電池管理芯片:新能源時(shí)代的 “心臟”
在全球能源結構加速向低碳化轉型的當下,鋰電池作為新能源汽車(chē)、儲能系統、消費電子等領(lǐng)域的核心能量載體,其安全性、效率...
在全球能源結構加速向低碳化轉型的當下,鋰電池作為新能源汽車(chē)、儲能系統、消費電子等領(lǐng)域的核心能量載體,其安全性、效率與壽命直接決定著(zhù)終端產(chǎn)品的性能。
而電池管理芯片(BMS)作為鋰電池的 “大腦中樞”,承擔著(zhù)電壓 / 溫度監測、充放電控制、電池均衡、故障診斷等關(guān)鍵功能,是保障鋰電池安全運行、提升系統能效的核心組件。
在由海外巨頭主導的格局下,國產(chǎn)廠(chǎng)商宜矽源半導體通過(guò)精準的戰略布局和技術(shù)突破,在BMS芯片領(lǐng)域開(kāi)辟了一條獨特的發(fā)展路徑。
這家成立于 2016 年的企業(yè),憑借15年以上的研發(fā)積累和全建制團隊,不僅構建了堅實(shí)的技術(shù)壁壘,更在車(chē)規級芯片的國產(chǎn)替代浪潮中展現出強勁的競爭力。
本土 BMS 芯片的崛起
從技術(shù)架構看,BMS 芯片主要分為模擬前端(AFE)、電池監控芯片(BS)、保護芯片(Protection IC)等多個(gè)細分品類(lèi)。其中 AFE 芯片因集成度高、技術(shù)難度大,已經(jīng)成為衡量廠(chǎng)商技術(shù)實(shí)力的核心指標。
據介紹,一顆高性能AFE 芯片需實(shí)現毫伏級電壓采樣精度、支持多節電池串聯(lián),并具備過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱等多重保護功能。想要實(shí)現這些技術(shù)參數或功能,不僅依賴(lài)先進(jìn)的半導體工藝,更需融合算法優(yōu)化、可靠性設計等跨學(xué)科能力。
從市場(chǎng)層面,全球 BMS 芯片市場(chǎng)此前基本上由海外Tier1巨頭主導,呈現高度集中化格局。
據 IC Insights 數據,2023 年全球 BMS 芯片市場(chǎng)規模達 78 億美元,其中德州儀器(TI)、ADI、英飛凌等海外巨頭占據近 80% 份額,而國產(chǎn)廠(chǎng)商市場(chǎng)滲透率不足 15%。也正是這種壟斷格局,使得早期BMS 芯片行業(yè)出現了多個(gè)壁壘,包括技術(shù)、生態(tài)以及供應鏈安全。
然而,近些年國內新能源產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(cháng)正重塑行業(yè)格局。中國作為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)與儲能市場(chǎng),對本土 BMS 芯片的需求呈指數級增長(cháng)。
據 GGII 預測,2025 年中國 BMS 芯片市場(chǎng)規模將突破 200 億元,年復合增長(cháng)率達 35%,為國產(chǎn)廠(chǎng)商提供了歷史性機遇。
BMS 產(chǎn)品矩陣:從消費電子到車(chē)規級的全場(chǎng)景覆蓋
國產(chǎn) BMS 芯片廠(chǎng)商的破局之路,始于對細分市場(chǎng)的精準切入與技術(shù)迭代。當前在消費電子領(lǐng)域,國產(chǎn)芯片已實(shí)現規?;瘧?。
例如,宜矽源半導體推出的 DVC11XX 系列芯片,該系列產(chǎn)品是一款采用車(chē)規級高壓BCD工藝設計的多申鋰電池組監控芯片,適用于總電壓不超過(guò)100V的鋰電池包。憑借高性能、高可靠、高安全以及低功耗的產(chǎn)品優(yōu)勢,受到行業(yè)客戶(hù)的青睞,現已實(shí)現大規模商用。關(guān)鍵數值超越國際主流產(chǎn)品水平。
再例如,車(chē)規BMS芯片需要對高壓信號進(jìn)行采樣,對芯片模擬性能要求高,在投放市場(chǎng)前需要經(jīng)過(guò)嚴格的環(huán)境可靠性測試,其周期可能長(cháng)達數年,需要進(jìn)行可靠性、穩定性、精準度、長(cháng)周期使用壽命等更加嚴格的測試,還需要滿(mǎn)足IS0 26262 ASIL D的功能安全等級要求,可見(jiàn)車(chē)規AFE芯片的綜合門(mén)檻非常之高。宜矽源半導體推出的車(chē)規芯片,展現了卓越的研發(fā)實(shí)力以及高標準的生產(chǎn)測試要求。
其次,宜矽源投入超 5000 萬(wàn)元建立車(chē)規級測試實(shí)驗室,其芯片通過(guò)多項認證,適用于多種嚴苛環(huán)境,這其中就包括ISO26262功能安全管理體系認證等權威認證,體現了公司卓越的產(chǎn)品性質(zhì)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù);
最后,宜矽源也在積極與國內供應鏈企業(yè)達成合作,包括與知名電池廠(chǎng)商合作開(kāi)發(fā)電池解決方案,通過(guò)實(shí)時(shí)電池健康度(SOH)算法,將電池循環(huán)壽命提升20%,同時(shí)降低 15% 的能量損耗。
國產(chǎn)替代突圍:技術(shù)、服務(wù)與政策的協(xié)同破局
在技術(shù)創(chuàng )新之外,國產(chǎn)廠(chǎng)商更需構建差異化競爭力。
宜矽源 “本土化定制” 策略,使其在國內車(chē)企供應鏈招標中脫穎而出,進(jìn)入多家頭部企業(yè)的合格供應商名單。
國產(chǎn) BMS 芯片的崛起,本質(zhì)是政策驅動(dòng)、技術(shù)突破與生態(tài)重構的共同結果。
目前,國家 “十四五” 規劃將車(chē)規級芯片列為重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域,通過(guò)大基金投資、稅收優(yōu)惠等政策,推動(dòng)國產(chǎn)芯片的研發(fā)和生產(chǎn),為國產(chǎn)芯片提供產(chǎn)能保障。
另外,宜矽源提到,生態(tài)合作已經(jīng)成為破局關(guān)鍵。國產(chǎn)廠(chǎng)商正與車(chē)企、電池廠(chǎng)共建開(kāi)放生態(tài),針對國產(chǎn)替代需求,開(kāi)發(fā)適配本土車(chē)企的定制化芯片方案。推動(dòng)國產(chǎn)芯片與本土供應鏈的兼容性,建立長(cháng)期可靠性測試體系,增強客戶(hù)信任。
結語(yǔ)
在這場(chǎng)國產(chǎn)替代的攻堅戰中,宜矽源等企業(yè)的實(shí)踐揭示了一條清晰路徑:以消費級市場(chǎng)積累技術(shù)與資本,以車(chē)規級市場(chǎng)樹(shù)立品牌與標準,最終通過(guò)生態(tài)協(xié)同實(shí)現從 “國產(chǎn)替代” 到 “國產(chǎn)引領(lǐng)” 的跨越。
隨著(zhù)新能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度內卷期,BMS 芯片作為核心競爭要素,其國產(chǎn)化進(jìn)程不僅關(guān)乎企業(yè)的商業(yè)成功,更將決定中國在全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的話(huà)語(yǔ)權。
當國產(chǎn)芯片突破最后一道技術(shù)關(guān)卡,嵌入每一輛電動(dòng)汽車(chē)、每一座儲能電站的 “心臟”,中國半導體產(chǎn)業(yè)的自主化藍圖,才真正具備了可持續的底層支撐。
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