便攜鋰電BMS市場(chǎng)前景大火，點(diǎn)破未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著電動(dòng)車(chē)、智能家居、移動(dòng)電源等領(lǐng)域的快速發(fā)展和需求增加，BMS作為關(guān)鍵的核心部件，其市場(chǎng)也有望實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。同時(shí)，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，便攜鋰電BMS也將會(huì)在智能交通、智能電網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用和發(fā)展。

【資料圖】

前言

近年來(lái)全球快速發(fā)展,建設(shè)熱潮迭起，該領(lǐng)域有哪些值得關(guān)注的新產(chǎn)品?廠商該如何適應(yīng)技術(shù)的快速發(fā)展?

隨著科技的不斷發(fā)展和人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，電動(dòng)車(chē)和儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的需求越來(lái)越大。而便攜鋰電BMS(電池管理系統(tǒng))作為鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域中的重要組成部分，對(duì)于提高電池的安全性、穩(wěn)定性和使用壽命具有重要作用。在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境下，便攜鋰電BMS正逐步成為電動(dòng)車(chē)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能家居等領(lǐng)域的核心部件，市場(chǎng)需求也在不斷擴(kuò)大。本文將對(duì)便攜鋰電BMS市場(chǎng)進(jìn)行一定的解讀，通過(guò)了解其市場(chǎng)規(guī)模、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)趨勢(shì)等方面的情況，以期為相關(guān)企業(yè)和投資者提供參考。

便攜鋰電BMS的市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r

便攜鋰電BMS，即便攜式鋰電池管理系統(tǒng)，是一種用于管理鋰離子電池的電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以監(jiān)測(cè)電池的電壓、溫度和電流等參數(shù)，并確保電池在安全范圍內(nèi)運(yùn)行，還可以通過(guò)控制充電和放電過(guò)程來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。

▲圖：BMS細(xì)分功能模塊

相比于傳統(tǒng)BMS，便攜鋰電BMS一般具有體積較小、重量較輕、高度集成，以及可以實(shí)現(xiàn)多種功能和采用模塊化設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì)，使得便攜鋰電BMS在移動(dòng)電源、電動(dòng)工具、電動(dòng)車(chē)、智能家居等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并且未來(lái)還有更大的發(fā)展空間。

▲圖：BMS產(chǎn)業(yè)鏈

近幾年來(lái)，二次電池(可充電)的能量密度快速增長(zhǎng)，產(chǎn)品的電源供給逐漸轉(zhuǎn)換成鋰電池居多;全球汽車(chē)行業(yè)逐漸將燃油車(chē)汰換成新能源汽車(chē)。又由于全球受疫情影響，因應(yīng)居家上班、上課導(dǎo)致缺電危機(jī)，更帶動(dòng)了人們進(jìn)行戶外郊游的興致，因而大型儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能、便攜式儲(chǔ)能的需求產(chǎn)品隨之增長(zhǎng)。

由于鋰電池特性關(guān)系，必須搭配BMS板才可以對(duì)其進(jìn)行充放電管理，以滿足用戶對(duì)電池組安全性和性能的需求。因此，MCU、IC、傳感器、驅(qū)動(dòng)器、保護(hù)器件等半導(dǎo)體器件廠家就在BMS板上占據(jù)了重要的控制與保護(hù)份額。同時(shí)，這些器件必須具備高精度、高可靠性和低功耗等特點(diǎn)，以確保BMS的性能與安全。

GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年便攜式儲(chǔ)能鋰電池出貨量達(dá)4GWh，同比增長(zhǎng)超過(guò)200%，相應(yīng)便攜鋰電BMS的市場(chǎng)需求量超過(guò)650萬(wàn)套。中穎電子動(dòng)力電源產(chǎn)品事業(yè)部總監(jiān)張圣就表示，便攜鋰電的快速發(fā)展，提供了合適的應(yīng)用場(chǎng)景給相關(guān)半導(dǎo)體廠商，類似中穎電子這樣的大陸地區(qū)領(lǐng)先的BMIC廠商則能夠快速切入應(yīng)用并大量量產(chǎn)相關(guān)BMS產(chǎn)品。

據(jù)了解，中穎電子的BMIC產(chǎn)品主要應(yīng)用于電動(dòng)交通工具、電動(dòng)工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及3C等領(lǐng)域，其中以手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具以及電動(dòng)自行車(chē)等應(yīng)用最為廣泛。

此外，高精度ADC技術(shù)需要不斷積累與沉淀，是綜合性能的體現(xiàn)。芯海科技從2003年開(kāi)始研發(fā)，在ADC及其配套方面有著深厚的積累。在手機(jī)BMS電量計(jì)芯片上，其ADC實(shí)現(xiàn)了電池的高精度模擬數(shù)據(jù)量采集，同時(shí)持續(xù)提升測(cè)量高精度、低溫漂等性能指標(biāo)。

▲圖：全球BMS市場(chǎng)規(guī)模(億美元)

當(dāng)前BMS市場(chǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)穩(wěn)步增長(zhǎng)，并不斷升級(jí)。隨著電動(dòng)車(chē)、智能家居、移動(dòng)電源等領(lǐng)域的快速發(fā)展和需求增加，BMS作為關(guān)鍵的核心部件，其市場(chǎng)也有望實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理，2021年全球BMS市場(chǎng)規(guī)模為65.12億美元，預(yù)計(jì)2026年可達(dá)到131億美元，CAGR為15%。

便攜鋰電BMS在電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的需求變化

近年來(lái)，新能源汽車(chē)中的純電動(dòng)汽車(chē)持續(xù)走勢(shì)較強(qiáng)，日益成為車(chē)主短距離外出的選擇。而在電動(dòng)車(chē)中，便攜鋰電BMS扮演著重要的角色。電動(dòng)車(chē)的電池組需要高效的BMS管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)電池組進(jìn)行管理和控制，以保證電池組的安全和性能。隨著便攜儲(chǔ)能等產(chǎn)品的爆發(fā)，尤其是電動(dòng)車(chē)的普及和發(fā)展，勢(shì)必對(duì)便攜鋰電BMS的需求產(chǎn)生應(yīng)用變化。

▲圖：動(dòng)力電池拆解

智能化將成為便攜鋰電BMS重要特性之一。遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制、故障診斷和預(yù)測(cè)、能源管理、安全保護(hù)等，都離不開(kāi)智能化的需求。而智能化帶來(lái)的數(shù)據(jù)化要求，即鋰電池的電池電壓、電池包電流、電池包溫度以及電池剩余容量等相關(guān)信息的采集也會(huì)顯得更為重要。這一趨勢(shì)將讓鋰電BMS逐步從硬件保護(hù)方案過(guò)渡到前端采集方案。中穎電子張圣提到，中穎電子擁有完整的鋰電池硬件保護(hù)產(chǎn)品和前端采集產(chǎn)品，可為便攜鋰電BMS提供合適的實(shí)施方案，完善且嚴(yán)格的流程保證了中穎產(chǎn)品的品質(zhì)，冗余的設(shè)計(jì)保證了產(chǎn)品的可靠性，強(qiáng)大的抗干擾設(shè)計(jì)保證了產(chǎn)品的安全性。

便攜鋰電BMS需要更高的安全性和可靠性。鋰電池在不同生產(chǎn)環(huán)境變化下，產(chǎn)出的單節(jié)鋰電池特性會(huì)有所差異，因此需有精密的鋰電池檢測(cè)及篩選儀器，成為第一道把關(guān)。在高串?dāng)?shù)鋰電池產(chǎn)品中，為了能夠保持電池電量的一致性，BMS板上的均衡電路可補(bǔ)足，使其成為第二道把關(guān)，不再因電池差異化造成過(guò)充過(guò)放的危險(xiǎn)。笙泉科技在明年將推出電池管理IC，將電池監(jiān)測(cè)與保護(hù)硬件化，再搭配主控MCU獨(dú)有的算法，以硬件與固件達(dá)成雙重保護(hù)，保證鋰電池的安全性，增加產(chǎn)品的可靠性。

此外，隨著智能家居、移動(dòng)電源、電動(dòng)工具等領(lǐng)域的快速發(fā)展，便攜鋰電BMS的市場(chǎng)需求也將會(huì)不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變。未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)方面，便攜鋰電BMS的技術(shù)將會(huì)不斷升級(jí)，以提高產(chǎn)品的性能、安全性和可靠性。

便攜鋰電BMS的技術(shù)難點(diǎn)在哪？

雖然便攜鋰電BMS在多領(lǐng)域的使用優(yōu)勢(shì)明顯并得到廣泛應(yīng)用，但目前還存在多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，需要在成本、性能、可靠性等方面進(jìn)行平衡，不斷創(chuàng)新提高技術(shù)水平，并有效突破技術(shù)瓶頸，以提高便攜鋰電BMS產(chǎn)品的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

首先，安全性問(wèn)題是便攜鋰電BMS需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，例如電池過(guò)充、過(guò)放、短路等問(wèn)題，通常采用過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、溫度保護(hù)、電池均衡等技術(shù)手段來(lái)提高安全性能。

其次，便攜鋰電BMS需要具備高能量密度，以提高電池組的續(xù)航能力和使用時(shí)間，但目前在能量密度方面還存在一些技術(shù)瓶頸。在這方面，采用硅基負(fù)極、鋰硫電池、固態(tài)電池等新型材料和新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不失為提高能量密度的擇優(yōu)選項(xiàng)。

第三，便攜鋰電BMS需要對(duì)電池組進(jìn)行精確的控制和管理，以保證電池組的性能和安全。但針對(duì)目前控制精度方面存在的一些技術(shù)瓶頸，可以采用更加精確的傳感器和控制算法，例如模型預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制等技術(shù)手段，以提高控制精度。

此外，便攜鋰電BMS需要盡可能地降低成本，不斷提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。采用更加高效的生產(chǎn)工藝和材料選擇，例如自動(dòng)化生產(chǎn)線、新型材料等技術(shù)手段，可以大大降低生產(chǎn)成本。

最后，電池電量續(xù)航問(wèn)題也不容忽視。笙泉科技就在這方面不斷進(jìn)行研究，其MCU一直以來(lái)都是工業(yè)級(jí)為主，在中國(guó)華東區(qū)有導(dǎo)入于通信基站BMS產(chǎn)品，客戶對(duì)于笙泉的質(zhì)量也相當(dāng)認(rèn)可。笙泉科技產(chǎn)品企劃行銷部項(xiàng)目課長(zhǎng)王駿維表示，BMS板上的硬件會(huì)有零件、PCB layout上的誤差，都能透過(guò)校正方式解決，因此關(guān)鍵點(diǎn)還是在固件的演算法上。如MCU主機(jī)計(jì)算出電池電量已充飽100%，但實(shí)際測(cè)量的電量卻達(dá)98%而已，精準(zhǔn)的算法能讓電池電量有效的發(fā)揮，提升并拉長(zhǎng)產(chǎn)品續(xù)航力。

笙泉科技在今年底會(huì)推出電池電量計(jì)產(chǎn)品，搭配獨(dú)有的MSE(Megawin Smooth Energy)Gauge Algorithm，在產(chǎn)品電量上有平滑式電能演算，不再讓產(chǎn)品使用上忽然沒(méi)電，有效拉長(zhǎng)產(chǎn)品使用時(shí)間。

便攜鋰電BMS的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

便攜鋰電BMS市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展方向?qū)?huì)是智能化、高精度、高性能和高安全性以及多功能化。隨著電動(dòng)車(chē)、智能家居、移動(dòng)電源等領(lǐng)域的快速發(fā)展和需求增加，BMS作為關(guān)鍵的核心部件，需要具備更高的性能和可靠性，以滿足不同領(lǐng)域和客戶的需求。智能化方面，便攜鋰電BMS將會(huì)具有更高的自適應(yīng)性和智能化，可以根據(jù)不同的使用場(chǎng)景和需求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以提高產(chǎn)品的效率和可靠性。

隨著電動(dòng)車(chē)、智能家居、移動(dòng)電源等領(lǐng)域的快速發(fā)展，便攜鋰電BMS需要具備更高的性能和安全性，以滿足不同領(lǐng)域和客戶的需求。同時(shí)，BMS也需要具備更高的精度和準(zhǔn)確性，可以通過(guò)電化學(xué)計(jì)算和預(yù)測(cè)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和控制，以提高電池組的安全性和性能。此外，未來(lái)BMS還將會(huì)具備更多的功能，例如故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析等，以滿足不同領(lǐng)域及客戶的需求。

另外，笙泉科技王駿維也提到，類似于吸塵器、電動(dòng)工具等原先需要插市電的輕巧型設(shè)備將會(huì)漸漸鋰電無(wú)線化，因而B(niǎo)MS需求量會(huì)大幅增加。為了能長(zhǎng)時(shí)間使用，選擇更換電池包的方式會(huì)讓設(shè)備使用更為輕量方便。

他表示，笙泉科技看準(zhǔn)BMS未來(lái)的趨勢(shì)并積極投入，以低串?dāng)?shù)電量計(jì)吹響號(hào)角，讓能源不再任意損耗;其次搭配高串?dāng)?shù)電源管理IC，延續(xù)精準(zhǔn)測(cè)量與保護(hù)優(yōu)勢(shì)；更搭配電源管理IC，有效提升能源轉(zhuǎn)換的效率；并搭配MCU完整產(chǎn)品線，持續(xù)發(fā)展充電與儲(chǔ)能解決方案，提供完善的產(chǎn)品與服務(wù)，滿足客戶的不同需求。

前面提到，便攜鋰電BMS作為移動(dòng)電源、電動(dòng)工具、電動(dòng)車(chē)、智能家居、無(wú)人機(jī)和醫(yī)療器械等領(lǐng)域的核心部件，其需求量將會(huì)隨之發(fā)展而不斷增加，未來(lái)便攜鋰電BMS的市場(chǎng)前景非常廣闊。而隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，便攜鋰電BMS也將會(huì)在智能交通、智能電網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用和發(fā)展。

最后，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高和新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，便攜鋰電BMS也將會(huì)在環(huán)保、節(jié)能等領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

未來(lái)，隨著人們對(duì)便攜性和安全性的需求不斷提高，便攜鋰電BMS將會(huì)更加智能化、高效化和安全化。伴隨電動(dòng)車(chē)、智能家居等領(lǐng)域的快速發(fā)展，便攜鋰電BMS也將得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。同時(shí)，便攜鋰電BMS市場(chǎng)也將會(huì)面臨更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，例如技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)等方面。因此，便攜鋰電BMS企業(yè)需要不斷提升產(chǎn)品的技術(shù)水平和性能，加強(qiáng)品牌建設(shè)和市場(chǎng)推廣，開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)，以保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)地位。

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