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电池管理系统（BatteryManagementSystem,即BMS）是针对电动汽车锂电池的管理系统，占电池包总成本5%-8%。

由于锂电池大量生产时品质不易掌握，电池芯出厂时电量即存在些微差异，且随着操作环境、老化、过充、过放等因素，电池间不一致性愈趋明显，电池效率、寿命变差，严重时可能导致起火燃烧等安全问题。随着人们对新能源车续航能力以及电池安全性的追求持续增长，电池管理系统BMS日益受到重视。

BMS一般由硬件电路、底层软件和应用层软件构成，其中硬件电路一般由主控单元（BCU）和从控单元（BMU）组成。BMU负责采集电池的电流、电压、温度等相关数据并传输给BCU进行控制，BCU负责控制动力电池系统以及与其他控制单元进行信息交互。

BMS作为衔接电动汽车电池组、整车系统和电机的重要纽带，负责对汽车电动系统的全面管理，主要包括三大核心功能,分别为数据采集、电池状态估算、单体电池间的均衡。数据采集，即对动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包的总电压进行监控，并建立数据档案。数据采集为SOC估算模型提供基础，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。

电池状态估算包括对电池组荷电状态（SOC）估算、功率状态（SOP）、健康状态（SOH）等。其中SOC参数是估算电池状态的基础，公司的核心竞争力源于估测SOC的精度与鲁棒性，精度越高，对于相同容量的电池，可以有更高的续航里程，高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。均衡技术目的在于消除单体电池间的不一致性，该技术对于维护新能源车动力电池健康是至关重要的。

单体电池有一定的温度耐受范围，在实际应用中如果体积过大，会产生局部的过热，从而影响电池的安全性能。因此，动力电池组内包含一系列串联的单体电池。BMS可以通过实时监测动力电池工作参数，有效的检测、控制单体电池之间的不一致性，对汽车的安全性与整车性加以提升。此外，BMS通过控制动力电池在最佳工作区间内工作，可以避免电池过充、过放，从而提高电池使用效率、延长使用寿命、降低电池成本。

技术路线

电池管理系统BMS根据拓扑结构可分为集中式、分散式和模块式三种类型。

1)集中式管理系统是将采集单体电压、电压备份、温度的单元全部集中在一块BMS板上，由整车控制器直接控制继电器控制盒。

优点是相对而言比较简单、成本较低、通信较简化；缺点是单体采样的线束比较长，导致采样导线的设计较为复杂，长线和短线在均衡的时候导致额外的电压压降，整个包的线束排布比较麻烦，整块BMS所能支持的最高的通道也是有限的。这种方式成本低，但是适用性也比较差，性能有些地方没法保证，只能适用于较小的电池包。

2)分步式管理系统是将电池模组的功能独立分离，整个系统形成了单体管理单元、电池管理控制器、继电器控制器和整车控制器，三层两个网络的形式。

优点是可以将模组装配过程简化，采样线束固定起来相对容易，线束距离均匀，不存在压降不一的问题；缺点是成本较高，总线的电压信息对齐设计相对复杂。这种方案系统成本最高，但是移植起来最方便，电池包可大可小。

3)模块式管理系统是集中式与分布式两种管理系统的妥协，主要用于模组排布比较特殊的包上。优点是整个系统的部件较少，功能集中度高，结构比分布式更简单；缺点是优势不明显，成本较高。

通过对比，发现半分布式管理系统局限性较强、优势不明显，而分布式较集中式在安全性与精度上均有更出色表现，目前该技术受成本制约，但值得注意的是，在分布式管理构型下，BMS的可复制性很高，因此其开发的成本虽然高，但成果能够应用于多种不同的车型，在新能源车放量增长，电池包增大的可视趋势下，规模化效应指明分布式管理系统为较明确技术发展方向。

均衡技术

电动汽车动力电池组由多块单体电池组成，如果这些单体电池之间出现差异而不能被及时处理，那么这种差异会在电池组的日常使用过程中会进一步加大，最终导致整个电池组的容量严重衰减。均衡技术的目的就是为了消除电池组之间的不一致性。

均衡技术可以通过被动均衡和主动均衡两种方式得以实现。被动均衡的原理是使用电阻将电量高的电池中的能量变成热消耗掉，从而达到单体电池之间电量保持一致的目的。主动均衡的原理是通过能量转移方式实现的均衡。

被动均衡先于主动均衡出现，电路较为简单，因此成本较低。然而被动均衡在均衡的过程中会产生热能，如果均衡电流过大，则面临着散热困难的问题，存在一定安全隐患；如果均衡电量小，则面临着效率不高的问题，完成均衡所需时间过长。主动均衡实现能量转移，因此电能使用率高、效率高、均衡见效快。然而主动均衡电路结构复杂，因此成本较高、故障率高、存在较高技术壁垒。

主动均衡被动均衡各有所长，目前国际市场上被动均衡占主导地位。新能源汽车行业龙头企业特斯拉选择使用被动均衡，原因在于特斯拉采用松下提供的特制的18650锂电池，其电池组本身一致性非常好，在寿命期间一致性差异扩大有限，用被动均衡足以解决单体电池间的不一致性问题。而特斯拉在新能源汽车行业具有一定的示范性与先导性，在目前主动均衡研发无变革性技术突破的前提下，市场上大部分电池管理系统采用被动均衡技术。

产业链

BMS行业属于动力锂电池产业链的中游行业。而BMS产业链包括四个环节：上游材料、BMS模块、BMS成品、以及下游应用。BMS生产企业负责研发、生产BMS模块，根据动力电池厂商或整车厂商的具体要求整合所需模块，最终组成BMS成品。

市场容量

近两年在国内新能源汽车市场的快速发展带动下，国内动力电池BMS市场需求规模也迅速增长。2017年，我国新能源汽车动力锂电池实现装机量81.1万套，同比增长56.26%，市场规模45.5亿元，高工产研电动车研究所（GGII）数据显示：2018年我国新能源汽车动力锂电池BMS产品装机量达到122万套，产值规模55亿元。

2019年，由于补贴的大幅下滑致新能源汽车市场整体增速大幅下降，1-11月我国新能源汽车动力电池BMS装机量102.34万套，同比仅增长3%。预计19年我国新能源汽车动力锂电池BMS产品装机量将与18年基本持平，但由于BMS产品价格的下降，市场规模预计会降至50亿元。

竞争格局

在消费电子产品时代，单个电子产品使用的电池容量小、数量少，BMS通常隶属于电池PACK厂商；2008年之前，新能源汽车刚刚兴起的时候，由于BMS领域技术门口较高，BMS的研发生产仍以整车厂或者电池PACK厂商自行设计为主；近年来，由于新能源汽车电池安全事故频发，BMS的重要性不断上升，已成为新能源汽车三大核心技术之一，被称作动力电池系统的“大脑”。鉴于对新能源汽车有着举足轻重的影响，BMS行业不断吸引着更多玩家加入。目前在全球BMS市场，主要有三类企业参与：第一类是专业BMS厂商，第二类是电池厂商，第三类是整车厂商。

具体而言，在大型车厂方面，一些国际汽车巨头选择自主研发生产BMS，代表企业有特斯拉、本田、现代等。车厂自主研发BMS具有两方面先发优势：体量优势与技术壁垒优势。

首先，BMS领域技术门槛较高，优质的BMS产品需要长期的研发积累与大量的数据积淀。新能源汽车厂商拥有极大体量与雄厚的研发实力，能够给BMS团队提供有力支持。

此外，车厂拥有的汽车运行参数反馈数据库，对BMS的进一步完善极具意义。优秀的BMS产品可以为车厂赢得技术壁垒优势，例如特斯拉BMS系统，可以有效实现超过7000节18650号电池的一致性管理，达到高安全性和可靠性目标，在电池冷却、安全、电荷平衡等与BMS相关的领域，特斯拉申请的核心专利超过140项，因此BMS技术是特斯拉的核心竞争力之一，并为其筑得较高技术壁垒。

在专业BMS厂商方面，以Denso、Preh为代表的传统汽车零部件厂商凭借在整车厂供应链中的重要地位，已经抢占了先机。前者作为丰田汽车最重要的零部件供应商，先后为Prius、CamryHybrid等车型提供电池管理模块；后者主要为宝马I系纯电动车配套电池管理系统。

电池厂商中，LGC与通用、福特、沃尔沃等多家企业建立了合作关系，为其提供动力电池组并配套BMS。

目前我国BMS企业有上百家，然而市场集中度不高、竞争激烈、技术优势不明显，呈现“多而不强”特点。此外，目前我国由于技术参数、标准缺失或落后于国际标准，缺乏权威机构对BMS产品进行认证，导致了市面上BMS产品良莠不齐。大型新能源汽车厂商为确保产品安全，通常会选择自主研发电池管理系统或采用具备国际竞争力的德日美为首的BMS生产企业。具体而言，我国BMS市场供应商情况如下：

1)整车厂商：整车企业对电芯的参与较少，一般通过兼并购、战略合作等方面进入，而BMS则为大的企业重点考虑的领域。国内如长安、北汽、吉利等车企均有专门的研发团队进行BMS的研发，除了核心技术的掌握外，在成本和效率方面较其他企业有较强的竞争力。

2)动力电芯厂商：目前国内第一梯队动力电池企业均涉足，且大多是“BMS+PACK”模式，掌握了动力电池电芯到电池包的整套核心技术，具有较强的竞争实力。代表企业有BYD、CATL、中航锂电、国轩等。

3)专业BMS厂商：目前这类企业参与者众多，企业间技术相差较大，国内处于竞争前列的企业主要有科列技术、亿能电子、东软睿驰等。

2016年专业BMS厂商市场份额接近60%，然而随着近两年补贴的退坡，下游产品价格压力逐渐传导至BMS厂商，同时随着BMS产品逐渐成熟，硬件门槛降低，市场可选供应商增加，造成产品价格迅速下降，而BMS主要电子元器件依然靠进口，这些元器件占据了BMS约6成的成本，本就利润空间不大的BMS降本空间微乎其微，第三方BMS企业承受的压力更大。

同时，主机厂和电池企业不断蚕食第三方BMS企业的市场份额。由主机厂和电池企业主导的BMS企业占据绝大部分乘用车市场，能够与之抗衡的第三方BMS企业凤毛麟角。

BMS初期壁垒相对较低，市场集中在客车、专用车、叉车、特种车等领域，而要在BMS市场立足绕不开乘用车市场。而乘用车技术壁垒十分高，加上车企原供应链体系内电子供应商更具优势等，只有优质第三方供应商才有机会突围。

当前，仅东软睿驰、均胜电子、亿能电子、科列技术等少数第三方BMS供应商实现乘用车配套。而包括国新动力、科工电子等企业则自寻出路，如国新动力被收购，科工电子掘金储能市场等。

业内人士分析，BMS行业正在加速淘汰，未来第三方BMS市场除了形成少数行业巨头之外，多数BMS企业将向整车厂或电池厂靠拢融合，第三方BMS企业想要存活活下来，必须提升自身技术，发展可持续的稳定客户，并积极发掘48V、HEV、储能等市场需求空白点。