今年以來(lái)，儲(chǔ)能市場(chǎng)持續(xù)大熱。電池企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪、晶科能源等企業(yè)先后布局儲(chǔ)能系統(tǒng)，帶動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)鏈的需求上漲，儲(chǔ)能BMS芯片市場(chǎng)需求帶旺。

近日，在2023年大灣區(qū)數(shù)字能源產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，來(lái)自英彼森半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品經(jīng)理熊斯發(fā)表了主題為《電池管理中的高性能數(shù)模混合芯片方案》的演講。他重點(diǎn)介紹了儲(chǔ)能BMS芯片市場(chǎng)的技術(shù)走向和市場(chǎng)需求，以及英彼森推出的適用于儲(chǔ)能市場(chǎng)的旗艦BMS芯片產(chǎn)品。

全球BMS市場(chǎng)未來(lái)3年高速增長(zhǎng)，儲(chǔ)能BMS成為潛力增長(zhǎng)市場(chǎng)

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

特斯拉CEO曾表示，如果人類(lèi)可以在地球建立一個(gè)240TW的儲(chǔ)能系統(tǒng)，配備一個(gè)40TW的發(fā)電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)清潔能源的自主化。在這個(gè)過(guò)程中，除了傳統(tǒng)的蓄水儲(chǔ)能外，用途最廣的是鋰電池儲(chǔ)能。鋰電池目前在整個(gè)電量的電力的存儲(chǔ)里面，它是性能最高的，性能體現(xiàn)為它的循環(huán)次數(shù)高，充放電的倍率高。

據(jù)悉，消費(fèi)電子、通信、工業(yè)、汽車(chē)及儲(chǔ)能是BMS芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域。目前市場(chǎng)增速最快的儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)、電動(dòng)兩輪車(chē)和可穿戴。據(jù)財(cái)通證券研究所的數(shù)據(jù)，這四大領(lǐng)域2021年-2026年BMS芯片市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率分別高達(dá)72.34%、40.07%、36.18%、14.5%。

“如果你能將儲(chǔ)能電池榨干10%-20%的電量，你就能為儲(chǔ)能系統(tǒng)節(jié)省下很多的成本。這個(gè)不僅包括采購(gòu)成本，還有空間和重量上的成本” 熊斯表示，“整個(gè)儲(chǔ)能的電池管理的發(fā)展趨勢(shì)是將三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一化管理，包括BMS、PCS和EMS。”

熊斯分析說(shuō)，從系統(tǒng)層面劃分到功能層面，儲(chǔ)能BMS要實(shí)現(xiàn)三大功能。一、安全管理，鋰離子電池非常脆弱，安全管理是前提，情景包括防范過(guò)壓、過(guò)放電、過(guò)熱和低溫充電，這些都要求BMS 芯片有精確的物理量的測(cè)量，有絕緣電阻測(cè)量，控制層面對(duì)電流、充放電的路徑進(jìn)行及時(shí)的管理關(guān)斷；二、性能管理，情景包括SOC（電池電量）估算、SOH（健康度）估算，這些對(duì)BMS芯片要求是物理測(cè)量要準(zhǔn)確，更多的電荷計(jì)算、內(nèi)阻計(jì)算；三、多電芯管理，現(xiàn)在電池電壓管理的平臺(tái)越來(lái)越高，電動(dòng)車(chē)充電平臺(tái)從400V向800V邁進(jìn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)從以前的小于1000V向1000V、2000V電壓平臺(tái)邁進(jìn)，在使用過(guò)程中，因?yàn)楦鱾€(gè)電池個(gè)性不一樣，它的容量衰減以及內(nèi)阻增大，它會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)不平衡的狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致電池在使用過(guò)程中有些電池會(huì)充的比較快，有的電池充的比較慢，這對(duì)BMS要求是實(shí)現(xiàn)電池均衡，所有的電池同時(shí)充電和同時(shí)放電。

英彼森推出三款主力BMS芯片，滿(mǎn)足儲(chǔ)能行業(yè)客戶(hù)需求

英彼森半導(dǎo)體成立于2019年，是一家以模擬混合信號(hào)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(lái)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(kāi)發(fā)經(jīng)歷和技術(shù)創(chuàng)新能力，并對(duì)國(guó)內(nèi)外模擬芯片市場(chǎng)應(yīng)用、競(jìng)爭(zhēng)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。

熊斯表示：“英彼森半導(dǎo)體有一條完整的BMS芯片產(chǎn)品線(xiàn)，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋了新能源、汽車(chē)、工商業(yè)儲(chǔ)能、發(fā)電、儲(chǔ)能以及移動(dòng)儲(chǔ)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。”


據(jù)悉，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(cè)量多達(dá)18個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測(cè)量誤差小于±2mV。Himalaya800多個(gè)芯片以菊花鏈形式連接，通過(guò)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(chē)、發(fā)電儲(chǔ)能和工商業(yè)儲(chǔ)能，兼容三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的測(cè)量。

Himalaya700芯片主要應(yīng)用在光伏、戶(hù)用光儲(chǔ)場(chǎng)景，性能是居于Himalaya 300和Himalaya 800之間。Himalaya700單芯片支持測(cè)量多達(dá)18個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測(cè)量誤差小于±3mV，并且具有寬至-2V至5V的電池通道測(cè)量范圍。Himalaya700可耐受120V的電源電壓。Himalaya700內(nèi)置低噪聲模擬前端、高分辨率ADC和低漂移電壓基準(zhǔn)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池電壓。
英彼森還推出了Himalaya300芯片，主要應(yīng)用在便攜儲(chǔ)能、園林工具、電動(dòng)工具、兩輪車(chē)場(chǎng)景。Himalaya300單芯片支持測(cè)量多達(dá)16個(gè)串聯(lián)電池的電壓，其測(cè)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(cè)量。

“現(xiàn)在芯片向混合信號(hào)集成化方向發(fā)展，要求芯片公司在BMS領(lǐng)域具備數(shù)?；旌闲盘?hào)處理能力及通信芯片的設(shè)計(jì)能力，BMS混合信號(hào)芯片技術(shù)要求包括高壓耐壓設(shè)計(jì)、高可靠性設(shè)計(jì)、高精度模擬信號(hào)鏈、低噪聲基準(zhǔn)和電源、數(shù)?；旌闲盘?hào)處理、通信芯片設(shè)計(jì)?！?熊斯總結(jié)說(shuō)。