PACK組裝工藝技術(shù),從而只需購(gòu)買電池便可,以此降低成本。
北汽福田汽車股份有限公司廠長(zhǎng)周宗林向《高工鋰電》表示,“電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力汽車中核心的一部分,其成本也很高,所以北汽福田與AVL電池廠合作多年,共同研發(fā)電池管理系統(tǒng),并成功用于北汽福田推出的新能源汽車上?!?/font>
鋰電池在使用過程中比較復(fù)雜,為了能夠有效地提高鋰電池的利用率,防止鋰電池出現(xiàn)過充電、過放電或防止發(fā)生短路,并為了更好地延長(zhǎng)電池的使用壽命,電池管理系統(tǒng)便充分地發(fā)揮其監(jiān)控管理的作用。
??? 因此,電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車的應(yīng)用領(lǐng)域中至關(guān)重要。然而,目前我國(guó)電池管理系統(tǒng)技術(shù)并不成熟,電動(dòng)自行車廠家和電動(dòng)汽車廠家對(duì)電源管理系統(tǒng)的忽視,造成了電池管理系統(tǒng)市場(chǎng)打不開、研發(fā)成本太高、技術(shù)難以突破等問題。
??? 車企對(duì)系統(tǒng)管理的忽視
??? 今年4月,綠源電動(dòng)車電池在充電時(shí)發(fā)生爆炸事件,根據(jù)綠源方面的調(diào)查結(jié)果顯示:電池盒內(nèi)置保護(hù)失效,而外部充電器認(rèn)為電池仍可正常充電,且8串中出現(xiàn)1層以上短路,或電池組熱失控,持續(xù)充電下整體溫升加劇,最終導(dǎo)致大多數(shù)單節(jié)電池連帶性爆炸。
這不難說明,內(nèi)部保護(hù)失效就是說明電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題,最終導(dǎo)致大多數(shù)單節(jié)電池發(fā)生連帶性爆炸。
浙江聯(lián)合動(dòng)力能源股份有限公司總經(jīng)理靳建平表示,“好多電動(dòng)車廠家都忽視了電池管理系統(tǒng)的作用,無論是電池成組過程中采用的是電焊式還是彈簧式,都應(yīng)該裝有電池管理系統(tǒng),這樣才能更有效地防止電池出現(xiàn)短路問題?!?/font>
去年4月,杭州眾泰出租車自燃事件,調(diào)查結(jié)果是電池成組后不能完全滿足車輛使用環(huán)境的需求,在應(yīng)用過程中,出現(xiàn)了電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況,且未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過多次重復(fù)使用以后,隱患顯現(xiàn),引發(fā)事故。
? 這一結(jié)果很明顯說明一個(gè)問題,就是事故車并沒有裝載電池管理系統(tǒng),不然為何“未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)”漏液?jiǎn)栴}呢?
目前,我國(guó)大部分生產(chǎn)電動(dòng)汽車或電動(dòng)汽車的企業(yè),無論是自己研發(fā)電池管理系統(tǒng),還是采取與電池廠合作的模式,亦或直接從電池管理系統(tǒng)廠家購(gòu)買,都并沒有把電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力汽車的一個(gè)核心部件。
總而言之,目前在我國(guó),無論是電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家還是電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家對(duì)電池管理系統(tǒng)的忽視,讓鋰電池在電動(dòng)車上的應(yīng)用出現(xiàn)了“信用危機(jī)”,更讓消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車望而卻步,這也是中國(guó)電動(dòng)車私人市場(chǎng)遲遲無法打開的最合理解釋。
??? 價(jià)格戰(zhàn)促使降成本
??? 目前,我國(guó)電動(dòng)自行車的市場(chǎng)比較混亂,全國(guó)大大小小的電動(dòng)自行車生產(chǎn)企業(yè)不計(jì)其數(shù),尤其是低端產(chǎn)品濫竽充數(shù),從而導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也比較激烈,各類企業(yè)以打價(jià)格戰(zhàn)來爭(zhēng)奪市場(chǎng)占有率。
談到電動(dòng)車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的問題,南京大陸鴿高科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“大陸鴿”)總經(jīng)理徐亞南表示,“我們作為一家具有十多年電動(dòng)自行車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè),如今也不得不隨著市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)而降低產(chǎn)品的價(jià)格,電池管理系統(tǒng)的成本也是關(guān)鍵之一。”
為了降低成本,車企大都會(huì)在電池管理系統(tǒng)方面下功夫。好多廠家只會(huì)采用保護(hù)板或者是信息采集系統(tǒng)的措施,而不是電池管理系統(tǒng)。
徐亞南表示,“電池是做不得手腳的,這關(guān)系到安全問題。而電池管理系統(tǒng),主要功能還是監(jiān)控,再好一點(diǎn),就是提高電池的循環(huán)壽命。所以,一般的車企不愿在電池管理系統(tǒng)方面下血本?!?/font>
無錫東海新能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“東海新能源”)副總經(jīng)理戴華明向《高工鋰電》記者表示,“現(xiàn)在車企競(jìng)爭(zhēng)激烈,為了降低成本,就會(huì)考慮在電池管理系統(tǒng)方面下功夫,哪家便宜用哪家的。這樣一來,導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也激烈,我們也不得不降低價(jià)格,形成惡性競(jìng)爭(zhēng)。”戴華明還表示,東海新能源與電動(dòng)自行車車企合作,雖然客戶也認(rèn)為其電池管理系統(tǒng)比別的企業(yè)的產(chǎn)品更具有質(zhì)量上的優(yōu)勢(shì),“但會(huì)因?yàn)閮r(jià)格的原因望而卻步?!?/font>
一直以來,東海新能源重視研發(fā),其電池管理系統(tǒng)是采用“軟件+硬件”的模式,能檢測(cè)到每個(gè)電池的運(yùn)行狀況,并能夠更好地做到為過充的電池放電,充電不足的電池補(bǔ)充電,為電池延長(zhǎng)循環(huán)壽命有了一定的保障。
“但如今,由于車企為了降低成本,導(dǎo)致我們電池管理系統(tǒng)的企業(yè)也不得不降低價(jià)格,甚至考慮降低成本?!贝魅A明無奈地表示。
車企降成本還有另一原因,那就是更多的消費(fèi)者以實(shí)惠為標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)此,徐亞南表示“老百姓買自行車只論價(jià)格,他也不管你是用什么電池,更不懂得電池管理系統(tǒng)是什么東西,只有實(shí)惠才是硬道理?!?/font>
戴華明對(duì)此也表示“消費(fèi)者不懂得你電池采用什么管理系統(tǒng),車企也想,能省則省,何樂而不為?”
??? 研發(fā)成本太高
??? 電池管理系統(tǒng)發(fā)展這么多年來,在我國(guó)的應(yīng)用市場(chǎng)才剛剛起步,究其原因,其研發(fā)成本太高,技術(shù)難以突破是其關(guān)鍵因素。
針對(duì)目前唯一可以產(chǎn)業(yè)化的純電動(dòng)汽車使用的主要能源動(dòng)力電池,設(shè)計(jì)開發(fā)的電池管理系統(tǒng)。其系統(tǒng)以單片機(jī)為核心,采用分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電池的各種運(yùn)行參數(shù):電池SOC、總電壓、總電流、單體模塊電壓、電池包內(nèi)特征溫度。
可以根據(jù)電池狀態(tài)進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,同時(shí)具有熱管理功能等;系統(tǒng)參數(shù)通過PC進(jìn)行標(biāo)定,通過CAN總線與整車其他系統(tǒng)進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)信息共享。
目前,電池管理系統(tǒng)在純電動(dòng)公交客車上安裝,實(shí)驗(yàn)室和實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)電池電壓測(cè)量精度為1%滿足要求,系統(tǒng)各個(gè)功能運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。
相對(duì)于國(guó)外在電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)的技術(shù)明顯落后,而且研發(fā)成本太高。北京傳實(shí)偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理李旭表示,“國(guó)內(nèi)在電池管理系統(tǒng)方面,一般做的都是以通訊功能為主,而在保護(hù)和均衡方面則做得較差或根本沒有。當(dāng)然,這主要原因還在于研發(fā)成本太高?!?/font>
李旭還表示,“我們代理的丹麥鋰平衡公司,其一套電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)要上百萬,而在國(guó)內(nèi)一臺(tái)比亞迪E6充電動(dòng)車的市場(chǎng)價(jià)也不過是36.8萬,如果要配置一套上百萬的電池管理系統(tǒng),車廠是無法接受的?!?/font>
目前,在我國(guó)專業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)電池管理系統(tǒng)的企業(yè)也是少之又少,這也是電池管理系統(tǒng)發(fā)展不可否認(rèn)的事實(shí)。但不免有一些有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的電池廠家或電動(dòng)汽車廠家都有自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì),都在做電池管理系統(tǒng)方面的研發(fā)。
上海德朗能動(dòng)力電池有限公司總經(jīng)理陳瑤表示,“我們不僅僅在做電池的研發(fā),而且這兩年也在開始研發(fā)電池管理系統(tǒng)。”
論其主要原因,是因?yàn)楹枚鄤?dòng)力電池廠家給電動(dòng)汽車廠家提供成組電池包一定要裝電池管理系統(tǒng),不然無法保證其電池的安全性能。
而作為有實(shí)力的動(dòng)力車企,會(huì)考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,公司會(huì)獨(dú)立研發(fā)或與電池廠合作研發(fā)電池管理系統(tǒng),甚至是電池成組PACK組裝工藝技術(shù),從而只需購(gòu)買電池便可,以此降低成本。
北汽福田汽車股份有限公司廠長(zhǎng)周宗林向《高工鋰電》表示,“電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力汽車中核心的一部分,其成本也很高,所以北汽福田與AVL電池廠合作多年,共同研發(fā)電池管理系統(tǒng),并成功用于北汽福田推出的新能源汽車上?!?/font>