2013年持续火爆了整个夏天的特斯拉电动汽车正式登陆我国大陆市场,这款有钱人的玩具在赚取更多镁光灯的同时,也给国内电动汽车产业内带来新的思考。近日,特斯拉汽车我国区总经理郑顺景通过微博宣布特斯拉ModelS电动汽车正式在我国大陆地区接受预订。有关很多国内电动汽车行业从业者而言,吸引他们的也许并不是百公里4秒加速的极致动力,以及纯电动超级跑车所拥有炫酷外表。
6831个容量为2Ah左右的圆柱单体电池(18650型号),经过复杂的串并联结构设计,同时搭载了最先进的电池管理系统(BatteryManagementSystem,简称BMS),为特斯拉纯电动跑车供应了稳定强劲的驱动力。据一位熟悉特斯拉电动汽车技术的人士表示,自行研发的BMS系统无疑是特斯拉电动汽车最具吸引力的技术之一。
BMS通常被业内称为电动汽车动力锂离子电池系统的大脑,与动力锂离子电池、整车控制系统共同构成了电动汽车的三大核心技术。由于其在电动汽车中特有的重要性,电池管理系统技术越来越受到来自包括资本市场、电动汽车产业内,以及国家政策层面的关注。
2012年七月国务院公布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》中提到,未来10年内,国家将以整车为龙头,培育并带动动力锂离子电池、电机、电子控制和系统集成等产业链发展。
然而,据业内人士透露,国内动力锂离子电池BMS概念最早于2000年左右提出,电池管理系统产品真正进入市场迄今也只有四五年时间。相较于动力锂离子电池,电池管理系统技术发展显然并未得到业界足够多的关注。而其本身技术的不成熟性也成为了限制国内电动汽车发展的瓶颈。
被忽视的行业
鼓吹闹腾了数年的电动汽车市场至今仍然不温不火,这也进一步造成依附于电动汽车的BMS行业现状凄惨。
根据我国汽车工业协会统计数据显示,2012年我国新能源汽车生产12552辆,其中纯电动汽车11241辆、插电式混合动力汽车1311辆;销售新能源汽车12791辆,包括纯电动汽车11375辆、插电式混合动力汽车1416辆。2012年纯电动汽车产销量分别比上年上升了98.8%和103.9%。
电动汽车电池管理系统技术设计复杂、精准度要求高,但是其占比整车总成本却非常低。据深圳市科列技术有限公司技术总监仝瑞军介绍,一辆造价超过100万元的电动大巴,BMS系统成本仅为2~3万元;电动轿车上面装配的BMS系统成本则通常在1万元以内。
据了解,电动汽车各项重要零部件成本构成分别为(如图):动力锂离子电池占比47%、电机电控24%、整车外壳及组件18%、其他11%。据一位业内人士介绍,在电动汽车的各项零部件中,BMS系统成本一般仅占5%左右。
虽然BMS系统成本占比整车总成本较低,但是其质量好坏却会极大地影响动力锂离子电池组的稳定性,以及电动汽车整车性能安全。
2011年四月,杭州市区内一辆正在行驶的电动出租车突然发生了自燃事故,整辆车被烧得支离破碎。据当年参与事故调查的一位专家事后指出:尽管我国在动力锂离子电池、电机和控制系统等领域有一定的技术储备优势,但这些技术优势是局部的、暂时的,在集成技术方面仍要攻关。
然而,由于电动汽车BMS系统成本占整车成本比重较低,其重要性往往被电动汽车整车制造商以及动力锂离子电池公司所轻视。这也造成了国内一直以来存在的电动汽车BMS系统究竟由谁负责开发的尴尬问题。
仝瑞军告诉记者,早于2008年之前电动汽车刚刚兴起的时候,电动汽车整车厂通常都是直接与动力锂离子电池公司接触,BMS系统则多以整车厂或电池厂自行设计为主。之后发生了越来越多质量事故,行业内才慢慢认识到BMS系统的重要性。
在这之后才开始出现了专门从事研发电动汽车BMS系统的公司。
据一位熟悉国内BMS行业的人士对记者表示,2012年国内新能源汽车总产销量仅1万多辆,因此去年国内BMS技术产品的市场规模也只有1~2亿元。
据上述人士介绍,国内目前专门开发电动汽车BMS系统产品的仅有惠州市亿能电子有限公司、深圳市科列技术有限公司、哈尔滨冠拓电源设备有限公司、安徽力高新能源技术有限公司等数家公司。
仅以上提到的4家公司就在电动汽车BMS领域共同占了70%以上的市场份额。
生存的尴尬
早于2010年推出的《节能与新能源汽车发展规划征求意见稿》中,便提出了2015年实现新能源汽车产销量50万辆的目标,照此计算届时BMS市场规模也将达到50亿元。从那时开始,专门从事BMS技术独立研发的公司陆续在行业内出现。
2010年三月,深圳市科列技术有限公司成立。
这家创始团队由早期华为电气(后被艾默生收购)技术人员组成的BMS公司甫一成立,便赶上了深圳市大运会投放新能源大巴的好时候。据了解,当初五洲龙中标的1511辆大巴(以混合动力大巴为主)上面使用的动力锂离子电池BMS系统几乎全部都由科列供应。
另外,包括哈尔滨冠拓、安徽力高等数家BMS系统开发厂商也是从2010年前后进入这一领域。
如今,以电动汽车BMS技术为主营业务的公司在承受来自电动汽车市场不景气造成营收低迷的同时,也面对着电动汽车厂商自行开发BMS系统,抢夺这块看似前景美好的蛋糕。
BMS系统是整车厂必须掌握的核心技术之一。杭州众泰新能源汽车公司副总经理张浩认为,由整车厂自行开发BMS系统具备降低造车成本、监控电池性能、保障整车售后服务等优势。
正鉴于此,众泰集团早于2011年下半年便成立了一家名为杭州市杰能动力的子公司,其主营业务就是为电动汽车开发BMS系统,主打产品包括ABM-BMS主动均衡电池管理系统和FBM-BMS被动均衡电池管理系统。
张浩告诉记者,从2012年下半年开始,杰能动力开发的BMS系统便被用在众泰和康迪两家公司的电动汽车上面,截至目前已经有近2000辆电动汽车装配了众泰旗下的电池管理系统。
事实上,由整车厂自行完成BMS系统产品开发并自行消化的情况在新能源汽车行业内普遍存在。记者了解到,包括比亚迪、上汽、奇瑞等电动汽车制造商都建有BMS系统研发团队,某些厂商推出的电动汽车则几乎全部使用自家研发的BMS产品。
深圳市五洲龙汽车有限公司电动汽车研发中心副主任王扬满对此表示,相比较独立的BMS开发厂商,整车厂显然更熟悉电池特性与整车性能。另外,在电动汽车产量较少的情况下,整车厂选择自行开发BMS与外购BMS系统在成本上相差并不明显。因此,整车厂往往会自行组建BMS研发团队。
王扬满告诉记者,虽然五洲龙推出大部分新能源大巴上面使用的BMS系统都是向独立的BMS开发公司外购而来,但是五洲龙方面已经具备自行开发BMS系统的能力。王扬满透露,五洲龙方面也会考虑在未来推出的新能源大巴上面装配五洲龙自己的BMS系统。
未来的出路
BMS系统开发界定不清的局面与新能源汽车产业发展所处的时期有直接关系。仝瑞军对此表示,目前电动汽车产业还未能真正进入大批量生产阶段,各汽车公司每年新能源汽车产销量都停留在千辆水平,这时候整车厂为了降低成本而更愿意选择自行研发BMS系统,甚至认为BMS系统只是动力锂离子电池的附属品。
仝瑞军认为,新能源汽车产业过渡到成熟期,即国内电动汽车产销量突破十万辆的时候,独立BMS系统开发公司所具备的包括系统研发成本、技术积累等优势才会显现出来。
张浩对此也表示,一旦国内电动汽车产销量突破20万辆,BMS系统开发领域将会形成真正独立的行业。
张浩预计,2015~2017年国内新能源汽车产销量将首次达到20万辆。
正是由于动力锂离子电池BMS系统只能依附于电动汽车行业而存在,其发展前景也必然受制于电动汽车产业发展程度。
国泰君安证券新能源行业分析师侯文涛对此表示,从技术角度而言,BMS系统开发更侧重于软件技术,其硬件技术并没有达到足够复杂的程度。这也导致其成本占比整车较少,以及进入这一领域的门槛相对较低。
随着电动汽车产业逐步发展至大批量产销阶段,动力锂离子电池BMS行业未来的市场规模确实足够诱人,但是产业发展速度以及未来的市场格局都难以预料。
侯文涛认为,目前行业内独立做BMS系统开发的公司假如能够坚持下去,并持续占据较大的市场份额,其最好结果是在未来凭借BMS系统这一主营业务完成独立上市。然而由于未来电动汽车产业发展前景难料,这些BMS公司同样也面对被整车厂或电池厂收购,甚至是破产的命运。