電池管理系統(BMS)已成加速電動車(EV)普及上路的關鍵。電動車鋰電池模組動輒串聯上千個電池芯,對充放電安全管理帶來極大挑戰,業界競相投入開發BMS已成大勢所趨。其中,優力國際(UL)將於2012~2013年提出專為檢視BMS效能及穩定性的標準草案,加速電動車發展。
UL亞洲區諮詢事業發展經理陳立閔表示,BMS將成為電動車領域新興商機,吸引眾家業者競逐。 |
UL亞洲區諮詢事業發展經理陳立閔表示,鋰電池模組安全性及使用壽命仍有疑慮,且失效或起火問題層出不窮,將影響消費者購買電動車的信心,從而延緩整體市場普及速度。因此,須制定一套完整的BMS標準,檢視並確保鋰電池模組的安全無虞,以消弭業界疑慮。
陳立閔透露,UL除已針對鋰電池芯(UL 1642)、模組(UL 2054),以至於車用鋰電池組(UL 2580)訂定專屬認證標準;配合BMS發展腳步如火如荼,UL也將根據業界合作夥伴的產品雛型,進一步研擬符合車規要求的BMS規格,並可望於2012~2013年釋出初版規範,藉以協助電動車開發商確保電池性能,達成電動車使用壽命至少長達10年的任務。
鋰電池組係電動車的動力心臟,造價約占整車40%成本,重要程度不言而喻。不過,現階段鋰電池安全性則令人卻步,包括過度充電、震動、壓擠、電極錯位,以及絕緣層設計不當等,均是造成起火或爆炸的潛在危機。所以,須以BMS做為模組失效的最後一道防線,隨時監測個別電池芯流經電流及使用狀態,嚴防過充情形,並於意外狀況當下隔離失效電池芯,避免影響擴大。
陳立閔進一步解釋,平均一台電動車的鋰電池模組係由上千顆鋰電池串聯與並聯而成,即使業者製造出超越百萬分之一不良率的高品質電池芯,若無良善BMS系統,失效機率仍將攀升至千分之一以上;同時,電動車還須克服嚴峻氣候考驗,並具備因應突發意外的能力,此即突顯透過BMS提供備援及隔離機制的重要性。否則,電動車一失去電力便形同廢鐵,且未被阻斷的電流持續在模組中流竄,更將引爆諸多潛在危機。
由於電動車產業環環相扣,涉及層面從政府政策、金融體系、檢驗標準化至充電系統等,但最核心的重點仍圍繞在安全議題。陳立閔認為,待BMS規範成形,UL的鋰電池標準陣容將更加齊全,有助車用電子供應商、鋰電池模組廠及整車廠鎖定各個鋰電池組安全設計環節進行優化,如此一來,除能加速產品上市速度,更可在安全性大幅提高之下,讓電動車的生態系統更趨完備。
事實上,為保障電動車鋰電池組的品質及可靠度,UL已於2011年定出新版UL 2580規範,並已獲美國國家標準局(ANSI)納為電動車測試標準。其測試項目包含電池芯與小型串並聯電池模組的短路測試、異常充電、強制放電測試,以及擠壓、衝擊等機械測試項目,將可全方位驗證模組可靠度。