如何正確的選擇電池安全管理系統(tǒng)

如何正確的選擇電池安全管理系統(tǒng)?

電池安全管理系統(tǒng)是電源系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于智能化管理及維護各個電池單元，實時在線監(jiān)測電池SOC、SOH等運行狀態(tài)，防止電池本體和系統(tǒng)出現(xiàn)安全風險，延長電池的使用壽命，提高電池使用的安全性、穩(wěn)定性和電池之間的均衡性，達到高效使用電池目的。

電池安全管理系統(tǒng)根據(jù)不同的分類標準可分為不同的類別。按安全管理對象不同，可分為鉛蓄電池BMS與鋰電BMS;按照應用領域不同，鉛蓄電池BMS進一步主要可分為后備電池BMS和動力鉛蓄電池BMS，鋰電BMS主要可分為儲能鋰電BMS、3C鋰電BMS和EV鋰電BMS。

電池安全管理系統(tǒng)所處行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為IC芯片、PCB、其他電子元件、線束等廠商，下游主要為系統(tǒng)集成商、數(shù)據(jù)中心運營商、電源廠商以及其他企事業(yè)單位。在BMS產(chǎn)業(yè)鏈上游，芯片主要國外生產(chǎn)廠商有德州儀器(TI)、意法半導體(ST)、英飛凌等廠家;在BMS產(chǎn)業(yè)鏈下游，系統(tǒng)集成商主要包括西安金澤電氣、華塑科技、共濟科技等，數(shù)據(jù)中心運營商包括萬國數(shù)據(jù)、秦淮數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)港等，電源廠家主要包維諦集團、?？巳?、伊頓、施耐德、南都電源、中恒電氣等。

后備電源領域的電池安全管理項目主要包括性能監(jiān)測和安全預警兩大方面，目前逐步由性能監(jiān)測向安全預警方向延伸和發(fā)展。

如何正確的選擇電池安全管理系統(tǒng)?目前下游客戶選擇電池安全管理系統(tǒng)主要還是按照參考價格，未能選擇優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，作為投資巨大的項目作為產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)也是很焦慮，市場一直是劣幣驅(qū)逐良幣，蓄電池作為后備電源安全性需要得到保證，未來市場一定屬于真正優(yōu)良產(chǎn)品的天下。

蓄電池核容系統(tǒng)

蓄電池是一個復雜的電化學系統(tǒng)，其性能和壽命取決于電極材料、生產(chǎn)工藝、活性物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)、電池運行狀態(tài)及工況條件等，導致其失效因素眾多。早期蓄電池主要采用人工作業(yè)的管理模式，但由于人為管理不善以及環(huán)境因素等原因常常會導致電池失效，因此電池安全管理需求應運而生。隨著電池應用范圍進一步擴大以及電池使用安全性問題逐步受到重視，電池安全管理系統(tǒng)在不同場景滲透率逐步提高。近年來，數(shù)據(jù)中心、軌道交通、新能源汽車等領域應用逐步快速發(fā)展，電池安全管理行業(yè)進入高速發(fā)展期。

發(fā)展至今，BMS系統(tǒng)功能已由早期的“無管理階段”逐步進入“全面管理階段”，有效替代手動檢測的傳統(tǒng)模式，減少人工參與，提高電池使用的自動化水平和使用安全性，現(xiàn)階段BMS系統(tǒng)具備電池狀態(tài)監(jiān)測、電池安全分析、電池狀態(tài)分析以及電池信息管理全功能的管理能力，全方位保護電池組安全運行，有效延長電池壽命，進而保障相關(guān)設備正常運行。

隨著電池在后備電源、儲能、新能源汽車等領域的快速發(fā)展，電池市場需求迅猛增長，電池安全管理行業(yè)的市場規(guī)模也在迅速擴大。

鉛蓄電池是發(fā)展歷史最為悠久的二次電池，是世界上第一個商業(yè)化應用的可再充電池，自1859年法國物理學家GastonPlante發(fā)明以來，已經(jīng)歷了160多年的發(fā)展歷程，目前鉛蓄電池仍是世界上用量最大、應用最為廣泛的蓄電池之一。

鉛蓄電池市場應用規(guī)模比重分析

鉛蓄電池相較鋰電池在產(chǎn)品安全性能、價格及回收利用率等方面具有優(yōu)勢，目前仍為數(shù)據(jù)中心、軌道交通、核電等安全要求較高的應用領域主流電源解決方案。2020年國內(nèi)鉛蓄電池產(chǎn)量為22,736萬kVAh，同比增長12.28%。

國防軍工:鉛蓄電池產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，在經(jīng)濟和國防建設事業(yè)中發(fā)揮了不可或缺的重要作用。伴隨著“新基建”等利好政策的出臺，鉛蓄電池市場規(guī)模呈現(xiàn)小幅穩(wěn)定增長的趨勢。結(jié)合國內(nèi)鋰電池對鉛蓄電池替代情況，“十四五”期間我國鉛蓄電池產(chǎn)量將以2%的年復合增長率增長，到2026年達到25,604萬千伏安時。

數(shù)據(jù)中心：電池安全管理系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)中心UPS電源的SOC、SOH等運行狀態(tài)實時在線監(jiān)測，降低電池本體和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)潛在的安全風險。UPS電源是數(shù)據(jù)中心設備在斷電情況下正常工作的重要保障裝備，確保UPS電源在緊急情況下正常工作是數(shù)據(jù)中心運維管理的重要工作之一。因而，數(shù)據(jù)中心行業(yè)快速發(fā)展，將進一步帶動電池安全管理系統(tǒng)的市場需求。

軌道交通：領域是我國“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略的重要投資領域，隨著我國在軌道交通基礎設施及設備方面的總投資規(guī)模逐年增加，未來軌道交通領域后備電池及BMS產(chǎn)品的市場需求亦存在較大的增長空間。

在軌道交通領域，電池安全管理系統(tǒng)用于軌道交通車輛供電系統(tǒng)以及車站應急后備電源SOC、SOH等運行狀態(tài)實時在線監(jiān)測。目前，軌道交通領域檢修主要采用“計劃修為主，故障修為輔”相對保守的維保模式，受設備限制，所測參數(shù)不全面，數(shù)據(jù)采集間隔較長，缺少電池使用工況下的狀態(tài)檢查和實時性數(shù)據(jù)，無法對電池真實使用狀態(tài)開展分析研究。因此，軌道交通領域亟需加強車輛及車站后備電源的智能在線實時監(jiān)控及智能檢修，軌道交通領域?qū)﹄姵匕踩芾懋a(chǎn)品的市場需求潛力巨大。

移動基站：作為移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支撐，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展，我國移動電話基站數(shù)量不斷提高。根據(jù)工信部發(fā)布的《2021年通信業(yè)統(tǒng)計公報》，2021年，全國移動通信基站總數(shù)達996萬個，全年凈增65萬個。其中4G基站達590萬個，5G基站為142.5萬個，全年新建5G基站超65萬個。

蓄電池是電源系統(tǒng)的重要組成部分，是保障基站通信設備和通信機房不間斷供電的核心設備。因此，電池安全管理系統(tǒng)是蓄電池運行安全、穩(wěn)定、可靠的重要保障，隨著5G基站建設的加快，通信領域?qū)﹄姵匕踩芾懋a(chǎn)品的市場需求可期。

金融領域：BMS在金融領域應用場景豐富，可廣泛應用于國內(nèi)各大銀行總行清算中心以及重要營業(yè)網(wǎng)點、保險公司、證券公司、期貨公司、證券/期貨/商品交易所等金融機構(gòu)關(guān)鍵后備電源領域。目前金融行業(yè)存量市場BMS覆蓋率較低，由于金融行業(yè)數(shù)據(jù)安全重要性水平極高，對后備電源智能監(jiān)測及安全管理的要求不斷提高，因此該領域BMS覆蓋率將逐步提升;同時，隨著國內(nèi)金融市場的不斷繁榮發(fā)展，數(shù)據(jù)交換量逐年攀升，BMS需求量也隨之穩(wěn)步增長，未來增量及存量市場的開發(fā)潛力較為可觀。

石油化工電力半導體等工業(yè)領域：隨著信息技術(shù)在工業(yè)領域生產(chǎn)、運營、管理等各環(huán)節(jié)深入應用，以及高端、精密設備大量應用，工業(yè)領域?qū)╇姺€(wěn)定性提出了更高要求，而支持和保障關(guān)鍵設備和系統(tǒng)運行的動力平臺重要性日益凸顯。半導體、電力、石油石化等行業(yè)作為我國重要產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展以及工業(yè)信息化、數(shù)字化進程加速，近年來半導體、電力、石油石化等工業(yè)領域?qū)髠潆姵匦枨罅坎粩嗵嵘?。以半導體行業(yè)為例，受益于制程進步、國產(chǎn)化進程加快，近年來資本性支出不斷增長，后備電池需求越來越廣泛，應用場景也更為復雜化，相應帶動鉛蓄電池在工業(yè)應用領域的使用量穩(wěn)步提升。

儲能技術(shù)應用于電力系統(tǒng)，是保障清潔能源大規(guī)模發(fā)展和電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。電力的發(fā)、輸、配、用在同一瞬間完成的特征決定了電力生產(chǎn)和消費必須保持實時平衡。儲能技術(shù)可以彌補電力系統(tǒng)中缺失的“儲放”功能，改變電產(chǎn)、輸送和使用同步完成的模式，使得實時平衡的“剛性”電力系統(tǒng)變得更加“柔性”，特別是在平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性和靈活性等方面;除應用于電力系統(tǒng)外，儲能在通信基站、數(shù)據(jù)中心等領域可作為后備電源，不僅可以在電力中斷期間為通信基站等關(guān)鍵設備應急供電，還可利用峰谷電價差進行套利，以降低設備用電成本。

隨著能源革命的發(fā)展需求，特別是分布式能源和可再生能源的大規(guī)模應用，儲能市場需求潛力凸顯。截至2020年末，全球已投運儲能項目累計裝機規(guī)模191.1GW，同比增長3.4%，其中電化學儲能累計裝機規(guī)模14.2GW，同比增長49.6%。

隨著可再生能源發(fā)電和微電網(wǎng)的發(fā)展，電池已成為最突出的儲能裝置。電池技術(shù)發(fā)展迅速，電池的功率和能量密度日漸提高，電池安全管理系統(tǒng)對于儲能行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，可以保證儲能裝置的安全性和可靠性，提高電池組的功率和能量效率并降低其應用成本。隨著儲能產(chǎn)業(yè)高速增長，未來儲能電站對電池安全管理將呈現(xiàn)巨大的市場需求。

審核編輯：湯梓紅