2022年全球电池包断开单元BDU市场规模约15

根据机构数据,2022年全球电池包断开单元(BDU)市场规模约15.330万美元,预计未来六年复合增长率CAGR将达到22.1%,到2029年将达到69.66亿美元。亚太地区作为最大的市场,占69%左右。作为亚太地区最大的新能源乘用车市场,中国对BDU市场的贡献和影响是不言而喻的。

作为电池组的重要组成部分,随着我国市场乘用车向高压化趋势的演变,以及动力电池向高集成、成本最终降低、安全性高等方向的发展,汽车制造商对BDU部件的需求也发生了新的变化。

NE时代的研究发现,相关企业开始将BDU与其他部件集成、单独的液体冷却,并进行模块化和标准化设计,更加注重安全。在800V趋势下,对BDU电压、电流等级和电气条件的复杂性有更高的要求。

汽车企业、电池企业、第三方供应商参与供应市场,第三方供应商市场集中度较高。

BDU是什么?各部件的成本构成

车载BDU (Battery Disconnect Unit),电池断开单元集成在电池组中,包括继电器、保险丝、预充电阻、电流传感器等部件,以塑料外壳为结构支撑,铜排为大电流,电缆或PCB为小电流和通信控制信号。

022年全球电池包断开单元BDU市场规模约15'

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BDU是新能源汽车PDU的一个模块,是电动汽车高压电路系统的重要保护模块,是电动汽车整车控制系统的重要组成部分。协调驱动电机控制系统、电池管理系统、充电管理系统,DC/DC,电动空调、电动转向、制动系统等高压附件的功能转换和能量分配;此外,还可实现短路过载的快速断电保护、漏电保护等安全保护功能。

在BDU系统总成中,主继电器的主要功能是打开/切断电池组主路的直流电流。预充继电器可以保护高压电路免受系统上电时瞬时大电流的冲击,而电流传感器则用于测量和计算电池组的容量。

在BDU部件组成中,主继电器、电流传感器、熔断器/保险丝、高低压连接器等主要部件的成本约占70%-80%,其余busbar、外壳、电阻、密封圈等其他部件的成本约为20%-30%。

BDU技术趋势:高度集成、小型化、标准化、模块化

由于动力电池系统整体向高集成、低成本、高性能的趋势发展,BDU作为其组成部分也紧随其后。 同样,随着800V方案的应用,BDU性能也提出了新的要求。

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武汉嘉晨汽车科技有限公司高压安全系统技术路线

  • 集成化

在威来的电气化方案中,BDU和BMU是集成的、集成高压连接器、热失控传感器、DCDC等部件;还有BDU和PDU与OBC的解决方案、DC-DC、BMS集成为高压能源管理系统,集成到PACK中,有助于简化车辆布局和EMC测试;同时,由于BDU本身集成了继电器、保险丝和电流传感器,在一些集成方案中,不分零件的塑料零件将共用。

在集成方向上,另一个明显的趋势是,在BDU总成中,具有相似工作特性的部件倾向于共享接触器,具有相似功率的部件最大限度地共享保险丝,BDU与其他可共享部件的塑料部件共享。

此外,电池组从最初的线束采样发展到PCB、FPC、在BDU集成方案中,FFC采样也是一个大方向,线束被直接取代,这对简化BDU设计至关重要。

无论是集成方案带来的电气接口数量、线束还是塑料零件的减少,都是车辆轻量化、成本降低、空间最大化利用的良好方向。

  • 安全化

另一个明显的趋势是,安全设计更加严格,PACK厂或整车企业在BDU设计上更加注重安全。 为了避免保险丝的维护和更换影响Pack内部结构的保护等级,BDU的保险丝盒在一些方案中与动力电池系统的内部结构隔离。 动力电池有正负极电路,负极不能直接接地,因此会设置高压互锁电路。

此外,由于车辆高压趋势明显,BDU连接的高压部件相应增加,散热也成为关键。目前有两种方案,要么BDU单独配备液体冷板,要么与整个包共用。

  • 小型化

从CTMM来看,PACK的一个重要方向是最大化空间利用、CTP到CTC,断路单元的空间越来越小,这意味着BDU总成中各部件的小型化、共享化和集成化程度也越来越高。

  • 便于维修和更换

考虑到行业推广CTC、作为CTB方案的一部分,电池组与整车的融合程度会越来越高,角色也会越来越多。此外,随着换电模式的应用,电池组也经常被交换,必然会增加一些损失。同样,电池组内部设备也会老化损坏。然而,现有的电池组方案,如上盖、侧板、端板、液冷板或托盘,大多与电池或模块粘在一起,给后期的维护和拆卸带来了很大的障碍。对于BDU,有必要设计一个单独的通道进行维护。

  • 模块化和标准化

BDU系统的另一个重要趋势是模块化和标准化,目的是使一个方案适应更多的模型平台。目前主要有两种方案,一种是以大众MEB平台为例的主正模块和主负模块化,另一种是BDU总成的模块化方案。

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  • 800V趋势下 对BDU性能的新要求

一些车型开始使用800V系统。相应的高压部件升级到800V后,对BDU电压、电流等级和电气条件的复杂性有更高的要求。此外,由于电气设备的增加,抗EMC干扰能力已成为一个新的焦点。

供应模式:汽车企业、电池企业、第三方供应商分割市场

目前,BDU市场供应分为三种类型,部分由PACK企业供应,部分由汽车公司自制。此外,还有一些独立的第三方供应商,第三方供应商从零部件中采集 为下游提供一套完整的BDU产品。

本文主要总结了BDU产品布局的第三方供应商和部分企业:

1、武汉嘉晨

武汉嘉晨汽车科技有限公司成立于2015年11月,主要产品有BDU和PDU。客户主要包括弗迪电池、宁德时代、广汽乘用车、蜂巢能源、中国创新航空等,客户覆盖汽车厂、电池企业、PACK总成企业。嘉晨目前在武汉和海宁都有工厂。供应模式为自制外壳、低压线束、PCBA,其余部分以外购为主。

据嘉晨汽车母公司嘉晨电子报道,公司动力电池高压安全系统产品已覆盖中国80%的新能源汽车企业,连续三年独立第三方市场份额居全国第一,预计2023年总营业收入将超过8亿元。武汉经济开发区建设的新能源汽车智能高压控制安全系统生产基地和研发中心新生产线预计将于今年年底正式投产。一期投产后,新能源汽车关键核心部件总生产能力可达200万套。

以下是武汉嘉晨的主要产品:

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嘉晨BDU系统从电气功能模块发展到电气电子功能集成,再到第三代集成智能检测和控制,追求模块化、轻量化、智能化的系统级别。

2、由甲申田

江苏由甲申田新能源科技有限公司(江苏为科技有限公司) )成立于2012年5月,主要产品包括车载电源开关和高压配电。车载电源开关包括DCDC、OBC、PDU及其组合产品,CCU(高低压充电集成模块)目前高压配电有五种产品:

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甲申田在上海、南京设有R&D中心,现有南京六合、常州溧阳两大基地,自制外壳、高压连接器,PCBA,其余以外购为主。

在客户方面,PDU产品目前在小鹏P7、领克05 PHEV、荣威ei6、高合Hiphi X等车型都有应用。

3、安波福

安波福中央电气(上海)有限公司成立于2008年9月,主要产品有BDU、PDU、高压连接器和高速数据电缆。目前,安亭有R&D和生产基地,南通和盐城也有连接器基地。BDU产品中,自制外壳、高低压线束、高压连接器主要采购,主要优势集中在整车电子电气架构上。

目前,安波福在BDU相关产品上的客户包括正力新能源、上汽时代等。

4、凯纳特

合肥凯纳特光电科技有限公司成立于2015年3月,布局为BDU、PDU、高低压线束、高低压连接器,客户包括国轩高科技、上汽、北汽新能源、阳光电源等。目前,合肥有研发生产基地,唐山也有生产基地。BDU产品、自制线束和高压连接器,其余主要购买。

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 凯纳特高压线束

5、锐能

安徽瑞能科技有限公司成立于2015年5月,目前在合肥设有R&D及生产基地。瑞能的优势主要在于BMS。

6、伊顿

伊顿汽车集团emobility业务部于2022年推出了BDU产品。据其数据显示,与传统系统架构相比,改装产品需要爆炸保险、热熔断路器和接触器等设备/部件的组合,可在系统层面减少15个以上部件。

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伊顿表示,在Breaktor电路保护技术的支持下,BDU可以在各种故障条件下切换到安全状态(断开状态),使用单个设备实现主动和被动控制、大过载电流(如短路)等严重故障后复位,可替代多达四个高压电气元件的能力,有助于降低复杂性和系统级成本。

据悉,2023年5月,伊顿获得了一家跨国汽车公司400V和800VBDU的订单,并将在乘用车领域开始供应。

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