Die Zukunft von Elektrofahrzeugen hängt von der Effizienz ihrer Batteriemanagementsysteme ab

Angesichts des schnellen Wachstums des globalen Ökosystems für Elektrofahrzeuge (EV) scheint der globale Elektromobilitätssektor an einem Scheideweg zu stehen. Aus politischer Sicht ist es entscheidend, dass staatliche Interventionen und Bemühungen die Grundlage für eine EV-Industrie bilden, die als „Geschäft der Zukunft“ des Automobilsektors bezeichnet wird. EVs haben einen doppelten Zweck. Sie verursachen vor allem die wesentliche Störung im Automobilsektor und verringern die Abhängigkeit von Erdöl und Erdgas. Sie leisten auch einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der autobezogenen Treibhausgasemissionen und allgemeiner zum Ziel, die Emissionsintensität bis 2030 um 33 % bis 35 % zu reduzieren.

Batterien sind eine entscheidende Komponente der Energiewende. Die Nachfrage nach Batterien wird vollständig von Elektrofahrzeugen getrieben. In den nächsten zwei Jahrzehnten werden etwa 90 % der Batterienachfrage von Elektrofahrzeugen (EVs) kommen. Im Vergleich dazu ist das Wachstum bei tragbarer Elektronik und Energiespeichern minimal.

Effiziente Wertschöpfungsketten für Elektrofahrzeuge hängen immer noch von der Effizienz und den Kosten ihrer Teile ab. Zu diesem Zweck hat die Batterietechnologie in der EV-Kategorie beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da Batterien als Grundlage für EVs dienen. Im Automobilsektor sind Lithium-Ionen-Batteriepakete als Energiequellen für Elektro-, Hybrid- und Plug-in-Hybridfahrzeuge sehr gefragt. Aufgrund ihrer Fähigkeit, große Energiemengen zu speichern und mehrfach wieder aufgeladen zu werden, haben diese Batterien eine hohe Ladekapazität und eine lange Lebensdauer. Lithium-Ionen-Batterien können jedoch nur unter bestimmten Bedingungen verwendet werden, was den Einsatz eines Batteriemanagementsystems (BMS) zur Überwachung des Batteriezustands und zur Gewährleistung der Betriebssicherheit erfordert.

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Die entscheidende Rolle des Batteriemanagementsystems (BMS )

Angesichts der unvorhersehbaren Vibrationen, Stoßbelastungen, Eintauchen in Wasser und thermischen Belastungen, denen Fahrzeuge aller Art neben anderen schwierigen Arbeitsbedingungen ausgesetzt sind, sind ausgeklügelte Batteriemanagementsysteme für Batteriepacks von entscheidender Bedeutung.

Das Design und der Betrieb solcher Systeme erfordern umfangreiche Forschung in verschiedenen Bereichen des Batteriemanagements. Batteriemodellierungsprozesse ermöglichen die Vorhersage und Optimierung von Batterieparametern wie Lade- und Entladezeiten, Ladezustand (SoC) und Lebensdauer. Genaue Batteriemodelle erleichtern die genaue Bewertung der Ladung und des Zustands von Batteriepacks. Zusätzlich werden häufig Zellenausgleichsverfahren verwendet, um Spannungsungleichgewichte anzugehen, die den Betrieb von Batteriepacks beeinträchtigen könnten. BMS werden als intelligente Steuersysteme entwickelt, die darauf abzielen, die Effizienz und Lebensdauer von EV-Batterien und des Fahrzeugs insgesamt zu verbessern. Diese Technologien bleiben die Zukunft von Elektrofahrzeugen und sind entscheidend für die Entwicklung eines effektiven und nachhaltigen Ökosystems für Elektrofahrzeuge.

EVBMS erhält größere Aufmerksamkeit von Marktteilnehmern

Da Batterien bis zu 45 % der Kosten eines Elektrofahrzeugs ausmachen, hängt die finanzielle Nachhaltigkeit eines Fahrzeugs von seiner Batterielebensdauer und -leistung ab. Daher sind effiziente Batteriemanagementlösungen sehr gefragt. Laut Reports and Data wird erwartet, dass die globale Marktgröße für Batteriemanagementsysteme für Elektrofahrzeuge (EVBMS) bis 2028 6.273,1 Millionen USD erreichen wird. Für die nächsten sieben Jahre wird dem Markt eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 20,5 Prozent prognostiziert. Aufgrund des enormen Wachstumspotenzials des Marktes führen zahlreiche Hersteller von Elektrofahrzeugen und Teilnehmer am Markt für Batteriemanagementsysteme für Elektrofahrzeuge revolutionäre Batteriemanagementsysteme für Elektrofahrzeuge ein. Beispielsweise hat Brill Power, ein Spin-off der Universität Oxford, eine neue Kategorie hochentwickelter Batteriemanagementsysteme eingeführt, von denen es behauptet, dass sie die Batterieleistung „revolutionieren“ werden. Das Ziel von Brill Power bei der Entwicklung eines intelligenten Systems, des BrillMS B62 Premium BMS, ist es, die Leistung, Zuverlässigkeit und Systemverfügbarkeit zu erhöhen und gleichzeitig Abfall und Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer zu senken. Das Ziel von Brill Power ist es, ein grundlegendes Maß an Sicherheit für Batteriezellen aufrechtzuerhalten, indem verhindert wird, dass sie überladen oder zu stark entladen werden, zu heiß oder zu kalt werden oder mit elektrischem Strom überlastet werden, was alles in der Vergangenheit der BMS-Technologie geschadet hat.

Innovation bei Batteriemanagementsystemen für Elektrofahrzeuge

Auch Automobilhersteller versuchen, mit eigenen EVBMS auf den Markt zu kommen. General Motors beispielsweise hat sich auf den Weg gemacht, sich als Hersteller von Elektrofahrzeugen neu zu definieren. Es hat seine eigenen Ultium-Batterien und einen neuen Motor entwickelt, die beide die Marke Ultium tragen. Mit einer Batteriemanagement-Software geht es jetzt noch einmal an die Grenzen. Es arbeitete mit Analog Devices aus Boston zusammen, um ein drahtloses Batteriemanagementsystem für seine Ultium-Batterien zu entwickeln. Im Gegensatz zu den meisten Systemen, bei denen die Steuerung durch einen im Auto installierten Computer erfolgt, wird die Lösung von GM über die Cloud betrieben, wahrscheinlich über ein 5G- oder 4G-Netzwerk, was eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Auto und der Verwaltungssoftware ermöglicht.

ION Energy, das Batteriemanagementlösungen für Elektrofahrzeuge und stationäre Energiespeicher entwickelt, kündigte 2019 EDISON Analytics an, eine cloudbasierte Plattform zur Verwaltung des Lebenszyklus von Batterien. Die Plattform zielt darauf ab, die Leistung und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, indem Batteriedaten, moderne Elektronik, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz genutzt werden.

Bosch hat 2019 auch eine Cloud-basierte Lösung auf den Markt gebracht, die nach Angaben des Unternehmens dazu beitragen kann, die Lebensdauer von Elektrofahrzeugbatterien um bis zu 20 % zu verlängern. Batterien, die mit dem Cloud-System von Bosch verbunden sind, werden ständig überwacht und analysiert, um den Grad der Belastung der Batterie durch Fahrstil und Umweltfaktoren zu bestimmen. Diese Informationen werden dann verwendet, um die verbleibende Laufzeit einer Batterie zu prognostizieren, den Ladevorgang zu verbessern und den Fahrern über ein Armaturenbrett Vorschläge zu machen, wie sie Batterieleistung sparen können.

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https://www.reportsanddata.com/report-detail/electric-vehicle-battery-management-system-market