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BMS芯片国产化率不足10%？本土智能BMS SoC加速替代最新进展来了

2022-07-29 08:25:00

电子发烧友原创章鹰

6月中下旬，鄂尔多斯市东胜区鄂尔多斯购物中心发生火灾，疑似购物中心一楼华为店内摆放的车辆AITO问界M5也一并烧毁。AITO相关人士回应表示，关于起火原因，通过查询新能源汽车国家检测与管理中心要求搭建的监控平台，对现场车辆后台数据进行了分析，显示当晚（22点50分左右）消防警方接到报警之后，直到22点56分，BMS数据都是正常的，所以由于车辆电池包自燃导致火灾的几率较低。当然，目前相关部门的结论还没有出来，大家还是等待以官方的最终调查结果为准吧。

BMS为何如此重要？BMS是车辆电池管理系统，主要功能是电池参数实时监测、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热安全管理等，并保护电池单体或电池组免受损坏，延长电池使用寿命，维持电池工作在安全状态。电子发烧友记者在向专家了解中得知，BMS下游包括三大应用，消费电池（3C数码）、动力电池（电动车）和储能电池（国防军工、可再生能源、通讯、医疗健康等），电动汽车产业的快速成长推动BMS的快速发展。

目前，BMS芯片市场趋势和主要技术壁垒是什么？主要的国际国内玩家有哪些？国产替代的最新进展是怎样的？本文进行详细分析。

BMS芯片市场规模和主要玩家

无论新能源车还是储能使用的动力电池包，都是由一节节低电压的动力电池串联而成，每节电池都可能存在性能差异，这就需要BMS（电池管理系统）对每节电池进行监控和均衡，延长电池的使用寿命，保证电池的使用安全。

据Business Wire最新报告显示，随着全球新能源汽车市场的兴起，新能源汽车BMS占据了相当大的市场规模。2021年，全球新能源汽车销量同比飙升108%，带动BMS市值达到115亿美元，同比增长56.5%。2021年，中国新能源汽车销量352.1万辆，占全球总量的54.2%，同比增长157.6%，市场渗透率为13.4%。作为全球最大的新能源汽车生产国和消费国，中国对BMS的需求不断攀升。预计2021年中国新能源汽车BMS市场规模为225.1亿元，同比增长90.6%。

具体分析，BMS技术主要涉及BMS核心芯片技术、BMS系统架构设计、嵌入式硬件开发和测试、嵌入式软件开发和测试、软硬件集成测试、功能安全技术等。目前，国内缺口最大的就是BMS相关核心芯片，尤其是AFE芯片。此前，宁德时代董事长曾毓群在调研活动上表示，宁德时代在电池生产过程中没有直接涉及美国的技术、材料或是设备，现在唯一依赖美国的就是BMS里的芯片。

BMS芯片市场长期被TI、ADI、NXP等欧美企业垄断。据电子发烧友统计，在消费电子和工业控制领域，虽然TI、ADI（收购MAXIM）等全球龙头垄断电池管理芯片市场，但国内芯片厂商已逐渐在主流手机市场完成国产替代。

在工业级、车规级BMS芯片领域，进口厂商产品占据主流市场。去年，BMS芯片供应商TI产品陷入缺货涨价状态，其BQ系列芯片订货交期已延伸至2023年，造成了较大市场缺口。

北京鸿智电通的创始人李仕胜对媒体表示，目前在BMS芯片领域，不管是消费级，还是工业级、车规级，90%都是进口的，国产化率不高，国产化突破非常重要。

鸿智电通的BMS芯片布局

“中国市场对于BMS电池、电源一体化的芯片需求旺盛，包括消费市场的快充，电动两轮车、新能源汽车对于BMS芯片和解决方案需求。随着智能化，应用场景的拓展和性能要求不断提升，新一代的创新技术必不可少。BMS芯片显示五大技术趋势：1、高压大功率；2、低功耗；3、高集成化；4、高安全性和可靠性；5、智能化。对于电池管理系统，高精度可靠性的管理，必须做到随时掌控到电芯的状态。” 李仕胜分析说。

在消费电子领域，鸿智电通推出的第一代国内首创的35V CMOS产品已推向市场，搭载应用的产品包括支持多口大功率的充电头、移动电源、笔电、手机等，并收获了很好的市场反响。在这款产品的基础之上，鸿智电通在2021年又推出了行业首创的单芯片PD3.1片上系统集成。

图：北京鸿智电通的产品路线图电子发烧友截图
北京鸿智电通4月在上海华虹量产一款最新的大功率BMS三合一单芯片EPC3001，采用高电压CMOS工艺，数模一体化设计，可以用于大功率快充移动电源、电动工具、储能电池、扭扭车、平衡车、电动二轮车等，引发一轮产能争夺战。

图：消费级智能BMS SoC 电子发烧友截图
EPC3001整合高效数模混合技术，转化效率高，可个性化定制，全协议、全集成、高低压、BMS 架构的单芯片解决方案。该产品主要应用领域为动力电池、储能电池BMS市场。EPC3001特性如下：内置升降压控制器，同时集成PD等多协议识别和MCU，以及多种模拟元器件，可减少外置元件数量，整体BOM成本低；内置电荷泵，可驱动低成本的NMOS；内置电源管理，支持1到4串锂电池充电及电池均衡；内置多重保护电路，高可靠性设计。
鸿智电通的技术起初源于欧美、德国的车规级技术转移，在公司团队多年努力下完成国产工艺调通，实现了在35V/120V高压CMOS工艺平台上的数模一体化SoC设计和系列化产品开发。目前，鸿智电通已经开发了第二代的工业级和第三代的车规级AIoT BMS+智能AFE SoC芯片套片组和支持高精度大数据智能化软硬件系统的新一代解决方案。

最后，北京鸿智电通的创始人李仕胜强调，公司的使命是推动电源芯片、BMS芯片的国产化进程，加速国产替代，将自身打造国产千亿规模BMS核心芯片龙头企业。

记者了解到。目前，无线BMS具有功耗低、封装内线束减少、结构简化、部署灵活等优点，能够降低组装成本和减轻重量，顺应新能源汽车轻量化趋势。目前，ADI、德州仪器、伟世通、NXP等已经涉足无线BMS。国内厂商在这方面还有很大的突破空间。

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