高、中、低
据记者了解,现今国外盛行的BMS产品多采用主动式均衡功能设计,价格和技术含量较高,属于未来发展趋势;而国内基本采用被动式均衡功能和不带均衡功能的BMS产品,价格低、功能简单。
目前宝马Mini E、日产聆风、特斯拉Model S及陷入困境的菲斯克Karma电动汽车均采用主动式BMS均衡,不仅能达到电池组均衡目的,监测的精度也高(误差小于0.7%),市场价格为2~3万元/套。
而中国新能源汽车主要使用被动式BMS均衡,黄马库斯告诉《汽车商业评论》,仅仅是将容量多的电池中多余的能量进行转移,实现整组电池电压的均衡,市场售价仅为2000~3000元/套。目前江淮同悦电动汽车所用BMS即为被动式均衡设计。
至于不带均衡功能设计的BMS,则不过是起着电池电流、电压、温度、SOC(电池剩余电流)、SOH(电池健康度)等信息实时显示功能的监控系统,功能最为简单,市场价格约为1000元/套,但它目前为国内低速电动车所大量采用。
合肥国轩高科动力能源有限公司总经理方建华并不完全赞成使用主动式均衡功能设计的BMS。他说:“从整车控制本身来说,主动均衡是需要的,而且是好的,但是考虑到我们国内电池的工业化水平,有时候盲目崇拜主动均衡会弊大于利。”
主要原因就是它某种程度上掩饰了电池的缺陷。如果电池出现微短路,能量释放少的单体电池就会在主动均衡条件下,自动补充电能,长此以往,这块电池的储能能力弱的特点就不容易被发现,毛病也就会看不出来。
方建华对《汽车商业评论》说:“包括江淮厂家也给我们提过在他们的产品上使用主动均衡的要求,但是都被我们委婉拒绝了,我们的观点就是目前时机还不成熟。盲目做主动均衡BMS反而不利于电池的健康使用。”
断裂的链条
尽管如此,“与国外成熟市场相比,中国的BMS研发体系存有很大缺陷。”黄马库斯告诉记者。
在国外,BMS与电池一样,只是整车厂生产的一个汽车零部件,整车厂置于金字塔顶端。BMS从功能定义的设计开始,就由整车厂牵头主导,然后找第三方设计公司进行产品设计,最后找生产企业进行生产,三方共同决定电池包的BMS匹配方案。
同样,在生产过程中,需要经历工程样件、小批量试生产、大批量生产。在每一个生产过程中,都离不开整车厂与设计公司从中协调、改进、再协调、再改进的往复身影。整个研发时间少则1~2年,多则5~6年。目前戴姆勒-奔驰、宝马、丰田等国际巨头企业均是采用此类体系。
回看中国,情况截然相反。BMS从设计到量产的数月过程中,整车厂仅是买方身份,没有太多参与权和决定权。
目前国内的BMS基本由电池厂及第三方电子厂进行研发、生产,约各占50%市场份额,整车厂参与度很少,这是业内基本常态。比如江淮电动汽车动力电池来自于合肥国轩高科动力能源有限公司,而BMS也由这家公司与惠州市亿能电子有限公司合作提供。
自2009年中国大力推广新能源汽车始,国家就强调整车厂必须在电池、电机、电控方面至少有一个专长,除比亚迪在电池领域有研发、生产经验外,其他整车厂基本都选择相对容易的电机,至于BMS领域,鲜有技术储备。
对于整车厂在BMS方面的不作为,方建华认为“这是事实”,因为“我们的国情不一样,目前中国绝大多数电动车都是由传统车改造,我们整车厂对电动车的研发远远落后于发达国家”。
同样值得注意的是,BMS在研发、生产及测试过程中,需要整车厂提供汽车平台结构和整车控制通信信号、动力电池相关结构和技术参数等信息,而这方面又是整车厂与电池厂的核心机密,BMS厂家需要很多时间花在沟通环节,最终成果也难言高效。
方建华觉得BMS这样的研发现状是暂时的,未来电动汽车发展一定是一个全新平台,就必然会考虑到BMS各项指标的匹配性、稳定性。随着大家对整个系统集成的理解加深,整车企业与电池企业一起来做BMS是一个比较好的未来合作趋势。
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