電動汽車起火、趴窩背后的BMS困局

為什么有的電動車會突然起火？

為什么明明有儀表盤可以顯示剩余電量和續(xù)航里程，還會有車主無法做好路線規(guī)劃而發(fā)生半道趴窩的現(xiàn)象？

這些有關(guān)電動車安全問題，仍然如達(dá)摩克里斯之劍一樣，高懸于用戶內(nèi)心。大多數(shù)時(shí)候人們會忘記它的存在，但它還是會讓人恐懼，因?yàn)闆]人知道它什么時(shí)候會掉下來。

隨著電動車保有量的增加，盡管事故發(fā)生的概率并不一定真正加大了，但曝光出來的事故數(shù)量卻在增多。有媒體根據(jù)公開案例做過不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，2018年已有40起電動車的著火事件。而且有7例，發(fā)生于8月31日至9月6日這7天。

著火之外，電動車突然之間動力丟失乃至直接趴窩，也讓人們揪心。9月20日，在河南的高速路段上，一輛電動車被大卡車追尾，車內(nèi)一人當(dāng)場死亡。該電動車主說，上高速時(shí)，車輛顯示還能行駛175公里，但到了事發(fā)路段，因電量不足加不上速，他便以低速由第二車道變到第四車道，然后開到服務(wù)區(qū)充電，卻不料被大卡車追尾了。

按常理，該車主肯定以為車輛顯示的續(xù)航里程能夠支撐他跑完高速或者安全到達(dá)服務(wù)區(qū)，他才敢作出上高速的原因。而半道發(fā)生事故，或許跟儀表盤顯示的續(xù)航里程不精準(zhǔn)有關(guān)。

無論著火還是趴窩，背后原因是什么呢？

作為電池“大腦”的BMS還不夠靈光

“就電動車起火事件而言，我們很難講清楚到底是因?yàn)殡娦举|(zhì)量問題，還是因?yàn)殡姵毓芾硐到y(tǒng)BMS存在問題，也可能跟兩者都有關(guān)系”。

在于10月15日至17日在上海舉辦的2018年中國國際汽車商品交易會上，蘇州正力蔚來新能源科技有限公司BMS開發(fā)經(jīng)理王志剛告訴第一電動。

如果把電池包比作一個有機(jī)生命，模塊化集成的電芯相當(dāng)于這個有機(jī)生命的“身體”，直接為電動車提供驅(qū)動電能；而作為管理系統(tǒng)的BMS則相當(dāng)于“大腦”，它的作用是實(shí)時(shí)估測電池的荷電狀態(tài)，檢測電池使用狀態(tài)，并對電池該如何發(fā)揮作用進(jìn)行直接管控。除此之外，它還要跟整車系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。

電動車的著火，跟電池包的熱失控直接相關(guān)。

“目前，國內(nèi)電芯的技術(shù)雖然已經(jīng)很先進(jìn)了，但仍然存在產(chǎn)品一致性差的問題。此外，電芯模塊里面，可能會存在一些很難被檢測出來的微短路。這些微短路，就像一個個小小的螞蟻穴一樣，對于一個大壩而言，它剛開始是不會有影響的。但是，電動車長期使用過程中，電池包經(jīng)歷過成百上千次充放電，或者因?yàn)檫M(jìn)水以及碰撞等緣故，這些微短路會不斷變大，最后導(dǎo)致整個電芯模塊的短路，然后熱失控就發(fā)生了。”

王志剛解釋，一旦電池出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象，BMS首先要能夠精準(zhǔn)的檢測出來，識別出具體是哪個電芯模塊發(fā)生了熱失控，然后它會馬上做兩件事第一，強(qiáng)制啟動液冷系統(tǒng)，以降低熱失控蔓延速度，延緩爆發(fā)時(shí)間；第二，跟整車系統(tǒng)配合，通知乘客趕緊逃離。

“但遺憾的是，目前國內(nèi)的BMS都還處于初級階段，只具備一些基礎(chǔ)功能，如顯示電壓電流，對充電放電進(jìn)行管理等等。很多廠家推出的BMS其實(shí)都還沒有真正的熱失控管理功能?！?/p>

讓王志剛感到更為遺憾的時(shí)，由于SOC精度做得不夠好，很多BMS系統(tǒng)直接在整車儀表盤顯示的續(xù)航里程可能會不準(zhǔn)確，可用里程數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于儀表盤顯示的里程數(shù)。燃油車一般都有備用油，電動車也應(yīng)該有備用電量。BMS做得好的話，正常情況應(yīng)該是這樣的，假如它檢測出來的續(xù)航里程是300公里，但它只給車主顯示270公里，留30公里備用應(yīng)對緊急情況。但現(xiàn)實(shí)卻恰恰相反，因?yàn)榫炔粶?zhǔn)，有些BMS顯示能走270公里，但實(shí)際上可能只能走200公里。

BMS企業(yè)將面臨大洗牌

但行業(yè)的問題，恰恰是企業(yè)的機(jī)會。

根據(jù)一覽眾資訊所提供的《新能源汽車行業(yè)發(fā)展報(bào)告》，每輛新能源汽車的BMS價(jià)格在3000－20000元，2016年BMS行業(yè)的市場規(guī)模大約為70億元，到2020年市場規(guī)模將超過150億元。

眾多企業(yè)涌入BMS行業(yè)，爭相分食蛋糕。在中國BMS市場上，玩家主要有三類

第一，動力電池企業(yè)。除了利益上的考量之外，由于擔(dān)心第三方BMS管理系統(tǒng)不到位，會影響其電芯發(fā)揮作用，頭部的電池企業(yè)一般都選擇自己做BMS。目前，第一梯隊(duì)的CATL和BYD都下設(shè)BMS企業(yè)。

第二，整車企業(yè)。多數(shù)整車廠都不愿意被人卡住脖子，作為電池方面的核心技術(shù)，它們也不會放過BMS技術(shù)。長安、北汽等企業(yè)，都有自己的BMS研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

第三，專業(yè)生產(chǎn)BMS系統(tǒng)的第三方企業(yè)。目前這類企業(yè)參與者眾多，但技術(shù)相差較大。

早在2011年，王志剛就已經(jīng)進(jìn)入BMS行業(yè)。他認(rèn)為，目前國內(nèi)雖然有很多BMS企業(yè)，但真正好的企業(yè)鳳毛麟角。

不夠好的原因是多方面的。

其一，在汽車電子上，國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)積累相對國外較為薄弱。在BMS方面，雖然國內(nèi)外起步時(shí)間差不多，但國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)積累和沉淀還不夠。

其二，政府部門在制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主要參考的時(shí)國外已有標(biāo)準(zhǔn)，但又考慮到國內(nèi)企業(yè)的實(shí)際情況，很多指標(biāo)跟國外相比都降了一個等級，降低門檻后，導(dǎo)致大量企業(yè)涌入，各企業(yè)技術(shù)水平參差不齊?！昂芏嘣瓉碜?C的企業(yè)，都來搶汽車BMS行業(yè)蛋糕了”。

其三，由于新能源汽車發(fā)展處于探索階段，政府的補(bǔ)貼變化較大，導(dǎo)致整車廠開發(fā)新車型的周期一直在被壓縮。在國外，新車型的開發(fā)流程一般在50個月左右，而中國的一些新能源車企為了趕上政府的補(bǔ)貼政策，往往一年多就把一輛車開發(fā)出來了。這導(dǎo)致與其相配套的BMS研發(fā)周期也變短，很多系統(tǒng)甚至沒有做完足夠的驗(yàn)證就被裝到車上去了，問題只能在事后解決。

在本次中國國際汽車商品交易會上，作為蔚來汽車電池包的供應(yīng)商，正力蔚來展出了其母公司常熟正力投資有限公司（Zenlead）與丹麥鋰平衡公司Lithium Balance共同研發(fā)的Z－BMS。

Lithium Balance是歐洲具備十年BMS開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的資深開發(fā)公司，在全球32地區(qū)開發(fā)了超過150余個項(xiàng)目，具備較強(qiáng)的開發(fā)能力。而Zenlead深耕中國汽車市場多年，具備豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及客戶群體，2017年正式投資Lithium Balance，雄心勃勃地想要搶占BMS行業(yè)的高地。

談到與國內(nèi)現(xiàn)有BMS企業(yè)不同時(shí)，王志剛介紹，在Z－BMS項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)，就嚴(yán)格按照功能安全的流程及要求進(jìn)行開發(fā)測試，確保在明年4月份產(chǎn)品正式量產(chǎn)的時(shí)候達(dá)成ISO26262ASILC等級標(biāo)準(zhǔn)，以滿足絕大多數(shù)整車廠客戶對汽車電子功能安全的需求。

王志剛判斷，目前國內(nèi)BMS行業(yè)正在大洗牌，未來兩三年能夠存活下來的一定是具有比較優(yōu)勢的。而隨著第三方BMS企業(yè)越來越專業(yè)，以及BMS價(jià)格和利潤空間的降低，整車廠和電池廠做BMS的動力就會越來越低。他說“我們會在安全性、可靠性、精準(zhǔn)性以及成本等方面做到最優(yōu)，成為下一個博世都有可能”。

作者蔣保信