電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/劉靜）根據(jù)Mordor Intelligence的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年全球電池管理芯片市場(chǎng)規(guī)模為68億美元，預(yù)計(jì)到2024年將增長(zhǎng)至93億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為5.36%。在儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)、電動(dòng)兩輪車(chē)的細(xì)分領(lǐng)域上，BMS電池管理芯片市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率分別高達(dá)72.34%、40.07%、36.18%。隨著儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)、電動(dòng)兩輪車(chē)、可穿戴下游應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高精度、低功耗、微型化、智能化的BMS電池管理芯片產(chǎn)品需求在急劇增加。

為了把握電池管理芯片市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)機(jī)遇，滿足未來(lái)高性能電池管理芯片的需求，今年TI、ADI、高通、MPS、ST這幾家國(guó)外BMS電池管理芯片巨頭公司，以及中穎電子、圣邦微、南芯半導(dǎo)體、賽微微電、中微半導(dǎo)、微源半導(dǎo)體、力芯微等國(guó)內(nèi)頭部BMS電池管理芯片企業(yè)均推出了新一代產(chǎn)品。

2022年已接近尾聲，我們來(lái)看一下今年國(guó)內(nèi)外廠商推出的BMS電池管理芯片新品，從哪些方面提升了性能，產(chǎn)品在精度、低功耗、智能化方面又有多大突破？國(guó)內(nèi)廠商BMS電池管理芯片新品在往哪些應(yīng)用領(lǐng)域拓展？

TI：車(chē)載BMS布局持續(xù)深化，產(chǎn)品精度、低功耗有提升

在BMS電池管理芯片領(lǐng)域，TI是全球市占率最高的企業(yè)。根據(jù)法國(guó)半導(dǎo)體咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Yole的數(shù)據(jù)，2020年TI在全球電池管理芯片市場(chǎng)上占據(jù)31%的市場(chǎng)份額。2021年、2022年上半年，TI又分別實(shí)現(xiàn)1319.4億元、727.88億元的營(yíng)收。目前，TI在BMS電池管理芯片領(lǐng)域布局有單芯、多芯電池保護(hù)芯片、線性/開(kāi)關(guān)升降壓電池充電管理芯片、單串/多串電量計(jì)芯片、電池監(jiān)測(cè)器和平衡器，以及國(guó)內(nèi)廠商較少做的電池認(rèn)證芯片產(chǎn)品線，BMS電池管理芯片產(chǎn)品規(guī)格種類(lèi)已超500款。

2022年以來(lái)，TI推出多款BMS電池管理芯片新品。首先是，面向平板電腦、手寫(xiě)板電腦、電動(dòng)工具、筆記本電腦應(yīng)用領(lǐng)域的BQ294534新品，這是一款用于兩到三節(jié)串聯(lián)電池二級(jí)保護(hù)的電池管理芯片，過(guò)電壓保護(hù)精度±10mV，低功耗1μA。現(xiàn)在中穎電子、賽微微電、穩(wěn)先微等國(guó)產(chǎn)廠商，它們的電池保護(hù)芯片在保護(hù)精度上一般做到的是±20mV的水平，TI今年推出的這款電池保護(hù)芯片BQ294534具有更高的保護(hù)精度，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)。

此外，TI還推出了一款800mA線性充電管理芯片BQ25176M，最大輸入電壓做到30V，低功耗自動(dòng)睡眠模式350nA，以及具有身份驗(yàn)證功能的電池管理芯片TMP1827新品，關(guān)斷電流下功耗僅為1μA。

在車(chē)規(guī)領(lǐng)域，今年TI也有重大進(jìn)展。它先后推出了面向混合動(dòng)力和電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)滑板車(chē)領(lǐng)域的BQ79652-Q1、BQ79654-Q1符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)規(guī)級(jí)12串、14串電池監(jiān)視器。這兩款新品可以在-40℃至125℃環(huán)境工作，ADC精度±1.5mV，支持電池內(nèi)部自動(dòng)平衡，同時(shí)支持分流電阻器電流檢測(cè)測(cè)量、支持集成電流傳感功能，可以通過(guò)隔離差分菊花鏈通信，在128μs內(nèi)可以對(duì)所有電池通道執(zhí)行高度準(zhǔn)確的電池電壓測(cè)量。TI在車(chē)載領(lǐng)域布局多年，每年都會(huì)推出數(shù)百種全球的車(chē)規(guī)級(jí)IC，在BMS電池管理芯片領(lǐng)域，它擁有領(lǐng)先的無(wú)線BMS解決方案。
從今年推出的幾款BMS電池管理芯片新品來(lái)看，TI較偏重工業(yè)控制、醫(yī)療健康、車(chē)規(guī)領(lǐng)域的發(fā)展，新品在精度、低功耗方面均有所提升，在行業(yè)內(nèi)性能競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)。

ADI：多款車(chē)規(guī)BMS充電管理、監(jiān)測(cè)器革新

ADI是僅次于TI的第二大BMS電池管理芯片廠商，它在2020年全球電池管理芯片市場(chǎng)上占據(jù)17%的市場(chǎng)份額，去年它又收購(gòu)了在汽車(chē)、數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的美信，提高了自身在BMS電池管理芯片的市場(chǎng)份額。

目前ADI在BMS電池管理芯片領(lǐng)域，布局有4串/4到6串電芯平衡器、線性/開(kāi)關(guān)/脈沖類(lèi)型的充電管理芯片、電池計(jì)量芯片、電池ID和驗(yàn)證IC、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)芯片產(chǎn)品線。今年，ADI推出了面向汽車(chē)、工業(yè)領(lǐng)域的MAX77986開(kāi)關(guān)型電池充電芯片新品，充電最高 5.5A，絕對(duì)最大輸入電壓28V，最高18W。在這款產(chǎn)品上，ADI針對(duì)高壓輸入操作進(jìn)行了優(yōu)化，并通過(guò)監(jiān)測(cè)Kelvin傳感電池電壓加速了充電時(shí)間。

此外，ADI還推出了三款電池電量計(jì)新品，ADBMS2950、ADBMS2952、LTC2959。其中LTC2959主要是面向遠(yuǎn)程傳感器、能量采集系統(tǒng)、低功耗手持式產(chǎn)品、電源工具應(yīng)用領(lǐng)域的電池電量計(jì)新品，具有寬輸入電壓范圍、低工作電流、高精度、快速采集電荷、電壓、電流和溫度參數(shù)的優(yōu)勢(shì)。
ADI還重磅推出了面向電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)器新品MAX17854，關(guān)機(jī)模式下功耗低至2μA、工作電壓65V、精度2.2mV。ADI優(yōu)化了駕駛和停車(chē)平衡模式，使用單節(jié)電池定時(shí)器進(jìn)行自動(dòng)平衡。ADI的產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域是最多的，2021年它在這兩大領(lǐng)域的營(yíng)收占比高達(dá)71%。

中穎電子：BMS產(chǎn)品往高串?dāng)?shù)方向提升明顯

中穎電子是國(guó)內(nèi)最高布局BMS電池管理芯片的企業(yè)，它在2012年成功推出了面向電動(dòng)自行車(chē)、電工工具、筆記本電腦的電池管理芯片，2015年第一次提出車(chē)規(guī)鋰電池管理芯片研發(fā)，2016年BMS芯片業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)跳躍式增長(zhǎng)，2021年BMS芯片成為中穎電子的僅次于家電及電機(jī)控制芯片的第二大業(yè)務(wù)。

在BMS賽道上，中穎電子專(zhuān)注的是電池計(jì)量芯片、電池保護(hù)芯片、電池采樣芯片的研發(fā)。據(jù)了解，中穎電子最初的模擬前端電池采樣芯片只能對(duì)3到5串電池進(jìn)行采樣，而后進(jìn)一步發(fā)展至6-10串電池的同時(shí)采樣，目前最新一代的產(chǎn)品已經(jīng)能夠做到對(duì)5到16串電池的同時(shí)采樣。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，中穎電子的BMS電池管理芯片產(chǎn)品主要應(yīng)用在電動(dòng)自行車(chē)、筆記本電腦、智能手機(jī)領(lǐng)域。不久前，中穎電子在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，公司發(fā)揮BMS+優(yōu)勢(shì)，有序擴(kuò)充BMS電池管理芯片產(chǎn)品品類(lèi)，計(jì)劃由工控級(jí)鋰電池管理芯片延伸到車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域。

今年中穎電子推出的是5-16串鋰電池BMS用模擬前端采樣芯片SH367309，設(shè)計(jì)有13-bit VADC采集電壓/溫度、16-bit采集電流、內(nèi)置平衡開(kāi)關(guān)、禁止低壓電芯充電功能，具有過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、充放電高低溫保護(hù)、充放電過(guò)流等豐富的保護(hù)功能。


賽微微電：推出業(yè)內(nèi)最低5μA功耗的電量計(jì)產(chǎn)品

賽微微電，它是國(guó)內(nèi)電池管理芯片產(chǎn)品線較為齊全的企業(yè)之一，最早是在2013年開(kāi)始量產(chǎn)首款電量計(jì)芯片，2014年又量產(chǎn)了首款限流開(kāi)關(guān)充電管理芯片，2015年產(chǎn)品線進(jìn)一步拓展至安全保護(hù)專(zhuān)用芯片領(lǐng)域，并在當(dāng)年實(shí)現(xiàn)首款電池安全芯片的量產(chǎn)。現(xiàn)在，賽微微電已經(jīng)形成了電池計(jì)量芯片、電池保護(hù)芯片、充電管理芯片、電池采樣芯片、均衡芯片的產(chǎn)品矩陣，擁有170余款BMS電池管理芯片產(chǎn)品。

在性能提升方面，賽微微電的電量計(jì)產(chǎn)品從單節(jié)提升至4節(jié)，電池保護(hù)芯片從單節(jié)提升到雙節(jié)、4節(jié)、7節(jié)、16節(jié)，功能上從最初的低電量報(bào)警、計(jì)算SOC增加至溫度檢測(cè)、溫度報(bào)警、過(guò)充、過(guò)放、充放電過(guò)流、斷線、充放電高低溫保護(hù)和均衡等功能。 2022年，賽微微電新推出了超小尺寸、超低功耗的單節(jié)鋰電池電量計(jì)芯片CW2215。這款新品具有16-bit ADC高精度檢測(cè)電壓、電流和溫度信息，采用的是其自主研發(fā)的FastCali專(zhuān)利算法，計(jì)算電量SOC和電池健康狀態(tài)SOH，產(chǎn)品在運(yùn)行模式下只有5μA工作電流，休眠電流低至0.5μA，這是目前看到業(yè)內(nèi)最低功耗的電量計(jì)芯片。


賽芯電子：電池保護(hù)芯片關(guān)機(jī)功耗低至1nA

賽芯電子一直專(zhuān)注在鋰電池保護(hù)芯片領(lǐng)域，較為不同的是它是采用單晶圓技術(shù)設(shè)計(jì)電池保護(hù)芯片的，產(chǎn)品在集成度和成本上較為優(yōu)勢(shì)。2010年賽芯電子推出第一款單晶圓單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片，2011年量產(chǎn)出貨，2015年單晶圓鋰電保護(hù)芯片超200款，2021年賽芯電子用一年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)鋰電池保護(hù)芯片銷(xiāo)量增加3億顆，年度突破11億顆，市場(chǎng)份額大幅提升。賽芯電子是國(guó)內(nèi)有很大希望打破高端鋰電池保護(hù)芯片依賴(lài)進(jìn)口的廠商之一。

目前賽芯電子的單串鋰電池保護(hù)芯片最低靜態(tài)功耗是做到了1.4μA，最低關(guān)機(jī)功耗做到1nA。多串鋰電池保護(hù)芯片，過(guò)充檢測(cè)電壓精度從過(guò)去的±50mV提高到了±25mV，保護(hù)精度上與TI、ADI的產(chǎn)品還有差距。充電管理芯片上，目前賽芯電子有線性和開(kāi)關(guān)兩種類(lèi)型的。

微源半導(dǎo)體：BMS新品仍以TWS耳機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹?/strong>

微源半導(dǎo)體是2010年成立的，2014年它推出了首款過(guò)流保護(hù)芯片，2016年推出28V/1A高壓輸入且內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)線性充電芯片LP28013；并在同年推出支持1-3節(jié)鋰電池充電的2A開(kāi)關(guān)充電芯片LP28300。2019年推出第二代高壓線性充電芯片LP28021，輸入端耐壓提升至36V；2021年推出第三代高壓線性充電芯片LP4073，輸出電池端耐壓高達(dá)15V；并在同年發(fā)布首款支持1-4節(jié)鋰電池充電的3A開(kāi)關(guān)充電芯片LP4030。2022年上半年電池管理芯片銷(xiāo)量2.47億顆。它在2020年的時(shí)候電池管理芯片銷(xiāo)量已經(jīng)突破了5億顆。

今年，微源半導(dǎo)體推出了支持3A充電的多節(jié)鋰電池快充芯片LP4030H，以及超小封裝、超低功耗充電芯片LP4077，零外圍單節(jié)鋰離子電池恒定電流/恒定電壓線性充電器，支持系統(tǒng)低壓?jiǎn)?dòng)的可穿戴充電方案LP4069P等多款新品。它推出的BMS電池管理芯片新品仍以TWS耳機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹鳌?

除上述企業(yè)外，必易微在今年8月也推出了面向電動(dòng)車(chē)、平衡車(chē)、電動(dòng)和園藝工具應(yīng)用場(chǎng)景的3-18串鋰電池高精度監(jiān)控和保護(hù)器芯片KP62010、KP62030。思瑞浦9月推出了全新一代汽車(chē)級(jí)大電流線性穩(wěn)壓器TPL8151Q，產(chǎn)品已通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證。11月，猿芯半導(dǎo)體“Apesilicon”推出了首款主動(dòng)均衡電池管理和電池保護(hù)多功能集成芯片AC01新品。

小結(jié)：

在2022年，國(guó)內(nèi)還有很多廠商發(fā)布了BMS電池管理芯片新品，從新品情況看，在精度、低功耗、保護(hù)功能方面均有一定程度的提升，但是在智能化方面仍未看到過(guò)多的進(jìn)展。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，國(guó)內(nèi)廠商仍然專(zhuān)注在以TWS耳機(jī)、智能手機(jī)為主的消費(fèi)電子領(lǐng)域，國(guó)外廠商在BMS新品上會(huì)更偏向車(chē)載、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品在高精度、智能化、支持最高耐壓上優(yōu)勢(shì)更為明顯。