欣旺达邓杰：BMS最新技术进展及发展

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从技术上我们需要在BMS做到两点，一方面是安全方面，从网络安全加密角度来说，第二种是功能安全。

本文为励展博览集团及NE时代于8月28-29日联合主办的 "第二届AWC2019新能源汽车关键元器件技术大会" 演讲嘉宾的现场实录。

演讲嘉宾：邓杰 欣旺达电动汽车电池公司系统研究院高级经理

演讲主题：BMS最新技术进展及发展

邓杰：我今天介绍三方面内容，一方面是对BMS公司介绍以及BMS介绍，因为今天标题起得有点大，是对BMS市场趋势，我会针对BMS客户需求端，看整车厂需要怎样的BMS，这也会影响到我们对BMS开发的厂商对它的理解。最后是针对欣旺达对BMS解决方案的介绍。

欣旺达成立于1997年，2018年营业额203亿，总部在深圳，现在在惠州和南京都有生产基地，在惠州有一个2000亩地新能源电池产能，南京有1000多亩地。总人数15000人。这是我自己的背景介绍，我之前从事BMS行业10年，最开始在航盛，之后加入欣旺达电子。

这是欣旺达的主要五块产业分布，左边是3C数码以及智能硬件产品，在手机模组行业里面，欣旺达占的市场优势非常明显，30%手机电池模组由欣旺达供应，之后是欣旺达电池分公司，有4个产品，现在主要做方形三元电池，磷酸铁锂和软包也有研发。第二块是BMS。第三块是模组。第四块是做PACK，模组和PACK我们也承接了组装代工业务，包括小鹏汽车的PACK50%由欣旺达代工。第三块业务是(网络业务储能)电网储能业务。第四和第五块业务是辅助业务，针对于我们需要很多生产工厂，我们自己有自己的智能生产工厂，制造智能硬件设备以及产线设备。第五是我们有普瑞赛思电池检测公司，和大众等很多主机厂正进行合作，帮他们测模组PACK。

BMS从2008年就开始研究，这个时候是功能性研发，真正转变是在2016年，大家可以看到我们分为V4.0P和V4.0I的平台，V4.0P是分布式的，V4.0I是集中式的，2019年3月份针对雷诺车型的BMS已经量产，系统能达到ASIL-C的等级，核心器件达到D等级。我们调研很多国际高端客户对BMS的需求。

大家可以看到，这是我总结两点BMS从技术上我们需要做的事情，一方面是安全方面，从网络安全加密角度来说，第二种是功能安全。我们可以看到BMS是一个端口，控制着我们的充放电，控制我们程序升级，从这个图上看到这三方面来说，对外接口很多，怎么样防止这种接口被黑客侵蚀掉，通过网络端口控制车辆，这其实是BMS可以做的事情，以及未来整车厂想让BMS发展的事情，现在我们也接到这方面的需求。不同于它的功能，是对纯粹网络安全的需求。第二方面是从功能安全要求来说，列举了高端车企对BMS的需求，比如3MFlash，CANFD-2M速率，国内的一些项目暂时没有KFD的需求，很多国外企业已经提到了CANFD。再一个要达到AUTOSAR 4.2，以及ASPICE LEVEL 2等级，但是要花大代价做功能验证，才能符合它的要求。

这是从功能安全来说，从上页的功能来说，BMS经过了这么多年的发展，没有很大的变动或者功能增加，基本列举功能就是10年前就有的功能，我们没有做更多的扩展，但是近年来从BMS功能安全上的扩展来说，意义是很大的。大家可以看到，我们这里列举了客户对于ASIL等级C、D的要求。一个是电池电压检测，要求D等级，以及电池温度功能测量达到ASIL-D等级，在高端车企已经是一种趋势，甚至两三家以上车企对电池和电压单体一定要达到ASIL D等级才有可能承接它的项目。

后面简单介绍一下欣旺达针对于功能安全的解决方案，比如承接了一个类似功能安全项目，我们除了项目团队，公司里面的功能安全团队，也会参与到项目中来，还需要辅助的功能安全团队去指导我们做这样的项目，一个BMS项目周期还是比较长的，一般持续两年以上。

第一个阶段就是概念设计阶段，这个阶段也是最重要的阶段，我们拿到客户的功能安全目标以后，其实要做一个功能安全的目标分解，针对每条目标需要做怎么样的分解，这直接决定软件设计和硬件设计，这里举了一个例子，以过压ASIL-D的等级，我们会针对这一条做一个分解细化。针对于概念设计，这是个总的架构，我们选用ASIL D等级的BCU，我们选用PDU也是D的等级，我们后续会对设计进行详细分解。比如在概念设计阶段，为了达到了我们的功能安全目标，先做FTA，同时FTA会在最右侧做功能安全分解，分解成软硬件需求，同时做安全策略，以及安全策略会分解到components，比较重要的一点就是做整个功能目标分解的时候，其实会花费很多精力做，如果这一点没有分解好，导致软硬件分解实现不了，如果软硬件实现不了，再回过头来重新做这个，浪费了很多时间精力。

举个例子，在一个过充ASIL-D的需求当中，是否能采集正确的电压，是否判断过压，我们分为两个独立的分支，比如看到下面黄色的，两个过压电芯判断需要独立，独立的意思就是需要有两个采集芯片或者其他的方案，比如一个芯片有ASIL-D，内部会做独立的判断，由这两个通道可以把ASIL 等级降到B。举个例子，我们当时在看到宝马I3方案的时候，当时已经很早了，在2011、2012年的时候为了达到ASIL-C的等级，把电压采集用了一块主芯片，用的是6803主产，把另外一块芯片用6801，这种组织架构保证了电芯采集的冗余设计，基于这种设计从I3一直到现在还在生产，硬件方案都没有变，都是用的这种。不管你未来成本需求是多少，一旦车型量产，是不允许车型硬件改动，只有在另外一款车型才能验证实现，不管出了6804、6811，芯片是不允许更改的。在FSR03中有没有正确把过压信号传输出去。在充放电过程中是否正确切断继电器，我们会考虑两个继电器能否单独切换，把客户功能安全D等级分解到D以及B的阶段。

我们用的MC33771也是支持ASILD等级的芯片，对于能源传输芯片用的是ASILB芯片，同时我们又用了ASIL-B的回路保证正确的反馈，使整个系统保持ASILD。

这里介绍的是MCU在系统设计需要考虑的功能安全机制。

后面就是细化的软硬件设计，这里不再详细介绍，在功能安全的定义里面都有。

再提一下，AUTOSAR标准已经有很严格的要求了，2.0、4.2以上AUTOSAR这样的硬性要求，使我们2016、2017用的是4.2版本之前，还要针对单独项目进行AUTOSAR的升级。

谢谢。

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3·15大调查｜600多位车主质疑BMS升级变锁电，威马汽车予以否认

“开730公里过程中，居然需要充5次电，有时130公里就需要充电。”自2021年12月15日到4S店保养之后，威马车主朱平发现自己的电动车突然变得不耐开了。

（图片来源：威马汽车）

朱平告诉第一财经记者，他购买的2018款威马EX5 400 Extra创新版表显续航为320公里，前两年的冬季实际续航能够达到240~260公里，但就在刚过去的这个冬天里，他的车最多只能开到200公里。

“我每天都要开60~80公里，去年12月15日去4S店保养之后，一下子就能感觉出不同，续航掉了50%。”朱平认为，在自己不知情的情况下，威马汽车在保养时对产品进行了锁电。

朱平并不是个例，在新浪旗下的投诉平台黑猫投诉上，“威马锁电”共能搜索到79条相关投诉。另一位威马EX5车主张琪则告诉记者，目前在他所在维权群人数已经超过600人，其中大部分成员为威马EX5车主，也有少量威马EX5-Z、威马EX6及威马W6的车主。

“1月，我们170多位车主联名给威马送了律师函，但是到现在还没有得到官方的回应。”张琪说到。

充电变慢、续航变少

“去年12月15日保养时，工作人员告诉我，除了常规项目外，还需要进行A柱打胶和BMS（电池管理系统）升级，当时就告诉我有个最新的电池软件，也没有告诉我升级之后会怎么样。”朱平告诉记者。

在朱平向记者展示的4S店服务工单上显示，当日4S店工作人员除了对IPM标签、保险丝和A柱进行相应的更换和维修外，还对ESC和BMS系统进行了升级。朱平称，这次升级之后，车辆的续航里程明显减少，同时充电速度也慢了很多。

“2021年2月11日，我在国家电网120kW的快充桩，充10.51度电用了17分钟，到2022年2月9日，我在特来电的150kW快充桩，充9.43度电，花了34分钟。”朱平表示，2021年那次是从5%电量开始充电，2022年这次的充电环境要比2021年好，而且是从20%开始充电，耗时反而更长。

朱平告诉记者，以过往经验，一般电量在20%以下时，充电功率并不会达到峰值，当电量在30%左右时，充电功率开始达到最高。“都是补10度电，在充电桩功率更小的情况下，从5%开始充居然比从20%开始充速度还快一倍，这就有问题了。”朱平认为，威马的锁电不仅仅是降低了产品续航里程，还限制了充电速度。

张琪亦遇到和朱平类似的情况。他告诉记者，刚提车时，他的EX5 400续航接近300公里，然而同样在元旦前后的北京，锁电之后续航已经掉到150~160公里，几近腰斩。同时，快充的充电速度明显变慢，功率和速度都大幅下降，甚至出现了快充的功率比慢充桩的功率还低的情况。

“有一次我在公共充电桩充电，旁边3辆比亚迪都充好了，我还在那边等着，真是太可笑了。”张琪称，并非是在4S店进行常规保养时被威马方面进行了疑似锁电的操作。“从去年6~7月份威马就开始锁电的操作，当时是以夏季活动进店保养等名义进行的；后来，威马又搞了送两百元京东卡进行检测的活动，还可以上门检测，我就是在上门检测的过程中被锁电的。”张琪如是说。

今年1月10日，173名威马车主实名向威马递交律师函。该律师函中显示，威马通过“保养”、“随机抽取18888名幸运儿活动”、“到店赠送200元京东卡”等活动，私自对用户车辆进行锁电操作。同时据朱平介绍，在173名车主递交律师函后，威马汽车通过OTA（空中下载技术）私自对系统进行修改，在修改后仪表显示的续航信息前半段掉电较慢，续航显示情况时好时坏。

威马汽车方面则告诉记者，该公司并没有锁电的行为，电动汽车续航里程冬季皆会有所衰减。截至3月8日，威马共收到247位用户来电咨询关于续航的问题，并邀请相关用户前往就近售后门店，通过全车检测、陪同试驾等形式，帮助用户更好了解车辆状态、更全面发挥新能源汽车的性能及特点；目前，邀约同意进店的用户为98人，征得用户同意后进行检测的车辆为38辆，检测结果均为正常。

新能源汽车频被消费者质疑锁电

对于威马方面的回复，部分车主表示并不认可。

北京威马EX5 400 pro车主刘廷告诉记者，在接到检测通知后，2月20日他去威马4S店进行了检测，在近6个小时的等待之后，4S店给出电池健康度96的结论，不符合衰减维修更换的条件。但据刘廷介绍，他的车刚刚行驶满3年，之前冬季续航大概能够达到230~250公里，今年冬季续航下滑至不到180公里。

有车主认为，近两年多次自燃，是威马进行疑似锁电操作的原因。

第一财经记者梳理相关信息发现，2021年12月，威马汽车在一个月内接连发生3起自燃事故。2020年威马汽车亦曾因多起自燃事故，并发起过召回。

新能源汽车被用户质疑锁电问题并不仅仅存在于威马汽车。近期，多位小鹏汽车车主在黑猫投诉平台称，小鹏汽车P7首批670续航被无故锁电，80.3kwh电池容量只能充70kwh左右。对此，小鹏汽车客服回应称并无锁电。2021年9月，广汽丰田iA5车主集体维权，称广汽丰田在未告知用户并经用户允许的情况下，对大批广汽丰田iA5车型通过后台OTA升级电池管理系统BMS等，人为降低汽车动力电池可用容量以及限制汽车输出功率。早在2019年亦有特斯拉车主反映，车辆在经过厂家主导的程序升级后，电池容量、续航里程和充电功率均有明显衰减。

国内某车企研发工程师告诉记者，快充尽管充电速度快，但动力电池内电芯并无法保证完全一致，大电流快充会导致电芯电压不一致，进而影响整个电池包的放电能力；此外，部分电芯充满，部分电芯未充满的情况下，BMS系统可能会判断电池包未充满，进而继续充电，导致部分电芯出现过充。早前，曾有部分车企产品因为电池过充而出现自燃事故。为了解决这种问题，部分车企会在动力电池行将充满时采用小电流充电，使得电芯电压尽可能保持一致，所带来的的问题便是充电时间增长，用户体验变差。而“锁电”可以在保证较快充电速度的同时，通过限制充电电量，减少过充的情况。

汽车行业分析师张翔告诉记者，过充过放可能会导致动力电池“析锂”，产生的“枝晶”可能会刺破隔膜导致正负极短路，引发热失控和自燃。锁电的目的就是为了防止这种情况的出现，但有些相关的OTA升级或线下升级，车企并没有明确告知车主锁电所带来的影响和效果，监管部门应该推出相关规定，要求车企明确告知车主升级内容和带来的影响。

“对于车主来说，在遇到OTA升级或线下升级时，一定要看清楚相关的条款。当下，有些被锁电，就是车主在没有看清楚升级提示的情况下点击了确认。”张翔如是说。

（应受访者要求，朱平，张琪、刘延均为化名）