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分布式智能电网-BMS蓄电池安全管理系统在各行业应用

发布时间:2022-08-01   来源:世界杯买球软件苹果 作者:澳门世界杯下注网址   阅读:1 次

  电池安全管理系统是电源系统的重要组成部分,主要用于智能化管理及维护各个电池单元,实时在线监测电池SOC、SOH等运行状态,防止电池本体和系统出现安全风险,延长电池的使用寿命,提高电池使用的安全性、稳定性和电池之间的均衡性,达到高效使用电池目的。

  电池安全管理系统根据不同的分类标准可分为不同的类别。按安全管理对象不同,可分为铅蓄电池BMS与锂电BMS;按照应用领域不同,铅蓄电池BMS进一步主要可分为后备电池BMS和动力铅蓄电池BMS,锂电BMS主要可分为储能锂电BMS、3C锂电BMS和EV锂电BMS。

  电池安全管理系统所处行业产业链上游为IC芯片、PCB、其他电子元件、线束等厂商,下游主要为系统集成商、数据中心运营商、电源厂商以及其他企事业单位。在BMS产业链上游,芯片主要国外生产厂商有德州仪器(TI)、意法半导体(ST)、英飞凌等厂家;在BMS产业链下游,系统集成商主要包括西安金泽电气、华塑科技、共济科技等,数据中心运营商包括万国数据、秦淮数据、数据港等,电源厂家主要包维谛集团、埃克塞德、伊顿、施耐德、南都电源、中恒电气等。

  后备电源领域的电池安全管理项目主要包括性能监测和安全预警两大方面,目前逐步由性能监测向安全预警方向延伸和发展。

  如何正确的选择电池安全管理系统?目前下游客户选择电池安全管理系统主要还是按照参考价格,未能选择优质的产品,作为投资巨大的项目作为产品研发企业也是很焦虑,市场一直是劣币驱逐良币,蓄电池作为后备电源安全性需要得到保证,未来市场一定属于真正优良产品的天下。

  蓄电池是一个复杂的电化学系统,其性能和寿命取决于电极材料、生产工艺、活性物质组成和结构、电池运行状态及工况条件等,导致其失效因素众多。早期蓄电池主要采用人工作业的管理模式,但由于人为管理不善以及环境因素等原因常常会导致电池失效,因此电池安全管理需求应运而生。随着电池应用范围进一步扩大以及电池使用安全性问题逐步受到重视,电池安全管理系统在不同场景渗透率逐步提高。近年来,数据中心、轨道交通、新能源汽车等领域应用逐步快速发展,电池安全管理行业进入高速发展期。

  发展至今,BMS系统功能已由早期的“无管理阶段”逐步进入“全面管理阶段”,有效替代手动检测的传统模式,减少人工参与,提高电池使用的自动化水平和使用安全性,现阶段BMS系统具备电池状态监测、电池安全分析、电池状态分析以及电池信息管理全功能的管理能力,全方位保护电池组安全运行,有效延长电池寿命,进而保障相关设备正常运行。

  随着电池在后备电源、储能、新能源汽车等领域的快速发展,电池市场需求迅猛增长,电池安全管理行业的市场规模也在迅速扩大。

  铅蓄电池是发展历史最为悠久的二次电池,是世界上第一个商业化应用的可再充电池,自1859年法国物理学家GastonPlante发明以来,已经历了160多年的发展历程,目前铅蓄电池仍是世界上用量最大、应用最为广泛的蓄电池之一。

  铅蓄电池相较锂电池在产品安全性能、价格及回收利用率等方面具有优势,目前仍为数据中心、轨道交通、核电等安全要求较高的应用领域主流电源解决方案。2020年国内铅蓄电池产量为22,736万kVAh,同比增长12.28%。

  国防军工:铅蓄电池产业是我国国民经济的重要组成部分,在经济和国防建设事业中发挥了不可或缺的重要作用。伴随着“新基建”等利好政策的出台,铅蓄电池市场规模呈现小幅稳定增长的趋势。结合国内锂电池对铅蓄电池替代情况,“十四五”期间我国铅蓄电池产量将以2%的年复合增长率增长,到2026年达到25,604万千伏安时。

  数据中心:电池安全管理系统用于数据中心UPS电源的SOC、SOH等运行状态实时在线监测,降低电池本体和数据中心系统潜在的安全风险。UPS电源是数据中心设备在断电情况下正常工作的重要保障装备,确保UPS电源在紧急情况下正常工作是数据中心运维管理的重要工作之一。因而,数据中心行业快速发展,将进一步带动电池安全管理系统的市场需求。

  轨道交通:领域是我国“新基建”发展战略的重要投资领域,随着我国在轨道交通基础设施及设备方面的总投资规模逐年增加,未来轨道交通领域后备电池及BMS产品的市场需求亦存在较大的增长空间。

  在轨道交通领域,电池安全管理系统用于轨道交通车辆供电系统以及车站应急后备电源SOC、SOH等运行状态实时在线监测。目前,轨道交通领域检修主要采用“计划修为主,故障修为辅”相对保守的维保模式,受设备限制,所测参数不全面,数据采集间隔较长,缺少电池使用工况下的状态检查和实时性数据,无法对电池真实使用状态开展分析研究。因此,轨道交通领域亟需加强车辆及车站后备电源的智能在线实时监控及智能检修,轨道交通领域对电池安全管理产品的市场需求潜力巨大。

  移动基站:作为移动互联网发展的支撑,随着移动互联网蓬勃发展,我国移动电话基站数量不断提高。根据工信部发布的《2021年通信业统计公报》,2021年,全国移动通信基站总数达996万个,全年净增65万个。其中4G基站达590万个,5G基站为142.5万个,全年新建5G基站超65万个。

  蓄电池是电源系统的重要组成部分,是保障基站通信设备和通信机房不间断供电的核心设备。因此,电池安全管理系统是蓄电池运行安全、稳定、可靠的重要保障,随着5G基站建设的加快,通信领域对电池安全管理产品的市场需求可期。

  金融领域:BMS在金融领域应用场景丰富,可广泛应用于国内各大银行总行清算中心以及重要营业网点、保险公司、证券公司、期货公司、证券/期货/商品交易所等金融机构关键后备电源领域。目前金融行业存量市场BMS覆盖率较低,由于金融行业数据安全重要性水平极高,对后备电源智能监测及安全管理的要求不断提高,因此该领域BMS覆盖率将逐步提升;同时,随着国内金融市场的不断繁荣发展,数据交换量逐年攀升,BMS需求量也随之稳步增长,未来增量及存量市场的开发潜力较为可观。

  石油化工电力半导体等工业领域:随着信息技术在工业领域生产、运营、管理等各环节深入应用,以及高端、精密设备大量应用,工业领域对供电稳定性提出了更高要求,而支持和保障关键设备和系统运行的动力平台重要性日益凸显。半导体、电力、石油石化等行业作为我国重要产业,在国民经济中占据重要地位。随着我国经济快速发展以及工业信息化、数字化进程加速,近年来半导体、电力、石油石化等工业领域对后备电池需求量不断提升。以半导体行业为例,受益于制程进步、国产化进程加快,近年来资本性支出不断增长,后备电池需求越来越广泛,应用场景也更为复杂化,相应带动铅蓄电池在工业应用领域的使用量稳步提升。

  储能技术应用于电力系统,是保障清洁能源大规模发展和电网安全经济运行的关键。电力的发、输、配、用在同一瞬间完成的特征决定了电力生产和消费必须保持实时平衡。储能技术可以弥补电力系统中缺失的“储放”功能,改变电产、输送和使用同步完成的模式,使得实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”,特别是在平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性,提高电网运行的安全性、经济性和灵活性等方面;除应用于电力系统外,储能在通信基站、数据中心等领域可作为后备电源,不仅可以在电力中断期间为通信基站等关键设备应急供电,还可利用峰谷电价差进行套利,以降低设备用电成本。

  随着能源革命的发展需求,特别是分布式能源和可再生能源的大规模应用,储能市场需求潜力凸显。截至2020年末,全球已投运储能项目累计装机规模191.1GW,同比增长3.4%,其中电化学储能累计装机规模14.2GW,同比增长49.6%。

  随着可再生能源发电和微电网的发展,电池已成为最突出的储能装置。电池技术发展迅速,电池的功率和能量密度日渐提高,电池安全管理系统对于储能行业的发展至关重要,可以保证储能装置的安全性和可靠性,提高电池组的功率和能量效率并降低其应用成本。随着储能产业高速增长,未来储能电站对电池安全管理将呈现巨大的市场需求。返回搜狐,查看更多