今年以來，儲能市場持續(xù)大熱。電池企業(yè)寧德時代、比亞迪、晶科能源等企業(yè)先后布局儲能系統(tǒng)，帶動上游產(chǎn)業(yè)鏈的需求上漲，儲能BMS芯片市場需求帶旺。

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。他重點介紹了儲能BMS芯片市場的技術(shù)走向和市場需求，以及英彼森推出的適用于儲能市場的旗艦BMS芯片產(chǎn)品。

全球BMS市場未來3年高速增長，儲能BMS成為潛力增長市場

Business Wire報告顯示，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%。

特斯拉CEO曾表示，如果人類可以在地球建立一個240TW的儲能系統(tǒng)，配備一個40TW的發(fā)電系統(tǒng)，可以實現(xiàn)人類清潔能源的自主化。在這個過程中，除了傳統(tǒng)的蓄水儲能外，用途最廣的是鋰電池儲能。鋰電池目前在整個電量的電力的存儲里面，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，消費電子、通信、工業(yè)、汽車及儲能是BMS芯片的主要應(yīng)用領(lǐng)域。目前市場增速最快的儲能、新能源汽車、電動兩輪車和可穿戴。據(jù)財通證券研究所的數(shù)據(jù)，這四大領(lǐng)域2021年-2026年BMS芯片市場規(guī)模年復(fù)合增長率分別高達(dá)72.34%、40.07%、36.18%、14.5%。

“如果你能將儲能電池榨干10%-20%的電量，你就能為儲能系統(tǒng)節(jié)省下很多的成本。這個不僅包括采購成本，還有空間和重量上的成本” 熊斯表示，“整個儲能的電池管理的發(fā)展趨勢是將三個系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一化管理，包括BMS、PCS和EMS?！?br />
熊斯分析說，從系統(tǒng)層面劃分到功能層面，儲能BMS要實現(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，情景包括防范過壓、過放電、過熱和低溫充電，這些都要求BMS 芯片有精確的物理量的測量，有絕緣電阻測量，控制層面對電流、充放電的路徑進(jìn)行及時的管理關(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BMS芯片要求是物理測量要準(zhǔn)確，更多的電荷計算、內(nèi)阻計算；三、多電芯管理，現(xiàn)在電池電壓管理的平臺越來越高，電動車充電平臺從400V向800V邁進(jìn)，儲能系統(tǒng)從以前的小于1000V向1000V、2000V電壓平臺邁進(jìn)，在使用過程中，因為各個電池個性不一樣，它的容量衰減以及內(nèi)阻增大，它會呈現(xiàn)一個不平衡的狀態(tài)，這會導(dǎo)致電池在使用過程中有些電池會充的比較快，有的電池充的比較慢，這對BMS要求是實現(xiàn)電池均衡，所有的電池同時充電和同時放電。

英彼森推出三款主力BMS芯片，滿足儲能行業(yè)客戶需求

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。

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)計和隔離通信設(shè)計，配套的數(shù)?；旌闲酒?，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單芯片支持測量多達(dá)18個串聯(lián)電池的電壓，其測量誤差小于±2mV。Himalaya800多個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。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)確測量電池電壓。
英彼森還推出了Himalaya300芯片，主要應(yīng)用在便攜儲能、園林工具、電動工具、兩輪車場景。Himalaya300單芯片支持測量多達(dá)16個串聯(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。

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