储能BMS芯片需求爆发！三剑齐发，国产储能BMS芯片新品齐上阵

BMS是动力和储能电池的核心，是全生命周期监控，管理和评估电池的基础。BMS通过状态硅基、热管理、故障诊断、充电控制、实现电池耐久性、安全性和动力性管理。近年来全球新能源汽车产量快速增长和工商业储能、大型储能设备的增长，将带动 BMS 产品需求爆发。
 
Business Wire报告显示，2021年全球BMS整机系统（包括线束线材、芯片、电子元件）等市场规模达到65.12亿美元，到2026年BMS系统市场将突破131亿美元，2021年到2026年的年复合增长率达15%。
 
储能行业技术迭代迅速，储能电芯、系统、电站均呈现大型化趋势，储能系统中串并联的电池数量持续增多，对储能的安全性和可靠性提供出了更大挑战。本文汇总国内BMS领域矽力杰、巨微集成和英彼森三家公司在储能BMS芯片领域的最新产品，分享他们的创新路线和产品优势。
 
国内IDM厂商矽力杰：推出车规级BMS芯片和储能BMS芯片
 
矽力杰成立于2008年，总部位于杭州，主要从事高功率密度、高效率电源管理等高性能模拟类芯片设计，是亚洲最大的独立模拟芯片设计公司。2023年矽力杰公司的销售额接近50亿。矽力杰已全面加入车规级BMS芯片和储能BMS芯片赛道。
 
矽力杰董事长助理许朝兵表示，公司的两大创新优势：一、矽力杰是国内唯一的IDM模式的模拟半导体公司，晶圆厂设在杭州，封测厂在合肥、杭州，布局了车规级模拟芯片产线；电池事业部成立超过9年，提供国内唯一BMS端到端芯片方案。二、提供一站式的BMS芯片，矽力杰BMS芯片里面从AFE、MCU、SDC，还有一些参考电源或者是高压、高边驱动，我们全部提供。

在6月慕尼黑上海电子展前夕，矽力杰通过汽车BMS AFE功能安全认证，SA63122是国内首颗通过中汽研ISO 26262 ASIL-D等级产品认证的18串车规BMS AFE，填补了国内空白。
 
AFE主要应用于电动汽车和储能动力系统，为400V到3000V电池系统高压安全保驾护航。SA63122凭借出色的产品力和可靠性，已经获得有超过5家主机厂采用矽力杰AFE动力电池解决方案，超过10家Tier1的合作。在慕尼黑上海电子展上，矽力杰五合一汽车电池监控板采用5个AFE（SA63122）设计，具有90个电压采用通道，45个温度采样通道。另外，在现场展台展出的三合一储能系统电池监控板采用了3个AFE（SQ68118）设计，具有54个电压采用通道，60个温度采样通道。

图：矽力杰五合一汽车电池监控板和储能采样板展示 图片来自矽力杰微信

 
据悉，在储能行业高度内卷的竞争下，市场对于储能产品安全性和经济要求持续提升。2024年，储能BMS将迎来变革，车规级标准的储能电芯已经得到市场广泛认可，作为核心电力电子部件的BMS，也同样需要更为严苛的要求和制造标准，为了保障储能的稳定可靠运行，行业对于车规级BMS的呼声渐起。
 
巨微推出单电芯无线BMS芯片
 
巨微在2014年7月成立，公司总部位于上海张江。巨微集成电路是一家长期自主演进的低功耗蓝牙和星闪技术底层设计的公司。基于多年模拟射频技术的积累，巨微正发力以高精度ADC、电池管理为主要切入点的无线BMS（Battery Management System）芯片技术，通过电路设计和算法创新等建立竞争壁垒，致力于成为智能电池管理（BMS）芯片的主要供应商。
 
巨微集成电路总经理许刚表示：“3年前，欧阳明高院士和团队认为单电芯片无线BMS可以助力解决动力电池系统的深层次问题。动力电池最大的问题是安全、成本，如何做到安全和成本的监控必须进行检测，在这个基础上我们基于单电芯BMS做了很多工作，目标不仅是把计算做得更加准确，更重要在整个生命周期管理中，不仅测试准确，而且历史记录可追踪。这样对于电池的拆解，二次利用都有很好的帮助。”
 
许刚指出，目前BMS状态估计和安全预警技术迎来三大挑战：1、状态估计精度需要提高；2、寿命管理精度需要提高；3、安全预警时间还需要提前。特别是多串的电池系统中，测试带来了很多问题，曲线预测不准确，安全预警时间短，这都需要新的解决思路。一个很重要的技术路线就是做单电芯无线BMS。

图：巨微集成无线BMS芯片  电子发烧友拍摄

 
巨微集成2023年量产了首颗单电芯无线BMS芯片，神农系列之MS1682，在一颗芯片里面集成了AFE、MCU、无线通讯和存储，在系统集成的情况可以把单价做得更加具备性价比。这款芯片支持温度为零下40度到125度，芯片拥有32位RiSC指令集处理器，主频达到64MHz，为了满足客户更加灵活的配置应用程序和控制算法的需求，MS1682内嵌144Kbyte SRAM和512KByte Flash，同时支持多达32个GPIO端口。在无线通信领域，该芯片支持低功耗蓝牙，兼容蓝牙5.2规范。
 
MS1682已用于主流商业储能方案商、小型电池包管理、两轮车/E -Bike仪表盘、电力系统智能化设备等，单产品销量已突破40万颗。
 
储能BMS市场增长潜力大，英彼森推出三款主力BMS芯片
 
英彼森半导体成立于2019年，是一家以模拟混合信号芯片设计为核心，面向通信网络、工业应用为主的芯片及系统解决方案供应商。公司核心团队来自于海内外优秀半导体公司，在高性能模拟芯片领域具备优异的产品开发经历和技术创新能力，并对国内外模拟芯片市场应用、竞争格局、商业逻辑有着深刻理解。2022年7月，英彼森半导体宣布完成近亿元A+轮融资，投资方包括华金投资及火眼资本。
 
英彼森半导体公司的产品经理熊斯表示，英彼森半导体有一条完整的BMS芯片产品线，产品线覆盖了新能源、汽车、工商业储能、发电、储能以及移动储能等领域。英彼森推出了Himalaya系列，产品的差别主要表现在采样精度和功能集成度。比如Himalaya800，这款多通道BMS芯片还集成了功能安全设计和隔离通信设计，配套的数模混合芯片，包括多通道ADC、电流采样芯片和霍尔传感器等。
 
Himalaya800是一款多通道锂电池监控器芯片，适用于高串数电池组。Himalaya800单芯片支持测量多达18个串联电池的电压，其测量误差小于±2mV。Himalaya800多个芯片以菊花链形式连接，通过最顶端或底端的器件连接到主处理器。Himalaya800主要应用在新能源汽车、发电储能和工商业储能，兼容三元锂电池和磷酸铁锂电池的测量。
 
Himalaya700芯片主要应用在光伏、户用光储场景，性能是居于Himalaya 300和Himalaya 800之间。Himalaya700单芯片支持测量多达18个串联电池的电压，其测量误差小于±3mV，并且具有宽至-2V至5V的电池通道测量范围。
 
英彼森还推出了Himalaya300芯片，主要应用在便携储能、园林工具、电动工具、两轮车场景。Himalaya300单芯片支持测量多达16个串联电池的电压，其测量误差小于±5mV，4NTC通道、内置OV/UV/OC/SC保护逻辑，1ms高刷新率电流测量。