Marktgröße und Prognose für Batteriemanagementsysteme (BMS)

Der Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) hatte im Jahr 2024 einen Wert von 12.007,63 Milliarden US-Dollar und soll bis 2031 einen Wert von 45.145,46 Milliarden US-Dollar erreichen und zwischen 2024 und 2031 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 19,86 % wachsen.

• Ein globales Batteriemanagementsystem ist keine physische Einheit wie ein riesiges Stromnetz für alle Batterien der Welt. Stattdessen bezieht es sich auf die breite Landschaft der Batteriemanagementsysteme (BMS) auf globaler Ebene, einschließlich der Technologien, Hersteller und Märkte, die diese Lösungen entwickeln, produzieren und implementieren.
• Ein BMS spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung des sicheren, effizienten und zuverlässigen Betriebs von Batterien. Es überwacht Faktoren wie Spannung, Strom, Temperatur und Gesundheitszustand jeder Zelle in einem Batteriepack.
• Globale Batteriemanagementsysteme (BMS) sind entscheidend, um die Sicherheit und Langlebigkeit von Batterien in einer Vielzahl von Anwendungen zu gewährleisten. Von Elektrofahrzeugen und Unterhaltungselektronik wie Laptops und Telefonen bis hin zu Großsystemen wie erneuerbarer Energiespeicherung für Solar- und Windenergie, netzgroßer Energiespeicherung zur Stabilisierung des Stromnetzes und sogar Notstromsystemen spielt die BMS-Technologie eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Batterieleistung und -lebensdauer.

Wichtige Markttreiber

• Integration erneuerbarer Energien Die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windenergie stellt eine Herausforderung dar – diese Quellen sind intermittierend, d. h. sie erzeugen nicht konstant Strom. Um erneuerbare Energien effektiv nutzen zu können, benötigen wir effiziente Energiespeicherlösungen. Batteriemanagementsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Leistung und Lebensdauer dieser groß angelegten Batteriespeichersysteme. BMS sorgt dafür, dass die Batterien effizient geladen und entladen werden, wodurch Schäden vermieden und ihre Nutzungsdauer verlängert wird. Dies ist entscheidend, um erneuerbare Energien zu einer zuverlässigen und kostengünstigen Energiequelle zu machen.
• Aufstieg wiederaufladbarer Batterien Die weit verbreitete Verwendung wiederaufladbarer Batterien in verschiedenen Anwendungen, von Unterhaltungselektronik bis hin zu Elektrowerkzeugen, erhöht den Bedarf an effektivem Batteriemanagement. BMS hilft, die Batterielebensdauer zu verlängern, die Leistung zu verbessern und einen sicheren Betrieb dieser Geräte zu gewährleisten.
• Steigende Nachfrage nach ElektrofahrzeugenDie steigende Beliebtheit von Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybridelektrofahrzeugen (HEVs) ist ein wichtiger Treiber. Da die Automobilhersteller auf größere Reichweite und Effizienz setzen, wird ein fortschrittliches BMS unverzichtbar, um größere Batteriepacks sicher und effektiv zu verwalten.

Wichtige Herausforderungen

• Schätzung des Ladezustands (SoC) Die genaue Bestimmung der verbleibenden Ladung (SoC) einer Batterie ist entscheidend für optimale Leistung und Reichweite. Allerdings können verschiedene Faktoren die SoC-Messwerte erschweren, darunter Temperaturschwankungen, Alterungseffekte und Schwankungen des Entladestroms. Diese Faktoren können zu einer Unter- oder Überschätzung des tatsächlichen SoC führen, was sich auf die Batterieleistung auswirkt und möglicherweise Sicherheitsbedenken hervorruft. Beispielsweise kann eine Unterschätzung des SoC dazu führen, dass einem Fahrzeug unerwartet die Energie ausgeht, während eine Überschätzung die Batterie über ihre sicheren Betriebsgrenzen bringen kann.
• Standardisierung Das Fehlen standardisierter Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen zwischen BMS und anderen Systemen kann zu Kompatibilitätsproblemen führen. Standardisierungsbemühungen sind im Gange, aber für eine nahtlose Integration verschiedener Anwendungen ist ein einheitlicher Ansatz erforderlich.
• Wiederverwendung und Second Life von Batterien Mit dem Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge wird es einen Anstieg an gebrauchten Batterien geben. Die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Methoden zur Verwaltung, Diagnose und Wiederverwendung dieser Batterien für Second-Life-Anwendungen ist eine Herausforderung. Aktuelle BMS-Algorithmen basieren häufig auf anfänglichen Charakterisierungsdaten, was sie für gebrauchte Batterien weniger effektiv macht.

Wichtige Trends

• Schwerpunkt auf funktionaler SicherheitDa die Batterietechnologie in Elektrofahrzeugen und der Energiespeicherung im großen Maßstab unverzichtbar wird, ist die Gewährleistung des ausfallsicheren Betriebs von Batteriemanagementsystemen (BMS) von entscheidender Bedeutung. Dies erfordert einen mehrgleisigen Ansatz, der redundante Systeme, ausfallsichere Mechanismen und strenge Tests umfasst. Redundanz umfasst Backup-Systeme für Schlüsselfunktionen wie Sensoren und Steuerungen, um den Betrieb bei Ausfällen primärer Komponenten zu gewährleisten. Ausfallsichere Mechanismen wie automatische Abschaltungen verhindern katastrophale Ereignisse, die durch Sensorfehlfunktionen oder Systemfehler verursacht werden. Schließlich stellen strenge Testverfahren und gesetzliche Sicherheitsnormen sicher, dass das BMS angemessen auf verschiedene Fehlerszenarien reagiert.
• Fokus auf fortschrittliche BatteriechemieMit der wachsenden Nachfrage nach Batterien mit höherer Energiedichte und schnellerer Ladefähigkeit geht der Trend zu fortschrittlichen Chemikalien wie Lithium-Ionen-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) und Lithium-Silizium (Li-Si). Diese Chemikalien erfordern aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und potenziellen Abbaumechanismen ausgefeiltere BMS-Lösungen, um optimale Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Regionale Analyse des Marktes für Batteriemanagementsysteme

Hier ist eine detailliertere regionale Analyse des Marktes für langlebige medizinische Geräte

Asien-Pazifik

• Diese Region wird voraussichtlich die beherrschende Stellung auf dem globalen Markt für Batteriemanagementsysteme einnehmen. Die Region Asien-Pazifik ist ein Schwergewicht auf dem Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS), da sie ein Zentrum für große Elektrofahrzeughersteller wie China, Japan und Südkorea ist. Dieses schnelle Wachstum bei Elektrofahrzeugen führt zu einer steigenden Nachfrage nach BMS, um die Batterieleistung zu optimieren und die Sicherheit dieser Fahrzeuge zu gewährleisten.
• Der Asien-Pazifik-Raum ist ein weltweit führendes Unternehmen in der Herstellung von Unterhaltungselektronik und verfügt über eine Bevölkerung mit einem unersättlichen Appetit auf die neuesten Laptops, Smartphones und Wearables. Diese Geräte werden zunehmend mit leistungsstarken Batterien ausgestattet, die eine längere Leistung liefern können. Um diese leistungsstarken Batterien jedoch effektiv zu verwalten und ihre Sicherheit über ihre gesamte Lebensdauer zu gewährleisten, sind hochentwickelte Batteriemanagementsysteme (BMS) erforderlich. BMS spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Batterielebensdauer, indem sie Lade- und Entladezyklen regulieren, Überladung und Überhitzung verhindern und den Batteriezustand überwachen. Dies stellt sicher, dass Verbraucher das Beste aus ihren Geräten herausholen und trägt dazu bei, die Batterielebensdauer zu verlängern, wodurch die Notwendigkeit häufiger Austausche verringert wird.
• Viele Regierungen im asiatisch-pazifischen Raum fördern die Einführung sauberer Energie durch eine Vielzahl von Maßnahmen aktiv. Diese Maßnahmen können finanzielle Anreize für Hersteller von Elektrofahrzeugen und Batteriespeichersystemen, Steuererleichterungen für Verbraucher, die Elektrofahrzeuge kaufen, Subventionen für die Installation von Solarmodulen und Windturbinen sowie Investitionen in die Forschung und Entwicklung sauberer Energietechnologien umfassen. Indem sie ein regulatorisches und wirtschaftliches Umfeld schaffen, das saubere Energie begünstigt, tragen Regierungen im asiatisch-pazifischen Raum zum Wachstum des BMS-Marktes bei.

Europa

• Europa ist ein Nährboden für Innovationen in der Automobilindustrie und kann mit legendären Autoherstellern wie Volkswagen, Daimler und BMW aufwarten. Diese Titanen der Automobilwelt stehen vor einer neuen Ära der Elektrofahrzeuge (EVs). Um wettbewerbsfähig zu bleiben, investieren sie stark in die Entwicklung von Elektrofahrzeugen der nächsten Generation mit größerer Reichweite, überlegener Leistung und modernsten Funktionen. Eine entscheidende Komponente zum Erreichen dieser Ziele ist das Batteriemanagementsystem (BMS).
• In Europa gelten einige der strengsten Umweltvorschriften der Welt, insbesondere in Bezug auf Luftqualität und Treibhausgasemissionen. Diese Vorschriften sind eine wichtige treibende Kraft hinter der Einführung von Elektrofahrzeugen (EVs) und erneuerbaren Energiequellen.
• Europa ist auch führend bei der Einführung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windenergie. Die intermittierende Natur dieser erneuerbaren Energien stellt jedoch eine Herausforderung dar – sie erzeugen nicht konstant Strom. Um erneuerbare Energien effektiv in das Stromnetz zu integrieren und eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen, sind groß angelegte Energiespeichersysteme erforderlich. Diese Energiespeichersysteme basieren normalerweise auf Lithium-Ionen-Batterien, und effiziente Batteriemanagementsysteme (BMS) sind für die Verwaltung dieser Batteriebänke unerlässlich. BMS stellt sicher, dass die Batterien effizient geladen und entladen werden, wodurch Schäden vermieden und ihre Nutzungsdauer verlängert wird.

Nordamerika

• Das Interesse der Verbraucher an Elektrofahrzeugen (EVs) wächst in Nordamerika rasant, getrieben von Faktoren wie zunehmendem Umweltbewusstsein, Bedenken hinsichtlich steigender Benzinpreise und staatlichen Anreizen. Diese Begeisterung für EVs wird durch beliebte Hersteller wie Tesla und eine wachsende Zahl etablierter Automobilhersteller verstärkt, die mit attraktiven neuen Modellen in den EV-Markt eintreten. Da die Verbraucherakzeptanz von EVs zunimmt, wird erwartet, dass die Nachfrage nach Batteriemanagementsystemen (BMS), um die optimale Leistung und Sicherheit der Batteriepacks in diesen Fahrzeugen sicherzustellen, proportional steigt.
• In Nordamerika werden erhebliche Investitionen getätigt, um das Stromnetz zu modernisieren. Ein wichtiger Aspekt dieser Modernisierung ist die Integration erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windenergie. Effiziente Energiespeicherlösungen sind für diese Integration von entscheidender Bedeutung, und Batteriemanagementsysteme (BMS) spielen bei der Verwaltung dieser groß angelegten Batteriespeichersysteme eine entscheidende Rolle.
• Die nordamerikanischen Regierungen bieten Anreize, um die Einführung von Elektrofahrzeugen und sauberen Energietechnologien zu fördern. Diese Anreize können in Form von Steuererleichterungen für Verbraucher erfolgen, die Elektrofahrzeuge kaufen, Subventionen für Unternehmen, die Elektrofahrzeuge und Batteriespeichersysteme herstellen, oder Finanzierungen für die Forschung und Entwicklung sauberer Energietechnologien. Durch finanzielle Unterstützung können Regierungen das Wachstum des BMS-Marktes in Nordamerika ankurbeln.

Globale Segmentierungsanalyse des Marktes für Batteriemanagementsysteme

Der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) ist nach Typ, Batterietyp, Komponente, Topologien, Anwendung und Geografie segmentiert.

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Typ

• Stationäre Batterie
• Motivbatterie

Basierend auf dem Typ ist der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) in stationäre Batterie und Motivbatterie segmentiert. Stationäre Batterien hatten im Jahr 2021 den größten Marktanteil. Stationäre Batterien verfügen über schwerere Gitterstrukturen und andere Merkmale, die ihnen eine lange Haltbarkeit verleihen. Sie werden in Handgeräten wie Notbeleuchtungen und unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen für Krankenhäuser, Fabriken und Telefonzentralen eingesetzt und werden auch in großem Umfang zur Speicherung von Energie verwendet, die von terrestrischen Solarzellen erzeugt wird. Stationäre Batterien werden selten entladen und bleiben in einer kontinuierlichen Erhaltungsladung. Als Teil eines BESS erfüllt das BMS viele Funktionen in stationären Batterien, was die Wahl der Bausteine und der Systemarchitektur bestimmt.

Um alle Grundlagen abzudecken, werden vom BMS in stationären Batterien Komponenten und Technologien wie Stromsensoren, Spannungssensoren, Thermistoren, Sicherungen, Balancer, Trennschalter, Multiplexer, Echtzeituhr (RTC), Echtzeitbetriebssystem (RTOS), RS-485-Kommunikationsstandard, Interrupt-Request-Hardwaresignal, Einplatinencomputer, Speicher, LED-Anzeige, Ethernet und BLE verwendet. Für diese Batterien wird normalerweise eine modulare oder dezentrale Topologie von BMs mit einigen Batterieanordnungen verwendet, die von Steuereinheiten oder Stromzellen (PCs) überwacht werden, und jede der Komponenten steht hinter einer wesentlichen Aktivität, die auf die Steuerung, Überwachung und Sicherung der Batterie abzielt.

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Topologien

• Verteilt
• Modular
• Zentralisiert

Basierend auf Topologien wurde der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) in verteilt, modular und zentralisiert segmentiert. Verteilt hatte im Jahr 2021 den größten Marktanteil. Die verteilte Topologie von BMS verfügt über Zellstränge oder Zellen, die mit einem eigenen BMS-Modul ausgestattet sind, um eine Messung der Betriebsparameter, den Ausgleich und die Kommunikation bereitzustellen, zusammen mit den BMS-Controller-Griffen, die Berechnung und Kommunikation übernehmen. Ein verteiltes BMS ist in ein Master- und mehrere Batteriemodule segmentiert, und dieser Ansatz kombiniert zentrales Steuerungsmanagement und verteilte Datenerfassung. Das verteilte BMS bietet ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Robustheit sowie gleichzeitig einen kosteneffizienten Entwicklungsprozess, wodurch die Kosten des endgültigen Batteriepacks deutlich gesenkt werden können.

Zu den Vorteilen verteilter BMS gehören Skalierbarkeit und Flexibilität, da keine maximale Anzahl von Eingängen definiert ist und Zellen auch nach der Installation hinzugefügt oder entfernt werden können, was zu einer einfachen Hardwareintegration für homogene Module führt. Darüber hinaus sind keine Änderungen an der Hardware oder Software der Module erforderlich, um das Batteriepack auf die für verschiedene Anwendungen erforderliche Größe zu skalieren. Darüber hinaus erhöht die lokale Steuerung jeder Zelle in der verteilten Topologie zusätzlich die Sicherheit, und Sensorinformationen müssen nur für die lokale Zelle verarbeitet werden, und obligatorische Aktionen können sofort ausgelöst werden. Ein weiterer Vorteil dieser Topologie ist die hohe Messgenauigkeit, die durch die Spezialisierung des Batteriezellenmoduls erreicht wird. Darüber hinaus ermöglicht das Vorhandensein kürzerer Anschlusskabel eine bessere Spannungsmessung und verbessert die Störfestigkeit.

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Komponenten

• Batteriemanagementeinheit
• Kommunikationseinheit

Basierend auf den Komponenten wurde der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) in Batteriemanagement- und Kommunikationseinheiten segmentiert. Die Batteriemanagementeinheit hatte im Jahr 2021 den größten Marktanteil. Die Hauptfunktion der Batteriemanagementeinheit besteht darin, alle relevanten Daten im Batteriesystem von Elektro- und Hybridfahrzeugen aufzuzeichnen und den Zustand der Batterie zu analysieren. Wenn beispielsweise der Batteriezustand kritisch ist, ergreift die Batteriemanagementeinheit geeignete Maßnahmen, indem sie über eine Kommunikationseinheit über das Controller Area Network (CAN) mit dem Energiemanagementsystem des Fahrzeugs kommuniziert.

Darüber hinaus verwaltet und steuert die Batteriemanagementeinheit die Komponenten im Batteriesystem wie die Zellüberwachungseinheit, den Hochspannungsstromsensor und die Isolationsüberwachungseinheit. Darüber hinaus ist die Batteriemanagementeinheit auch für die Überwachung der Batterie verantwortlich, einschließlich Ladezustand (SoC), Gesundheitszustand (Soh) und Funktionszustand (Sof). Kürzlich kündigte Mitsubishi Electric die Entwicklung und Produktion einer Batteriemanagementeinheit an, um eine hohe Funktionalität und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis in Kombination mit Funktionen und der Anwendung von Entwicklungstechnologien für Antriebsstrang-ECUs für eine kompakte und leichte Struktur und niedrige Kosten zu erreichen.

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Batterietyp

• Lithium-Ionen
• Blei-Säure
• Sonstige

Basierend auf dem Batterietyp wurde der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) in Lithium-Ionen, Blei-Säure und Sonstige unterteilt. Lithium-Ionen hatten im Jahr 2021 den größten Marktanteil. Lithium-Ionen-Batterien sind wiederaufladbare Batterien, bei denen Lithiumionen beim Entladen von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode wandern und beim Laden der Batterie wieder zur negativen Elektrode zurückwandern. Lithium-Ionen-Batterien verwenden eine interkalierte Lithiumverbindung als Ein-Elektroden-Material und besitzen im Vergleich zu anderen Batterietypen eine hohe Energiedichte, wenig oder keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung. Die Chemie von Lithium-Ionen-Batterien variiert neben Leistung und Kosten je nach Anwendungsfall und sie gelten als einer der beliebtesten Typen wiederaufladbarer Batterien, die in verschiedenen Formen häufig in Elektrofahrzeugen und anderen tragbaren elektronischen Geräten verwendet werden. Sie sind auch in verschiedenen tragbaren Geräten zu finden, darunter Smartphones, Mobiltelefone und mehrere andere batteriebetriebene Geräte für den Heimgebrauch sowie aufgrund ihres geringen Gewichts in wichtigen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und im Militär.

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Anwendung

• Automobil
• Handgeräte für Verbraucher/Industrie
• Energie
• Telekommunikation
• Medizingeräte
• Marine
• Sonstige

Basierend auf der Anwendung wurde der globale Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS) in Automobil, Handgeräte für Verbraucher/Industrie, Energie, Telekommunikation, Medizingeräte, Marine und Sonstige unterteilt. Der Automobilsektor hatte 2021 den größten Marktanteil. Im Automobilsektor wird die Anwendung von BMS weiter unterteilt in Elektrofahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge, Elektro-Schwerfahrzeuge, E-Bikes, Geländefahrzeuge und andere. Elektrofahrzeuge können als Fahrzeugtypen erklärt werden, die mit einem Elektromotor statt einem Verbrennungsmotor betrieben werden.

Hybridelektrofahrzeuge und Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge werden jedoch sowohl von Verbrennungsmotoren als auch von einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben, die in Batterien gespeicherte Energie nutzen. Ebenso können batteriebetriebene Elektrofahrzeuge als vollelektrische Fahrzeuge ohne Benzinmotor, sondern nur mit wiederaufladbaren Batterien bezeichnet werden. Elektro-Schwerfahrzeuge sind Nutzfahrzeuge, darunter Busse, Lieferwagen, Lastwagen, landwirtschaftliche Fahrzeuge und viele andere, die mit Strom betrieben werden. Darüber hinaus sind E-Bikes Fahrräder mit integriertem Elektromotor, die durch Treten und in einigen Fällen durch einen Gashebel angetrieben werden. Schließlich umfassen die Offroad-Elektrofahrzeuge alle Fahrzeuge, die effizient auf und abseits von Schotter- oder Asphaltflächen fahren können und über eine flexible Federung verfügen

Markt für Batteriemanagementsysteme nach Geografie

• Nordamerika
• Europa
• Asien-Pazifik
• Rest der Welt

Die geografische Verteilung des Marktes für Batteriemanagementsysteme (BMS) erfolgt in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und dem Rest der Welt. Der Asien-Pazifik-Raum hat im Jahr 2021 den größten Marktanteil. Der Asien-Pazifik-Raum umfasst China, Japan, Indien und den Rest der Welt. Europa nimmt als entwickelte Volkswirtschaft den zweiten Platz auf dem Markt ein. Viele internationale Akteure haben begonnen, ihre Präsenz in der Region Europa auszubauen.

Wichtige Akteure

Der Studienbericht „Globaler Markt für Batteriemanagementsysteme (BMS)“ bietet wertvolle Einblicke mit Schwerpunkt auf dem globalen Markt, darunter einige der wichtigsten Akteure wie BYD, Contemporary Amperex Technology Co., Limited, Eberspacher, Nuvation Engineering, NXP Semiconductors, LG Chem, Ficosa International SA, Hella Gmbh & Co. Kgaa, Eberspaecher Vecture und Leclanché SA

Unsere Marktanalyse umfasst auch einen Abschnitt, der ausschließlich diesen wichtigen Akteuren gewidmet ist. Darin geben unsere Analysten Einblick in die Finanzberichte aller wichtigen Akteure sowie deren Produktbenchmarking und SWOT-Analyse. Der Abschnitt zur Wettbewerbslandschaft umfasst auch wichtige Entwicklungsstrategien, Marktanteile und Marktranganalysen der oben genannten Akteure weltweit.

Neue Entwicklungen auf dem globalen Markt für Batteriemanagementsysteme

• Im Mai 2024 bot LG Chem Ltd. 10 Billionen Won bis 2025 an, um das „nachhaltige Wachstum“ in seinen Batteriematerialgeschäften und anderen Geschäftsbereichen zu beschleunigen und schloss sich damit anderen südkoreanischen Industriegiganten bei der Umstellung auf umweltfreundlichere Praktiken an.

Berichtsumfang

Forschungsmethodik der Marktforschung

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