1、發展新能源汽車 電池管理系統肩負重任新能源汽車技術的核心和本質在于其關鍵零部件技術和關鍵零部件技術基礎上的整車集成技術，只有全面解決電機、電池及電池管理系統等關鍵零部件技術難題，才有可能實現新能源汽車的大發展。 本報記者  于丹攝影報道國務院近期發布的汽車產業調整和振興規劃提出，到年，“新能源汽車專用零部件技術達到國際先進水平。重點支持新能源汽車動力模塊產業化。掌握新能源汽車專用發動機和動力模塊（電機、電池及管理系統等）的優化設計技術、規模生產工藝和成本控制技術”。“這一政策導向非常重要。”清華大學汽車工程系黨委副書記林成濤近日向記者表示，“新能源汽車技術的核心和

2、本質在于其關鍵零部件技術和關鍵零部件技術基礎上的整車集成技術，只有全面解決電機、電池及電池管理系統等關鍵零部件技術難題，才有可能實現新能源汽車的大發展。”電池管理系統擔負重要使命電池管理系統是新能源汽車必備的重要零部件，與動力蓄電池組共同構成電池系統，為新能源汽車提供動力。電池管理系統的具體任務主要包括采集電池組中單體電池的數據、與其他車上零部件進行數據通訊、估計電池組的工作狀態（包括電池的荷電狀態和健康狀態）、對電池實施熱管理、電池組之間單體的電量均衡、電池系統故障診斷及報警項，有的還具備充電管理的能力。北京航空航天大學機械學院材料加工與控制工程系主任齊鉑金指出，電池管理系統對電動汽車的重要

3、性表現在個方面：首先，動力電池的安全運行是電動汽車安全、可靠運行的重要保障，而電池管理系統是實時監測動力電池工作參數、保證動力電池安全運行的關鍵系統；其次，動力電池的合理使用有利于提高電動汽車的動力性、安全性，降低排放，整車依據電池狀態信息如動力電池的荷電狀態、可用功率等制定合適的控制策略，而電池狀態信息的來源就是電池管理系統；第三，電池管理系統通過對動力電池工作參數的監測和對電池狀態的估計，可以使動力電池工作在最佳工作區，避免過充和過放，提高使用效率、延長使用壽命。“單體動力電池要保持一致性很難，需要用電池管理系統來補充。可以說電池管理系統使動力電池在電動汽車上的使用成為了可能，因此電池管理

4、系統是動力電池和電動汽車產業快速發展的關鍵。”哈爾濱冠拓電源設備有限公司董事長婁陽向記者介紹。從研發走向應用經過國家“十五”、“十一五”期間對電動汽車研發的支持，國內很多高校、科研院所和企業積極開展電池管理系統的研發工作，并取得較大進展。據了解，北京航空航天大學從年開始啟動電池管理系統的研發工作，“九五”末期研制開發出鋰離子動力電池的均衡充電及管理系統，并在東風純電動轎車上試用。此后，北京航空航天大學配合國內多家動力電池研發單位承擔了“十五”國家計劃電動汽車重大專項和“十一五”國家計劃節能與新能源汽車重大專項動力電池及其管理系統的多項課題。據齊鉑金介紹，北京航空航天大學研制的集中控制式和分布式

5、電池管理系統，針對不同的電池組采取合理的硬件結構形式。如針對混合動力轎車體積小、電池結構緊湊的特點，開發了集中控制式電池管理系統；針對混合動力客車或純電動車電池多為分體式安裝的特點，開發了分布式電池管理系統。同時，在電池管理系統設計方面，考慮到產業化批量生產的需要，優化設計了電池管理系統的軟硬件和結構。該校研制開發的產品在一汽、東風電動、重慶長安、天津清源等企業得到實際應用，積累了豐富的經驗，申報并獲多項發明專利。北京交通大學電氣工程學院副教授張維戈參與了年北京奧運會純電動大巴項目。據他介紹，北京交通大學從年開始電動汽車充電和電池管理技術的研究，依據電池不同布局方式開發了集中式、集散式和分散式

6、電池管理系統，先后在汕頭國家電動汽車試驗示范區、東風混合動力客車、北京路純電動公交示范線、北京雙電源無軌電車、奧運用純電動大巴、世博會樣車等項目上得到實際應用，積累了大量裝車經驗和實際運行數據。北大先行科技產業有限公司相關負責人介紹說，在電池管理系統研發方面，該公司通過與北京交通大學合作，向客戶提供電池包，包括電池、電池管理系統及電池箱。“目前我們正在為北京市西城區電動環衛車提供電池包，計劃月份推出輛”。據婁陽介紹，哈爾濱冠拓電源設備有限公司年開始進行電池管理系統的設計與開發；年該公司自主研發的電動汽車充電站和電池管理系統被列入國家火炬計劃，并開始產品化應用；年該公司的電池管理系統和充電機在奧

7、運景觀車北京前門大街鐺鐺車上成功應用。“目前公司的電池管理系統已經累計應用余套，涉及電動大巴、中巴、轎車、游艇、潛艇、深海探測裝置、通信基站后備電源等領域，積累了大量的應用數據和豐富的工程經驗。目前，公司已與國內主要的動力鋰電池廠商、電動汽車廠商形成密切合作關系，產品在國內多個省市得到應用，并直接或間接出口美國、日本、德國、法國、英國、意大利、阿聯酋、埃及等國家”。產業化需共同努力“從總體上看，我國開發的大部分電池管理系統都達到了功能實現，但在功能的完備性、狀態估計的準確性、工程應用的可靠性上與豐田、本田等具有成熟的新能源汽車規模化應用經驗的跨國汽車企業相比還存在明顯差距。”林成濤認為，電池系

8、統是制約我國新能源汽車產業化的關鍵瓶頸，其中既包括電池組本身，也包括電池管理系統。而決定電池管理系統行業發展的主要因素有三點，一是電池管理系統功能的實現程度，即技術水平；二是新能源汽車的產業化規模；三是電池管理系統研制單位、電池設計生產單位和整車企業之間的協作機制。“在當前動力電池性能還不能達到要求的情況下，通過電池管理系統來彌補動力電池性能的不足是一個有效的途徑，但電池管理系統只能在有限范圍內彌補動力電池性能的不足。成本和市場需求問題制約了當前電池管理系統行業的發展。”齊鉑金建議，官產學研各方應進一步加大投入，促進電池管理系統技術的發展。“實現電池管理系統的產業化，需要從電池管理系統技術研究

9、、電池管理系統聯合開發機制、提高電池管理系統的生產工藝水平等方面努力。”林成濤表示。張維戈介紹說，電池管理系統是一個多變量、非線性、強耦合的系統，需要電池生產、管理和使用多方面的密切配合和技術攻關。電池管理系統產業化方面，由于不同企業的電池存在較明顯的差異，且電池性能逐步升級，電池狀態估算方法和使用方法都會隨之變化，這給電池管理系統研發帶來較大困難。因此，需要電池和電池管理系統生產企業密切配合，深入分析電池內部電化學本質和外部表現之間的聯系，有效增強電池管理系統的性能。同時，車輛電池包設計時應加強對電池的溫度場的分析和測試，完善電池箱內部結構和線速的優化設計，增強安全性和可靠性。此外，電池包的

10、規格和接口標準化對于電池管理系統的產業化也具有重要的推動作用。“由于電動汽車相關的動力電池、充電站、電池管理系統、電池箱等缺乏相應標準，造成用戶對電池管理系統需求的多樣性，帶來了電池管理系統設計的多樣性。因此，要實現新能源汽車電池管理系統產業化，首先應盡快制定電動汽車相關部件、接口的標準。”婁陽表示，目前該公司已具備批量化生產能力，其產品具有可靠性、穩定性好，性價比、滿意度高等特點。“電池管理系統行業的關鍵壁壘是整車企業對系統產品一致性、可靠性、安全性的嚴格要求，而中國在微處理器芯片領域的弱勢地位是電池管理系統行業發展的最大障礙。”天相投資顧問汽車分析師李孟海認為，電池管理系統行業最重要的潛在

11、進入者是汽車電控系統供應商。隨著新能源汽車產銷量繼續上升，電池管理系統行業的集中度將逐漸提升。當新能源汽車戰略性產業逐漸培育成型，未來衡量一個城市或地區發展的標志可能不再是整車企業，而是包含電池管理系統在內的汽車電控系統企業。記者手記     電池管理系統行業呼喚復合型人才于丹記者曾經在采訪一位新能源汽車的大力倡導者時遭遇這樣的尷尬面對記者的提問，該人士反問：“什么是電池管理系統？”新能源汽車電池管理系統行業相對冷門，了解的人不多，專業人才更少，或許也是這一行業的尷尬。我國電池管理系統研發呈現出高校主導的局面。隨著新能源汽車的不斷升溫，越來越多的企業已經

12、認識到電池管理系統在新能源汽車產業化過程中的重要作用，看到其背后蘊藏的巨大商機而渴望掘金；但另一方面，電池管理系統行業在整個汽車業相對冷門，雖然“十五”國家計劃電動汽車重大專項、“十一五”國家計劃節能與新能源汽車重大專項的實施，為我國汽車工業培養了一批懂得汽車電控技術、電池及其管理系統技術、電機及其控制系統技術等新能源汽車核心技術所需的高端人才，但是因為汽車產業上下游聯動效應較弱，使得該行業人才流失較為嚴重，很多專業技術人才被迫轉行，而有著巨大人才需求的企業卻找不到這類人才。電池管理系統行業作為一個新興的、多學科交叉的行業，對從業人員提出了較高的要求。“電池管理系統行業的研發人員知識面要廣，不

13、僅要熟悉動力電池的基本原理及其特性，同時還應對電動汽車的相關技術有所了解，還需具有電子技術、計算機技術、自動控制技術、傳感技術以及相關的軟硬件設計等方面的知識和經驗。” 北京航空航天大學機械學院材料加工與控制工程系主任齊鉑金表示。“僅僅懂得電池管理系統的硬件設計技術和軟件設計技術還遠遠不夠。”清華大學汽車工程系黨委副書記林成濤表示，成為電池管理系統行業的核心技術人員，必須在具備軟硬件設計技術的基礎上全面掌握電池的工作特性，同時深入了解整車對電池管理系統的要求。在產業化方面，還需要掌握規模化生產條件下降低產品成本的技能。“電池管理系統的研發過程體現了行業的知識密集型特點，對人才和技術的