电池管理系统BMS行业分析报告Word下载.docx
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2、三元锂电池发展前景明确,BMS加速爆发可期12
三、竞争格局:
车厂挟体量得先发优势,第三方BMS公司拥技术长期看好15
1、国际市场集中度已现,整车厂和专业BMS公司占优15
2、国内市场玩家良莠不齐,各方混战局面未见分晓17
(1)整车厂商17
(2)动力电芯厂商18
(3)专业BMS厂商18
3、对标海外行业细化分工在即,标准出台利好专业BMS厂商18
四、技术演进:
分布式与主动均衡是BMS未来发展方向20
1、分布式管理优势显著,降成本后推广料成必然20
2、主动被动均衡各有所长,主动技术尚未成熟但代表未来22
五、重点公司简析23
1、东软集团:
传统主业经营稳定,18年聚焦BMS增量业务获得突破23
2、上汽集团:
自主研发持续投入,18年聚焦攻坚新一代EV25
3、四维图新:
联合产业链优势服务商,静待新应用服务落地26
BMS行业处在规模化爆发前夕,长期市场空间超过500亿规模。
(1)目前,我国BMS行业规模较小,动力电池管理系统约占动力电池成本的15%,但目前BMS市场规模仅占动力电池市场规模的5%左右,这从侧面反映出动力锂电池产业链对BMS的重视不足,未来随着新能源汽车放量增长,BMS将愈发受到重视,BMS行业也将更多地享受到新能源汽车需求拉动下的产业链发展红利。
(2)据智研咨询预测,全球BMS市场规模将在2020年达到635亿元,2017-2022年复合增长率为55%;
我国BMS市场规模将在2020年超过200亿元,2017-2022年复合增长率为64%。
对比海外市场,我国BMS行业内企业呈现“多而不强”局面。
(1)海外市场中,领先的BMS企业相对较少,行业集中度高,技术优势明显。
而我国目前涉及到BMS企业有近百家,市场竞争激烈,且大多数企业处于同质化竞争阶段,徘徊在中低端市场。
(2)由于BMS行业具有较高的技术壁垒,长期来看,随着新能源汽车市场放量增长,我们看好掌握核心技术的专业BMS厂商。
具备规模优势、长期技术积累、稳定研发团队的企业将最终成长为百亿市值的巨头。
结合我国具体国情来看,
(1)国家政策不断推动新能源汽车行业发展,新能源汽车需求拉动BMS行业增长。
大体量的企业拥有较雄厚研发实力,核心技术产品具备较高技术壁垒,能够形成规模效应、有效降低产品成本。
(2)目前市场受成本制约,被动均衡技术占主导。
然而主动均衡技术造成的能量损耗小、见效快,更符合技术发展趋势。
市场放量后,在成本降低前提下,技术路线有望巨变。
(3)我们预测,BMS行业未来将能够诞生百亿市值的电池管理系统的龙头。
电动汽车动力系统大管家,高技术+高价值聚合体。
电池管理系统(BMS)是衔接电动汽车电池组、整车系统和电机的重要纽带。
综合主流BMS产品分析来看,其成本占据电池组总成本的15%左右。
截至2016年底,国内动力电池销售额605亿元,BMS市场规模却仅为29.81亿元,BMS占比为4.9%,远低于国际水平12%。
BMS作为汽车动力电池的管理者,拥有车辆运行时动力系统的全部数据,这些数据对于改进提升汽车动力系统乃至整车性能都具备极高价值,因而占据了电池产业链的价值高点。
多重因素利好BMS,未来市场空间巨大。
根据发改委发布的《节能与新能源汽车发展规划(2012-2020年)》,截至2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车产量将超过200万辆。
2016年到2020年全球新能源汽车带来的BMS市场复合年平均增长率有望达到40%。
智研咨询预计全球BMS市场规模将在2020年达到635亿元,我国BMS市场规模将超过200亿元,2017-2022年复合增长率为64%。
此外,根据《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》规定,动力电池的单体比能量2015年底达到200瓦时/公斤,三元材料锂电池更加接近于这一指标,因此,三元锂电池是明确的新能源汽车动力电池发展方向。
三元材料电池稳定性较差,电池管理系统可以更为有效地监控动力电池状态,降低三元锂电池的风险,随着三元锂电池的放量,市场对BMS的需求将加速爆发,未来市场前景可期。
车厂挟体量得先发优势,第三方BMS厂商拥技术长期看好。
我国BMS的研发生产主要集中在新能源汽车厂商、电池PACK厂商、专业BMS厂商,2015年BMS装机量分别为21%、37%、42%。
目前BMS市场仍处于起步阶段,市场集中度较低,BMS专业厂商规模普遍较小且目前国内缺失权威的BMS行业标准,随着政府对新能源汽车的扶持力度逐渐加大、技术能力提升和BMS产品国家标准落地,市场放量后细化行业分工已成必然,专业BMS厂商研发积累深厚、技术开发团队稳定,具有较好发展趋势。
成本制约主动均衡推广,放量市场后技术路线有望巨变。
均衡技术力求消除动力电池组中单体电池间的不一致性。
其中,被动均衡采用“截长不补短”策略,通过电阻将电量高的电池中的能量变成热消耗掉;
主动均衡采用“截长补短”策略,通过变压器等技术将高能量电池中的能量转移到低能量的电池中。
主动均衡的能量损耗较小,但结构复杂、技术门槛较高,目前市场上被动均衡占主导地位,放量市场后技术路线有望改变。
电动汽车动力系统大管家,高技术+高价值聚合体
1、BMS是电动汽车电池的精准“调音师”
电池管理系统(BatteryManagementSystem,即BMS)是针对电动汽车锂电池的管理系统。
新能源汽车与传统燃油汽车的主要差异在于是以动力电池作为主要动力驱动来源,然而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。
2、BMS掌握动力系统核心数据,占据产业链价值高点
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。
BMS作为汽车动力电池的管理者,拥有车辆运行时动力系统的全部数据,这些数据对于改进提升汽车动力系统、乃至整车性能都具备极高价值,因而占据了电池产业链的价值高点。
二、多重因素利好BMS,未来市场发展空间巨大
1、国家新能源政策方向明确,乘行业东风BMS增长正当其时
受益于国家政策推动,新能源汽车行业近年来迎来井喷式发展。
根据我国国家发展和改革委员会发布的《节能与新能源汽车发展规划(2012-2020年)》,截至2020年,我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力将达200万辆、累计产销量超过500万辆。
根据中国汽车工业协会公布的数据,2016年我国新能源汽车产量约为52万辆,预计2016年至2020年我国新能源汽车市场复合年平均增长率约为40%。
据中信证券研究部测算,截至2025年,我国新能源汽车产销量将超过500万辆,全球新能源汽车市场将超过1000万辆。
随着新能源汽车市场规模的高速发展,电池安全问题日益凸显,直接带动BMS需求的快速扩张。
据工信部数据统计,自2009以来,我国新能源汽车安全事故共31例,其中2015年以来发生17起,在这17起事故中有4起是电池系统的事故、有6起是相关部件的事故、有2起是充电系统缺陷引起的,另外还有5起是违规改装或者不当使用引起的。
截至2015年底,事故率达到0.17‰,高出世界平均水平一倍多,而2015年发生的事故中,70%的事故是可以通过有效的电池管理系统减少的。
受益于新能源汽车高增长红利,我们判断BMS市场规模三年内有望进入爆发期,长期有望形成数百亿级市场。
BMS价格与电芯的类型、电量、电压等因素有关,在不计算电池封装的情况下,结合目前市场现状看,通常每辆车BMS价格在3000-20000元不等。
客车电池容量大,电压等级高,BMS较贵;
乘用车和专用车电压等级较低,价格也相对便宜。
预计到2020年,中国新能源汽车年销量将达到200万辆。
对于市场空间测算,我们假设随着未来新能源汽车放量下,单车BMS价格在2019年前保持稳定,2020年小幅下降。
预计新能源乘用车BMS单套价格2,500元,新能源客车BMS单套价格6,000元,专用车BMS单套价格8,000元,2017年新能源汽车BMS约有54亿元市场规模,到2020年市场空间有望达到247亿,到2025年BMS市场将超过五百亿规模。
若参考第三方数据,据中国智研咨询发布的《2017-2022年中国电池管理系统(BMS)市场分析及未来发展趋势报告,预计全球BMS市场规模将在2020年达到635亿元,2017-2022年复合增长率为55%;
我国BMS市场规模将超过200亿元,2017-2022年复合增长率为64%。
综合我们自己的测算和三方数据来看,未来两年内,BMS市场的主要增长区域将来自新能源车的爆发核心市场中国,整体增速有望保持在CAGR60%以上。
2、三元锂电池发展前景明确,BMS加速爆发可期
目前,市场上新能源汽车的动力电池主要分为三元锂离子动力电池和磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池。
使用三元锂离子电池的代表企业如特斯拉,而比亚迪是磷酸铁锂电池的主要拥护者。
三元锂电池与磷酸铁锂电池对比,能量密度较高,可以增加汽车的续航里程;
放电电压高,输出功率较大;
抗低温衰减能力强,在温度较低的地区仍然适用。
从国际市场来看,除了在美国还有用磷酸铁锂的部分小众车型外,现在日本、欧美的主流
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