智能化、集成化 高压BDU还有哪些技术创新趋势？

凯纳特高压线束

数据显示，2023年BDU市场规模近24亿美元，预计未来7年年复合增长率达20%，到2030年达到100亿美元。亚太地区作为最大的市场，占有大约69%份额，中国作为亚太最大的新能源乘用车市场，占据BDU市场主要份额。

作为电池包重要部件，随着中国市场乘用车往高压化趋势演化，以及动力电池走向高度集成化、极致降本、高安全等，整车厂对于BDU部件的需求也有了新的变化。

NE时代研究发现，相关企业开始将BDU与其它部件集成、单独液冷，并且进行模块化、标准化设计，更加注重安全化，在800V趋势下，对BDU电压、功率、电流等级，以及电气工况复杂程度等指标有了更高的要求。

目前在供应市场上，车企、电池企业、第三方供应商均参与其中，但第三方供应商市场集中度较高。

01.

BDU各部件及成本构成

车载BDU（Battery Disconnect Unit），即电池包断开单元，集成在电池包内，与电池连接，防止过电流、短路、过压等故障，确保电池安全。

BDU包含继电器、熔断器、预充电阻、电流传感器等元器件，继电器的主要作用是打开/切断电池包主路直流电流，预充继电器可以保护高压电路免受系统上电时的瞬时大电流冲击，电流传感器则是用来测量和计算电池包容量，熔断器主要是在过电流时通过熔断切断电路进行保护。此外，BDU采用塑料壳体作为结构支撑，以铜排作为大电流的通载媒介，电缆或PCB作为小电流和通讯控制信号的通载媒介。

BDU系统总成中，主BDU主要负责电池系统的整体管理与控制，包括充放电、电池安全保护、电池状态监测等，副BDU负责电池系统的辅助管理与控制，提高系统可靠性，通常用于电池组较大的新能源汽车，充电BDU则专门用于电池充电过程的管理和控制，提高充电效率和安全性。

BDU部件构成中，主继电器、电流传感器、熔断器/保险丝、高低压连接器等主要部件成本占比在70%-80%左右，其余busbar、外壳、电阻、密封圈等其余部件成本在20%-30%左右。

02.

BDU与PDU区别

BDU和PDU均为新能源汽车中的高压配电部件，但BDU主要用于电池系统的管理和控制，而PDU则主要负责动力电池的输出电压的分配，为整车高压电器供电。

03.

技术趋势

由于动力电池系统整体往高集成、低成本、高性能的趋势发展，作为其组成部分的BDU也紧随其后。BDU整体的趋势是功能简化，在保证基本配置的前提下，江其他回路往PDU里集成，给电芯争取更多的空间。与此同时，伴随着800V方案得到应用，对BDU部件性能也提出了新要求。

武汉嘉晨汽车技术有限公司高压安全系统技术路线

（1）集成、降本

关于集成化，在蔚来的电气化方案中，将BDU与BMU、高压连接器、热失控传感器、DCDC等部件集成；还有方案将BDU和PDU，与OBC、DC-DC、BMS集成为高压能源管理系统，整合进PACK中，帮助简化整车布置和EMC测试工作；与此同时，由于BDU本身集成了继电器、熔断器、电流传感器这些器件，部分集成化方案中将部分部件的塑料件共用。

集成化方向上，还有一个比较明显的趋势是，BDU总成中，工作特性相近的部件倾向于共用接触器，功率相近的部件最大程度上共用保险丝，BDU与其它可共用的部件的塑料件共用。

此外，电池包从最初的线束采样，发展为PCB、FPC、FFC采样，在BDU集成方案中也是一个大的方向，线束直接被替代，这对于简化BDU设计来说至关重要。

BDU设计中，为了防止继电器烧坏，有一种设计是推出智能保险丝，或者将保险丝和继电器合二为一。

无论是集成方案带来的电气接口数量、线束还是塑料件及其他部件的的减少，对于整车轻量化和降本以及空间最大化利用来说，都是不错的方向。

（2）安全

还有一个明显趋势是，有关安全的设计更加严格，PACK厂或者整车企业在BDU设计上，更加注重安全。为了避免保险丝的检修和更换影响Pack内部结构防护等级，部分方案中将BDU的保险丝盒与动力电池系统的内部结构隔离。动力电池有正极负极回路，负极不可直接车身接地，所以会设置高压互锁回路。

整车安全层面，新国标要求碰撞结束后车辆必须下高压，但是传统保险丝碰撞后不能立即下高压，智能保险丝可以在将整个高压回路断开。

此外，由于整车高压化趋势明显，BDU连接的高压部件相应增加，散热也相应成为一个重点，目前的方案有两种，要么BDU单独配液冷板，要么与整包共用。

（3）小型化

PACK有一个重要方向是空间利用的最大化，从CTM、CTP到CTC，留给断路单元的空间越来越小，这就意味着BDU总成中各部件的小型化、共用化、集成化程度也相应要求更高。伴随着小型化产生的有关发热、零部件强度、壳体轻量化和扛EMC干扰能力也面临相应挑战。

（4）可维修、替换的便捷化

鉴于行业推CTC、CTB方案，电池包作为一个部件，与整车的融合程度将越来越高，承担的角色也越来越多。此外，伴随着换电模式的应用，电池包也经常被换来换去，势必会新增一些损耗。同样，电池包内部器件也会出现老化损坏。但是现有的电池包方案，上盖、侧板、端板、液冷板或者托盘等等与电芯或者模组多采用胶黏的方式，给后期维修拆卸带来的阻碍较大，对于BDU来说，设计单独的通道维修及其有必要。

（5）模块化和标准化

BDU系统还有一个重要的趋势是模块化和标准化，目的就是让一种方案适配更多的车型平台，目前的方案主要有两种，一种是以大众MEB平台为例的主正模块和主负模块化，一种是比亚迪给出的BDU总成的模块化方案。

（6）800V趋势下 对BDU性能的新要求

部分车型开始应用800V系统，对应的高压部件升级至800V之后，BDU电压等级需要相应提高，绝缘、耐压要求更高，与电流有关的温升、过载能力，以及电气工况的可靠性、耐久，抗短路能力的要求，均有更高的要求。此外，由于电气器件增加，抗EMC干扰能力也成为一个新的重点。

（7）智能化

为了与BMS协同管理电池系统，BDU更加智能化，进而提升电池系统的整体效率和安全性。

04.

供应商

目前，BDU市场供应分为三种类型，一部分由PACK企业配套供应，一部分由车企自制，此外还有部分独立的第三方供应商，第三方供应商以部件外采+自制的方式，提供整套的BDU产品给下游。

本文主要汇总第三方供应商及部分有BDU产品布局的企业：

1、武汉嘉晨

武汉嘉晨汽车技术有限公司成立于2015年11月，主要产品有BDU和PDU。客户主要有弗迪电池、宁德时代、广汽乘用车、蜂巢能源、中创新航等等，客户覆盖整车厂、电池企业、PACK总成企业。嘉晨目前在武汉、海宁均有工厂。供应模式为自制外壳、低压线束、PCBA，其余部分以外购为主。

按照嘉晨汽车母公司嘉晨电子透露，公司动力电池高压安全系统产品已经覆盖国内八成新能源车企，连续三年独立第三方市场占有率全国第一，预计2023年总营业收入突破8亿元。位于武汉经开区建设的新能源汽车智能高压控制安全系统生产基地和研发中心新产线预计今年年底正式投产，一期投产后可实现整体200万套新能源汽车关键核心零部件的生产能力。

以下为武汉嘉晨主要产品：

嘉晨BDU系统从电气功能模块，到电气电子功能集成，发展到第三代将智能检测与控制做集成，追求系统层级的模块化、轻量化和智能化。

2、由甲申田

江苏由甲申田新能源科技有限公司（江苏是为科技有限公司 ）成立于2012年5月，主要产品有车载电源开关和高压配电两大类产品，车载电源开关包含DCDC、OBC、PDU及其组合产品、CCU（高低压充电集成模块），高压配电目前有5种产品：

由甲申田在上海和南京均设置有研发中心，现有南京六合、常州溧阳两大基地，自制外壳、高压连接器、PCBA，其余以外购为主。

客户方面，PDU产品目前在小鹏P7、领克05 PHEV、荣威ei6、高合Hiphi X等车型上均有应用。

3、安波福

安波福中央电气（上海）有限公司成立于2008年9月，主要产品有BDU、PDU、高压连接器和高速数据线缆。目前在安亭有研发和生产基地，南通和盐城还布局连接器基地。BDU产品中，自制外壳、高低压线束、高压连接器，其余以外购为主，主要优势集中在整车电子电气架构上。

目前，安波福在BDU相关产品上的客户有正力新能源、上汽时代等。

4、凯纳特

合肥凯纳特光电科技有限公司成立于2015年3月，公司布局有BDU、PDU、高低压线束、高低压连接器，客户有国轩高科、上汽、北汽新能源、阳光电源等。目前在合肥有研发和生产基地，唐山也有生产基地。BDU产品上，自制线束和高压连接器，其余以外购为主。

5、锐能

安徽锐能科技有限公司成立于2015年5月，目前在合肥设有研发和生产基地。锐能的优势主要在BMS上。

6、伊顿

伊顿车辆集团eMobility业务部门于2022年推出一款BDU产品，据其资料显示，改款产品相比传统系统架构需要爆炸保险、热熔断器和接触器等器件/零件的组合，可在系统层面减少15个零件以上。

伊顿表示，Breaktor电路保护技术加持，使得BDU可以用单一器件实现主动和被动控制、各种故障条件下切换到安全状态（断开状态）、大过载电流（如短路）等严重故障后复位，同时，可替代多达四个高压电气元件的能力，这种能力可帮助降低复杂度和系统级成本。

据悉，2023年5月，伊顿已经拿到某跨国车企400V和800V的BDU订单，将在乘用车领域开启供应。