IDTechEx：BMS 創新加速升級　提升電動車充電效率、安全性與電池壽命

隨著電動車電池組容量持續提升，電池起火所帶來的潛在風險也隨之增加。然而，相較於 2010 年代，電池起火事故發生率已明顯下降。這主要歸功於電池組技術的持續進步，包括感測器部署、防火材料、熱管理系統，以及電池管理系統（Battery Management System, BMS）的發展。其中，BMS 被視為電池組的「大腦」，透過蒐集各項感測器數據，即時監控電池狀態，並進行分析與控制，確保電池在安全且高效的條件下運作。

市場研究機構 IDTechEx 在最新發布的《Li-ion Batteries and Battery Management Systems for Electric Vehicles 2026–2036》報告中，深入探討了電動車 BMS 技術的最新發展趨勢，並分析未來技術如何進一步提升車輛充電效率、電池安全性及使用壽命。

先進 BMS 競逐　軟硬體創新加速發展

主要地區關鍵業者的先進 BMS 技術布局 (圖片來源：IDTechEx)

為提升 BMS 性能，目前市場已發展出多元的技術路徑，涵蓋軟體與硬體兩大方向。在軟體方面，業者致力於開發更智慧的電池管理功能。例如，Iontra、Elysia、GBatteries 與 Breathe Batteries 推出自適應充電演算法（Adaptive Charging Algorithms），可根據電池狀態動態調整充電策略，以縮短充電時間並降低電池損耗；Eatron 與 Qnovo 則專注於先進電池診斷技術，透過分析電池健康狀況，提升電池壽命與運行安全。

硬體方面，Brill Power、Nerve Smart Systems 與 Relectrify 等企業發展出電芯級控制技術，能針對單一電芯進行更精準的監測與管理；Marelli 則推出支援電化學阻抗譜（Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS）功能的 BMS 控制板，可更深入分析電池內部狀態，進一步提升管理精度。

除了上述新創企業外，全球汽車製造商及電池開發商也積極投入 BMS 技術研發，持續推動電池管理能力升級。整體而言，產業發展重點聚焦於實現更快速的充電、更高的安全性，以及延長電池使用壽命，以滿足新一代電動車對性能與可靠性的需求。

雲端分析（Cloud Analytics）：在電池儲能系統與車隊管理中的採用持續增加

IDTechEx 表示，越來越多的電池儲能系統 (BESS) 與行動車隊（mobility fleets）營運商開始採用外部資料分析服務，尤其是雲端分析。這種方法的核心概念在於，BMS 本身所能執行的分析能力，受到其內建處理器運算能力的限制。透過將 BMS 蒐集的資料上傳至雲端，並利用運算能力更強大的伺服器進行診斷分析，可以獲得更高的預測準確性。目前，雲端分析的主要應用仍以提升電池診斷能力為主，但同時也能改善整體營運管理。例如，可透過自適應充電策略（adaptive charging protocols）降低電池劣化速度，進而延長電池使用壽命。

此外，磷酸鐵鋰電池對於傳統 BMS 晶片所使用的荷電狀態（State of Charge）與電池健康狀態 (State of Health) 演算法而言，建模難度較高，因此特別能從雲端分析中受益。藉由整合整個車隊中所有 BMS 的資料，雲端分析還能辨識跨車隊層級的共通問題，包括發現不理想的電池使用模式或營運策略，協助營運商進一步優化管理與決策。

以 TWAICE、ACCURE 等公司為代表的雲端電池分析業者，近年來均呈現顯著成長，其技術已廣泛應用於百萬瓦時（MWh）級的BESS 及行動車隊市場。IDTechEx 預測，到 2026 年底，將有超過 25 GWh 的 BESS 與行動車隊電池資產，透過雲端分析服務進行監控與管理。

無線電池管理系統：Ultium 平台持續推動採用

BMS 的另一項重要設計決策，在於通訊協定的選擇。傳統 BMS 採用有線連接，由感測器、電池模組整合電路與 BMS 控制板彼此相連，並透過控制器區域網路匯流排與車輛的中央控制系統進行通訊。然而，部分業者已開發出無線電池管理系統（Wireless Battery Management System, wBMS），利用藍牙、近場通訊或專有無線通訊協定來取代傳統配線。

wBMS 的優勢主要有兩點：

• 降低電池組重量：減少線束配置，有助於減輕整體電池組重量。
• 降低大型電池組成本：對於容量較大的電池組而言，複雜的線束設計與組裝成本較高，無線架構可有效簡化設計並降低成本。然而，無線系統同時也面臨資訊安全與通訊可靠性的挑戰，因此目前尚未實現大規模普及。

通用汽車（General Motors）是首家將 wBMS 導入量產車的主要汽車製造商。該技術應用於其 Ultium 電池平台（EV3 電池架構），並由 Analog Devices 與 Visteon 共同開發。對 GM 而言，wBMS 似乎將持續作為未來電池管理系統的發展方向；然而，其他汽車製造商是否也將跟進、全面轉向 wBMS 架構，仍有待市場進一步觀察。

專利分析：區域、市場參與者與技術發展趨勢

IDTechEx 也針對與 BMS 相關的專利進行深入分析，以探討專利技術主題、區域分布及專利權人的發展趨勢。分析結果顯示，過去五年間，BMS 專利布局已逐漸由硬體導向轉向軟體導向；此外，自 2015 年以來，全球 BMS 相關專利申請數量也持續增加。

未來展望

IDTechEx 分析指出，電動車產業正日益重視先進 BMS 軟體的整合，以提升電池健康狀態與荷電狀態的估算精確度，並支援快速充電等功能。此外，IDTechEx 預期，未來市場也將逐步導入更多不同的 BMS 通訊架構，其中包括 wBMS。

(本文提及相關資料可參考 IDTechEx 最新出版《Li-ion Batteries and Battery Management Systems for Electric Vehicles 2026–2036》報告)

【關於 IDTechEx】

IDTechEx 是一家專注於新興技術及其市場發展的獨立研究機構，提供具公信力的市場研究與分析服務。自 1999 年成立以來，IDTechEx 持續協助企業深入了解新興技術、供應鏈、市場需求、商業機會及未來市場發展趨勢，為全球企業提供決策參考。

來源：IDTechEx

彙整與翻譯：全能源 EnergyOMNI