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BMS技术制约储能行业发展

   日期:2020-04-15     来源:中国能源报    浏览:2943    评论:0    
就当前技术趋势看,由于储能系统深度充放电的特性,在充放电末期电池组内的电芯容量一致性会对储能系统可用容量产生影响,为了保证电池组内单体电池的一致性,要求储能具有很强的电池均衡管理能力,这就需要依托BMS技术来实现。

安全性是当前储能行业最受关注的焦点之一。BMS(电池管理系统)技术正是提升储能安全性的关键。

中国工程院院士陈清泉对此曾有个形象比喻:没有电池管理系统的电池包犹如一枚定时炸弹。BMS的重要性可见一斑。

日前,在中关村储能产业技术联盟线上交流会上,相关人士指出,BMS的短板,已经严重制约了储能行业的发展。

三类厂商同场竞技


据介绍,储能是电力系统源、网、荷、储中的重要组成部分,可用于发电侧负荷响应、削峰填谷等。在储能系统中,BMS实现了电池参数的检测和电池状态的计算,可在电池过热时提出预警和控制,避免安全事故的发生,确保电池组安全、稳定、高效运行。

相比于储能领域,化学电池在新能源汽车的市场化应用先行一步。近年来,在新能源汽车的强势带动下,国内BMS市场规模迅速增长,年均增长率达27%。

根据工信部的数据,截至2019年底,我国BMS公司共有135家,其中,宁德时代与比亚迪占据超过35%的市场份额,前14家企业所占市场份额高达80%。

业内人士介绍说,当前,BMS市场参与企业主要为三大类型:整车厂商、动力锂电池厂商、独立的BMS生产商。其中,整车厂商生产的BMS装机量约占总量的21.3%,动力锂电池厂生产的BMS装机量约占45.4%,专业的BMS厂商约占据33.3%的份额。

目前,整车厂和电池厂虽然仍占有重要地位,但在技术提升和专业化分工趋势下,专业的BMS厂商正强势崛起,已经在商用车领域成为主导,并有望在储能领域大显身手。

“就当前技术趋势看,由于储能系统深度充放电的特性,在充放电末期电池组内的电芯容量一致性会对储能系统可用容量产生影响,为了保证电池组内单体电池的一致性,要求储能具有很强的电池均衡管理能力,这就需要依托BMS技术来实现。”业内人士说。

诸多问题仍未解

在杭州高特电子设备有限公司总经理徐剑虹看来,发展十余年的BMS技术,仍有诸多难题待解。

据介绍,我国储能BMS起步较晚,标准尚不完善。虽然已有了框架性标准,但控制策略没有统一标准。至今,各家对高压箱的要求不一样,储能线束也不统一,这导致了储能系统安装调试成本高、故障多、运维难。

据透露,国家有关部门正在制定产业相关标准,有望进一步规范BMS行业,保障电池的安全性和使用寿命,同时通过标准化、规模化降低储能系统成本。

徐剑虹认为,除了标准化问题外,作为BMS主流技术的主动均衡技术,其可靠性仍需进一步提升,成本也有待继续降低。同时,储能BMS算法刚起步,估算进度、算法的收敛性和鲁棒性都还有提升空间。“尤其是电池预警算法在储能系统中非常重要,但在我国几乎还是行业空白。”

“整体而言,储能领域BMS行业整体水平不高,BMS生产企业纷杂,产品质量良莠不齐,部分企业对储能系统理解不够。这导致在整个储能系统的部件故障排名中,BMS总是居前。”徐剑虹说。

掌握芯片技术是核心

溯源BMS技术,早在上世纪90年代就有了消费类产品和电动工具电池的保护板,2000年以来,伴随锂电池逐步成熟和电动汽车兴起,形成了电池管理系统技术。

徐剑虹透露,现有的BMS方案大多来自凌特、TI、美信、NXP等芯片公司,可以说,BMS方案就是芯片技术方案。

“国内BMS技术严重依赖芯片厂家,而核心技术一直掌握在国外芯片厂家手中,缺少芯片,没有算法,技术发展自然受制于人。”徐剑虹表示。

徐剑虹认为,国内BMS行业发展特别要注意关键元器件国产化;主动均衡成为标准技术已是趋势;产品集成度越来越高,电池状态算法和云端大数据结合,人工智能算法成为主流。

NE时代CEO曾丽平认为,虽然进入BMS行业的门槛较低,但低端BMS供应的生存空间越来越小。随着新能源和电池行业即将“洗牌”,BMS行业会加速优胜劣汰。目前,行业供求关系格局尚未定型,企业更需挖掘潜在市场。 
 

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