电池管理系统（BMS）的变局2021-08-27 08:01
电动汽车取代燃油车的趋势已经明确，整个行业在电池上的投资也是层出不穷，屡下重注，唯独BMS一直动静不大，乏善可陈。但是随着动力锂电池保有量不断增多，BMS的变局也将逐渐到来。
在说明BMS的变局之前，先讨论下一个普遍规律：复杂产品的发展路径。复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、使用管理复杂的一类产品。BMS产品虽不是每项都符合，但也算大部分符合了，更何况还有一些功能如何实现，方法是否正确都还在争论，从这个角度看，稳妥的小型复杂产品。
复杂产品的发展路径主要有三步：1.功能满足;2.可扩展性(连接)增强;3.标准化。整个过程如果重复出现，则说明产品生命周期长，能不断吸收新技术，满足或创造新需求。以手机为例，最开始是大哥大，模拟机，功能不多，只能语音通话，市场为摩托罗拉把持。如果没有数字技术出现，模拟机基本达到了标准化的阶段，没有更新的功能，也不会连接其他设备，一个相对稳定的市场还在发展但产品基本停滞的阶段，功能机阶段。幸运的是数字技术到来，手机开始了全新的生命历程。短信、彩信、视频通话，手机像是条八爪章鱼，开始发展出与其他手机的多种连接方式，产品的可扩展性从此开启。
系统出现之后，软件功能得到增强，新的可扩展性出现，蓝牙、相机等设备集成进手机成为标配。这时候的霸主是诺基亚和他的塞班系统，智能机的初期阶段。凭借触屏和IOS系统，苹果开始进入手机市场。
APPSTORE的出现，连接了手机和开发者，通过建立全新的可扩展性，软件功能得到极大丰富，手机和其他设备建立了更广泛的连接，进一步增强了可扩展性。凭借着可扩展性的升级，苹果干掉了诺基亚，进入了智能机的中期阶段。更多的可扩展性(连接)到达一定的数量，就出现了生态。谷歌有样学样，推出了更开放的安卓系统和安卓市场。
IOS和安卓两个生态系统龙争虎斗，从此，手机进入了一个相对标准化的阶段。软件功能还在发展，各种APP也不断出新，但硬件功能基本没什么变化，系统就这么两家，厂家发布会上介绍最多的是硬件性能，跑分分数，这是智能机的成熟阶段。
从手机的发展历史可以看出，功能是产品发展的初级阶段，可扩展性是发展的高级阶段，当然，也不是所有的产品都需要可扩展性，可扩展性到达一定的数量级别，就出现了生态。这个生态的中心或入口，是各个企业的必争之地。而到了标准化阶段，对产品来讲，基本上是大局已定。但随着新功能的出现，若能带动可扩展性的更新，则产品得到新的进化。刺激产品进化的重要因素有两点，新技术的出现和产品外部环境的重大变化，这两者又常常是相辅相成，目前BMS就面临着这样的一个节点。
中国新能源车从2013年2万辆到2017年达到82万辆，电池产能不断扩充，废旧电池数量也是一日千里，根据中国电池联盟数据，预计2018年理论退役动力电池为5.14GWh，到2023年理论退役动力电池将达到48.09Gwh。8月份将正式实施《新能源车汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，要求汽车制造商承担主体责任，建立回收渠道，开展梯次利用。同时新能源补贴逐年大幅退坡，电池价格正在不断下跌。按照这个趋势，BMS要做到电池全生命周期管理势在必行，产品进化窗口已经到来。
在没有梯次利用要求时，BMS的功能设计围绕着电动车，其默认前提是电池组一旦定型就不会改变，BMS唯一的连接对象就是特定的电池组，因为电池组是特定的，所以BMS也是定制的。梯次利用时，出于成本的考虑，电池组不可能拆解到单个电芯的程度，最适合的是拆解到电池模块(多个电芯并联)然后在此基础上重组，而BMS也不需再重新定制一套，最好是原有的零部件重新组合就可以适配新电池组。
可以看到，考虑到梯次利用要求时，主要有三点不同：一是电池组会被打散重组，新电池组中电池模块的容量和串连数量都有可能改变，BMS要连接的是不特定的电池组，这就要求BMS在设计之初就要考虑一种通用的架构，可以方便扩展，容易安装;第二点是电池数据。电池数据目前只掌握在PACK和整车厂手里，梯次利用则要求数据公开，用户也可以方便获得，从可扩展性的角度来看，这就是连接的范围增大;第三点是重组后电池模块间的不一致性会显著加剧，这个需要BMS的主动均衡功能来解决，而且如果也是经常大电流放电的话，主动均衡的电流能力还要有一定要求。
BMS产品的外部环境已经出现重大变化，连接对象从特定转为不特定，这种变化要求BMS的功能要能满足新增需求，以目前的技术路线来看，电池管理专用IC的方案无法做到，新技术必然会出现。无法预测的是新技术出现的时间，可以预测的是新技术着力的方向。如果新技术可以顺利解决梯次利用难题，还可以确定的是电池模块标准化将会建立，动力锂电池的应用将会更广泛。
按照复杂产品的发展路径，BMS经过此次进化，也会进入到标准化阶段，就像PC机历史上的兼容机时代，一个更广阔的市场就要到来。
在说明BMS的变局之前，先讨论下一个普遍规律：复杂产品的发展路径。复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、使用管理复杂的一类产品。BMS产品虽不是每项都符合，但也算大部分符合了，更何况还有一些功能如何实现，方法是否正确都还在争论，从这个角度看，稳妥的小型复杂产品。
复杂产品的发展路径主要有三步：1.功能满足;2.可扩展性(连接)增强;3.标准化。整个过程如果重复出现，则说明产品生命周期长，能不断吸收新技术，满足或创造新需求。以手机为例，最开始是大哥大，模拟机，功能不多，只能语音通话，市场为摩托罗拉把持。如果没有数字技术出现，模拟机基本达到了标准化的阶段，没有更新的功能，也不会连接其他设备，一个相对稳定的市场还在发展但产品基本停滞的阶段，功能机阶段。幸运的是数字技术到来，手机开始了全新的生命历程。短信、彩信、视频通话，手机像是条八爪章鱼，开始发展出与其他手机的多种连接方式，产品的可扩展性从此开启。
系统出现之后，软件功能得到增强，新的可扩展性出现，蓝牙、相机等设备集成进手机成为标配。这时候的霸主是诺基亚和他的塞班系统，智能机的初期阶段。凭借触屏和IOS系统，苹果开始进入手机市场。
APPSTORE的出现，连接了手机和开发者，通过建立全新的可扩展性，软件功能得到极大丰富，手机和其他设备建立了更广泛的连接，进一步增强了可扩展性。凭借着可扩展性的升级，苹果干掉了诺基亚，进入了智能机的中期阶段。更多的可扩展性(连接)到达一定的数量，就出现了生态。谷歌有样学样，推出了更开放的安卓系统和安卓市场。
IOS和安卓两个生态系统龙争虎斗，从此，手机进入了一个相对标准化的阶段。软件功能还在发展，各种APP也不断出新，但硬件功能基本没什么变化，系统就这么两家，厂家发布会上介绍最多的是硬件性能，跑分分数，这是智能机的成熟阶段。
从手机的发展历史可以看出，功能是产品发展的初级阶段，可扩展性是发展的高级阶段，当然，也不是所有的产品都需要可扩展性，可扩展性到达一定的数量级别，就出现了生态。这个生态的中心或入口，是各个企业的必争之地。而到了标准化阶段，对产品来讲，基本上是大局已定。但随着新功能的出现，若能带动可扩展性的更新，则产品得到新的进化。刺激产品进化的重要因素有两点，新技术的出现和产品外部环境的重大变化，这两者又常常是相辅相成，目前BMS就面临着这样的一个节点。
中国新能源车从2013年2万辆到2017年达到82万辆，电池产能不断扩充，废旧电池数量也是一日千里，根据中国电池联盟数据，预计2018年理论退役动力电池为5.14GWh，到2023年理论退役动力电池将达到48.09Gwh。8月份将正式实施《新能源车汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，要求汽车制造商承担主体责任，建立回收渠道，开展梯次利用。同时新能源补贴逐年大幅退坡，电池价格正在不断下跌。按照这个趋势，BMS要做到电池全生命周期管理势在必行，产品进化窗口已经到来。
在没有梯次利用要求时，BMS的功能设计围绕着电动车，其默认前提是电池组一旦定型就不会改变，BMS唯一的连接对象就是特定的电池组，因为电池组是特定的，所以BMS也是定制的。梯次利用时，出于成本的考虑，电池组不可能拆解到单个电芯的程度，最适合的是拆解到电池模块(多个电芯并联)然后在此基础上重组，而BMS也不需再重新定制一套，最好是原有的零部件重新组合就可以适配新电池组。
可以看到，考虑到梯次利用要求时，主要有三点不同：一是电池组会被打散重组，新电池组中电池模块的容量和串连数量都有可能改变，BMS要连接的是不特定的电池组，这就要求BMS在设计之初就要考虑一种通用的架构，可以方便扩展，容易安装;第二点是电池数据。电池数据目前只掌握在PACK和整车厂手里，梯次利用则要求数据公开，用户也可以方便获得，从可扩展性的角度来看，这就是连接的范围增大;第三点是重组后电池模块间的不一致性会显著加剧，这个需要BMS的主动均衡功能来解决，而且如果也是经常大电流放电的话，主动均衡的电流能力还要有一定要求。
BMS产品的外部环境已经出现重大变化，连接对象从特定转为不特定，这种变化要求BMS的功能要能满足新增需求，以目前的技术路线来看，电池管理专用IC的方案无法做到，新技术必然会出现。无法预测的是新技术出现的时间，可以预测的是新技术着力的方向。如果新技术可以顺利解决梯次利用难题，还可以确定的是电池模块标准化将会建立，动力锂电池的应用将会更广泛。
按照复杂产品的发展路径，BMS经过此次进化，也会进入到标准化阶段，就像PC机历史上的兼容机时代，一个更广阔的市场就要到来。
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