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。

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