BMS即电池管理系统（Battery Management System），是指能对电池包进行实时监控和管理，防止电池出现过充、过放、过压、过流、过温的情况，从而延长电池使用寿命、保护其使用安全的系统。目前，基本上所有使用锂电池的终端，都需要安装BMS进行电池保护，已渐成刚需。

最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内领先的BMS厂商—华泰半导体市场销售副总葛景源。探讨在新能源时代BMS景气度高企的背景下，当前华泰半导体企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。

3~28串纯硬件BMS保护芯片作为主打产品，月出货量已达数百万颗

据了解，华泰半导体成立于2014年，是一家专注于BMS、信号链的解决方案提供商。近年来，公司的发展势头愈发亮眼，其产品已经打入众多知名企业的供应链体系，并且得到了下游客户的高度认可。

“华泰自成立起，便致力于向全行业提供先进的多串数BMS保护技术与方案。经过长达八年的发展，目前多串数BMS保护芯片、工业级模拟信号链芯片及电源芯片三大产品线量产产品已经超过百余款，广泛应用于新能源储能、工业仪器仪表、智能家电、助力车等行业，累计出货量已经达到上亿颗。” 葛景源向芯八哥记者介绍道。

华泰半导体产品主要应用场景

资料来源：华泰半导体

按照锂电池数量的不同，BMS芯片可以分成不同的品类与应用场景。其中1-4节的锂电池BMS芯片，对应的终端是耳机、手机、PC等消费电子产品；4-14节则对应的是动力型小家电、电动工具和助力车产品；14-20节更多对应的则是小型储能、通讯基站产品，而大型储能、新能源汽车等采用几十到上百节电池串联，需要多个BMS系统通过某种拓扑结构（比如菊花链）进行管理。

基于丰富的BMS产品开发经验，在纯硬件保护芯片领域，华泰半导体能够根据客户不同应用场景的需求提供行业领先的硬件保护方案。

葛景源表示：“华泰半导体是以BMS保护芯片起家的，早在2015年公司就发布了当时业界第一款7串的6017 BMS保护芯片，在当时的吸尘器市场积累了非常好的口碑。这些年来，公司通过不断的产品研发与更新迭代，目前已经拥有4-28串带均衡功能的保护芯片、3-14串不带均衡功能的保护芯片和2-10串的二次保护芯片等多系列BMS产品。”

在均衡保护IC方面，华泰拥有4-7串可面向扫地机、吸尘器、洗拖一体机、洗车机市场的HTL6305/HTL6307产品；8-10串的可面向平衡车、扭扭车、滑板车、储能市场的HTL6310和12-14串的面向二轮车、储能市场HTL6314产品。除此之外，公司还拥有可向大型储能、基站储能、电动汽车提供完整、可靠、成熟的单芯片16串-HTL6316、20串-HTL6320以及28串-HTL6328的解决方案。

以HTL6314为例，该系列产品支持过充保护（OVP）、过放保护（UVP）、过流保护（过流保护1&过流保护2）、短路保护、支持4个温度点的过温保护（充电高低温&放电高低温）等功能。此外，该芯片还集成了被动均衡功能，可以通过外部扩展均衡电路增加均衡电流，以提高其均衡能力。

华泰半导体HTL6314产品

资料来源：华泰半导体

在非均衡保护IC方面，华泰发布新一代的3-5串的HTL6055/6054/6053，可向电动工具、园林工具、吸尘器、洗车机市场提供高竞争力的保护方案；而6-7串耐高压 0V禁止充电保护的HTL6046/6047与0V可以充电保护的HTL6036/6037可向吸尘器、扫地机、洗拖一体机提供解决方案；此外，公司10串的HTL60410与13串的HTL60413可面向助力车与储能市场提供优质的硬件保护方案。

以605X系列BMS芯片为例，该系列芯片以“稳定、精简、低耗”为开发理念，聚焦为时下热门的电动工具市场带来高可靠、高性价比的3-5串BMS产品。其中，在低耗节能方面，605X系列芯片正常工作状态下功耗不超过20uA，休眠状态下，内部所有电路停止工作，功耗低于1uA；在高可靠性方面，605X系列芯片集成温度保护功能，在充电高温、低温和放电高温、低温时均可保护；在灵活稳定方面，605X系列芯片集成高精度的充放电过流保护，支持充、放电过流及高低温独立调节，适用于放电电流大的电动工具；在性价比方面，605X系列芯片坚持以薄利多销的形式开拓市场，为客户提供物超所值的产品。

“作为当前阶段的主打产品，纯硬件保护BMS每个类型的芯片我们都计划做三代，去不断更新迭代以形成我们较强的产品竞争力。” 葛景源说道，“从出货量来看，我们目前7串以下的低串数BMS出货每个月都有好几KK，而7串及以上BMS的月出货量也已经达到KK级别。”

二次锂电保护芯片行业口碑较好，新产品AFE芯片已推向储能等高增长市场

业内周知，由于锂的特性较为活泼，很容易引起燃烧或者爆炸，在安全性上相对不是非常稳定。因此，电池模组厂商或是终端厂商在BMS设计上，都十分强调保护措施。

虽然BMS具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温等异常情况出现，但是如果BMS自身出现故障，电池就会处于一个毫无保护的状态，因此需要对BMS系统做二次保护装置，而二次锂电保护芯片就相当于给电路加了个双保险。

据华泰半导体透露，目前公司已经推出了2~10串BMS二次保护芯片，能够覆盖市面上绝大部分双重保护及认证应用需求。

葛景源指出：“我们的二次保护芯片主要是针对有双保险功能需求以及需要部分出口安全认证需求的应用场景。经过多年的发展，我们已经拥有行业最全的单芯片二次保护产品线，共涉及4个系列：2-4串HTL6214、3-5串HTL6215、5-7串的HTL6217和8-10串的HTL6218。其中HTL6214、HTL6215可广泛应用于移动电源、小储能、扫地机等应用场景；HTL6217可应用于扫地机、吸尘器、洗地机等场景；而HTL6218则应用于车机类市场，为其提供双重保护功能。”

BMS二次保护芯片示意图

资料来源：华泰半导体

以HTL6217为例，该产品能够针对各节电池的高精度电压提供过充电电压检测、过充电滞后电压检测等功能。跟日系竞品对比，该产品过充检测延时灵活多选；而跟国产竞品对比，该产品自耗更低。由于具有较好的产品特性，对于高串数电池的应用，例如13串的电动自行车，16~21串的电动摩托车，都可通过级联HTL6217的方式来实现。

“华泰半导体二次保护芯片现在主要的客户是均是行业知名的PACK厂和板厂。出货量上，在去年出货量最大的是6~7串二次保护芯片，而8~10串的新品刚出来不久，目前正在客户导入当中。” 葛景源表示，“凭借较高的可靠性和优于同行的性价比，华泰的二次保护芯片已经在行业内积累了较高的品牌价值和口碑。”

当全球的目光越来越关注新能源锂电池时，人们对锂电池组使用的安全性、可靠性、智能化提出了更高的要求。而传统的普通的纯硬件锂电池保护系统已不能满足这些要求，在这种情况下AFE(纯数字输出的模拟前端)芯片应运而生。

经过长达3年的研发，华泰半导体在近期推出了AFE模拟前端系列芯片首款产品HTL8616，以满足工业/家用储能、电动二轮车及部分智能清洁、园林工具市场不断增长的需求。

华泰半导体HTL8616产品

资料来源：华泰半导体

葛景源指出，HTL8616内置高精度的ADC模块，可实现高精度的电压、电流、温度采样与高精度的电量计算和显示。同时，该产品耐高压和抗浪涌能力强，兼容纯硬件保护，集成多重保护机制。公司除了目前已经发布的支持3-16串的HTL8616外，还将于2023年发布支持3-5串的AFE HTL6805以及支持6-8串的HTL6808，可向智能清洁类、家用便携储能市场提供有绝对竞争力和性价比的AFE解决方案。

BMS国产替代加速，华泰车规级BMS产品即将在2023年推出

受益于工控、储能、新能源汽车等行业的快速发展，近年来BMS市场规模迎来快速增长。

据前瞻产业研究院的数据，2021年全球BMS市场规模预计为65.12亿美元，至2026年预计可达131亿美元，CAGR为15%。我国BMS 2021年市场需求规模为100亿元，未来随着电动汽车市场规模扩大和电池效率要求提高，BMS市场规模有望实现稳定增长。

资料来源：前瞻产业研究院

应用方面，BMS下游应用主要包括消费电池（3C数码）、动力电池（电动车）和储能电池（国防军工、可再生能源、通讯、医疗健康等）等领域。其中动力电池应用占比达54%，消费电池占比22%，储能及其他电池占比24%。

竞争格局方面，从BMS的主要玩家来看，主要包括三类市场参与者。一是以比亚迪、特斯拉、吉利、北汽、小鹏为代表的整车厂；二是以宁德时代、欣旺达、德赛电池、中航锂电、国轩高科代表的电池厂商；三是以德州仪器、亚德诺、英飞凌、恩智浦、瑞萨电子、意法半导体、科列技术、超思维、协能科技、华泰半导体、矽力杰、圣邦股份、杰华特、赛微微、中颖电子等为代表的半导体芯片原厂。三类企业各具特色，从不同角度进军电池管理领域。虽然整车厂和电池厂目前仍占有较重要的地位，但是在行业技术提升和专业化分工带来的成本下降的共同驱动下，专业第三方未来优势有望更加突出。

葛景源表示：“BMS是一个多元化市场，目前国内自给率不足10%，在巨大的市场面前，整车厂、电池厂、芯片厂商都想抓住机会。公司目前BMS产品线共涉及工业级纯硬件保护方案、模拟前端AFE方案和车规级模拟前端AFE方案。其中，在车规级AFE方案主要的竞争对手为TI、ADI、瑞萨等国际巨头，工业级BMS主要的竞争对手是TI、罗姆以及国内的芯唐、中颖等。相较于国外竞争对手而言，在近两年在国产化替代的背景下，华泰产品线具有功能参数灵活可调、性价比高、稳定供货的优势；而与国内竞争对手相比，华泰市场灵敏度较高，能够较早且积极的挖掘市场需求变化，结合自身较强的科研实力与资源储备，较快推成出新，抢占新的市场高地。”

值得强调的是，虽然在消费电子和工业控制领域，市场上已经涌现出非常多的国产品牌电池管理芯片厂商，但在应用于新能源汽车的动力电池领域，BMS芯片仍旧依赖进口，国产芯片寥寥无几。

芯八哥记者注意到，车规级BMS系统的核心芯片主要包括车规级BMS AFE、MCU、数字隔离通讯接口芯片等，其中BMS AFE芯片（模拟前端芯片）负责高精度电池电压等信息采集，MCU微控制器芯片进行计算和控制，数字隔离通讯接口芯片则实现高低压模块间的电气隔离功能。由于AFE芯片需要对高压信号进行采样，对芯片模拟性能要求高，需要采用高压BCD工艺，而国内企业在这块相对薄弱，具备车规高压BCD设计能力和生产能力的企业很少之又少。在这一轮缺芯的背景下，恰逢新能源车销量爆发，国内终端厂商、锂电厂商都对芯片的国产替代有着强烈需求，市场需求非常大。

“车规级BMS芯片技术门槛高，认证周期长，从产品定义到成型至少需要3年时间，企业如果没有长期的研发积累和大量的数据积淀，难以开发出真正满足下游应用需求的BMS芯片。” 葛景源分析道，“经过团队多年的研发，我们多款车规级BMS保护芯片、车规级信号链芯片目前已经进入验证后期，预计将于2023年集中向全行业发布。”

为了加快发展的步伐，华泰半导体近年来不断加大研发投入和创新，预计2021-2023年其研发费用将维持150%的速度增长，累计投入将超过3亿元人民币，远超行业平均水平。此外，公司也积极加强与产业链上下游资源的合作，目前已经完成了A轮、A+轮近2亿元的融资，其股东背景不乏临芯投资、浦东科创、中兴资本等知名的产业投资机构。

“公司目前正在进行B轮融资，通过知名投资机构的加持，可以帮助我们迅速的壮大。”葛景源满怀信心的说道，“未来3-5年，我认为仍将是BMS行业蓬勃发展的黄金期，也是华泰半导体快速发展的关键期。我们也希望借着这股东风做大做强，在2025年实现在资本市场上市的目标。”

结语

在BMS领域有三个山头，一个是高串数的纯硬件带均衡BMS芯片，第二个是高串数带电量BMS AFE芯片，第三个是面向汽车级的多节BMS芯片。目前，华泰已经攻占前两个山头，最难的车规级BMS产品也即将在2023年发布。届时，华泰半导体将形成完整的BMS产品线版图，成为国内首屈一指的BMS厂商。

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