8.電池管理系統(tǒng)
鋰電池在加熱、過(guò)充/過(guò)放電流、振動(dòng)、擠壓等濫用條件下可能導(dǎo)致電池壽命縮短以致?lián)p壞，甚至?xí)l(fā)生著火、爆炸等事件，因此安全性問(wèn)題成為動(dòng)力鋰電池商業(yè)化推廣的主要制約因素。安全型、低成本、長(zhǎng)壽命鋰離子電池的安全標(biāo)準(zhǔn)、安全評(píng)價(jià)方法、電池制造過(guò)程的安全與可靠性控制以及通過(guò)正負(fù)極材料、電解質(zhì)與隔膜優(yōu)選改善電池安全與可靠性是實(shí)現(xiàn)確保大型動(dòng)力鋰離子電池安全可靠，實(shí)用化的關(guān)鍵。管理系統(tǒng)作為電池保護(hù)和管理的核心部件，不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長(zhǎng)使用壽命，作為電池和車(chē)輛管理系統(tǒng)以及駕駛者溝通的橋梁，電池管理系統(tǒng)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)性能起著越來(lái)越關(guān)鍵的作用。
電池管理系統(tǒng)與電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池緊密結(jié)合在一起，對(duì)電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行時(shí)刻檢測(cè)，同時(shí)還進(jìn)行漏電檢測(cè)、熱管理、電池均衡管理、報(bào)警提醒，計(jì)算剩余容量、放電功率，報(bào)告SOC&SOH狀態(tài)，還根據(jù)電池的電壓電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大行駛里程、以及用算法控制充電機(jī)進(jìn)行最佳電流的充電，通過(guò)CAN總線接口與車(chē)載總控制器、電機(jī)控制器、能量控制系統(tǒng)、車(chē)載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。
特斯拉獨(dú)特的分層電池管理系統(tǒng)將解決方案落實(shí)到每個(gè)電池單體，逐層監(jiān)控，要求每個(gè)層次的觀測(cè)指標(biāo)都達(dá)到其設(shè)定的安全范圍，這樣的管理方式十分類(lèi)似于國(guó)有銀行的風(fēng)險(xiǎn)控制體系。除了在硬件上實(shí)施分層管理，特斯拉更強(qiáng)大的是其成熟的反饋～協(xié)調(diào)軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)中的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是特斯拉公司在長(zhǎng)期試驗(yàn)過(guò)程中積累下來(lái)的，也是其他公司難以在短期內(nèi)模仿的。
特斯拉選取的電池解決方案需要解決的主要問(wèn)題有3個(gè)：1、保證電路中電流穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)，防止局部過(guò)熱引起18650電池的自燃；2、保證每個(gè)電池均在安全電壓內(nèi)工作，控制電荷平衡；3、減少外部沖擊對(duì)電池的影響。其他的問(wèn)題還包括保證合適的濕度、煙霧濃度等。下面我逐層分析特斯拉的電池管理系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)分層管理的。
第一層：電池單體。電池單體是特斯拉安全任務(wù)落實(shí)的基礎(chǔ)。每節(jié)電池都內(nèi)置熱敏電阻（PTC），電流阻斷器（CID），壓力測(cè)試閥和耐高溫、穩(wěn)定性好的表層。熱敏電阻的電阻在溫度升高后迅速增大，減少電路內(nèi)電流，降低電路內(nèi)溫度；電流阻斷器在外部的壓力增大時(shí)，斷開(kāi)電池與系統(tǒng)的連接，保證電路在非正常條件下的安全。
第二層：電池brick。電池的并聯(lián)過(guò)程中，每個(gè)并聯(lián)單元都配有保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)和電子集成器，整個(gè)電路與集電器相連。保險(xiǎn)絲在電流過(guò)大時(shí)，會(huì)立刻熔斷，確保安全。集電器的作用是監(jiān)控電池單體的電荷量，確保不會(huì)某個(gè)電池因充放電或在溫度異常的情形下出現(xiàn)電荷量過(guò)高、過(guò)低的現(xiàn)象。當(dāng)上述情況發(fā)生時(shí)，繼電器會(huì)幫助電池轉(zhuǎn)移電荷，達(dá)到電池單體間電荷的平衡。當(dāng)電池發(fā)生異變時(shí)，單個(gè)電池電路上的電子集成器就會(huì)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，隔離該電池。
第三層：電池sheet。每個(gè)電池sheet層面上都配有電池監(jiān)控板（BMB）和冷卻系統(tǒng)。電池監(jiān)控板主要負(fù)責(zé)監(jiān)控每個(gè)電池brick的電壓、溫度、電流、濕度和整個(gè)sheet的電壓，確保其穩(wěn)定輸出；冷卻系統(tǒng)由一根環(huán)繞各電池單體的冷凝管構(gòu)成，冷卻液使用的是50%的乙二醇溶液，這是一種常見(jiàn)的抗凍劑，兼具散熱和保溫功能（凝固點(diǎn)是零下37.9度）；每個(gè)電池brick之間都配有保險(xiǎn)絲，防止電流過(guò)大。
第四層：電池包及整車(chē)。電池包層面上設(shè)置BSM系統(tǒng)（BatterySystemMonitor），用以監(jiān)控整個(gè)電池包的工作環(huán)境，其中包括電池包的電流、電壓、溫度、濕度、方位、煙霧等指標(biāo)；更上一層，整車(chē)層面上設(shè)置VSM（VehicleSystemMonitor），用以監(jiān)控BSM。
其他方面：為電池管理系統(tǒng)配備CANbus，用于連接控制系統(tǒng)和傳感器，其最大的優(yōu)點(diǎn)是僅僅用1～2根線就能傳輸大量的數(shù)據(jù)；車(chē)體還偵測(cè)加速度、對(duì)地角度、電池包上的煙霧、濕度、水分等指標(biāo)，并反饋給電池管理系統(tǒng)，從而調(diào)節(jié)電池包內(nèi)的環(huán)境；高壓觸點(diǎn)全在密封件內(nèi)，只能用專(zhuān)用工具才能打開(kāi)。
8.1電池管理系統(tǒng)部分重點(diǎn)個(gè)股
均勝電子：公司目前擁有資產(chǎn)包括子公司寧波均勝股份、長(zhǎng)春均勝、華德塑料、華德奔源以及德國(guó)普瑞等，產(chǎn)品主要是三大類(lèi)：汽車(chē)電子、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)功能件和內(nèi)外飾功能件。
德國(guó)普瑞成立于1919年，總部位于德國(guó)薩勒河畔的巴特諾伊施塔特，擁有長(zhǎng)達(dá)93年的電子產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，于1988年進(jìn)入汽車(chē)電子領(lǐng)域。德國(guó)普瑞的產(chǎn)品包括空調(diào)控制系統(tǒng)、駕駛員控制系統(tǒng)、電子控制單元及儀表、傳感器、創(chuàng)新自動(dòng)化生產(chǎn)線。其中空調(diào)控制系統(tǒng)和駕駛員控制系統(tǒng)是目前最主要的產(chǎn)品。作為全球領(lǐng)先的高端汽車(chē)電子控制面板及模塊供應(yīng)商，德國(guó)普瑞的客戶(hù)涵蓋全球所有的高端車(chē)型生產(chǎn)廠商，包括奔馳、奧迪、寶馬、通用、福特等
同時(shí)，德國(guó)普瑞向?qū)汃Ri3純電動(dòng)汽車(chē)提供電池管理系統(tǒng)，是國(guó)內(nèi)第一家向?qū)汃R公司提供電池管理系統(tǒng)的汽車(chē)零部件企業(yè)。普瑞為寶馬i3純電動(dòng)汽車(chē)研制了兩種電子控制器～～電池管理單元和電芯監(jiān)控傳感單元。這兩種控制器的任務(wù)是通過(guò)給高壓電池進(jìn)行均勻的充電來(lái)保證電池的最佳性能。駕駛過(guò)程中，電力下降以及由制動(dòng)和充電引起的電力上升，使電池處理處于持續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，電池單體通常會(huì)因老化程度和容量的差異在充電中顯示出不同的電壓水平。因此，電芯監(jiān)控傳感器對(duì)每一個(gè)電池單體的電壓和溫度都會(huì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。電池管理單元對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而對(duì)不同的電荷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此保證電池的最佳性能。除了寶馬i3外，純電動(dòng)寶馬ActiveE、像寶馬新混合動(dòng)力5系列和電動(dòng)摩托車(chē)BMWCevolution也采用了普瑞的技術(shù)。
目前電池管理系統(tǒng)占德國(guó)普瑞的收入比重較小，我們認(rèn)為由于公司在電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)上具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，隨著電動(dòng)汽車(chē)的推廣，公司電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域擁有廣闊的市場(chǎng)空間。預(yù)計(jì)公司2013～2015年EPS分別為0.47、0.68和0.79元，維持“增持”評(píng)級(jí)。
不確定性分析：下游訂單疲弱。
德賽電池：全球?qū)I(yè)的鋰電池電源管理系統(tǒng)（BMS）解決方案服務(wù)商，成長(zhǎng)潛力巨大。
1、產(chǎn)品和技術(shù)（BMS）：BMS（BATTERYMANAGEMENTSYSTEM）電池管理系統(tǒng)是電池與用戶(hù)之間的紐帶，為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。隨著電池管理系統(tǒng)的發(fā)展，也會(huì)增添其它的功能。核心針對(duì)不同類(lèi)型的電池特性差異、串并聯(lián)、存儲(chǔ)能量差異、壽命差異、電池電量估算困難等安全性問(wèn)題。除了專(zhuān)業(yè)技術(shù)之外，也對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)管控要求非常高，也代表了公司的壁壘。
2、公司下游應(yīng)用廣泛，擁有小中大的完整BMS解決方案。公司是鋰電池BMS系統(tǒng)和封裝市場(chǎng)龍頭，產(chǎn)品包括電源管理系統(tǒng)和電池封裝業(yè)務(wù)兩大塊，下游應(yīng)用分三類(lèi)：
2.1、微小型（藍(lán)微電子）BMS及封裝主要應(yīng)用在消費(fèi)電子電源應(yīng)，屬于高端領(lǐng)域市場(chǎng)占有率全球領(lǐng)先；致力于成為全球鋰電池電源管理解決方案服務(wù)商，與三星、索尼、蘋(píng)果、百得、寶時(shí)得等國(guó)際一流消費(fèi)電子企業(yè)建立穩(wěn)固合作關(guān)系。
2.2、中型主要是電動(dòng)工具電池模組，電動(dòng)工具分兩類(lèi)，一是室內(nèi)，一般為3～5個(gè)電芯；另一個(gè)是戶(hù)外，一般為10～30個(gè)電芯。公司是三星SDI電動(dòng)業(yè)務(wù)的核心供應(yīng)商；2.3、大型領(lǐng)域（參股公司億能電子）主要針對(duì)新能源汽車(chē)領(lǐng)域，公司BMS產(chǎn)品性能領(lǐng)先、可靠性高，已經(jīng)批量生產(chǎn)。產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、天津達(dá)沃斯論壇等國(guó)際性重大活動(dòng)的純電動(dòng)公交大巴，北汽、長(zhǎng)安、東風(fēng)、福田、廣汽、江淮、金龍等國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠的商用車(chē)、乘用車(chē)中，與中信國(guó)安盟固利、中航鋰電、普萊德、天津力神等知名電芯廠開(kāi)展了廣泛合作，產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試和汽車(chē)廠的試用，實(shí)現(xiàn)批量供貨。
3、公司成長(zhǎng)性。公司在高端消費(fèi)電子領(lǐng)域牢牢的占據(jù)龍頭地位，產(chǎn)品有從手機(jī)向平板、筆記本電腦的品類(lèi)擴(kuò)張潛力，也有從國(guó)際一線廠商向二三線消費(fèi)電子廠商擴(kuò)張的潛力；在電動(dòng)工具領(lǐng)域，鋰電芯的使用目前在全部鋰電芯市場(chǎng)份額中排在第三位，僅次于智能手機(jī)和移動(dòng)電腦，市場(chǎng)足夠大；在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域，伴隨國(guó)內(nèi)霧霾成為常態(tài)，國(guó)內(nèi)環(huán)保意識(shí)的興起，未來(lái)電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)將飛速發(fā)展，目前僅僅是導(dǎo)入期，而且汽車(chē)市場(chǎng)的單品價(jià)值更大。
4、業(yè)績(jī)分析。我們預(yù)測(cè)未來(lái)2年公司銷(xiāo)售收入成長(zhǎng)性在35%左右，考慮到公司毛利率的下滑，我們穩(wěn)健預(yù)測(cè)公司2014和2015年每股收益分別為1.95和2.64元，考慮到公司在中大型BMS解決方案的滲透能力，我們認(rèn)為可以給予2014年動(dòng)態(tài)33倍左右的PE水平，給予64元的目標(biāo)價(jià)，“買(mǎi)入”評(píng)級(jí)。
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