储能锂电BMS产业发展工作指南

储能锂电BMS产业发展工作指南

推进电力体制改革，加快增量配电业务改革和电力现货市场建设，完善电力市场化交易机制，营造有利于储能产业发展的市场环境。引导地方根据《国家发展改革委关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》（发改价格规〔2018〕943号），进一步建立完善峰谷电价政策，为储能行业和产业的发展创造条件，探索建立储能容量电费机制，推动储能参与电力市场交易获得合理补偿。加强先进储能技术研发在国家重点研发计划中，着力加强对先进储能技术研发任务的部署，集中攻克制约储能技术应用与发展的规模、效率、成本、寿命、安全性等方面的瓶颈技术问题，使我国储能技术在未来5-10年甚至更长时期内处于国际领先水平，形成系统、完整的技术布局，在重要的战略必争技术领域占据优势，并形成新的具有核心竞争力的产业链。推动配套政策落地推进电力体制改革，加快增量配电业务改革和电力现货市场建设，完善电力市场化交易机制，营造有利于储能产业发展的市场环境。引导地方根据《国家发展改革委关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》（发改价格规〔2018〕943号），进一步建立完善峰谷电价政策，为储能行业和产业的发展创造条件，探索建立储能容量电费机制，推动储能参与电力市场交易获得合理补偿。加快推进储能标准化会同有关部门，出台《关于加强储能标准化工作的实施方案》，建立储能标准化协调工作机制，协调解决储能标准化工作中的重大问题。健全储能标准化技术组织，建立与国际接轨、涵盖储能系统与设备全生命周期，相互支撑、协同发展的标准体系。开展重点储能技术标准研制，推进储能技术创新与标准化协同发展，提高标准质量。提升我国储能标准国际影响力。各牵头部门要按照职责分工抓好各项任务措施细化落实。国家能源局会同各有关部门进一步加强沟通协调，切实形成工作合力，扎实稳妥推进储能技术与产业发展。各地方要结合本地实际，与牵头部门加强对接，细化任务措施，扎实推动《指导意见》等已明确的政策措施及本行动计划落地见效。各地方能源行业主管部门牵头做好统计与信息反馈工作，每年12月向国家能源局上报落实《指导意见》及本行动计划的情况。过程中有关重大事项请及时反馈国家能源局及有关牵头部门。电池安全管理行业的界定（一）电池安全管理系统的作用及定位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。（二）电池安全管理系统分类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。（三）电池安全管理行业产业链行业产业链上游为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，芯片主要生产厂商有德州仪器（TI）、意法半导体（ST）等厂家；在BMS产业链下游，系统集成商主要包括高新兴、力维智联、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，电源厂家主要包括维谛集团（Vertiv）、埃克塞德（Exide）、伊顿（Eaton）、施耐德（Schneider）、南都电源、中恒电气等。（四）电池安全管理项目与目的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。规范电网侧储能发展围绕电网侧储能，会同地方能源主管部门，组织相关咨询机构和电力企业，明确电网侧储能规划建设原则，研究项目投资回收机制，规范引导电力系统储能健康有序发展。按照《指导意见》要求，结合地方实际情况指定地方备案机关，督促地方备案机关建立备案流程、出台相关规定，指导企业进行储能项目备案。电池安全管理行业进入壁垒（一）电池安全管理行业技术壁垒电池安全管理行业为知识与技术密集型行业，涉及电池管理技术、自动控制技术、电力电子技术和通信技术等多个技术领域，需要大量专业知识和经验沉淀，具备较高的技术壁垒，其中软件算法以及软硬件结合系核心竞争要素。由于电池安全管理系统需应对复杂的工况，运行时电磁环境复杂，特别是高频UPS逆变产生的高次谐波电流叠加到电池之上，严重干扰BMS精确监测电池内阻、电压、SOC及SOH等关键技术指标，产生大量误告警，导致BMS无法正常工作。而在强干扰环境下准确测量微欧级的电池内阻，对硬件电路抗干扰设计与软件滤波算法提出巨大挑战，BMS厂家需大批量、长周期的项目现场验证，方有可能找到有效的解决方案。国内较多BMS厂家由于无法解决干扰问题，最终退出市场或局限于部分特定领域应用。此外，由于产品下游应用领域广泛，只有具备长期的产品技术研发及服务经验，企业方可应对不同客户差异化需求。因此，新进入者短期内无法突破关键技术，难以形成竞争力，行业内掌握核心技术和先进工艺的企业建立起较高的技术壁垒。（二）电池安全管理行业品牌及客户壁垒对于电池安全管理行业，稳定性和安全性是客户选定供应商的关键标准之一，项目运行经验和过往成功案例是客户选择供应商的重要参考。尤其是数据中心等领域，对于电池安全管理产品的质量、性能及监测准确性有着较高要求，对供应商进入体系有着严格的把控，一般进入下游客户的供应商体系需要较长的时间；另一方面，一旦双方建立了合作关系，下游客户通常会选择与供应商长期合作，以避免频繁更换供应商带来的运营风险。此外，基于全方面的售后服务支持体系，行业先进入者与下游客户之间构建了较为牢固的合作纽带，进一步增强客户粘性。因此，品牌建设以及客户资源需要企业较长时间的积累和持续维护，对于缺乏稳定客户基础的新进者，行业存在品牌及客户壁垒。（三）电池安全管理行业生产规模壁垒电池安全管理行业具有一定的规模壁垒。一方面，生产规模较大的企业在生产效率及运营管理等方面可以更好发挥规模效应，在原材料采购和客户谈判等方面具备一定的议价能力，保证产品在市场上的竞争力；另一方面，下游客户对于BMS供应商的供货稳定性、安全性、时效性等方面有较高要求，小规模企业进入下游客户合格供应商体系的难度较大。因此，行业新入企业面临一定的生产规模壁垒。（四）电池安全管理行业人才壁垒电池安全管理行业具有一定的人才壁垒。行业内企业的研发和销售经验积累需要兼备高水平专业技术和行业经验的复合型人才。对于行业新进入企业而言，核心技术人员与销售人才的培训需要时间以及项目经验的大量积累。因此，行业内核心技术与销售团队专业水平领先、长期稳定的企业树立起较高的人才壁垒。提升储能安全保障能力建设在电源侧研究采用响应速度快、稳定性高、具备随时启动能力的储能系统，提高机组运行稳定性和故障快速恢复能力，在电厂全厂失电的情况下实现发电机组黑启动。在电网侧研究采用大容量、响应速度快的储能技术，抑制因系统扰动导致的发电机组振荡，在短时间内提供足够的有功功率动态支撑，降低系统崩溃的风险。开展储能保障电力系统安全示范工程建设电网侧，储能应急电源在严重自然灾害下作为保底电源，提高电网故障恢复速度，打造局部坚强电网，提升电网防灾抗灾能力。用户侧，开展重要用户储能应用示范工程建设，减少电能波动，提升供电质量。当电网供电不足或遇到其他特殊情况时，储能为用户提供应急电源，保证重要用户稳定不间断供电。推进储能与分布式发电、集中式新能源发电联合应用鼓励和支持负荷侧储能发展，探讨储能与分布式发电相结合，建设分布式能源系统，实现可再生能源就地就近消纳利用。以提升用户侧可再生能源就地消纳能力为目标，以相关可再生能源示范区规划实施为依托，在条件具备地区，鼓励实施可再生能源+储能项目。研究探索信息技术、人工智能等前沿科技与可再生能源、储能领域的融合。推进集中式新能源发电与储能的技术应用，结合电力现货市场建设，以降低新能源发电出力随机性为目的，引导和支持开展与集中式新能源发电协调的储能技术推广应用。电池安全管理行业市场需求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。（一）电池市场发展情况1、铅蓄电池行业发展情况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。铅蓄电池产业是我国国民经济的重要组成部分，与工业、交通、通信、金融、国防、航海航天、新能源储能等方面的发展与利益密切相关，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。2、锂电池行业发展情况锂电池具有高能量、低消耗、无记忆效应以及自放电小、内阻小等优点，广泛应用于储能、消费电子及新能源汽车等领域。2015年以来，得益于国家政策对电动汽车、电动轻型车等新能源交通工具产业的大力支持，锂电池市场保持高速增长。（二）数据中心成为电池安全管理行业主要增长点在信息技术快速发展的背景下，数据中心作为各行各业的关键基础设施，为我国经济转型升级提供了重要支撑。随着以云计算、5G、大数据、物联网等为代表的新一代信息技术高速发展，将产生巨大的数据流量，对数据运算、存储和数据安全的要求逐渐提高，数据中心建设的大量需求应运而生。数据中心建设已成为云计算、互联网、通信、金融等行业建设热点，大型、超大型的数据机房不断涌现，以及在5G及移动互联网时代，伴随着新基建浪潮以及信息化和智能化技术的高速发展，我国数据中心产业将迎来巨大的市场发展机遇。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。（三）轨道交通领域电池安全管理市场快速增长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。（四）移动通信行业快速发展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。（五）金融领域应用场景广泛，市场开发潜力较为可观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、证券、期货、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。（六）工业应用领域后备电源需求稳步增长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。（七）储能锂电BMS市场具有快速增长潜力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，改变电能生产、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