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何为电池管理系统(BMS)芯片?

来源:锂电网
时间:2022-02-17 14:00:34
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何为电池管理系统(BMS)芯片?本文来自方正证券研究所2022年2月16日发布的报告《何为BMS芯片》,欲了解具体内容,请阅读报告原文电池、电机、电控技术是电动车最核心的技术,而电

本文来自方正证券研究所2022年2月16日发布的报告《何为BMS芯片》,欲了解具体内容,请阅读报告原文

电池、电机、电控技术是电动车最核心的技术,而电控中最核心的功能就是BMS(Battery ManagementSystem),即电池管理系统。 作为智能驾驶背后的一大顶梁柱,BMS保护电车动力电池的使用安全。BMS是对电池进行监控和管理的系统,通过对电压、电流、温度以及SOC(state of charge)等参数采集、计算,进而控制电池的充放电过程,实现对电池的保护,提升电池综合性能的管理系统,是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。 电池管理系统的硬件架构包含以下四个方面:

1、  主板:收集来自各从板的采样信息,通过低压电气接口与整车进行通讯,控制BDU内的继电器动作,实施监控电池的各项状态,保证电池在充放电过程中的安全使用;

2、  从板:监控模组的单体电压、单体温度等信息,将信息传输给主板,具备电池均衡功能,从板与主板的通讯方式通常是CAN通讯或者菊花链通讯(一种像菊花形状一样从中心到周边的通讯方式);

3、  BDU:通过高压电气接口与整车高压负载和快充线束连接,包含预充电路、总正继电器、总负继电器、快充继电器等,受主板控制;

4、  高压控制板:可集成在主板,也可独立出来,实时监控着电池包的电压电流,同时还包含预充检测和绝缘检测功能。

BMS中主要用到的芯片有AFE、MCU、ADC、数字隔离器等。其中,AFE模拟前端芯片(在BMS中专指电池采样芯片),用来采集电芯电压和温度等信息,同时还要支持电池的均衡功能,通常来说芯片会集成被动均衡功能。BMS中的MCU芯片起到处理BMS AFE芯片采集的信息并计算荷电状态(SOC)的作用。SOC是电池管理系统中较为重要的参数,其余参数均以SOC为基础计算得来,因此电池管理系统对MCU芯片的性能要求较高。

目前车规级BMS芯片技术门槛高,供应商主要为国外企业。新能源汽车产业的快速发展带动BMS整体市场规模持续扩大,BMS芯片的重要性日益突出。然而BMS芯片的技术门槛相对较高,比如BMS MCU芯片需要大量专有技术(Know-how)经验积累,目前大量成熟解决方案被恩智浦等厂商掌握;BMS AFE的主要供应商为亚德诺、德州仪器等海外公司。企业没有长期的研发积累和大量的数据积淀,难以开发出真正满足下游应用需求的BMS芯片。

车规级BMS芯片认证要求苛刻、认证周期长。随着国家“碳中和”战略的持续推进,中国新能源汽车产业将迎来黄金5年,为BMS芯片的应用提供广阔的市场蓝海。车规级半导体企业在进入整车厂的供应链体系前,一般需通过质量管理体系IATF 16949和可靠性标准AEC-Q系列等认证。在完成相关车规级标准规范的认证和审核后,还需经历严苛的应用测试验证和长周期的上车验证,才能进入汽车前装供应链。 建议关注相关标的:

1)BMS芯片:比亚迪半导体(待上市)、中颖电子;

2)MCU芯片:中颖电子、兆易创新、北京君正、芯海科技、国民技术、紫光国微、纳思达、乐鑫科技、博通集成、复旦微电、上海贝岭、晶丰明源;

3)ADC芯片:上海贝岭、思瑞浦、圣邦股份、芯海科技;

4)电源管理芯片:芯朋微、圣邦股份、雅创电子、士兰微、晶丰明源、思瑞浦、上海贝岭、艾为电子、明微电子、富满电子、力芯微、希荻微。

 风险提示:

1)新能源汽车需求不及预期;

2)贸易争端风险;

3)上游晶圆紧缺加剧;

4)宏观经济环境下行;

5)疫情反复风险。

       原文标题 : 何为BMS芯片?

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