中國儲能網訊：近年來，隨著綠色出行，環(huán)保節(jié)能概念的推廣普及，新能源汽車行業(yè)獲得快速實效的進步，新能源汽車已是新一代更具環(huán)保意識消費者的重點選擇對象。和傳統(tǒng)內燃機汽車的發(fā)動機、底盤、變速箱、車身這“四大件”關鍵組成部分不同，新能源電動汽車的“四大件”為：供電電池組、驅動電機及其控制組、整車技術和電池管理系統(tǒng)。電池作為電動汽車的動力源，常用的性能指標有能量密度、比功率、循環(huán)使用壽命等；電機驅動及其控制、電動汽車整車技術主要是汽車動力傳遞系統(tǒng)和整車裝配技術新的改進及應用，相比于傳統(tǒng)內燃機汽車，電動汽車的動力傳輸和整車裝配更要注重動力調速、車身自重、結構優(yōu)化、能量回收等技術的改進升級；電池管理技術是專門針對電動汽車使用過程中，不同工況下對蓄電池不同需求特性進行的研發(fā)。近兩年，無論是國外大名鼎鼎的特斯拉，還是國產電動車都出現(xiàn)了汽車自燃現(xiàn)象，分析起因，事故都歸因于電池管理系統(tǒng)的故障?？梢姡己玫碾姵毓芾硐到y(tǒng)對于電動汽車的安全可靠行駛有著至關重要的作用。
一、電池管理系統(tǒng)（BMS）
電池能量管理系統(tǒng)是汽車動力源能正常使用的保障，是保證電動車行車安全，提高電池使用壽命的一項關鍵技術，具有保護電池性能，防止整個電池組中個別電池損壞的能力。對電動汽車在充、放電過程中各有關參數(shù)進行實時監(jiān)控，并根據實時采集的數(shù)據發(fā)出相應的控制指令。BMS作為駕駛員和電池之間的紐帶，主要工作對象是二次電池，由于二次電池存在壽命短、能量少、電量估算困難等缺點，BMS要具備提高電池利用率、監(jiān)控電池狀態(tài)、延長電池使用壽命的基本功能。通常，BMS要實現(xiàn)以下作用：
1.準確估測電池組的荷電狀態(tài)準確估算電池組的剩余電量（SOC），也稱為荷電狀態(tài)。確保電池組剩余電量在合理的范圍內，避免過充電和過放電對電池組造成的損傷，并對汽車的剩余電量或是充電狀態(tài)進行正確報告。
2.實時監(jiān)測電池組工作狀態(tài)在電池的工作過程中，采集電池組總電壓、單個電池端電壓、工作電流、電池溫度等實時數(shù)據，防止過充電或是過放電事故發(fā)生，確保電池組的正常運行和可靠使用，同時記錄單塊電池使用情況，為故障診斷提供可靠數(shù)據。
3.單體電池的均衡確保在使用過程中，電池組各個電池都處于一致的工作狀態(tài)，避免單個電池提前損壞。
二、我國電池管理系統(tǒng)現(xiàn)狀
我國對電池管理系統(tǒng)的科學研究不過十幾年的時間，應對當前新能源汽車迅猛發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，存在著不容忽視的問題，主要表現(xiàn)在：
1.產品質量低劣
當前，國外純電動汽車電池管理系統(tǒng)多采用主動式均衡功能設計，主動均衡又稱為無損均衡，能量轉移時將單體能量高的轉移到單體能量低的，或用整體能量補充到單體最低電池，在運行過程中需要儲能環(huán)節(jié)，讓能量重新均勻分配。技術含量高，價格成本較高，屬于技術發(fā)展的趨勢。而國內基本采用被動式均衡功能或是不帶均衡功能的BMS產品，使用時將其并聯(lián)在需要進行均衡的電池兩端，當電池電壓因充電上升到某一設定值時，啟動開關管接通放電電阻，將多余電量以熱能的形式損耗掉，存在一定的不安全因素，不利于節(jié)能和環(huán)保，但價格低廉，功能簡單。國外新能源春電動汽車特斯拉models、寶馬e系，日產聆風等車型均采用主動式的BMS均衡，產品性能優(yōu)良，同時監(jiān)測精度也較高。而國內電動車多采用被動式均衡，主要均衡電池電壓以及電池剩余電量、電池健康的實時顯示，功能簡單。在日常生活中，我們也時常聽聞關于新能源汽車自燃、虛假續(xù)航里程的丑聞，出現(xiàn)這些問題的主要原因就是沒有使用電池管理系統(tǒng)或使用劣質的電池管理系統(tǒng)。
2.車企技術研發(fā)投入匱乏
在國外車企，電池管理系統(tǒng)作為整車生產的一個汽車零件，從功能定義、產品設計開始由車企研發(fā)主導，尋找技術可靠的第三方研發(fā)機構進行設計，最后尋找制造公司生產，整個環(huán)節(jié)由車企、研發(fā)機構、生產公司三方共同參與。研發(fā)測試生命周期少則1~2年，多則長達數(shù)10年，在BMS領域掌握了先進的SOC算法、良好的安全功能、穩(wěn)定的使用品質。而在國內，車企扮演的僅僅是“買家”身份，電池管理系統(tǒng)多是由電池生產商和第三方電子廠設計生產。電池管理系統(tǒng)從設計到量產，通常都不超過1年的時間。自2009年國家開始大力推廣新能源汽車到現(xiàn)今，國內各大車企除了比亞迪在電池領域取得一定的研發(fā)成果外，其他車企鮮有電池管理系統(tǒng)的技術攻關。
3.行業(yè)混亂，管理滯后
當前，歐美工業(yè)發(fā)達國家總計只有10多家BMS企業(yè)，而國內注冊的BMS生產企業(yè)已達100多家，整個行業(yè)魚龍混雜。更嚴重的是整個行業(yè)缺少技術參數(shù)標準，沒有國家統(tǒng)一強制的檢測標準，以致BMS產品良莠不齊，中國北方車輛研究動力電池實驗室王子東主任曾表示，很多企業(yè)的單體、小模塊電池測試結果符合安全和性能標準，而一旦成組后，測試結果卻差異很大，表現(xiàn)在安全、壽命、放電能力等方面質量難以保證。在國家大力補貼的背景下，難免讓人擔憂部分廠家的套取補貼的行為。
三、未來之路
伴隨著新能源汽車的進一步推廣，新能源汽車也將迎來更大的發(fā)展契機，在展望新能源汽車快速發(fā)展的同時，我們必須清楚地看到當下仍然還面臨著很多重大挑戰(zhàn)，本文對我國電動汽車電池管理系統(tǒng)現(xiàn)狀進行了綜述，并對未來發(fā)展提出以下倡導。
1.政府部門加大引導，加強監(jiān)管
加大對BMS生產行業(yè)的整合，淘汰技術落后、產能過小的企業(yè)，統(tǒng)籌利用中國市場龐大的優(yōu)勢資源，促進車企與電池生產商、第三方研發(fā)機構的聯(lián)系溝通，共享整車控制信號、動力電池技術參數(shù)等信息，加快國內電池管理系統(tǒng)企業(yè)的發(fā)展步伐，加強產業(yè)升級。同時，政府方面應盡早全面地建立健全相關產品強制檢測項目門類和具體參數(shù)標準，打壓不符合市場要求的生產商，加強對電池管理系統(tǒng)行業(yè)的規(guī)范。
2.汽車企業(yè)加大研發(fā)投入
緊跟國外產品技術發(fā)展步伐，不斷進行技術創(chuàng)新和產品創(chuàng)新，加大對BMS新產品研發(fā)和技術創(chuàng)新的投入，不斷開發(fā)具有核心競爭力和高性價比的新產品投放市場，以領先的核心技術、良好的品質引領行業(yè)發(fā)展潮流，為企業(yè)的快速發(fā)展提供可靠的保障。當前，可喜的是部分國內電池生產商和車企已經開始重視BMS技術投入，BMS的功能需求從簡單的Balance(均衡)-Monitor(監(jiān)視)-States(狀態(tài))，開始向其Brain(智能)-Multiport(多端)-Synergy(協(xié)同)的內在價值發(fā)展轉變。
相信在國家戰(zhàn)略、政策扶持、新理念消費等概念交織的大背景下，未來我國的BMS行業(yè)必將走上迅速可持續(xù)發(fā)展的道路。
