儲(chǔ)能電池進(jìn)展專家訪談紀(jì)要

　　專家:某大型儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)公司副總經(jīng)理

　　專家:各位嘉賓大家好，現(xiàn)在我給大家做關(guān)于儲(chǔ)能 BMS 技術(shù)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)方面的介紹，今天講解的內(nèi)容主要包括四個(gè)方面，第一，儲(chǔ)能行業(yè)的背景;第二，儲(chǔ)能 BMS 技術(shù)的介紹;第三，儲(chǔ)能 BMS 產(chǎn) 業(yè)鏈及發(fā)展的分析;第四，儲(chǔ)能 BMS 市場(chǎng)的分析。

　　第一部分，儲(chǔ)能行業(yè)的背景。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景也非常廣泛，在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)都有它的應(yīng)用場(chǎng)景。電源側(cè)就是發(fā)電側(cè)，它能起到平滑波波動(dòng)，電源調(diào)頻、消納棄風(fēng)棄光等一些作用。電網(wǎng)側(cè)是電源側(cè)和用戶側(cè)的中間環(huán)節(jié)，所以儲(chǔ)能的作用更加明顯，它能夠起到調(diào)峰調(diào)頻，延緩電力設(shè)備投資，也能夠優(yōu)化電網(wǎng)的潮流。用戶側(cè)是電網(wǎng)的末端，作為用戶側(cè)來講，儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)削峰填谷，提高供電可靠性，降低電費(fèi)，解決配網(wǎng)末端的配電容量的問題，在微電網(wǎng)跟配電網(wǎng)也有它相應(yīng)的作用。

　　儲(chǔ)能雖然現(xiàn)在非常熱，整個(gè)市場(chǎng)也受到資本的追捧，但是目前國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能發(fā)展面臨的困難也是非常大的，尤其在國(guó)內(nèi)，主要有三方面的困難。第一是市場(chǎng)主體地位，儲(chǔ)能雖然在近期的政策當(dāng)中，已經(jīng)明確儲(chǔ)能作為電源的市場(chǎng)主體地位，但是由于儲(chǔ)能的目前度電成本遠(yuǎn)不能達(dá)到光伏或風(fēng)電的度電成本，所以目前沒有為儲(chǔ)能出臺(tái)或制定獨(dú)特的價(jià)格機(jī)制。第二，即使按照光伏的上網(wǎng)電價(jià)，或者火電的上網(wǎng)電價(jià) 輔助服務(wù)的政策，儲(chǔ)能都難以實(shí)現(xiàn)盈利。在用戶側(cè)，各個(gè)省尤其是浙江、江蘇、廣東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)也出臺(tái)了一些促進(jìn)用戶側(cè)儲(chǔ)能發(fā)展的一些電價(jià)政策。第三方面，儲(chǔ)能是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，尤其是電池技術(shù)，由于本體的安全問題較為突出，所以儲(chǔ)能目前也面臨著技術(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)與安全監(jiān)管的一些問題。

　　2023 年國(guó)家仍然為儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展出臺(tái)了一些重要的政策。第一，國(guó)家能源局第一次發(fā)布信息電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書，國(guó)家能源局也在 2023 年的能源監(jiān)管工作要點(diǎn)當(dāng)中，對(duì)加強(qiáng) 市場(chǎng)監(jiān)管和安全監(jiān)管提出了嚴(yán)格的要求，為儲(chǔ)能的發(fā)展提供了政策監(jiān)管的約束，相對(duì)來說儲(chǔ)能的無序發(fā)展可能會(huì)得到一些限制。

　　儲(chǔ)能在國(guó)內(nèi)發(fā)展有什么樣的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)?國(guó)內(nèi)發(fā)展有三方面的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)。第一，我國(guó)有巨大的新能源發(fā)電的需求，也有強(qiáng)大的電網(wǎng)支撐，通過新能源基地的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)即發(fā)即并網(wǎng)的條件，同時(shí)也可以實(shí) 現(xiàn)減少棄風(fēng)棄光，也能提高電網(wǎng)的消納能力。第二，儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)鏈比較完整。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，儲(chǔ)能相關(guān) 的，規(guī)模以上的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已經(jīng)超過2 萬家，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了非常好的產(chǎn)業(yè)的支撐。第三，國(guó)內(nèi)尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能為主的各類新型儲(chǔ)能技術(shù)研究也投入非常大，也有一些新的突破，為未來多種技術(shù)的百花齊放奠定了基礎(chǔ)。作為新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)，國(guó)家、地方也是持續(xù)的推出

　　了一些支持政策，各類高校也非常迅速的完善了教育學(xué)科設(shè)置，2024 年第一批儲(chǔ)能專業(yè)的本科以上的專業(yè)人才，也即將面向儲(chǔ)能行業(yè)。

　　儲(chǔ)能當(dāng)中 BMS 是一個(gè)什么樣的角色?儲(chǔ)能里面最關(guān)鍵的三要素包括決策系統(tǒng)的 EMS、執(zhí)行系統(tǒng) PCS、感知系統(tǒng) BMS 這三個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)有機(jī)的整體實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充放電的管理，包括對(duì)電池安全的管理。這個(gè)圖上可以非常直觀的看到，雖然 BMS 的價(jià)格在儲(chǔ)能系統(tǒng)里的占比不到 6%，但是它的重要性可想而知，感知是決策的依據(jù)，是執(zhí)行系統(tǒng)的重要的數(shù)據(jù)來源。大家通常都知道 BMS 是電池的保姆，是電池的檢測(cè)、感知。未來的新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展，儲(chǔ)能的作用會(huì)日益的顯現(xiàn)出來，所以如何保障儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、高效、長(zhǎng)壽命運(yùn)行，現(xiàn)有的 BMS 的功能是不能滿足未來的發(fā) 展需要的，現(xiàn)在的 BMS 的功能主要是 PPT 的左邊部分，就是電池狀態(tài)的檢測(cè)，主要是模擬量的檢測(cè)，電壓、電流、溫度檢測(cè)，同時(shí)在模擬量的檢測(cè)基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)的診斷分析，主要是單體的SOC (State of Charge，荷電狀態(tài))、SOH(State of Health，健康狀態(tài))以及各種通訊狀態(tài)的分析。控制和保護(hù)是 BMS 最基本的功能，在電池組充放電過程當(dāng)中出現(xiàn)過壓、欠壓、過溫、壓差過大、絕緣超標(biāo)等情況時(shí)，BMS 要及時(shí)的發(fā)出保護(hù)信號(hào)，甚至要實(shí)現(xiàn)最后的保護(hù)。充放電管理的主要是響應(yīng) PCS 和 EMS 的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的充放電。通訊由于 BMS 是重要的數(shù)據(jù)來源，包括與 PCS、EMS 內(nèi)部的通訊也是非常復(fù)雜且重要的。這些功能是 BMS 初級(jí)階段或者儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段所需要的功能。

　　隨著儲(chǔ)能電站實(shí)際應(yīng)用或者充放電的循環(huán)增加，儲(chǔ)能電站的最大的問題一個(gè)是安全問題，一個(gè)是維護(hù)問題。雖然我們?cè)诿恳粋€(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)里面都配置了消防系統(tǒng)，但大家都知道消防是最后控制事態(tài)擴(kuò)大的一個(gè)辦法，它無法去預(yù)防、抑制安全事故的發(fā)生，在這樣的情況下，唯獨(dú)能夠解決問題的只有兩個(gè)方面，第一，電池本體技術(shù)的提升。第二，通過其他感知或者是 BMS 的感知，能提前感知、預(yù)測(cè)電池的失控風(fēng)險(xiǎn)。近兩年來，電池本體尤其在安全技術(shù)上的突破微乎其微，現(xiàn)在磷酸鐵鋰為主體的鋰離子電池的安全本體的技術(shù)突破已經(jīng)受到材料限制，難以突破，在這樣的情況下，BMS 未來必須要承擔(dān)對(duì)電池安全狀態(tài)的提前預(yù)警和診斷，或者利用大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，能夠提前去發(fā)現(xiàn)電池的一些熱失控風(fēng)險(xiǎn)，將是 BMS 的一個(gè)重要功能，也是未來 BMS 廠家之間技術(shù)差異化的重要指標(biāo)。第二，電池到了后期以后，電池會(huì)表現(xiàn)出比較明顯的離散性，就是單體之間電壓跟容量的差異，在這樣的情況下， BMS 能否實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)感知，自動(dòng)維護(hù)，減少人工維護(hù)，現(xiàn)在的 PACK 工藝自動(dòng)化程度非常高，幾乎無法通過人工干預(yù) 的方式對(duì)電池實(shí)現(xiàn)維護(hù)，而且一旦人工介入，維護(hù)的成本也非常高。在這樣的情況下，維護(hù)對(duì)未來儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性不言而喻，維護(hù)的主要責(zé)任大家還是期待 BMS 的一些智慧化的自動(dòng)運(yùn)維等功能。

　　第二部分介紹儲(chǔ)能 BMS，從架構(gòu)，重要性和特殊性，目前 BMS 的技術(shù)路線， BMS 的重點(diǎn)和難點(diǎn)四個(gè)方面進(jìn)行介紹。我們都知道新型的電力系統(tǒng)的特點(diǎn)就是源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)，現(xiàn)在負(fù)荷也是電源，電源在一定程度上也是負(fù)荷，所以是一個(gè)復(fù)雜的源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)系統(tǒng)。儲(chǔ)能在源側(cè)、網(wǎng)側(cè)、荷側(cè)都將發(fā)

　　揮不同的重要作用，儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)荷隨源動(dòng)、源隨荷動(dòng)或源荷互動(dòng)的重要支撐技術(shù)。

　　儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在五個(gè)方面。第一，電芯現(xiàn)在由于單體容量較小，所以一個(gè)大型的儲(chǔ)能系統(tǒng)都有上百萬顆電芯，像 GWh 的儲(chǔ)能電站，基本上都要是百萬個(gè)以上的電芯，是一個(gè)復(fù)雜的組成系統(tǒng)。第二，電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)相對(duì)于汽車的電池系統(tǒng)來講，一般都是 800 伏、1500 伏的高電壓，同時(shí)也面臨著大電流、長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)循環(huán)的要求，這是儲(chǔ)能與車最大的區(qū)別。尤其對(duì)用戶側(cè)來講，未來的儲(chǔ) 能系統(tǒng)的循環(huán)壽命基本上是 8,000 次以上的要求。第三，作為儲(chǔ)能的一個(gè)關(guān)鍵組件，現(xiàn)在電池的價(jià)格比較高，儲(chǔ)能系統(tǒng)里面電池占到 60%以上的成本。按照新聞所述，2025 年動(dòng)力市場(chǎng)將達(dá)到 TWh 的市場(chǎng) 需求，儲(chǔ)能將達(dá)到百 GWh 以上的市場(chǎng)需求，我認(rèn)為到 2023 年末，整個(gè)市場(chǎng)就會(huì)達(dá)到 100GWh 的需求， 2025 年國(guó)內(nèi)外的儲(chǔ)能需求預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到 400-500GWh。第四，磷酸鐵鋰仍然是國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能的首選，目前鈉離子水系電池發(fā)展迅速，超級(jí)電容、壓縮空氣、液流、儲(chǔ)氫、重力儲(chǔ)能在各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景也各有優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰也形成了像刀片技術(shù)，方型鋁殼技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。第五，由于第一梯隊(duì)像寧德時(shí)代，比亞迪兩個(gè)巨頭電池產(chǎn)能的影響，2022 年的儲(chǔ)能市場(chǎng)為第二梯隊(duì)的電池廠提供了非常巨大的空間，2023 年我相信寧德時(shí)代、比亞迪會(huì)重新重視國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)，隨著產(chǎn)能的逐步釋放，國(guó)內(nèi)的儲(chǔ)能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì) 更加的激烈，第二梯隊(duì)尤其是現(xiàn)在第三梯隊(duì)電池廠可能會(huì)提前進(jìn)入到白熱化競(jìng)爭(zhēng)或者洗牌的局面。

　　儲(chǔ)能系統(tǒng)里面的決策單元是 EMS， EMS 由于跟電網(wǎng)有密切相關(guān)，目前大型儲(chǔ)能電站的 EMS 主要還是以具有傳統(tǒng)電網(wǎng)背景的一些廠家為主，獨(dú)立第三方的 EMS 廠家在一些用戶側(cè)或者小型的新能源微網(wǎng)的項(xiàng)目當(dāng)中有一定的應(yīng)用市場(chǎng)。PCS 是儲(chǔ)能的執(zhí)行單元，目前 PCS 技術(shù)發(fā)展也是非常迅速，在集中式的大功率單機(jī)，分布式的、組串式的小功率單機(jī)，高壓直掛等技術(shù)中都有非常典型的應(yīng)用案例，技術(shù)各有各的長(zhǎng)處，在未來巨大的儲(chǔ)能市場(chǎng)當(dāng)中也有各自的生存空間，但是 PCS 與光伏的逆變器的技術(shù) 比較接近，目前的PCS 的競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈，尤其是單一的 PCS 廠家，目前為了提高市場(chǎng)的占有率，已經(jīng)開始往系統(tǒng)集成商去轉(zhuǎn)型，以三菱電器為例，三菱電器在 2022 年也承接了不下于 500MWh 的系統(tǒng)集成項(xiàng)目，像科華也是通過系統(tǒng)集成的項(xiàng)目來提高它的 PCS 銷量。由于光伏行業(yè)沒有 BMS，所以 BMS 完全是一個(gè)隨著儲(chǔ)能發(fā)展起來的新興技術(shù)。儲(chǔ)能 BMS 也跟車用動(dòng)力電池的 BMS 有一定的相似。

　　這邊給大家介紹一下大型儲(chǔ)能電站的 BMS 的技術(shù)架構(gòu)，大型儲(chǔ)能電站的 BMS 一般都有三級(jí)架構(gòu)，電池系統(tǒng)由電池 PACK、電池簇、電池堆構(gòu)成。BMS 也相應(yīng)的有負(fù)責(zé)電池 PACK 檢測(cè)，電池組檢測(cè)，電池堆檢測(cè)的三級(jí)架構(gòu)，一般電池 PACK 的管理叫從控，電池組的管理叫主控，電池堆的管理主機(jī)叫總控。左邊的圖上也可以看到，不管是 16 串風(fēng)冷的，還是 64 串液冷的，目前行業(yè)一般都有對(duì) 應(yīng)的參數(shù)的從控模塊，可以跟PACK 進(jìn)行對(duì)應(yīng)。若干個(gè)PACK 串聯(lián)構(gòu)成了一個(gè)電池簇，在電池簇的高壓箱內(nèi)部要放置一個(gè)電池處管理單元，電池處管理單元的主要作用除了收集電池 PACK 各個(gè)從控模塊的電池單體的數(shù)據(jù)以外，同時(shí)要采樣電池簇的簇端電壓，簇端電流以及電池簇的絕緣狀態(tài)，控制電池

　　簇的斷路器，接觸器的狀態(tài)。同時(shí)電池簇控制管理單元，通過總線或者通過網(wǎng)絡(luò)將電池簇的單體信息、均衡信息、SOC、SOH 信息送到電池堆管理單元，電池堆管理單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池簇所有信息的匯總，像現(xiàn)在 3-4MW 的大機(jī)，一個(gè)電池堆達(dá)到 18 簇，電池堆管理主機(jī)需要匯總 18 個(gè)電子簇的所有信息，并通過網(wǎng)絡(luò)與EMS 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，實(shí)現(xiàn)命令的上傳、下達(dá)，同時(shí)跟PCS 實(shí)現(xiàn)通訊的閉環(huán)，與集裝箱內(nèi)的其他的一些空調(diào)、消防、門禁等輔控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚合和透?jìng)鳌?/p>

　　其實(shí)在集裝箱當(dāng)中， BMS 主機(jī)已經(jīng)承擔(dān)了集裝箱內(nèi)所有設(shè)備信息，包括電子系統(tǒng)信息的采樣、聚合、通訊。所以從這個(gè)層面來看，BMS 已經(jīng)成為儲(chǔ)能系統(tǒng)單一單元的大腦。隨著未來尤其是用戶側(cè)技術(shù)的發(fā)展，BMS 在用戶側(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景將承擔(dān)部分 EMS 的功能，因?yàn)樵诖笮偷膬?chǔ)能系統(tǒng)里面一般都有電網(wǎng)交互的一些特殊要求，所以一般有電網(wǎng)指定的一些 EMS，但用戶側(cè)可能就一個(gè)集裝箱或者就一個(gè)儲(chǔ)能柜，去配一套 EMS 系統(tǒng)就顯得較為冗余，非常浪費(fèi)，工程也比較復(fù)雜，系統(tǒng)也比較復(fù)雜，所以未來 BMS 實(shí)現(xiàn)本地 EMS 的功能將成為一種可能。

　　二級(jí)架構(gòu)跟動(dòng)力電池的有點(diǎn)類似，就是一個(gè)電池簇，若干個(gè)電池 PACK，若干個(gè)電池從控，有一個(gè)電子簇主控實(shí)現(xiàn)對(duì)電子簇所有信息的采集，實(shí)現(xiàn)跟 PCS、EMS 的通訊，應(yīng)用場(chǎng)景主要在高壓級(jí)聯(lián)，組串式 PCS 或者用戶側(cè)應(yīng)用場(chǎng)景，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)中一般只有一個(gè)電池簇的應(yīng)用場(chǎng)景，電池簇的容量一般是百千瓦到數(shù)兆瓦。

　　BMS 是儲(chǔ)能特有的組成部分，也跟動(dòng)力 BMS 有一定的相關(guān)性，與動(dòng)力相比，儲(chǔ)能 BMS 還是有它的特殊性。第一，儲(chǔ)能系統(tǒng)具有深放電、長(zhǎng)循環(huán)的要求，尤其到電池系統(tǒng)后期，對(duì)電池的一致性要求更為敏感，尤其是用戶側(cè)的項(xiàng)目，因?yàn)閷?duì)用戶側(cè)來講，未來削峰填谷將是用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)收益主要的商業(yè)模式，電池的一致性決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)壽命的長(zhǎng)短，決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)每一次充放電深度以及容量，在這樣的情況下，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)電池系統(tǒng)有比較高的一致性，反過來也要求 BMS 有比較強(qiáng)的電池均衡能力，所以一般儲(chǔ)能系統(tǒng)都會(huì)要求主動(dòng)均衡技術(shù)，一個(gè)是因?yàn)殡姵卮財(cái)?shù)量比較多，單一的電池簇電壓又比較高，車用一般的 300 伏、500 伏，電池?cái)?shù)量有限，也只有一簇，車一開始可能對(duì)續(xù)航里程有一定的要求，但是真正消費(fèi)者買了車以后，他不會(huì)在乎我這個(gè)車跑多少公里去充電，一般都會(huì)留比較多的余量去充電，儲(chǔ)能不一樣，能多放一度電就是多一份收益。第二，安全性、壽命和成本的要求，BMS 是儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期的保姆，BMS 是如何保障全生命周期內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效運(yùn)行，其實(shí)在一定程度上也決定了系統(tǒng)的收益跟維護(hù)成本，比方 BMS 是否具有一些自動(dòng)維護(hù)的功能，這些跟整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)維有關(guān)。儲(chǔ)能系統(tǒng)里面多處并聯(lián)基本上是常態(tài)，所以防環(huán)流的設(shè)計(jì)也是儲(chǔ)能的BMS 的特殊要求。在大型儲(chǔ)能系統(tǒng)當(dāng)中，它還面臨著強(qiáng)干擾，所以 BMS 的抗干擾能力、數(shù)據(jù)處理能力、響應(yīng)速度跟車用也有很大的區(qū) 別。比如一個(gè)集裝箱 6.88MWh，接近上萬個(gè)電芯，它的數(shù)據(jù)量達(dá)到了 15,000 個(gè)點(diǎn)，由于電池的安全性的要求，所以在響應(yīng)方面，如果是 CAN 通訊一般要十幾秒，這顯然是不能滿足電池?zé)崾Э貜陌l(fā)生到感知，到保護(hù)的時(shí)間要求。儲(chǔ)能 BMS 需要有比較快速的數(shù)據(jù)采集和通訊能力，跟車上的單簇電池的通訊速度不能相提并論，而且電網(wǎng)側(cè) BMS 的要求就更加高了。

　　未來 BMS 如何呈現(xiàn)用戶更多的價(jià)值，提升儲(chǔ)能的安全、經(jīng)濟(jì)性，減少維護(hù)成本，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的智能化，自動(dòng)化運(yùn)行水平是 BMS 的核心競(jìng)爭(zhēng)力。如何發(fā)揮 BMS 的保姆的作用，真正能夠管好電芯，管好電池系統(tǒng)是BMS 的未來的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　儲(chǔ)能的主要技術(shù)路線目前主要是五類，機(jī)械類、電化學(xué)儲(chǔ)能，還有化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能，電池儲(chǔ)能，目前主要是以電化學(xué)儲(chǔ)能為主。BMS 系統(tǒng)的技術(shù)路線可以分從以下五個(gè)維度。從采集方式單體電壓的采集方式技術(shù)路線上來說，目前主要有兩個(gè)技術(shù)路線，一個(gè)是采用集成電路的方式，第二個(gè)早期因?yàn)殂U酸電池上也有一些電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用一些分離器件實(shí)現(xiàn)的，目前分離器件由于可靠性成本等方面的原因，已經(jīng)逐步退出市場(chǎng)。

　　第二個(gè)技術(shù)路線差異主要體現(xiàn)在均衡的方式上面。由于現(xiàn)在儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資收益沒有一些好的模式，包括目前新能源的強(qiáng)配，系統(tǒng)集成商一味的追求低成本，所以被動(dòng)均衡占了市場(chǎng) 80%以上的份額。主動(dòng) 均衡在用戶側(cè)包括國(guó)外的大型儲(chǔ)能當(dāng)中已經(jīng)逐步成為主流。目前主動(dòng)均衡的技術(shù)主要有三類，一類是只能做PACK 內(nèi)的均衡。第二類是簡(jiǎn)單粗暴的開關(guān)電源補(bǔ)電的方式。第三類是一種可以實(shí)現(xiàn)電池簇內(nèi) 不增加任何器件的情況下，實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)電池簇內(nèi)任意兩個(gè)單體之間的能量轉(zhuǎn)移的方式。從 2022 年開始，華為也在推它的一簇一管理，一模組一均衡，包括科華陽光、比亞迪推出的促均衡器的技術(shù)，他們的技術(shù)主要不是針對(duì)單體的，是針對(duì) PACK 和電池簇的。

　　第三，主從間的通訊方式目前也是基于成本的原因。有菊花鏈和 CAN 通訊的方式，相對(duì) CAN 通訊方式，菊花鏈的通訊方式更簡(jiǎn)單，接口非常簡(jiǎn)單，PACK 里面 BMS 無法提供除了采集以外的任何功能，比方講要驅(qū)動(dòng)一些 IO 的功能，菊花鏈?zhǔn)菬o法實(shí)現(xiàn)的。

　　第四，主要是簇與堆之間的通訊方式。隨著新能源單一的儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模越做越大，未來電池管理系統(tǒng)內(nèi)部第二級(jí)與第三級(jí)之間的通訊，就是簇與堆之間的通訊，網(wǎng)絡(luò)通訊將成為主流，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通訊可以大幅度提高簇與堆之間的通訊效率。

　　第五個(gè)技術(shù)主要是 BMS 的堆管理主機(jī)技術(shù)。目前因?yàn)榇蟛糠謴S家原來是做動(dòng)力的，或者從做其他的行業(yè)的 BMS 過來的，比方像兩輪車、低速車或者通訊 4850，儲(chǔ)能 BMS 的主機(jī)的硬件、軟件的技術(shù) 路線各不相同，有采用外掛顯示屏的方式，外掛轉(zhuǎn)換器的方式，有采用購買公控機(jī)的方式或者購買 ARM 核心板的方式實(shí)現(xiàn)功能上簡(jiǎn)單的二次開發(fā)，這無法體現(xiàn) BMS 幾家之間的核心競(jìng)爭(zhēng)力跟差異。BMS 主機(jī) 是整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦，主機(jī)的重要性不言而喻，所以未來在主機(jī)上的硬件的設(shè)計(jì)能力，包括底層操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，應(yīng)用軟件的開發(fā)能力，包括基于硬件的邊緣計(jì)算的大數(shù)據(jù)挖掘能力，將是 BMS 技術(shù)之間的一些主要的差異。BMS 在整個(gè)行業(yè)當(dāng)中還是屬于比較卑微的，就是沒有太多的話語權(quán)，大家都覺得 BMS 是很重要，但是 BMS 往往在系統(tǒng)集成的項(xiàng)目當(dāng)中沒有話語權(quán)，系統(tǒng)集成商一味的追求低價(jià)，所以在這樣的情況下，BMS 的行業(yè)就像整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)一樣非常內(nèi)卷。

　　BMS 主要有五方面的現(xiàn)狀。第一，大家對(duì) BMS 的認(rèn)識(shí)不足，總認(rèn)為 BMS 就是檢測(cè)數(shù)據(jù)，我認(rèn) 6

　　為 BMS 是對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全、長(zhǎng)壽命、經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮的價(jià)值沒有被充分的重視和挖掘。第二個(gè)就是同質(zhì) 化競(jìng)爭(zhēng)，目前基本上都是基于主流的集成電路方案，同質(zhì)化非常嚴(yán)重，受制于芯片產(chǎn)業(yè)的影響嚴(yán)重，所以 BMS 廠家之間的缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，BMS 可以說門檻非常低，但是要做好非常難，它的難度甚至不亞于做好電芯的難度，做好 PCS 的難度。第三，技術(shù)的瓶頸目前主要還是硬件跟軟件，硬件就是芯片，軟件就是算法，算法包括硬件涉及到的學(xué)科眾多，由于整個(gè)行業(yè)的內(nèi)卷，BMS 企業(yè)的盈利能力比較弱，導(dǎo)致了在研發(fā)投入上的不足，所以在實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目當(dāng)中，BMS 的一些核心， SOC 的算法，安全診斷，健康狀態(tài)的診斷技術(shù)大都還是停留在一些早期的算法上面，沒有一些大的突破，也無法引入一些邊緣計(jì) 算，人工智能的技術(shù)，因?yàn)橐彩艿?BMS 硬件主機(jī)處理能力的限制。所以在一定程度上， BMS 技術(shù)的發(fā) 展決定了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，所以未來的 BMS 的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加的激烈，以技術(shù)見長(zhǎng)的或者對(duì)技術(shù)投入創(chuàng)新投入大的創(chuàng)新能力比較強(qiáng)的第三方 BMS 企業(yè)，將受到市場(chǎng)的追捧。第四方面就是標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范缺乏，第二，各個(gè)廠家的模組、單體電芯的規(guī)格各不相同，BMS 是非常需要人工投入的工作，線束的設(shè)計(jì)，線束的加工、現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試，工作量非常之大，包括各個(gè)系統(tǒng)集成商之間保護(hù)參數(shù)各不相同。2022 年 280 電池曾經(jīng)成為整個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，但是從 2023 年的第一季度已經(jīng)看到了各個(gè)廠家陸續(xù)在推出更大容量的電芯，而且容量的參數(shù)各不相同，所以未來仍然會(huì)面臨電池模組、單體容量、單體尺寸無法兼容的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)方案。第五方面就是成本和質(zhì)量的兼顧，在全生命周期內(nèi)去考慮 BMS 的成本我認(rèn)為更加科學(xué)，尤其是主動(dòng)均衡對(duì)改善電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命和提升全生命周期的收益的經(jīng)濟(jì)性，沒有被大家認(rèn)同。從這點(diǎn)來講，主動(dòng)均衡對(duì)在全生命周期當(dāng)中帶來的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高于對(duì)主動(dòng)均衡的初期投資的成本。

　　儲(chǔ)能 BMS 的重點(diǎn)和難點(diǎn)。第一，就是架構(gòu)方式，標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的能力，未來的 BMS 的核心功能肯定需要有強(qiáng)大的算力和算法，強(qiáng)大的算法離不開強(qiáng)大的硬件能力。第二，BMS 未來的核心功能不是體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)數(shù)量的多少，速度的快慢，而是能否診斷電池的安全，能夠預(yù)測(cè)電池的熱失控風(fēng)險(xiǎn)，所以基于強(qiáng)大的算力跟算法的基礎(chǔ)之上，安全診斷的能力目前也是儲(chǔ)能 BMS 的難點(diǎn)，這也將在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)成為整個(gè)行業(yè)技術(shù)上突破的重要方向。快速的響應(yīng)能力就是通訊能力，能否做到百毫秒級(jí)的電池相互的數(shù)據(jù)刷新和通訊的能力，提高保護(hù)的響應(yīng)速度也是 BMS 的系統(tǒng)的一個(gè)難點(diǎn)。自動(dòng)化運(yùn)維，跟動(dòng)力相比，儲(chǔ)能 BMS 只要不斷電都在實(shí)時(shí)的工作，所以它的系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤為重要。在運(yùn)行過程當(dāng)中，系統(tǒng)自我診斷的能力，包括系統(tǒng)對(duì)電池的自動(dòng)運(yùn)維的能力，也是目前 BMS 的難點(diǎn)。BMS 能否發(fā)現(xiàn)問題，自愈問題，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化將是 BMS 發(fā)揮的重要功能。未來的技術(shù)，現(xiàn)在也有一些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和企業(yè)在研究，基于單體的無線通訊技術(shù)，基于單體的傳感器技術(shù)，植入到電芯內(nèi)部的能夠更敏感的更早的發(fā)現(xiàn)電池風(fēng)險(xiǎn)的傳感器技術(shù)，包括過渡性的產(chǎn)品，能夠檢測(cè)安全閥的，能夠比檢測(cè)電池溫度更加敏感的發(fā)現(xiàn)電池?zé)崾Э氐臋z測(cè)技術(shù)，也是 BMS 的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　第三方面介紹一下儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括設(shè)備廠商、設(shè)計(jì)單位、系統(tǒng)集成商、業(yè)主。

　　目前國(guó)內(nèi)的主流的設(shè)備廠商，電池企業(yè)第一梯隊(duì)的寧德時(shí)代，比亞迪，第二梯隊(duì)，例如億緯鋰能，第

　　三梯隊(duì)包括國(guó)外的一些廠家，PCS 當(dāng)中像陽光、科華、上能，組串式的像華為、盛虹、上能，包括分布式我也羅列了很多的廠家。組串式的目前還有一種高壓直掛的技術(shù)路線。EMS 企業(yè)主要有電網(wǎng)背景的電網(wǎng)系、第三方 BMS 企業(yè)以及部分系統(tǒng)集成商自己做 EMS。電池企業(yè)像寧德時(shí)代，比亞迪自己有一定的 EMS 的系統(tǒng)集成商，像陽光、華為、科陸、南瑞也自己開發(fā)了 BMS，第三方 BMS 企業(yè)以高特節(jié)能為主，動(dòng)力或者其他行業(yè)的第三方 BMS 企業(yè)正在涌向儲(chǔ)能行業(yè)。其他的輔助件包括空調(diào)、消防、集裝箱等設(shè)備廠商。系統(tǒng)集成商目前也是有五個(gè)層面，一個(gè)是電池廠，寧德時(shí)代又是電池供應(yīng)商，也是系統(tǒng)集成商，光伏企業(yè)像天合、阿特斯、東方日升已經(jīng)慢慢的發(fā)展成為系統(tǒng)集成商。風(fēng)電企業(yè)也一樣，像綿陽金風(fēng)、遠(yuǎn) 景都有自己的系統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商企業(yè)，PCS 的陽光、科陸、上能、科華已經(jīng)不再是單一的PCS 供應(yīng)商，已經(jīng)發(fā)展成為系統(tǒng)集成商。高壓直掛的像新風(fēng)光、智光、金盤，一出場(chǎng)就做的是系統(tǒng)集成，因?yàn)樗母邏?直掛的特殊性。像其他的系統(tǒng)集成商，原來有電網(wǎng)背景的，像許繼、平高，像上海電氣、中天、華智等原來做工控行業(yè)的已經(jīng)成為系統(tǒng)集成商，所以目前按照行業(yè)的統(tǒng)計(jì)，大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的系統(tǒng)集成商在全國(guó)已經(jīng)不下于 200 家，這是非?？膳碌囊粋€(gè)數(shù)字，或許 2023 年會(huì)更多，但經(jīng)過市場(chǎng)的洗禮，淘汰的也會(huì)更多。

　　國(guó)內(nèi) BMS 的技術(shù)的發(fā)展水平主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，核心芯片目前主要還是依賴進(jìn)口，已有國(guó)產(chǎn)的 AFE(Active Front End，主動(dòng)前端)和 MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)應(yīng)用于儲(chǔ)能行業(yè)的領(lǐng)域。性能跟國(guó)外的技術(shù)仍然有一定的差異，當(dāng)然高特也是以自己研發(fā)的 AFE 和主動(dòng)均衡芯片，2016 年開始研發(fā)，2018 年開始商用，目前應(yīng)用的量也已經(jīng)超過了 15GWh，產(chǎn)品的絕對(duì)指標(biāo)雖有一定的差異，但產(chǎn)品的穩(wěn)定性也已經(jīng)達(dá)到了國(guó)外同等水平。目前基于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)的特殊性，像高特電子也在開發(fā)，基于安全閥檢測(cè)的 AFE，植入電芯內(nèi)部的智能傳感器。第二，算法技術(shù)水平，主要是電池狀態(tài)的診斷算法，表現(xiàn)電池的剩余容量、SOC、SOH，包括電池的安全狀態(tài) SOS。這些核心算法各個(gè) BMS 廠家，包括像寧德時(shí)代這樣的電池廠，應(yīng)該來說在算法上沒有取得突破，算法簡(jiǎn)單，仍然需要定期的去校準(zhǔn)誤差，無法實(shí)現(xiàn)較好魯棒性的自動(dòng)化算法。基于電芯安全診斷的算法仍然處于初級(jí)階段，甚至說沒有突破的方向。第三，數(shù)據(jù)處理能力，因?yàn)?BMS 原來大都依賴了汽車 BMS 的技術(shù)，對(duì)儲(chǔ)能 BMS 大數(shù)據(jù)的處理能力，在硬件和軟件上沒有充分的考量，尤其是對(duì)于 3MW 以上的 PCS 所對(duì)應(yīng)的 6MWh 以上的儲(chǔ)能系統(tǒng)，硬件的處理能力尤為明顯，影響了儲(chǔ)能系統(tǒng)安全運(yùn)行的水平。

　　國(guó)內(nèi) BMS 的競(jìng)爭(zhēng)力也從三個(gè)方面分析。第一，電池廠系統(tǒng)集成商，相對(duì)來說他們的技術(shù)方案比較單一。大都是基于車用 BMS 的技術(shù)基礎(chǔ)，尤其是寧德時(shí)代、比亞迪，他們的方案也主要是基于自身的技術(shù)方案，一般不會(huì)為用戶去做一些方案的優(yōu)化，所以用戶的體驗(yàn)包括市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)來說就比較差，所以寧德時(shí)代、比亞迪也意識(shí)到自身 BMS 的技術(shù)單一，跟整個(gè)行業(yè)的需求還有差距，所以目前他們也有一種跡象，在陸續(xù)引入一些第三方 BMS 的產(chǎn)品。第二，主流 BMS 企業(yè)也有較為系統(tǒng)的技術(shù)沉淀和方案，但技術(shù)水平參差不齊。因?yàn)楝F(xiàn)在儲(chǔ)能缺乏核心的盈利能力，所以技術(shù)水平的差異無

　　法在價(jià)格上面有所體現(xiàn)，所以目前過分的追求低價(jià)，也是整個(gè)主流 BMS 企業(yè)沒有去關(guān)注研發(fā)投入和創(chuàng)新能力的提升。我認(rèn)為第三方 BMS 企業(yè)已經(jīng)非常明顯的有梯隊(duì)的感覺，第二梯隊(duì)尤其第一梯隊(duì)當(dāng) 中已經(jīng)缺乏明顯的競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力，所以新來的第三方 BMS 企業(yè)沒有一定的軟件硬件、操作系統(tǒng)、算法等實(shí)力和創(chuàng)新力，是難以超越現(xiàn)在的 BMS 技術(shù)水平。第三，主流 BMS 企業(yè)為了獲得更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的格局持續(xù)了好長(zhǎng)時(shí)間，核心算法跟堆積處理能力不足，受制于行業(yè)內(nèi)卷研發(fā)，投入不足，高端人才缺乏。BMS 梯隊(duì)就是從車用 BMS 或其他行業(yè)過來的，沒有較長(zhǎng)的技術(shù)積累和產(chǎn)品沉淀期，大部分的儲(chǔ)能系統(tǒng)原先投了都沒有用，所以沒有暴露出 BMS 的一些問題。

　　國(guó)外的 BMS 的發(fā)展水平。核心器件的產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，尤其特斯拉技術(shù)水平較為先進(jìn)，其他系統(tǒng)集成商的技術(shù)水平也一般，知名企業(yè)也比較少，沒有像國(guó)內(nèi)那么多，由于缺少電芯的供應(yīng)鏈，未來國(guó) 內(nèi) BMS 企業(yè)的機(jī)會(huì)也比較大，國(guó)內(nèi)技術(shù)方案比較豐富，尤其是均衡技術(shù)的水平高于國(guó)外，BMS 企業(yè) 眾多新技術(shù)、新應(yīng)用研究領(lǐng)先國(guó)外。

　　BMS 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)從國(guó)內(nèi)角度來講，一個(gè)是國(guó)產(chǎn)化技術(shù)發(fā)展會(huì)面臨更大的機(jī)會(huì)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在 BMS 上的應(yīng)用將成為 BMS 企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力?；诎踩乃惴ǎㄈ芷诘某杀痉?jǐn)偅?將為 BMS 差異化的競(jìng)爭(zhēng)提供不同維度的投資收益。另外從內(nèi)部安全，外部安全，熱失控的預(yù)警，包括防護(hù) 的控制，防消結(jié)合方面，都將是未來 BMS 發(fā)展的趨勢(shì)。所以 BMS 未來越來越明顯會(huì)成為整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng) 的大腦，它將更加有必要跟消防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更多的聯(lián)動(dòng)，達(dá)到高效、節(jié)能、安全、長(zhǎng)壽命的運(yùn) 行需要。

　　儲(chǔ)能BMS 的市場(chǎng)。從按照最新的數(shù)據(jù)，2023 年預(yù)計(jì)新增風(fēng)電裝機(jī) 6,000 多萬KW，接近65GW，風(fēng)電預(yù)計(jì) 160GW，按此計(jì)算，2023 年儲(chǔ)能的市場(chǎng)就將超過 45GWh，所以儲(chǔ)能市場(chǎng)每年將按照 100% 的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì) 2022 年實(shí)際交付的項(xiàng)目在 30GWh，2023 年將超過 60GWh，采購的項(xiàng)目將超過 100GWh。

　　競(jìng)爭(zhēng)的格局。國(guó)內(nèi)系統(tǒng)集成商將會(huì)參與更多國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，也會(huì)將國(guó)內(nèi)更多的 BMS 的技術(shù)帶到國(guó)外，所以國(guó)外 BMS 無法跟國(guó)內(nèi) BMS 企業(yè)進(jìn)行同緯度的競(jìng)爭(zhēng)。在成本、性能等方面，國(guó)內(nèi) BMS 企業(yè)已經(jīng)走在了世界的前列，我也認(rèn)為強(qiáng)者恒強(qiáng)，具有核心競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力的第三方 BMS 企業(yè)，將獲得更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，也將獲得更多的資金的追捧，面對(duì)激烈的低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，一般規(guī)模較小的 BMS 企業(yè)，承受力有限，將陸續(xù)面臨洗牌和淘汰。

　　我認(rèn)為作為投資者來講，主要關(guān)心的不管是初創(chuàng)企業(yè)，還是老牌企業(yè)，尤其是第三方 BMS 企業(yè)，唯有靠技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)突圍，因?yàn)?BMS 不是像電池是資本密集型行業(yè)，主要還是輕資產(chǎn)行業(yè)，所以主要還是看企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和技術(shù)壁壘。