BMS是動(dòng)力和儲能電池的核心，是全生命周期監(jiān)控，管理和評估電池的基礎(chǔ)。BMS通過狀態(tài)硅基、熱管理、故障診斷、充電控制、實(shí)現(xiàn)電池耐久性、安全性和動(dòng)力性管理。近年來全球新能源汽車產(chǎn)量快速增長和工商業(yè)儲能、大型儲能設(shè)備的增長，將帶動(dòng) BMS 產(chǎn)品需求爆發(fā)。

Business Wire報(bào)告顯示，2021年全球BMS整機(jī)系統(tǒng)（包括線束線材、芯片、電子元件）等市場規(guī)模達(dá)到65.12億美元，到2026年BMS系統(tǒng)市場將突破131億美元，2021年到2026年的年復(fù)合增長率達(dá)15%。

儲能行業(yè)技術(shù)迭代迅速，儲能電芯、系統(tǒng)、電站均呈現(xiàn)大型化趨勢，儲能系統(tǒng)中串并聯(lián)的電池?cái)?shù)量持續(xù)增多，對儲能的安全性和可靠性提供出了更大挑戰(zhàn)。本文匯總國內(nèi)BMS領(lǐng)域矽力杰、巨微集成和英彼森三家公司在儲能BMS芯片領(lǐng)域的最新產(chǎn)品，分享他們的創(chuàng)新路線和產(chǎn)品優(yōu)勢。

國內(nèi)IDM廠商矽力杰：推出車規(guī)級BMS芯片和儲能BMS芯片

矽力杰成立于2008年，總部位于杭州，主要從事高功率密度、高效率電源管理等高性能模擬類芯片設(shè)計(jì)，是亞洲最大的獨(dú)立模擬芯片設(shè)計(jì)公司。2023年矽力杰公司的銷售額接近50億。矽力杰已全面加入車規(guī)級BMS芯片和儲能BMS芯片賽道。

矽力杰董事長助理許朝兵表示，公司的兩大創(chuàng)新優(yōu)勢：一、矽力杰是國內(nèi)唯一的IDM模式的模擬半導(dǎo)體公司，晶圓廠設(shè)在杭州，封測廠在合肥、杭州，布局了車規(guī)級模擬芯片產(chǎn)線；電池事業(yè)部成立超過9年，提供國內(nèi)唯一BMS端到端芯片方案。二、提供一站式的BMS芯片，矽力杰BMS芯片里面從AFE、MCU、SDC，還有一些參考電源或者是高壓、高邊驅(qū)動(dòng)，我們?nèi)刻峁?br />
在6月慕尼黑上海電子展前夕，矽力杰通過汽車BMS AFE功能安全認(rèn)證，SA63122是國內(nèi)首顆通過中汽研ISO 26262 ASIL-D等級產(chǎn)品認(rèn)證的18串車規(guī)BMS AFE，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

AFE主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車和儲能動(dòng)力系統(tǒng)，為400V到3000V電池系統(tǒng)高壓安全保駕護(hù)航。SA63122憑借出色的產(chǎn)品力和可靠性，已經(jīng)獲得有超過5家主機(jī)廠采用矽力杰AFE動(dòng)力電池解決方案，超過10家Tier1的合作。在慕尼黑上海電子展上，矽力杰五合一汽車電池監(jiān)控板采用5個(gè)AFE（SA63122）設(shè)計(jì)，具有90個(gè)電壓采用通道，45個(gè)溫度采樣通道。另外，在現(xiàn)場展臺展出的三合一儲能系統(tǒng)電池監(jiān)控板采用了3個(gè)AFE（SQ68118）設(shè)計(jì)，具有54個(gè)電壓采用通道，60個(gè)溫度采樣通道。

圖：矽力杰五合一汽車電池監(jiān)控板和儲能采樣板展示 圖片來自矽力杰微信

據(jù)悉，在儲能行業(yè)高度內(nèi)卷的競爭下，市場對于儲能產(chǎn)品安全性和經(jīng)濟(jì)要求持續(xù)提升。2024年，儲能BMS將迎來變革，車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)的儲能電芯已經(jīng)得到市場廣泛認(rèn)可，作為核心電力電子部件的BMS，也同樣需要更為嚴(yán)苛的要求和制造標(biāo)準(zhǔn)，為了保障儲能的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，行業(yè)對于車規(guī)級BMS的呼聲漸起。

巨微推出單電芯無線BMS芯片

巨微在2014年7月成立，公司總部位于上海張江。巨微集成電路是一家長期自主演進(jìn)的低功耗藍(lán)牙和星閃技術(shù)底層設(shè)計(jì)的公司。基于多年模擬射頻技術(shù)的積累，巨微正發(fā)力以高精度ADC、電池管理為主要切入點(diǎn)的無線BMS（Battery Management System）芯片技術(shù)，通過電路設(shè)計(jì)和算法創(chuàng)新等建立競爭壁壘，致力于成為智能電池管理（BMS）芯片的主要供應(yīng)商。

巨微集成電路總經(jīng)理許剛表示：“3年前，歐陽明高院士和團(tuán)隊(duì)認(rèn)為單電芯片無線BMS可以助力解決動(dòng)力電池系統(tǒng)的深層次問題。動(dòng)力電池最大的問題是安全、成本，如何做到安全和成本的監(jiān)控必須進(jìn)行檢測，在這個(gè)基礎(chǔ)上我們基于單電芯BMS做了很多工作，目標(biāo)不僅是把計(jì)算做得更加準(zhǔn)確，更重要在整個(gè)生命周期管理中，不僅測試準(zhǔn)確，而且歷史記錄可追蹤。這樣對于電池的拆解，二次利用都有很好的幫助。”

許剛指出，目前BMS狀態(tài)估計(jì)和安全預(yù)警技術(shù)迎來三大挑戰(zhàn)：1、狀態(tài)估計(jì)精度需要提高；2、壽命管理精度需要提高；3、安全預(yù)警時(shí)間還需要提前。特別是多串的電池系統(tǒng)中，測試帶來了很多問題，曲線預(yù)測不準(zhǔn)確，安全預(yù)警時(shí)間短，這都需要新的解決思路。一個(gè)很重要的技術(shù)路線就是做單電芯無線BMS。

圖：巨微集成無線BMS芯片 電子發(fā)燒友拍攝

巨微集成2023年量產(chǎn)了首顆單電芯無線BMS芯片，神農(nóng)系列之MS1682，在一顆芯片里面集成了AFE、MCU、無線通訊和存儲，在系統(tǒng)集成的情況可以把單價(jià)做得更加具備性價(jià)比。這款芯片支持溫度為零下40度到125度，芯片擁有32位RiSC指令集處理器，主頻達(dá)到64MHz，為了滿足客戶更加靈活的配置應(yīng)用程序和控制算法的需求，MS1682內(nèi)嵌144Kbyte SRAM和512KByte Flash，同時(shí)支持多達(dá)32個(gè)GPIO端口。在無線通信領(lǐng)域，該芯片支持低功耗藍(lán)牙，兼容藍(lán)牙5.2規(guī)范。

MS1682已用于主流商業(yè)儲能方案商、小型電池包管理、兩輪車/E -Bike儀表盤、電力系統(tǒng)智能化設(shè)備等，單產(chǎn)品銷量已突破40萬顆。

儲能BMS市場增長潛力大，英彼森推出三款主力BMS芯片

英彼森半導(dǎo)體成立于2019年，是一家以模擬混合信號芯片設(shè)計(jì)為核心，面向通信網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)應(yīng)用為主的芯片及系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。公司核心團(tuán)隊(duì)來自于海內(nèi)外優(yōu)秀半導(dǎo)體公司，在高性能模擬芯片領(lǐng)域具備優(yōu)異的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)歷和技術(shù)創(chuàng)新能力，并對國內(nèi)外模擬芯片市場應(yīng)用、競爭格局、商業(yè)邏輯有著深刻理解。2022年7月，英彼森半導(dǎo)體宣布完成近億元A+輪融資，投資方包括華金投資及火眼資本。

英彼森半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品經(jīng)理熊斯表示，英彼森半導(dǎo)體有一條完整的BMS芯片產(chǎn)品線，產(chǎn)品線覆蓋了新能源、汽車、工商業(yè)儲能、發(fā)電、儲能以及移動(dòng)儲能等領(lǐng)域。英彼森推出了Himalaya系列，產(chǎn)品的差別主要表現(xiàn)在采樣精度和功能集成度。比如Himalaya800，這款多通道BMS芯片還集成了功能安全設(shè)計(jì)和隔離通信設(shè)計(jì)，配套的數(shù)模混合芯片，包括多通道ADC、電流采樣芯片和霍爾傳感器等。

Himalaya800是一款多通道鋰電池監(jiān)控器芯片，適用于高串?dāng)?shù)電池組。Himalaya800單芯片支持測量多達(dá)18個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測量誤差小于±2mV。Himalaya800多個(gè)芯片以菊花鏈形式連接，通過最頂端或底端的器件連接到主處理器。Himalaya800主要應(yīng)用在新能源汽車、發(fā)電儲能和工商業(yè)儲能，兼容三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的測量。

Himalaya700芯片主要應(yīng)用在光伏、戶用光儲場景，性能是居于Himalaya 300和Himalaya 800之間。Himalaya700單芯片支持測量多達(dá)18個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測量誤差小于±3mV，并且具有寬至-2V至5V的電池通道測量范圍。

英彼森還推出了Himalaya300芯片，主要應(yīng)用在便攜儲能、園林工具、電動(dòng)工具、兩輪車場景。Himalaya300單芯片支持測量多達(dá)16個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測量誤差小于±5mV，4NTC通道、內(nèi)置OV/UV/OC/SC保護(hù)邏輯，1ms高刷新率電流測量。