- 2013年新能源車飆漲 BMS成關鍵
- 2020年新能源車出貨量可望達830萬輛
- 2020年新能源車出貨量占全球汽車市場10%
- 2013年預計電動車市場成長幅度為25%
- 目前油電混合車約占整體電動車市場70%
- 2012年全球BMS市場產值成長逾10%
2012年臺北國際車展在歲末年初之際登場,綠能無疑是最大賣點,眾家廠商競相率新能源車爭艷四方,以宣示進軍新世代新能源車戰場決心。拓墣產業研究所預估,全球電動車市場將隨鋰電池質量與充電站建置逐漸完備,于2013年邁入成長爆發期,至2015年前每年以超過三成的幅度增長,至2020年出貨量可望達830萬輛,占全球汽車市場10%。拓墣產業研究所研究員雷德灝表示,由于國外電動車起火事件頻傳,導致大眾對電動車產生安全疑慮,因此欲使電動車迅速普及,必須提升電池續航力與安全性,而電池管理系統(Battery Management Systems;BMS)技術能否適時發揮功用更是關鍵。因此,電池管理系統市場產值,也將隨電動車市場擴大而受益,2013年預計大幅增長,市場產值達13.29億美元,成長幅度為25%。
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年后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),由于各國政策推動期程不一,現仍處于示范運行階段,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,主因在于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質量不易掌握,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。
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因此,透過BMS能準確量測電池組使用狀況,保護電池不至于過度充放電,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并轉換為駕駛可理解的續航力信息,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,各車廠所采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,電池端則采用特定應用集成電路(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,而臺灣車電廠商在BMS可切入的部份則以半導體制造技術為主。由于車廠是電池管理系統的使用者,車廠多偏好使用本身的軟件處理,并以專門的廠規控管,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,會與長期合作供貨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系外,針對需求打造客制化方案,才有機會搶得先機。