告别“望闻问切”：电池管理迎来EIS技术，2030年或成电动车标配

当前，全球电动汽车市场正以前所未有的速度扩张，而中国已成为这一浪潮的核心驱动力——数据显示，全球超过一半的电气化市场位于中国。然而，随着电动车保有量的激增，电池热失控事件频发，不断敲响安全警钟。作为电动汽车的“心脏监护仪”，电池管理系统（BMS）的重要性不言而喻。

传统的BMS系统主要监测电压、电流和温度等参数，并基于时域算法估算电池健康状态（SoH）和电荷状态（SoC）。然而，这类系统往往只能在问题出现后才作出反应，无法提前捕捉电芯内部的早期故障信号。即便未来系统优化，“最多也只是精度再提高一点儿”，难以从根本上突破监测能力的瓶颈。

在这一背景下，集成电化学阻抗谱（EIS）技术的BMS方案?被业界提出，并被视为下一代电池管理的突破方向。那么，什么是EIS技术？

什么是EIS？从“望闻问切”到“核磁共振”

电化学阻抗谱（EIS，Electrochemical Impedance Spectroscopy）是一种通过向电池注入特定频率的激励信号，并测量其响应，从而分析电芯内部电化学状态的技术。

图 | 实验室电芯阻抗简化模型

来源：恩智浦；Luc Raijmakers，硕士论文，2013；Thieu Lammers，技术讲座（TechTalk），2012

对此，恩智浦大中华区电气化市场总监朱玉平形象地比喻道：“传统BMS如同中医的‘望闻问切’，而EIS-BMS则像是给电芯做了一次‘核磁共振’，能够将其内部结构逐层切片分析。”

EIS-BMS（EIS测量功能直接集成至BMS芯片组）通过扫描不同频率下的阻抗相位与幅值，可精准识别出电芯的核心温度、析锂现象、微短路等潜在风险，实现从“事后补救”到“事前预警”的跨越。

所以，从传统BMS到EIS-BMS的转变是一场技术维度的根本跃迁。下面与非网简单梳理了两者的参数对比情况：

表 | 传统BMS vs EIS-BMS：技术维度的根本跃迁

来源：与非网制图

尤其值得注意的是，EIS技术支持在3秒内完成3个关键频点的扫描，实现对每个电芯的独立诊断，极大提升了监测的实时性与颗粒度。

EIS-BMS方案落地进展分析

事实上，EIS并非全新概念。早在两三年前，大唐恩智浦就曾推出单电芯EIS测量方案，即每颗电芯配一颗专用芯片。

而近日，恩智浦推出了集成度更高的EIS-BMS芯片组，该芯片组由三个BMS单元组成：BMA7418电芯传感器、BMA6402通信网关、BMA8420电池接线盒控制器，可在无需额外组件或斥巨资重新设计的前提下，实现实时高频监测。

图 | 恩智浦将实验室级别诊断技术引入汽车应用，推动EIS技术落地

来源：恩智浦

朱玉平透露：“恩智浦此次推出的BMA7418芯片采用了18通道设计，可同时监测18个电芯，在400V系统中仅需约8颗左右芯片，800V系统也仅需约16颗左右颗。这不仅大幅降低了系统成本，还通过硬件级纳秒同步机制，实现了全系统测量时序的高度统一——这也是全球首家实现严格时间对齐的EIS方案。”

不过，需要指出的是，尽管EIS在技术上已趋于成熟，但其落地仍面临一大挑战，即车企的建模与标定成本。