儲能BMS的發(fā)展制約分析

2022年11月以來，智泰新能源、萬里石、蜂巢能源等企業(yè)陸續(xù)展開電化學(xué)儲能布局，電化學(xué)儲能市場持續(xù)火熱。

電化學(xué)儲能系統(tǒng)的核心組成部分包括電池艙、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)和儲能逆變器（PCS）等。

本文將主要介紹儲能BMS的三個方面第一，儲能BMS在電化學(xué)儲能系統(tǒng)中的作用，第二，制約儲能BMS發(fā)展的因素；第三，我國布局儲能BMS的企業(yè)。

電池管理系統(tǒng)簡介

電池管理系統(tǒng)（BMS），顧名思義，負責(zé)電池實施工作狀態(tài)的管理。

BMS工作原理為儲能電池充放電的過程中，BMS實時監(jiān)測儲能電池電池模組和各電池芯的溫度、電壓、電流和主充電狀態(tài)（SOC）等數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，就發(fā)出報警信號，斷開電池模組接觸器，從而規(guī)避安全風(fēng)險。

作為當(dāng)下技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的電化學(xué)儲能電池安全保障方案，BMS在磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池等電化學(xué)儲能技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，開始顯得力不從心起來。

制約BMS發(fā)展的因素主要有兩個精準(zhǔn)測量和算法開發(fā)。

精準(zhǔn)測量，監(jiān)測囚籠

精準(zhǔn)測量方面，BMS需要對儲能電池模組和構(gòu)成電池模組的各電池芯數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，這是儲能系統(tǒng)性能提升的關(guān)鍵所在。

以容量為2.75 MWh，額定電壓為1 228.8 V的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱 20 尺高柜（6.058 m×2.438 m×2.896 m）儲能系統(tǒng)為例。

它由8組電池簇并聯(lián)組成，每組電池簇由8個電池包串聯(lián)組成，每個電池包又由48塊億緯鋰能方形鋁殼磷酸鐵鋰 LF280K電芯（3.2 V/280 Ah）組成。

也就是說，一個以容量為2.75 MWh，額定電壓為1 228.8 V的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱 20 尺高柜儲能系統(tǒng)，包括3072節(jié)億緯鋰能方形鋁殼磷酸鐵鋰 LF280K電芯（3.2 V/280 Ah）。

BMS需要對這一整個電池模組和3072節(jié)電芯的性能數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，提供極為精確的溫度、電壓、電流和SOC等數(shù)據(jù)，從而做出最快的反應(yīng)，保障儲能系統(tǒng)的安全運行。

不過，隨著德州儀器等半導(dǎo)體龍頭企業(yè)布局儲能BMS，這一制約因素可能有所解決。

根據(jù)德州儀器官微消息，針對BMS這一困擾，德州儀器的電池采集芯片，可極大提高儲能電池數(shù)據(jù)測量進度，達到1.5mV 的電芯電壓采樣精度和亞毫秒級別的采樣時間。

算法開發(fā)，自研壁壘

BMS是電化學(xué)儲能系統(tǒng)的“大腦”，負責(zé)儲能系統(tǒng)充放電過程中的溫度、電流、電壓和SOC等數(shù)據(jù)的收集、分析，并做出相關(guān)響應(yīng)。

上文可知，一個集裝箱式儲能系統(tǒng)，可由3072節(jié)電芯通過串并聯(lián)的方式組成。

這3072節(jié)電芯，在工作過程中，耗電速度、充電速度都有差別，極端情況下，有的電芯滿電，另外的電量已經(jīng)耗盡，這會帶來極大的安全隱患。

對此，一般是通過對電力計的算法開發(fā)進行解決，但是儲能BMS算法開發(fā)要求很高。

就算法開發(fā)團隊而言，除了要具備豐富的實踐經(jīng)驗，還要具備物理、電化學(xué)、電氣工程、固件開發(fā)和數(shù)據(jù)分析等多個學(xué)科的知識和技術(shù)，自主研發(fā)難度極大。

我國布局儲能BMS的企業(yè)

隨著儲能行業(yè)的蓬勃發(fā)展，BMS作為電化學(xué)儲能核心部件之一，亦是野蠻生長。

我國布局儲能BMS的企業(yè)主要由儲能電池企業(yè)和專業(yè)的第三方BMS企業(yè)組成。

儲能電池企業(yè)有寧德時代科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司等。

第三方BMS企業(yè)數(shù)量眾多，據(jù)維科網(wǎng)儲能不完全統(tǒng)計，有北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司、杭州高特電子設(shè)備股份有限公司（下稱“高特電子”）、浙江高泰昊能科技有限公司、弘正儲能（上海）能源科技有限公司、杭州華塑科技股份有限公司、浙江高泰昊能科技有限公司、杭州里德通信有限公司、深圳市沛城電子科技有限公司等。

儲能電池企業(yè)自營BMS，優(yōu)勢在于電池的溫度、電流、電壓、SOC等關(guān)鍵數(shù)據(jù)不需要過手第三方，具有較高的信息安全性，同時，儲能電池企業(yè)才是最了解自己公司電池的，對BMS開發(fā)的降本增效能提供強大助力，提升市場競爭力。

儲能電池企業(yè)將儲能電池BMS外包出去，相關(guān)的初期投入成本會得到降低，且BMS外包企業(yè)專業(yè)性較強，產(chǎn)品性能較高，不過電池數(shù)據(jù)信息安全性難以得到保障。