電池管理晶片發展前景

　　2002年，我國電源管理晶片的需求量為3.94億塊，比2001年的2.87億塊增長了37.2%，比2000年的1.18億塊增長了41.8%。對於電源管理晶片來說，需求增長最快的分別為通信領域和鋰離子電池應用領域。以下是筆者對電池管理晶片發展前景的詳細分析。

　　通過對電池管理晶片發展前景的詳細分析得知電源管理晶片產品種類眾多，而且從各種產品的市場份額來看，市場結構顯得比較分散，份額最大的LDO也只占據了20%的市場份額。其次是DC-DC、Driver和PMU，市場份額均不到15%，其它產品的份額都在10%以下。從市場發展來看，LDO雖然是中國電源管理晶片市場上份額最大的產品，但由於參與競爭廠商較多，價格持續下降，因此發展速度明顯放緩;而由於手機等便攜產品的大量需求，PMU和電池管理晶片成為2007年中國電源管理晶片市場上增長最快的兩個產品。

　　發展前景預測

　　移動通信、計算機產品發展促進電源管理市場發展

　　移動通信近幾年來發展迅速，例如1987～1997年這10年間，我國行動電話用戶增長了1000萬戶，而1998年一年就增長了1000萬戶，1999年增長了近2000萬戶。2002年，我國行動電話用戶數繼續保持強勁的增長勢頭，新增用戶達6000萬，使行動電話總用戶數達到2.05億戶。移動通信產品將在很大程度上使用電源管理晶片技術來降低功耗，因此電源管理晶片產業與市場將隨著移動通信產品的發展而快速增長。

　　此外，計算機行業的發展直接帶動了計算機開關電源和UPS的發展

　　節約能源計劃帶動電源管理市場

　　2000年，國際能源署推出了到2010年將所有產品的待機能耗降到1W以下的「1W計劃」。中國節能認證中心對家庭待機能耗和節能潛力所做的一項調查顯示，待機能耗占中國家庭電力消耗的10%左右。依靠電源管理技術處理之後的電力供應，可以起到節能的作用。採用新的節能晶片之後，可把5W～10W的待機功耗降到1W～2W，甚至0.1W～0.5W。因此，節約能源的計劃必將促進電源管理晶片產業與市場的進一步發展。

　　預計今後6年內，我國電源管理晶片市場會以年均增長率24%的水平發展，到2008年將達到14億塊，其中手機、筆記本電腦等可攜式產品和消費電子將成為電源管理晶片市場發展最快的領域。

　　感知型BMS晶片面臨挑戰

　　研發感知型BMS晶片面臨諸多挑戰，我國積極開發BMS專用感知型電池管理晶片。

　　目前感知型BMS晶片在研發時面臨諸多挑戰。首先，從串聯電池電壓高精度快速同步檢測來看，磷酸鐵鋰電池電壓曲線平坦期電壓變化小，電壓檢測精度需要達到1mV左右。動力電池工作電流高度動態，須在同一時刻檢測上百個電池單體的參數和狀態。儘快完成全部電池單體檢測，保證實時性。

　　其次，從電池狀態估計算法研究和感知集成來看，監控電池狀態，需要知道能表示電池容量、老化等信息的電池狀態，如電池荷電狀態SOC(State of Charge)、電池健康狀態SOH(State of Health)。一方面，要建立準確的電池模型和提高電池狀態估算精度。基於雙卡爾曼濾波方法，聯合估計SOC、SOH，提升精度;另一方面，電池狀態估計算法片內集成。軟硬體協同設計，考慮晶片計算能力、功耗、面積等。

　　再次，從片內電池主動均衡設計來看，存在電池單體不一致性、主動均衡和被動均衡的問題。電池均衡要求低損、快速、準確。感知型BMS晶片是基於電池狀態的智能均衡電流分配策略，提高均衡效率。

　　最後，從晶片高可靠性設計要求來看，車用晶片ESD保護要求較高。根據JEDEC 22-A114D，消費類電子晶片承受ESD放電電壓一般為2000V;據AEC-Q100-002-REV-D，車用晶片承受ESD放電電壓最高為8000V。

　　目前清華大學微電子學研究所正在開發BMS專用感知型電池管理晶片，它將採集電池參數、估算電池狀態。在研發過程中，第一步實現了BMS分立系統設計，第二步實現第一代電池管理晶片設計，第三步是實現第二代電池管理晶片設計。

　　通過對電池管理晶片發展前景的詳細分析得知　在經歷了多年的快速增長之後，中國電源管理晶片的市場基數已經越來越大，而且隨著整機製造也向中國轉移趨勢的減緩，中國電源管理晶片市場很難出現前幾年的高速增長態勢。因此，2008年後中國電源管理晶片市場的發展速度將會逐漸減緩，而且隨著中國市場占全球市場比重的增長，二者的變化趨勢將基本保持一致。賽迪顧問預計中國市場的增長率在未來幾年仍然將會高於全球市場的增長率，但二者增長率差距將逐漸縮小。到2012年，中國電源管理晶片市場將達到649.2億元，未來5年，中國電源管理晶片市場複合增長率為16.3%，中國電源管理晶片市場發展將逐漸趨緩。以上便是筆者對電池管理晶片發展前景的詳細分析了。

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