2018年电池管理系统行业深度研究报告143404.pdf

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1、其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。论语万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹 年电池管理系统行业深度研究报告百学须先立志。朱熹宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明 目 录 1.BMS 重要性愈发凸显，市场受益有限.6 1.1 锂离子电池特性促使 BMS 重要性日益凸显.6 1.2 硬件架构与软件性能决定 BMS 性能优劣.7 1.3 新能源汽车市场高速发展，车用 BMS 市场受益有限.9 2.梯次利用成为下一个发力点，BMS 技术亟待升级.11 2.1 补贴退坡后需关注新能源汽车全生命周期价值.11 2.2 电池包退役潮即将到来，梯次利用场景成为下一个风口.13 2.

2、3 电池包梯次利用为 BMS 带来巨大挑战.13 2.3.1 BMS 能够为梯次利用的性能评估提供关键数据.13 2.3.2 BMS 在梯次利用阶段需要具备主动式管理能力.14 3.三足鼎立局面将延续，整车厂占据优势地位.15 3.1 国外市场：整车企业、零部件企业和电池企业瓜分市场.15 3.2 国内市场：三足鼎立局面形成，技术壁垒维护电池厂和 BMS 厂商优势地位 16 3.3 合作研发成为趋势，技术壁垒逐渐打破，技术升级促使整车厂占据优势地位17 4.投资建议.18 4.1 科大国创.18 4.2 科列技术.19 5.风险提示.20 老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃

3、忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文 图目录 图 1 典型的 BMS 功能架构.6 图 2 典型锂离子电池安全工作区间示意图.6 图 3 电池包内的不一致会加速电池包的老化.6 图 4 电池系统热失控诱因.7 图 5 电池内短路机理及管理手段.7 图 6 BMS 产业链.7 图 7 一款典型的 BMS 主控板.8 图 8 一款典型的 BMS 从控板.8 图 9 BMS 销售成本构成.8 图 10 典型的 BMS 软件模块架构.9 图 11 2016 年动力电池系统成本构成.9 图 12 BMS 产品毛利率变化趋势.9 图 13 中国新能源汽车市场销量预测.10 图 14 特斯拉 Model

4、 S 电池系统.10 图 15 宝马 i3 电池系统.10 图 16 中国 BMS 市场规模预测.11 图 17 电池系统全生命周期示意图.12 图 18 中国电池销量及报废量预测.13 图 19 电池系统梯次利用商业模式流程.13 图 20 新能源汽车国家监测与管理中心监控平台.14 图 21 上海市新能源汽车公共数据采集与监测研究中心.14 图 22 电池运行数据的在线处理架构.14 图 23 电池均衡技术的分类.15 图 24 普瑞 BMS 主控与从控板.16 图 25 宝马 i8.16 图 26 全球主要车型及 BMS 供应情况.16 图 27 各类型 BMS 企业配套车型数量所占份额

5、变化趋势.17 图 28 奇瑞新能源销量情况.19 图 29 奇瑞小蚂蚁.19 图 30 科大国创近五年营业收入与同比增速.19 宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易 图 31 科大国创近五年归母净利润及同比增速.19 图 32 科列技术近五年营业收入与同比增速.19 图 33 科列技术近五年归母净利润及同比增速.19 好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传 表目录 表 1 常见电池系统电池数量、电压等级和所需 IC

6、 芯片数量.10 表 2 纯电动乘用车补贴方案变化情况（基础标准）（万元/辆）.11 表 3 一款 400km 续航纯电动车电池系统成本对比.12 古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。苏轼我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易 1.BMS 重要性愈发凸显，市场受益有限 1.1 锂离子电池特性促使 BMS 重要性日益凸显 新能源汽车相比于传统燃油车的最大区别是以动力电池作为动力驱动的主要来源，而作为衔接电池系统、整车系统和电机的重要纽带，电池管理系统（Battery Management System,BMS）的重要性不言而喻。在功能上，BMS

7、 通过与动力电池紧密结合的传感器，对单体与整包电池的电压、电流、温度进行实时检测，将采集到的数据输入到控制器中，利用状态估计算法估计剩余荷电状态（SOC）、功率状态（SOP）和老化状态（SOH）等，同时进行漏电检测、热管理、均衡管理、故障诊断，还可以根据电池状态控制最大输出功率以尽可能延长续驶里程，控制充电机在最优充电状态下充电，通过 CAN 总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信。其典型的功能结构如图 1 所示。图1 典型的 BMS 功能架构 资料来源：海通证券研究所整理 动力锂离子电池由于具有高能量与功率密度、长寿命、无污染、无记忆性等优势，因而被大多

8、数车用动力电池包所采用。然而锂离子电池仍然存在几个关键问题，在单体层面，其对运行温度、电流和电压区间要求苛刻，安全性较脆弱且成本较高。在电池组层面，其状态与参数的不一致在后期会加速恶化，严重影响电池包的使用性能、循环寿命及安全性。因而需要有 BMS 对单体电池的状态进行监控，确保其工作在最优区间内，同时利用均衡等手段保证单体间的状态一致性。图2 典型锂离子电池安全工作区间示意图 资料来源：汽车安全与节能学报，海通证券研究所 图3 电池包内的不一致会加速电池包的老化 资料来源：Int.J.Electrochem.Sci.，海通证券研究所 近年来，电动汽车自燃事件频发，引发公众对于锂离子电池安全性

9、的质疑和关注。电池系统的热失控是造成电动汽车自燃的罪魁祸首，由于构成电池的正负极与电解质材料特性不稳定，使得电池单体在机械、电和热诱因下，极易出现热失控现象，进而迅速丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟 传导至整包，从而引发电池系统的热失控。其中过充/放与内短路等电诱因可以通过 BMS的监测和管理功能进行有效防护与预警，因而 BMS 对于电池系统安全性至关重要。图4 电池系统热失控诱因 资料来源：电池中国，海通证券研究所 图5 电池内短路机理及管理手段 资料来源：电池中国，海通证券研究所 我们认为，在以动力锂离子电池作为主要能量来源的纯电驱

10、动及插电混动新能源汽车中，BMS 的作用在短期内无可取代，且随着人们对新能源汽车续航能力以及电池安全性的追求持续增长，BMS 日益受到重视。1.2 硬件架构与软件性能决定 BMS 性能优劣 典型的车用 BMS 由硬件电路、底层软件和应用层软件构成，其中硬件电路是 BMS的基础，其元器件供应商和 PCB 加工制造商构成了 BMS 的产业链上游；软件系统是BMS 实现功能的主体，也是 BMS 的大部分附加值所在；BMS 的下游包括了车用动力电池系统的主要应用对象，包括新能源乘用车与新能源商用车生产商等。图6 BMS 产业链 资料来源：海通证券研究所 一套典型的 BMS 硬件由一块主控板和多块从控板

11、构成，如下所示，其主要由电源、MCU（主/从控芯片）、采样 IC（ASIC 芯片）、其他 IC、RTC、EEPROM 和 CAN 模块等元器件组成。宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 图7 一款典型的 BMS 主控板 资料来源：科大国创发行股份交易预案，海通证券研究所 图8 一款典型的 BMS 从控板 资料来源：科大国创发行股份交易预案，海通证券研究所 其中 MCU 和采样 IC 是 BMS 硬件中的核心元器件，其成本分别占 BMS 物料成本的 10%和 40%左右。采样 IC 是具备采样功能的专用集成电路芯片，BMS 中主要是为采

12、集电压、电流和温度数据，国内厂家所采用的解决方案基本都来自国外半导体厂商，如电压采样 IC 主要来自凌特（LTC 系列，美国）、美信（MAX 系列，美国）、德州仪器（TI系列，美国）、飞思卡尔（MC 系列，欧洲）等，我们预计在短期内国产芯片不具备竞争力，这导致国内厂商在采样 IC 领域的议价能力较差，硬件成本短时间内难以实现大幅度下降。因此我们认为上述国外半导体企业将从 BMS 产业中获益。硬件的物料成本构成了 BMS 供应商的主要销售成本，约占 80%，另外加工成本占15%，其余不到 5%。随着生产规模的提升，加工成本占比呈逐年下降的趋势而物料成本占比逐年上升。图9 BMS 销售成本构成 资

13、料来源：科大国创发行股份交易预案，海通证券研究所 软件模块是 BMS 功能的核心，主要由底层软件和应用层软件组成。下图所示为常用的 BMS 软件架构，其中底层软件是连接硬件与应用层软件的桥梁，应用层软件用于实现 BMS 的主要功能，包括状态估计、高低压管理、充放电管理、均衡控制和故障诊断等功能模块，其性能的好坏取决于 BMS 研发人员对电池包特性的理解程度和技术能力的高低，并直接决定 BMS 管理电池包能力的大小，也是 BMS 的主要附加值所在。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 图10 典型的 BMS 软件模块架构 资料来源

14、：科列技术招股书，海通证券研究所 2016 年，BMS 的毛利率普遍在 45%以上，主要是因为 BMS 市场作为新兴产业，在初期软硬件研发门槛较高，市场上可选供应商较少，产品供不应求，造成市场定价较高，毛利率居高不下，其成本在电池系统中占比一度高达 10%以上。然而随着近两年补贴的退坡，下游产品价格压力逐渐传导至 BMS 厂商，同时随着BMS 产品逐渐成熟，硬件门槛降低，市场可选供应商增加，造成产品价格迅速下降，毛利率在 2018 年上半年出现明显下降，我们预计到 2020 年毛利率会降低至市场上成熟汽车电子部件毛利率水平，即 35%左右。图11 2016 年动力电池系统成本构成 资料来源：中

15、投顾问产业研究中心，海通证券研究所 图12 BMS 产品毛利率变化趋势 资料来源：科列技术 2017 年报、2018 中报、科大国创发行股份交易预案，海通证券研究所 BMS 产业链中游即 BMS 供应商主要负责硬件电路的设计和软件功能的开发，BMS的硬件成本构成其主要销售成本，软件功能构成其主要附加值，随着生产规模的扩大与技术的成熟，硬件电路呈现同质化的趋势，我们认为 BMS 供应商的主要竞争力将体现在软件功能的研发能力上。1.3 新能源汽车市场高速发展，车用 BMS 市场受益有限 BMS 的产业链下游主要是各大整车厂，包括新能源乘用车与新能源商用车。我国新能源汽车产业受国家政策影响较大，在政

16、策的引导下，2017 年新能源汽车产销分别达到 79.4 万辆和 77.7 万辆，同比分别增长 53.8%和 53.3%，连续三年位居世界首位。非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行 然而随着 2018 年新能源汽车补贴的大幅度退坡以及双积分政策的执行，未来的竞争将更加激烈。图13 中国新能源汽车市场销量预测 资料来源：乘联会，海通证券研究所 从终端需求来看，由于不同类型车辆电压等级和电芯的不同，需要由不同数量的电池模块串联。一般而言，一块电池采样 IC 对应 10 到 12 节串联电池模块，而与并联模块大小无关，例如对于特斯拉 Mo

17、del S 所采用的 96s74p 的结构，尽管有 7104 节单体电池，但也只需要 8 块采样 IC 即可，同样对于 96s1p 的宝马 i3 而言，也需要 8 块采样IC。BMS 的终端售价与采样 IC 数量呈近似正比关系，目前不同终端售价从 1500 元到8000 元不等。表 1 常见电池系统电池数量、电压等级和所需 IC 芯片数量 手机 电动工具 纯电动乘用车 纯电动物流车 纯电动客车 电压等级 35V 1015V 300400V 300400V 400600V 电池数量/个 1s 35s 80100s 80100s 100200s 采样 IC 数量/个 1 1 810 810 122

18、0 售价范围/元 10 50 15003000 15003000 40008000 资料来源：wiki，海通证券研究所 图14 特斯拉 Model S 电池系统 资料来源：太平洋汽车网，海通证券研究所 图15 宝马 i3 电池系统 资料来源：第一电动网，海通证券研究所 尽管新能源汽车市场一片向好，但是车用 BMS 受限于其软硬件架构，并没有较高的议价能力，因此随着补贴的退坡，成本压力将逐步传递至 BMS 厂商，进一步压缩其利润空间。到 2020 年，补贴完全取消后，我们预测其毛利率会降至 35%左右，随着物料成本进一步降低，由于乘用车整车厂在 BMS 开发过程中会深度介入到软件功能的开发中，因

19、而 BMS 本身所具有的软件附加值将大大降低，终端价格将降至 1000 元/套；万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐 物流车用 BMS 尽管软硬件架构与乘用车基本一致，但整车厂限于研发能力有限而介入较少，因而附加值较高，售价可达 1500 元/套；客车由于电压等级较高，BMS 终端售价可降低至 4000 元/套。我们预测到 2020 年，中国新能源汽车年销量将达到 200 万辆，到 2025 年年销量将稳定在 450 万辆左右，对于市场空间测算，2017 年新能源汽车 BMS 约有 29 亿元市场规模，到 2020 年新能源汽车用 BMS 市场空

20、间在 25 亿元左右；到 2025 年随着市场集中度上升，成本下降，乘用车单套 BMS 价格进一步下降并逐渐稳定至 800 元左右，BMS 市场规模将稳定在 50 亿元。图16 中国 BMS 市场规模预测 资料来源：乘联会，海通证券研究所 尽管中国新能源汽车市场在近几年高速发展，但随着补贴退坡，整车利润压力的传导，我们认为 BMS 售价将在近两年面临较大下行压力，导致市场规模增长停滞甚至缩水，BMS 市场整体行情不容乐观。2.梯次利用成为下一个发力点，BMS 技术亟待升级 2.1 补贴退坡后需关注新能源汽车全生命周期价值 在过去的几年中，国家财政补贴和牌照政策成为促使我国新能源汽车市场迅猛发展

21、的主要因素，而造成这一现象的根本原因，我们认为是在没有补贴的情况下，整车厂难以从新能源汽车的销售中直接获利。当前动力电池系统成本占新能源汽车成本30%-50%，相比于传统车动力系统性价比极低，因而整车售价无法获得消费者的认可，而经过财政补贴后，其实际售价相比于传统车才具有竞争力。因此，随着 2020 年补贴的全面退出，这一售价上的缺口将如何填补成为制约新能源汽车行业发展的关键问题，新能源汽车产业亟需找到一种能够自给自足的可持续发展模式。表 2 纯电动乘用车补贴方案变化情况（基础标准）（万元/辆）续驶里程(km)2017 2018 正式版 变化幅度 100R150 2 0-100%150R200

22、 3.6 1.5-58%200R250 3.6 2.4-33%250R300 4.4 3.4-23%300R400 4.4 4.5 2%R400 4.4 5 14%资料来源：财政部，海通证券研究所 为应对这一问题，整车厂与电池厂家主要通过技术进步并扩大产能，从而降低生产成本，实现自给自足，然而，单纯通过压低成本的手段仍然难以填补补贴退出所造成的缺口。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？罗贯中 以一辆续航 400 公里的纯电动乘用车为例，对应现阶段的补贴额度为 5 万元，不考虑牌照的影响。在现有技术水平下，纯电动汽车的能耗按照

23、 16 度电每百公里算，其电池系统能量约为 64 度电，当前电池系统的售价按 1.35 元/Wh，对应该电池系统成本 8.6万元，扣除补贴对应电池系统实际成本为 3.6 万元，也即补贴完全取消后，为保证消费者承受价格不变，同时维持产业链现有利润水平，需控制电池包实际成本不超过 3.6 万元。根据中国化学与物理电源行业协会预测，到 2020 年电池厂可以通过扩大产能与技术升级等手段使电池系统售价降低至 1 元/Wh 以下；同时通过提升能量密度，降低整车质量，优化动力系统，我们假设能耗降至 14 度电每百公里，电池系统售价可降至 5.6万元，但距离 3.6 万元的目标仍有一定差距。表 3 一款 4

24、00km 续航纯电动车电池系统成本对比 2018 年 2020 年 续驶里程(km)400 400 百公里能耗(kWh/100km)16 14 电池系统总能量(kWh)64 56 电池系统单位成本(元/Wh)1.35 1 电池系统总成本(万元)8.64 5.6 资料来源：中国化学与物理电源行业协会，海通证券研究所 针对上述问题，需要从消费者和整车厂的视角分别考虑。一方面，对于消费者而言，需考虑电动汽车的生命周期成本相比于传统燃油车的优势。考虑私人用车和商业用车两种场景。在出租和专车等商业用车场景下，满充放频率可以达到 1 天一次，假设每天跑200km，按照现有的电价和油价，只需 2 年即可节省

25、出近 4 万元，即使没有补贴且售价不变的情况下消费者也可收回成本；而在私人用户场景下，由于私人用车并不频繁，假设每天 50km，则收回成本所需时间大于 5 年，要在使用过程中收回成本较困难，但是在使用 5 年后准备报废时，其电池包健康状况较好，可用容量仍未衰减到初始值的 80%，在拆卸后仍可继续在储能等梯次利用下工作，即具有梯次利用的价值，因此私人用户场景下需要考虑整车在报废后其电池包所残余的梯次利用价值，我们认为现阶段的私人用车的残值被严重低估。一般电动汽车要求其电池包容量保持额定容量 80%以上，按动力电池目前常规使用年限 5-8 年推算，当使用 5 年后准备报废时，其电池包健康状况仍较好

26、，还远未衰减至40%的理论寿命终止点，尽管其综合性能已不再满足车用需求，但是在储能等工况较为平稳可控的梯次利用场景下，仍可发挥余热。当电池循环至理论寿命终止点后，阻抗特性决定其很难实现持续有效的充放电，因而只能进入材料拆解再生程序。图17 电池系统全生命周期示意图 资料来源：海通证券研究所 天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫 另一方面，对整车厂而言，电池包所具有的梯次利用价值至关重要，抓住这一市场不仅可以大幅度提升其在储能等领域所获利润，并且能够在整车售价上拥有相当大的议价能力，可以通过在售价上的让步，获取更大的市场份额与销量，形成有效的正

27、反馈。2.2 电池包退役潮即将到来，梯次利用场景成为下一个风口 目前梯次利用市场处于起步阶段，我们预测从 2018 年开始市场将进入快速增长期。中国新能源汽车市场从 2013 年开始发展，此后进入爆发期，根据用户使用习惯及电池老化特性，假设 5 年为一个报废周期，即个人用户在 5 年后选择购臵新车，其报废电池包可用容量仍在 80%以上。则对应于新能源汽车发展时间线，动力锂离子电池包退役时间线将滞后 5 年，即从 2018 年开始，电池包退役潮将到来，我们预计 2018 年报废量接近 6 万吨，到 2020 年报废量将达到 20 万吨以上。图18 中国电池销量及报废量预测 资料来源：高工锂电，海

28、通证券研究所 2.3 电池包梯次利用为 BMS 带来巨大挑战 2.3.1 BMS 能够为梯次利用的性能评估提供关键数据 退役电池包的梯次利用过程可以大致分为电池包的拆解、性能评估、分选重组和再利用。图19 电池系统梯次利用商业模式流程 资料来源：第一电动网，海通证券研究所 拆解需要针对不同的电池包，根据其内外部结构设计，模组连接方式和工艺技术，采取不同的拆解工艺和流程，将电池包拆解至模组级。性能评估的目的是获取电池模组的主要性能指标，包括可用容量和内阻等。相比于拆解后利用设备特定设备进行实验评估的方法，在电池组运行过程中采集并存储电池单体级别的关键历史数据的基于数据的评估方法，是综合考虑评成本

29、和效率后的较优方案。百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐 为获取并记录电池包运行中的关键历史数据，目前可以采用的方式有云端存储和车载存储两种。云端存储即通过建立大数据平台，与车辆实时通讯，获取并记录车辆运行过程中的所有数据。在 2016 年 5 月，国家工信部装备工业司发布电动汽车远程服务与管理系统技术规范（征求意见稿），以国家标准的方式，将新能源汽车远程数据通讯与存储模式进行正规化管理，目前多地和企业已建立起各自的远程数据监控中心。图20 新能源汽车国家监测与管理中心监控平台 资料来源：新能源汽车国家监测与管理中心，海通证

30、券研究所 图21 上海市新能源汽车公共数据采集与监测研究中心 资料来源：上海市新能源汽车公共数据网，海通证券研究所 车载存储方式通过 BMS 采集得到的电压、电流等一级数据，通过算法运算并存储信息量更丰富的 SOC、容量等二级和三级数据，其相比于云端存储具有数据完整、准确、可靠等优势。图22 电池运行数据的在线处理架构 资料来源：海通证券研究所整理 考虑到车载存储方式在数据量上的缺点，可将大部分历史冗余数据上传至云端，而仅在本地保存少量关键历史数据，以供梯次利用评估使用，而云端数据则供远程数据分析与故障诊断等非实时性要求使用。因此我们认为“本地存储+云端大数据”的模式将成为整车厂的标配。由于梯

31、次利用是以模组为单位，主从式的 BMS 架构中的从控单元作用将愈加凸显，其可实现车在运行到梯次利用的无缝衔接。相比于将 BMS 地位弱化的“域控制器”模式，传统主从式 BMS 架构更适合梯次利用下的商业模式。因而 BMS 不仅是电池系统车载端的管理核心，也是电池梯次利用阶段的关键部件，是连接车载应用与梯次利用的关键纽带。2.3.2 BMS 在梯次利用阶段需要具备主动式管理能力 梯次利用阶段的电池模组由于老化严重，通常内部单体间不一致的问题相比于车载阶段更为突出，会对使用中的安全产生较大隐患，为缓解这种不一致并确保安全性，主非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增

32、广贤文 动均衡的必要性比车载阶段更为突出。目前实车采用的均衡方案大多为被动均衡而不是主动均衡，造成这一现象的主要原因在于在当前技术条件和商业模式下，主动均衡的成本优势和必要性不够突出。然而，在梯次利用模式下，一致性问题已经成为制约电池模组安全可靠运行的主要原因，被动均衡的低功率将无法满足较大的工作点调节需求，因而主动均衡在梯次利用阶段的必要性尤为显著。图23 电池均衡技术的分类 电池均衡被动均衡主动均衡耗散型均衡电容均衡电感均衡变压器均衡DC-DC均衡资料来源：海通证券研究所整理 电池模组的主动均衡管理不仅需要主动均衡电路，还需要采用合适的主动均衡算法，在现阶段，均衡算法主要是以单体电池的电压

33、和 SOC 等较为直观的量为均衡对象，但是这些算法对于电池包寿命及一致性演变趋势的改变效果还有待检验，管理方案需要能够针对电池单体的寿命状态分布，采用合适的均衡策略，从根本上改善电池组的循环性能和一致性，从而实现真正意义上的“主动式管理”。综上所述，我们认为随着政策的变动与旧电池包退役潮临近，一个巨大的梯次利用市场即将开启，整车厂作为责任主体，将从中直接受益。BMS 作为连接电池包车载一次利用与梯次利用的关键纽带，其重要性将在该商业模式下逐渐凸显。退役电池的特性为BMS 带来巨大挑战，BMS 需要能在电池模组全生命周期内进行关键数据存储和主动式管理，因而 BMS 技术将由现有的“硬件+算法”的

34、体系升级为“数据+主动式管理”的体系。3.三足鼎立局面将延续，整车厂占据优势地位 3.1 国外市场：整车企业、零部件企业和电池企业瓜分市场 BMS 作为新能源汽车中十分关键的一环，各大厂商也十分注重在该领域的投入。相较而言，国外 BMS 市场已经相对比较成熟，形成了稳定的产业模式。BMS 市场主要的参与者为整车企业、汽车零部件企业（第三方 BMS 企业）以及电池企业：整车厂凭借对于整车控制和参数匹配的深刻理解，依靠自身强大的资金实力和技术积累来研发与自己产品需求相匹配的 BMS，以特斯拉为典型代表；大型的汽车零部件企业如 Denso、Preh、Calsonic Kansei 等利用自己在相关产

35、品上的研发优势以及与整车厂长期良好的合作关系在 BMS 市场上也占据了重要地位,其中德国普瑞作为宝马全球 BMS 独家供应商，截止 2016 年已累计向宝马提供了超过 15 万套 BMS 产品，应用于宝马 i3，i8，3/5/7系等 EV/PHEV 车型；此外 BMS 市场上另外一类重要的参与者是电池厂商，如 LGC 等，它们的 BMS 主要是与自己的电池产品进行配套。志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文 图24 普瑞 BMS 主控与从控板 资料来源：均胜电子官网，海通证券研究所 图25 宝马 i8 资料来源：均胜电子官网，海通证券研究所 图26 全球主

36、要车型及 BMS 供应情况 资料来源：Research in China，海通证券研究所 3.2 国内市场：三足鼎立局面形成，技术壁垒维护电池厂和 BMS 厂商优势地位 目前我国 BMS 企业有上百家，然而市场集中度不高、竞争激烈、技术优势不明显，呈现“多而不强”特点。具体而言，我国 BMS 市场供应商情况如下：1、整车厂商：国内整车厂如上汽集团、长安汽车、北汽新能源、江淮汽车等车企均有专门的研发团队进行 BMS 的研发，以掌握核心技术和数据为目的，将 BMS 技术价值附加到整车价值中，以提升整车品质和销量。目前整车厂的主要优势在于其极强的资本实力，然而从 2015 年到 2017 年，按车型

37、数量划分，整车厂所占市场份额逐年减少，这一方面是由于车型开发数量的爆发式增长，使得整车厂商考虑到开发周期和成本，会选择将 BMS 硬件外包出去；另一方面是由于整车厂在 BMS 领域技术积累较为薄弱，且忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫 对 BMS 重要性和技术前景意识不足，因而投入较少。2、动力电池厂商：目前国内第一梯队动力电池企业如 BYD、CATL、中航锂电、国轩高科等均涉足，且大多是“BMS+PACK”模式，将电池包整体销售给整车厂，通过降低系统成本获取利润。电池厂商对与电池特性的深入理解，使得其在电池算法开发方面具有先天优势，凭借这一技术壁垒

38、，在过去 3 年中，动力电池厂商的市场占有份额从 12%迅速扩大到 49%。3、专业 BMS 厂商：第三方 BMS 厂商参与者众多，类型差异较大。总体而言可分为 3 大类，一类是传统汽车电子零部件供应商，通过自主研发和收购等方式涉足该领域，典型的如曙光股份、联合汽车电子等，这类企业在汽车产业链中深耕多年，具有完善的盈利模式，而 BMS 在其营收中占比较小，仅作为前瞻技术储备，而非主营业务，同时在市场中所占比重较小，因而 BMS 业务在短期内对其盈利模式没有重大影响；第二类是由传统的 3C 电池或动力电池 BMS 供应商转型而来，典型的如超思维，德赛电池等，这类企业具有较强的传统电池管理技术积累

39、，但是由于传统业务占比过大，同时由于动力锂离子电池特性的差异，而导致其对新能源汽车市场的切入能力较弱，主营业务受此影响也不大；第三类企业以 2010 年前后进入该市场的创业团队为主，这类企业数量众多，核心员工往往具备极强的专业技术背景，来自高校、研究所以及传统 3C 行业居多，因而普遍具有较强的软硬件开发实力和技术积累，凭借自身的技术优势打入产业链，然而这类企业主营业务极为单一，随着市场的逐渐成熟，在资金和客户上不具备优势的企业逐渐被淘汰出局。目前行业已进入整合阶段，产品价格迅速下降至合理毛利率水平，不能有效控制销售成本的企业将逐渐失去生存空间，当前处于领先地位的有贵博新能、亿能电子、蓝微新源

40、等。图27 各类型 BMS 企业配套车型数量所占份额变化趋势 资料来源：高工锂电，新能源汽车网，中国汽车技术研究中心，海通证券研究所 总体而言，现阶段国内 BMS 行业已经开始进入成熟期，在当前“算法+硬件”的BMS 技术体系下，我们认为分别在该领域具备技术壁垒优势的电池厂商和第三方厂商处于优势地位。3.3 合作研发成为趋势，技术壁垒逐渐打破，技术升级促使整车厂占据优势地位 作为未来的发展方向，新能源汽车对于整车厂来说无论是在战略意义上还是在体量上的重要性都会逐渐提升，而 BMS 对于电池乃至整车安全都具有十分重要的意义，并且其需要与和汽车自身安全和相关信息密切相关的 CAN 总线相连，各大整

41、车厂对于该块业务的重视程度也将日益提高。同时随着更多新能源车型的推出，整车厂对于 BMS必然会有与自身产品相匹配的定制化需求，我们认为整车厂将逐渐意识到 BMS 的重要性以及自主开发的必要性，对于 BMS 的研发参与程度会日益提升，未来的主要供货模好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖 式将由外包定制全套 BMS 软硬件的模式，向合作开发的模式转变，即由具备专业生产与制造能力的第三方厂商提供 BMS 硬件，而由整车厂深度参与合作开发底层与应用层软件。例如上汽已经与 CATL 合作建厂，其中 PACK 方面由上汽占股 51%，并

42、明确表示上汽所有的新能源车都会用自己的 BMS 电池管理系统。从技术的角度看，目前整车厂在 BMS 领域的主要劣势在于“算法+硬件”体系下的技术积累较薄弱，但是随着技术的升级、研发的投入以及技术的扩散，技术壁垒将被逐渐打破。在软件层面，原有的基于电池模型的算法体系对于电池特性和状态估计算法的理解深度要求较高，因而电池厂和专业 BMS 厂商具有先发优势，但是整车厂作为电池包在全生命周期内的责任主体，掌握着电池最核心的运行数据，随着其对数据、人才和研发经验的积累，在未来基于数据的管理体系下将逐渐弥补与另两方在软件层面的差距；在硬件层面，随着国标的发布以及整车厂对功能安全的日益重视，具备丰富硬件开发

43、经验和完善的开发、测试和生产体系的专业 BMS 厂商在未来几年仍具有优势，同时在未来的主动式管理技术体系下，其在主动管理电路开发上的技术积累将发挥作用。但是在当前人才流动较为频繁的环境下，由于核心员工流失导致技术壁垒被打破的风险较高，因此对专业 BMS 厂商来说，扩大业务范围至储能等领域，同时深度绑定整车厂客户才是最优选择。综上所述，我们认为随着 BMS 的重要性日益提升，整车厂对于 BMS 开发的参与度将提升，由第三方提供硬件，由整车厂合作研发软件的模式将成为趋势。随着未来技术体系的升级以及技术的扩散，主动式管理技术壁垒将逐渐被打破，掌握数据的整车厂商，以及与之深度绑定且具备数据服务能力的专

44、业 BMS 厂商将能够占据有利位臵。4.投资建议 对于 BMS 市场，我们建议关注两个档次：第一档，最优，为 BMS 核心半导体器件供应商，包括 MCU 和采样 IC，其中 MCU主要企业有英飞凌、恩智浦半导体等，采样 IC 主要企业有亚德诺(ANALOG)（2016 年收购凌特半导体）、德州仪器、美信集成产品等。第二档，次之，为独立的 BMS 供应商，其与整车厂联合开发算法，负责硬件产品生产，国外主要企业有法可赛（Ficosa）等，国内主要企业有安徽贵博（2018 年被科大国创300520.SZ收购）、科列技术832432.OC等。4.1 科大国创 收购贵博新能，成功切入 BMS 市场。科大

45、国创是一家专业从事软件与 IT 技术研究与产品开发的高新技术企业。公司于 2018 年 9 月披露重组草案，拟收购安徽贵博新能科技有限公司（简称贵博新能）100%股权，交易价格 6.91 亿元。公司还将为本次重组募集配套资金不超过 1.95 亿元，净额将用于 3 个项目，分别为“新能源汽车电池管理系统产业化建设项目”、“新能源汽车电池管理系统研发中心建设项目”和“新能源汽车核心控制器检测试验中心建设项目”。贵博新能是一家专业新能源汽车 BMS 供应商，致力于成为以电池管理系统为核心的新能源汽车电源系统总成提供商。其自主研发的 BMS 产品累计装车量超过 6 万台，主要客户为奇瑞新能源，应用于其

46、各系列车型，如奇瑞 EQ，小蚂蚁等。忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃 图28 奇瑞新能源销量情况 资料来源：乘联会，海通证券研究所 图29 奇瑞小蚂蚁 资料来源：奇瑞新能源官网，海通证券研究所 贵博新能作出业绩承诺，2018 年度、2019 年度和 2020 年度扣非净利分别不低于4000 万元、5000 万元、6000 万元，3 年累计承诺净利润 1.5 亿元。通过此次交易，科大国创成功切入新能源汽车 BMS 市场，实现产品结构优化。图30 科大国创近五年营业收入与同比增速 资料来源：公司年报（2016-2017），2018 年半

47、年报，海通证券研究所 图31 科大国创近五年归母净利润及同比增速 资料来源：公司年报（2016-2017），2018 年半年报，海通证券研究所 风险提示。客户集中风险。新能源补贴力度下滑风险。系统性风险。4.2 科列技术 掌握 BMS 核心技术，营收下滑前景堪忧。科列技术主要从事电动汽车 BMS 的研发和销售，产品主要应用于纯电动客车、混合动力客车、纯动力乘用车等。公司于 2015年挂牌新三板。图32 科列技术近五年营业收入与同比增速 资料来源：公司年报（2015-2017），2018 年半年报，海通证券研究所 图33 科列技术近五年归母净利润及同比增速 资料来源：公司年报（2015-2017），2018 年半年报，海通证券研究所 公司在主动均衡等 BMS 核心前沿技术上具有较强的研发实力，由于成立较早，在人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行 前几年具有先发优势。公司产品净利润自 2015 年起呈下降的态势，主要原因是市场竞争激烈，产品价格大幅下降，导致毛利率下滑，以及客户不稳定等。风险提示。新能源补贴力度下滑风险。市场份额大幅下降风险。5.风险提示 1.新能源汽车市场发展不及预期；2.国家政策退坡导致利润下滑；3.贸易战导致核心芯片价格上涨，成本上升；