2013年新能源車飆漲 BMS成關鍵
EV動力電池 開啟市場大門金鑰
2020年前全球新能源車市場成長動能主要以油電混合車(Hybrid Electric Vehicle;HEV)為主,預計目前仍為全球電動車銷售上升主力,約占整體電動車市場70%。2011年後隨著鋰電池技術漸趨成熟,插電式油電混合車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle;PHEV)市場逐漸起飛,2012年起將呈顯著成長,2020年銷售量將達150萬輛,占整體電動車市場的18%,而完全仰賴電池做為動力來源的純電動車(Battery only Electric Vehicle;BEV),由於各國政策推動期程不一,現仍處於示範運行階段,預計2020年占整體電動車市場的12%。
拓墣認為,不論是HEV與PHEV皆為過度產品,就長期發展而言,為達節能目的,純電動車才是主要綠色替代能源產品。然而,電池穩定性和安全問題,一直是電動車發展遲滯的主要因素,因此,發展高性能且安全的電池,才是開啟電動車市場大門的金鑰。
搞定鋰電池 先優化管理系統
電動車未來將以鋰電池為主要動力驅動來源,主因在於鋰電池有高能量密度優勢,所以性能較為穩定。然而鋰電池大量生產時品質不易掌握,電池芯出廠時電量即存在些微差異,且隨著操作環境、老化等因素,電池間不一致性將愈趨明顯,電池效率、壽命也都將變差,再加上過充或過放等情況,嚴重時可能導致起火燃燒等安全問題。
因此,透過BMS能準確量測電池組使用狀況,保護電池不至於過度充放電,平衡電池組中每一顆電池的電量,以及分析計算電池組的電量並轉換為駕駛可理解的續航力資訊,確保動力電池可安全運作。拓墣預測2012年全球BMS市場產值成長逾10%,2013年至2015年成長幅度將大幅躍升至25%~35%。
BMS系統百家爭鳴 新廠難切入
目前電動車發展仍處萌芽期,各車廠所採取的動力系統及電池系統的解決方案也堪稱百家爭鳴,使得BMS的設計也呈現多樣化發展。
其中,主被動平衡技術為現階段廠商研發重點。透過平衡可以調整電池芯間電量不一致問題,HEV因電池數少,對BMS系統依賴性低,被動平衡已堪用且穩定;未來伴隨著PHEV及BEV等市場的陸續開展,車輛所使用的電池串數也相對提升,主動平衡技術也將愈受重視。另外,BMS的另一項用來檢驗電池荷電狀態的關鍵技術為SOC(State of Charge)計算,車廠多偏好以微控制器(MCU)控制,電池端則採用特定應用積體電路(ASIC)執行基本保護與量測功能。
拓墣表示,現階段不論是整車廠、電池廠、還是相關車電零組件廠均投入BMS研發,以求掌握電動車產業的關鍵技術,而台灣車電廠商在BMS可切入的部份則以半導體製造技術為主。由於車廠是電池管理系統的使用者,車廠多偏好使用本身的軟體處理,並以專門的廠規控管,以維持操作彈性。拓墣認為,BMS產業發展可能類似鋰電池,車廠為掌握關鍵技術,會與長期合作供應商密切合作產品開發,對新進廠商切入難度高。因此,未來新進廠商欲切入車廠供應鏈,除與相關供應鏈強化合作關係外,針對需求打造客製化方案,才有機會搶得先機。