中國電池雜志-中國電池網(wǎng)12月5日訊(陳語 張倩 湖南長(zhǎng)沙報(bào)道)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已被提高到國家戰(zhàn)略的高度,國家發(fā)展新能源汽車的決心早已顯而易見。但消費(fèi)者普遍對(duì)新能源汽車?yán)m(xù)航里程、性價(jià)比、安全等方面存在顧慮,讓電動(dòng)汽車消費(fèi)市場(chǎng)難以打開。
作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機(jī)的重要紐帶,電池管理系統(tǒng)(BMS)在保障動(dòng)力電池安全和提高電池壽命方面具有無法替代的核心地位,吸引了越來越多的企業(yè)涉足。動(dòng)力電池企業(yè)及整車企業(yè)也開始加速布局BMS領(lǐng)域,再加上專業(yè)的BMS企業(yè)也開始發(fā)力,未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更為激烈,具有核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將占據(jù)更大的市場(chǎng)份額。
“高精度、品質(zhì)穩(wěn)定、功能安全將是未來BMS產(chǎn)品的核心技術(shù)亮點(diǎn)?!痹谇安痪门e辦的第4屆中國(湖南·寧鄉(xiāng))鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇上,超思維電動(dòng)汽車動(dòng)力電池BMS事業(yè)部執(zhí)行副總經(jīng)理文藝做了BMS管理系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分享,他認(rèn)為,“BMS是電動(dòng)汽車的核心關(guān)鍵技術(shù)。如果BMS的SOC估算精度不準(zhǔn),易引起消費(fèi)者使用體驗(yàn)過程中的里程恐慌。此外,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,某些BMS產(chǎn)品功能缺失,指標(biāo)過低,從而埋下各類安全隱患?!?/p>
深圳市超思維電子股份有限公司外景圖
超思維全稱為“深圳市超思維電子股份有限公司”,成立于2006年,定位“電池管理系統(tǒng)專家”,是一家以數(shù)碼鋰電池保護(hù)板、儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)(BMS)、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)為主營業(yè)務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè),是國內(nèi)一流、行業(yè)領(lǐng)先、市場(chǎng)占有率高的電池管理系統(tǒng)解決方案提供商。2015年3月在全國中小企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)掛牌上市,股票代碼為:832162。
據(jù)悉,超思維每年將銷售額的5%以上用于研發(fā)投入,并設(shè)有可靠性試驗(yàn)室以及產(chǎn)品鑒定測(cè)試中心。其擁有一支由博士,碩士和學(xué)士等高素質(zhì)專業(yè)化人才組成的精英團(tuán)隊(duì),核心成員分別來自于行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)、電池廠商和各大主機(jī)廠,具備豐富的產(chǎn)品研發(fā)及調(diào)試經(jīng)驗(yàn),可為客戶定制個(gè)性化的電池管理系統(tǒng)解決方案。在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)領(lǐng)域,超思維掌握了多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù),并已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專利。
超思維電動(dòng)汽車動(dòng)力電池BMS事業(yè)部執(zhí)行副總經(jīng)理文藝接受中國電池網(wǎng)采訪
文藝博士在接受中國電池網(wǎng)(微號(hào):mybattery)采訪時(shí)表示,目前超思維3C類鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能可達(dá)30萬片以上;電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等小動(dòng)力鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能5000片以上;儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能2000片;動(dòng)力電池BMS管理系統(tǒng)年產(chǎn)能可達(dá)5萬套以上。另外,公司動(dòng)力電池BMS采用“基于整定運(yùn)算的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法”以及“基于試驗(yàn)的快速參數(shù)辨識(shí)方法”方式的“高精度SOC估算”核心技術(shù),簡(jiǎn)化擴(kuò)展卡爾曼濾波算法中的運(yùn)算量,實(shí)現(xiàn)了高精度、低成本、短開發(fā)周期的電池管理單元(BMU)產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新。
以下為采訪實(shí)錄:
中國電池網(wǎng):目前公司3C類鋰電池保護(hù)板、動(dòng)力、儲(chǔ)能保護(hù)板及BMS管理系統(tǒng)的產(chǎn)能是多少?哪塊業(yè)務(wù)對(duì)公司業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)大?
文藝:超思維現(xiàn)有專業(yè)研發(fā)技術(shù)人員超過80余人,有多年的行業(yè)研發(fā)技術(shù)積累,并擁有17條標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化配置SMT生產(chǎn)線,制造能力強(qiáng)大。公司3C類鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能可達(dá)30萬片以上;電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等小動(dòng)力鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能5000片以上,儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板日產(chǎn)能2000片;動(dòng)力電池BMS管理系統(tǒng)年產(chǎn)能可達(dá)5萬套以上,產(chǎn)品型號(hào)齊全,可根據(jù)客戶要求提供訂制化設(shè)計(jì)方案,是廣東省鋰離子電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品最豐富的專業(yè)制造商之一。
公司在2016年之前主要以3C數(shù)碼、小動(dòng)力及儲(chǔ)能產(chǎn)品鋰電池保護(hù)產(chǎn)品為主,而公司的新一代電動(dòng)汽車動(dòng)力電池BMS管理系統(tǒng)產(chǎn)品,已經(jīng)通過多家整車廠、電芯廠和Pack廠測(cè)試驗(yàn)證,得到廣泛認(rèn)可,有望在今年年底放量。所以2017年將是公司動(dòng)力電池BMS的發(fā)展元年,公司的業(yè)績(jī)將有望迎來快速增長(zhǎng)。
中國電池網(wǎng):公司的主推產(chǎn)品有哪些?與同類產(chǎn)品相比,有什么樣的優(yōu)勢(shì)?主要客戶有哪些?
文藝:2006年超思維公司注冊(cè)成立后,快速切入數(shù)碼電池保護(hù)板市場(chǎng),而后切入儲(chǔ)能及小動(dòng)力電池保護(hù)板市場(chǎng)。至今轉(zhuǎn)型升級(jí),確立BMS、VCU、MCU電動(dòng)汽車核心三電控制技術(shù)在公司發(fā)展戰(zhàn)略的主導(dǎo)地位。公司主推電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS產(chǎn)品,與同類產(chǎn)品相比具有高精度、高品質(zhì)、高性價(jià)比的“三高”優(yōu)勢(shì)。在實(shí)車搭載驗(yàn)證中,超思維動(dòng)力電池BMS產(chǎn)品SOC估算的精度誤差達(dá)到了1%以內(nèi),遠(yuǎn)優(yōu)于8%的限值。在主動(dòng)均衡方面,超思維BMS產(chǎn)品達(dá)到了5A的峰值,在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
超思維的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池BMS產(chǎn)品目前已得到動(dòng)力電池龍頭企業(yè)比克電池等客戶的認(rèn)可,同時(shí)搭載裝車江蘇卡威、猛獅科技、杭州鑼卜科技等新能源汽車整車生產(chǎn)企業(yè),得到客戶一致好評(píng)。
中國電池網(wǎng):在BMS技術(shù)上,國內(nèi)外的差距有多大?在軟件方面,BMS管理系統(tǒng)的最核心的技術(shù)在于SOC的估測(cè)算法,公司擁有“高精度SOC估算”核心技術(shù),該技術(shù)有什么優(yōu)勢(shì)?
文藝:國外在電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)研究方面起步較早,尤其是美國、日本、德國等對(duì)BMS相關(guān)技術(shù)的研發(fā)形成了較為完善的體系。國內(nèi)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)技術(shù)參差不齊,BMS的SOC估算算法、均衡方式和絕緣檢測(cè)方式等技術(shù)相對(duì)落后。另外,高水平的標(biāo)準(zhǔn)是引領(lǐng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的支撐點(diǎn)。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QC/T897-2011》對(duì)比美國等國外先進(jìn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),存在不小的差距,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì)滯后。為促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)修訂亟需加快。
超思維定位于“高精度BMS領(lǐng)導(dǎo)者”,基于高精度SOC估算,高精度主動(dòng)均衡 ,可靠、精準(zhǔn)的絕緣檢測(cè),精準(zhǔn)的車輛狀態(tài)信息監(jiān)控等核心技術(shù)凸顯了“高精度”的性能優(yōu)勢(shì)。
超思維BMS實(shí)現(xiàn)高精度SOC估算在于采用“基于V型整定擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(VINT_EKF)”,簡(jiǎn)化擴(kuò)展卡爾曼濾波算法中的運(yùn)算量,結(jié)合“基于試驗(yàn)的快速參數(shù)辨識(shí)方法”,大幅度減少HPPC(混合動(dòng)力脈沖能力特性)的試驗(yàn)次數(shù),很好地解決了制約卡爾曼濾波算法商用化的最大障礙?;诖耍季S研發(fā)出集SOC/SOH估算、故障診斷、數(shù)據(jù)采集處理發(fā)送、充放電管理等功能的高精度、低成本、短開發(fā)周期的BMU產(chǎn)品。
同時(shí),超思維BMS“基于V型整定擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(VINT_EKF)”和 “基于試驗(yàn)的快速參數(shù)辨識(shí)方法”的實(shí)時(shí)在線估算,極大簡(jiǎn)化了電池的標(biāo)定工作,使得對(duì)一致性不太好的電池組狀態(tài)的精確控制成為現(xiàn)實(shí),也使得無論是新電池還是老化后的電池,都能保持較高的健康狀態(tài)。
經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試,在中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QC/T 897-2011》條件下,包括SOC≥80%、80%>SOC>30%和 SOC≤30%三種SOC范圍測(cè)試所得結(jié)果表明,SOC估算精度誤差都<1% ,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的8%限值。由于BMS的中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SOC測(cè)試的范圍、時(shí)間、工況等與實(shí)際工況有一定差距。超思維為求更高標(biāo)準(zhǔn)的精度驗(yàn)證,采用相對(duì)較接近實(shí)際的NEDC模擬工況進(jìn)行試驗(yàn)及分析,測(cè)試得SOC估算精度誤差為0.48%。同樣實(shí)現(xiàn)了高精度估算。體現(xiàn)出超思維BMS較高的估算精度、較快的收斂性和較好的魯棒性。
在均衡方式上,超思維BMS均可采用更優(yōu)的主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡方案。超思維BMS基于變壓器架構(gòu)的主動(dòng)均衡方案,進(jìn)行削峰填谷,實(shí)時(shí)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)均衡,主動(dòng)均衡峰值電流達(dá)5A,做到了迅速的高精度均衡,有效解決被動(dòng)均衡散熱需求高、工作效率低問題,保持電池的一致性,延長(zhǎng)電池的使用壽命。
絕緣檢測(cè)方面,超思維BMS“基于回波辨識(shí)的快速絕緣檢測(cè)方法”,采用似雷達(dá)反射波的工作原理,以非接觸的方式對(duì)高壓系統(tǒng)進(jìn)行可靠、精準(zhǔn)的絕緣檢測(cè),提高安全性和兼容性。區(qū)別于傳統(tǒng)常見的絕緣檢測(cè)方法為母線端電壓法和對(duì)稱電壓測(cè)量法,消除了此兩種方法存在總正或總負(fù)對(duì)地有持續(xù)的分電壓等安全問題和誤報(bào)現(xiàn)象。
而在遠(yuǎn)程信息服務(wù)方面,超思維BMS集成T-BOX(車載遠(yuǎn)程信息服務(wù)終端) ,實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集上傳到云端存儲(chǔ),并采用最新的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù) ,可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、信息報(bào)表匯總等,得出有益于改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、支持管理決策的信息,同時(shí)具備持續(xù)在線升級(jí)功能。符合GB/T 32960 《電動(dòng)汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)要求。
中國電池網(wǎng):比亞迪、中航鋰電、國軒高科、欣旺達(dá)等電池企業(yè)自身有配套的BMS管理系統(tǒng),您認(rèn)為,作為專業(yè)的BMS管理系統(tǒng)公司,怎樣才能獲得更多的市場(chǎng)份額?
文藝:BMS作為新能源汽車核心部件,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的主體均有參與布局和競(jìng)爭(zhēng),總體來看,BMS市場(chǎng)參與者主要有三類:
第一類是動(dòng)力電池企業(yè):大多是“BMS+PACK”模式,掌握電芯到電池包的核心技術(shù),自行研發(fā)BMS,例如CATL、國軒高科、沃特瑪?shù)取?/p>
第二類是整車企業(yè):整車企業(yè)對(duì)電芯的參與較少,一般通過兼并購、戰(zhàn)略合作等方面進(jìn)入,而BMS則為大的企業(yè)重點(diǎn)考慮的領(lǐng)域。 國內(nèi)如長(zhǎng)安、北汽、BYD等車企均有專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行BMS的研發(fā)。
第三類是專業(yè)第三方BMS企業(yè):目前國內(nèi)第三方BMS企業(yè)仍占據(jù)主要位置。一部分由動(dòng)力電池BMS企業(yè),另一部分是傳統(tǒng)數(shù)碼電池BMS企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)而來。相對(duì)來講,作為專業(yè)的第三方BMS企業(yè),技術(shù)積累有天然的優(yōu)勢(shì)。目前這類企業(yè)參與者眾多,但技術(shù)相差較大,國內(nèi)處于競(jìng)爭(zhēng)前列的企業(yè)主要有超思維、科列技術(shù)、億能電子等。