BMS即電池管理系統（Battery Management System），是指能對電池包進行實時監控和管理，防止電池出現過充、過放、過壓、過流、過溫的情況，從而延長電池使用壽命、保護其使用安全的系統。目前，基本上所有使用鋰電池的終端，都需要安裝BMS進行電池保護，已漸成剛需。

最近，芯八哥“走進產業鏈”欄目記者采訪了國內領先的BMS廠商—華泰半導體市場銷售副總葛景源。探討在新能源時代BMS景氣度高企的背景下，當前華泰半導體企業的發展情況以及對行業未來發展的展望。

3~28串純硬件BMS保護芯片作為主打產品，月出貨量已達數百萬顆

據了解，華泰半導體成立于2014年，是一家專注于BMS、信號鏈的解決方案提供商。近年來，公司的發展勢頭愈發亮眼，其產品已經打入眾多知名企業的供應鏈體系，并且得到了下游客戶的高度認可。

“華泰自成立起，便致力于向全行業提供先進的多串數BMS保護技術與方案。經過長達八年的發展，目前多串數BMS保護芯片、工業級模擬信號鏈芯片及電源芯片三大產品線量產產品已經超過百余款，廣泛應用于新能源儲能、工業儀器儀表、智能家電、助力車等行業，累計出貨量已經達到上億顆?！?葛景源向芯八哥記者介紹道。

華泰半導體產品主要應用場景

資料來源：華泰半導體

按照鋰電池數量的不同，BMS芯片可以分成不同的品類與應用場景。其中1-4節的鋰電池BMS芯片，對應的終端是耳機、手機、PC等消費電子產品；4-14節則對應的是動力型小家電、電動工具和助力車產品；14-20節更多對應的則是小型儲能、通訊基站產品，而大型儲能、新能源汽車等采用幾十到上百節電池串聯，需要多個BMS系統通過某種拓撲結構（比如菊花鏈）進行管理。

基于豐富的BMS產品開發經驗，在純硬件保護芯片領域，華泰半導體能夠根據客戶不同應用場景的需求提供行業領先的硬件保護方案。

葛景源表示：“華泰半導體是以BMS保護芯片起家的，早在2015年公司就發布了當時業界第一款7串的6017 BMS保護芯片，在當時的吸塵器市場積累了非常好的口碑。這些年來，公司通過不斷的產品研發與更新迭代，目前已經擁有4-28串帶均衡功能的保護芯片、3-14串不帶均衡功能的保護芯片和2-10串的二次保護芯片等多系列BMS產品?！?/span>

在均衡保護IC方面，華泰擁有4-7串可面向掃地機、吸塵器、洗拖一體機、洗車機市場的HTL6305/HTL6307產品；8-10串的可面向平衡車、扭扭車、滑板車、儲能市場的HTL6310和12-14串的面向二輪車、儲能市場HTL6314產品。除此之外，公司還擁有可向大型儲能、基站儲能、電動汽車提供完整、可靠、成熟的單芯片16串-HTL6316、20串-HTL6320以及28串-HTL6328的解決方案。

以HTL6314為例，該系列產品支持過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過流保護（過流保護1&過流保護2）、短路保護、支持4個溫度點的過溫保護（充電高低溫&放電高低溫）等功能。此外，該芯片還集成了被動均衡功能，可以通過外部擴展均衡電路增加均衡電流，以提高其均衡能力。

華泰半導體HTL6314產品

資料來源：華泰半導體

在非均衡保護IC方面，華泰發布新一代的3-5串的HTL6055/6054/6053，可向電動工具、園林工具、吸塵器、洗車機市場提供高競爭力的保護方案；而6-7串耐高壓 0V禁止充電保護的HTL6046/6047與0V可以充電保護的HTL6036/6037可向吸塵器、掃地機、洗拖一體機提供解決方案；此外，公司10串的HTL60410與13串的HTL60413可面向助力車與儲能市場提供優質的硬件保護方案。

以605X系列BMS芯片為例，該系列芯片以“穩定、精簡、低耗”為開發理念，聚焦為時下熱門的電動工具市場帶來高可靠、高性價比的3-5串BMS產品。其中，在低耗節能方面，605X系列芯片正常工作狀態下功耗不超過20uA，休眠狀態下，內部所有電路停止工作，功耗低于1uA；在高可靠性方面，605X系列芯片集成溫度保護功能，在充電高溫、低溫和放電高溫、低溫時均可保護；在靈活穩定方面，605X系列芯片集成高精度的充放電過流保護，支持充、放電過流及高低溫獨立調節，適用于放電電流大的電動工具；在性價比方面，605X系列芯片堅持以薄利多銷的形式開拓市場，為客戶提供物超所值的產品。

“作為當前階段的主打產品，純硬件保護BMS每個類型的芯片我們都計劃做三代，去不斷更新迭代以形成我們較強的產品競爭力。” 葛景源說道，“從出貨量來看，我們目前7串以下的低串數BMS出貨每個月都有好幾KK，而7串及以上BMS的月出貨量也已經達到KK級別?！?/span>

二次鋰電保護芯片行業口碑較好，新產品AFE芯片已推向儲能等高增長市場

業內周知，由于鋰的特性較為活潑，很容易引起燃燒或者爆炸，在安全性上相對不是非常穩定。因此，電池模組廠商或是終端廠商在BMS設計上，都十分強調保護措施。

雖然BMS具有量測電池電壓的功能，防止或避免電池過放電、過充電、過溫等異常情況出現，但是如果BMS自身出現故障，電池就會處于一個毫無保護的狀態，因此需要對BMS系統做二次保護裝置，而二次鋰電保護芯片就相當于給電路加了個雙保險。

據華泰半導體透露，目前公司已經推出了2~10串BMS二次保護芯片，能夠覆蓋市面上絕大部分雙重保護及認證應用需求。

葛景源指出：“我們的二次保護芯片主要是針對有雙保險功能需求以及需要部分出口安全認證需求的應用場景。經過多年的發展，我們已經擁有行業最全的單芯片二次保護產品線，共涉及4個系列：2-4串HTL6214、3-5串HTL6215、5-7串的HTL6217和8-10串的HTL6218。其中HTL6214、HTL6215可廣泛應用于移動電源、小儲能、掃地機等應用場景；HTL6217可應用于掃地機、吸塵器、洗地機等場景；而HTL6218則應用于車機類市場，為其提供雙重保護功能。”

BMS二次保護芯片示意圖

資料來源：華泰半導體

以HTL6217為例，該產品能夠針對各節電池的高精度電壓提供過充電電壓檢測、過充電滯后電壓檢測等功能。跟日系競品對比，該產品過充檢測延時靈活多選；而跟國產競品對比，該產品自耗更低。由于具有較好的產品特性，對于高串數電池的應用，例如13串的電動自行車，16~21串的電動摩托車，都可通過級聯HTL6217的方式來實現。

“華泰半導體二次保護芯片現在主要的客戶是均是行業知名的PACK廠和板廠。出貨量上，在去年出貨量最大的是6~7串二次保護芯片，而8~10串的新品剛出來不久，目前正在客戶導入當中。” 葛景源表示，“憑借較高的可靠性和優于同行的性價比，華泰的二次保護芯片已經在行業內積累了較高的品牌價值和口碑?！?/span>

當全球的目光越來越關注新能源鋰電池時，人們對鋰電池組使用的安全性、可靠性、智能化提出了更高的要求。而傳統的普通的純硬件鋰電池保護系統已不能滿足這些要求，在這種情況下AFE(純數字輸出的模擬前端)芯片應運而生。

經過長達3年的研發，華泰半導體在近期推出了AFE模擬前端系列芯片首款產品HTL8616，以滿足工業/家用儲能、電動二輪車及部分智能清潔、園林工具市場不斷增長的需求。

華泰半導體HTL8616產品

資料來源：華泰半導體

葛景源指出，HTL8616內置高精度的ADC模塊，可實現高精度的電壓、電流、溫度采樣與高精度的電量計算和顯示。同時，該產品耐高壓和抗浪涌能力強，兼容純硬件保護，集成多重保護機制。公司除了目前已經發布的支持3-16串的HTL8616外，還將于2023年發布支持3-5串的AFE HTL6805以及支持6-8串的HTL6808，可向智能清潔類、家用便攜儲能市場提供有絕對競爭力和性價比的AFE解決方案。

BMS國產替代加速，華泰車規級BMS產品即將在2023年推出

受益于工控、儲能、新能源汽車等行業的快速發展，近年來BMS市場規模迎來快速增長。

據前瞻產業研究院的數據，2021年全球BMS市場規模預計為65.12億美元，至2026年預計可達131億美元，CAGR為15%。我國BMS 2021年市場需求規模為100億元，未來隨著電動汽車市場規模擴大和電池效率要求提高，BMS市場規模有望實現穩定增長。

資料來源：前瞻產業研究院

應用方面，BMS下游應用主要包括消費電池（3C數碼）、動力電池（電動車）和儲能電池（國防軍工、可再生能源、通訊、醫療健康等）等領域。其中動力電池應用占比達54%，消費電池占比22%，儲能及其他電池占比24%。

競爭格局方面，從BMS的主要玩家來看，主要包括三類市場參與者。一是以比亞迪、特斯拉、吉利、北汽、小鵬為代表的整車廠；二是以寧德時代、欣旺達、德賽電池、中航鋰電、國軒高科代表的電池廠商；三是以德州儀器、亞德諾、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導體、科列技術、超思維、協能科技、華泰半導體、矽力杰、圣邦股份、杰華特、賽微微、中穎電子等為代表的半導體芯片原廠。三類企業各具特色，從不同角度進軍電池管理領域。雖然整車廠和電池廠目前仍占有較重要的地位，但是在行業技術提升和專業化分工帶來的成本下降的共同驅動下，專業第三方未來優勢有望更加突出。

葛景源表示：“BMS是一個多元化市場，目前國內自給率不足10%，在巨大的市場面前，整車廠、電池廠、芯片廠商都想抓住機會。公司目前BMS產品線共涉及工業級純硬件保護方案、模擬前端AFE方案和車規級模擬前端AFE方案。其中，在車規級AFE方案主要的競爭對手為TI、ADI、瑞薩等國際巨頭，工業級BMS主要的競爭對手是TI、羅姆以及國內的芯唐、中穎等。相較于國外競爭對手而言，在近兩年在國產化替代的背景下，華泰產品線具有功能參數靈活可調、性價比高、穩定供貨的優勢；而與國內競爭對手相比，華泰市場靈敏度較高，能夠較早且積極的挖掘市場需求變化，結合自身較強的科研實力與資源儲備，較快推成出新，搶占新的市場高地?！?/span>

值得強調的是，雖然在消費電子和工業控制領域，市場上已經涌現出非常多的國產品牌電池管理芯片廠商，但在應用于新能源汽車的動力電池領域，BMS芯片仍舊依賴進口，國產芯片寥寥無幾。

芯八哥記者注意到，車規級BMS系統的核心芯片主要包括車規級BMS AFE、MCU、數字隔離通訊接口芯片等，其中BMS AFE芯片（模擬前端芯片）負責高精度電池電壓等信息采集，MCU微控制器芯片進行計算和控制，數字隔離通訊接口芯片則實現高低壓模塊間的電氣隔離功能。由于AFE芯片需要對高壓信號進行采樣，對芯片模擬性能要求高，需要采用高壓BCD工藝，而國內企業在這塊相對薄弱，具備車規高壓BCD設計能力和生產能力的企業很少之又少。在這一輪缺芯的背景下，恰逢新能源車銷量爆發，國內終端廠商、鋰電廠商都對芯片的國產替代有著強烈需求，市場需求非常大。

“車規級BMS芯片技術門檻高，認證周期長，從產品定義到成型至少需要3年時間，企業如果沒有長期的研發積累和大量的數據積淀，難以開發出真正滿足下游應用需求的BMS芯片?！?葛景源分析道，“經過團隊多年的研發，我們多款車規級BMS保護芯片、車規級信號鏈芯片目前已經進入驗證后期，預計將于2023年集中向全行業發布。”

為了加快發展的步伐，華泰半導體近年來不斷加大研發投入和創新，預計2021-2023年其研發費用將維持150%的速度增長，累計投入將超過3億元人民幣，遠超行業平均水平。此外，公司也積極加強與產業鏈上下游資源的合作，目前已經完成了A輪、A+輪近2億元的融資，其股東背景不乏臨芯投資、浦東科創、中興資本等知名的產業投資機構。

“公司目前正在進行B輪融資，通過知名投資機構的加持，可以幫助我們迅速的壯大?！备鹁霸礉M懷信心的說道，“未來3-5年，我認為仍將是BMS行業蓬勃發展的黃金期，也是華泰半導體快速發展的關鍵期。我們也希望借著這股東風做大做強，在2025年實現在資本市場上市的目標?！?/span>

結語

在BMS領域有三個山頭，一個是高串數的純硬件帶均衡BMS芯片，第二個是高串數帶電量BMS AFE芯片，第三個是面向汽車級的多節BMS芯片。目前，華泰已經攻占前兩個山頭，最難的車規級BMS產品也即將在2023年發布。屆時，華泰半導體將形成完整的BMS產品線版圖，成為國內首屈一指的BMS廠商。