Applications應用案例
BMS中FeRAM的應用案例
EV電池的全球標準：
具備100兆次寫入耐久性的FeRAM，
實現高效率與再利用
在電動車（EV）電池的電池管理系統（BMS）中，FeRAM也被廣泛應用。具備高重寫耐久性的FeRAM不僅能延長電池使用壽命，亦可記錄並保存評估電池再利用所需的關鍵資料。
目次
什麼是 BMS
電動車所使用的電池由多個電池單元組成，而每個單元的性能與壽命並不一致。若部分單元較早老化，將影響整體電池的效能，導致需提前更換整組電池。透過電池管理系統（BMS），可從各電池單元的監控模組中蒐集溫度、電壓、電流等資料，並指示各單元進行充放電平衡。藉此，性能較弱的單元會被頻繁充電、性能較強的單元則會多次放電，以維持整體性能並延長壽命。這些高頻監控資料會儲存在記憶體中。採用能在125℃環境下運作、具備10兆億次（10¹⁴ 次） 寫入耐久性的FeRAM，可使電池性能發揮至最大化。如下圖所示，電動車電池不僅供應動力馬達，也為空調與加熱系統供電。將資料寫入ECU與BMS模組內的FeRAM，可即時監控電池的使用狀況。
導入FeRAM的優勢
FeRAM已被多家全球領先的電動車電池製造商採用。在BMS中導入FeRAM具備以下優勢。
提升電池性能
隨著汽車製造商對電池壽命標示要求提升，如何增進電池性能成為重要課題。FeRAM具備高速寫入特性，可在用電量變化時以高頻率記錄電池使用狀況，於事件發生時能精確保存電池資訊。
BMS的主要功能如下：
- 防止電池單元過充、過放電
- 防止過電流
- 管理電池溫度
- 計算剩餘電量（SOC）
- 執行電池電壓平衡（Cell Balancing）
*資料來源：Panasonic及多家工業用鋰離子電池製造商公開資訊
所謂「單電池（Unit Cell）」是指電池中最小的構成單位。隨著使用時間推進，各單元老化速度不同，因此必須進行均衡調整以延長整體壽命。例如，電池溫度過高可能導致加速劣化，甚至引發火災風險。透過 FeRAM的高速、高頻率寫入，可精準監控溫度變化，並藉由調整各單元充電量，使電池維持在安全健康狀態。
為了評估電池再利用而進行常時記錄
目前，電動車電池不僅追求壽命延長，更以「再利用」降低環境負荷。因此，相關的法規與技術開發正快速推進。特別是在歐洲，已開始利用 BMS 所記錄的資料評估電池再利用性，此趨勢對歐洲及其他地區的汽車製造商產生深遠影響。導入具備10兆億次寫入耐久性的FeRAM，可實現電池使用期間的長期持續記錄。
電池再利用的全球趨勢
歐洲
歐盟預計自2025年起實施「電池護照（Battery Passport）」新規，強制要求記錄電池運作日誌。該制度不僅用於評估電池的維修與再利用性，也納入駕駛者環保意識、行駛資料的透明度與可信度評估。「電池護照」是「數位產品護照（Digital Product Passport）」計畫的一環，未來將如同護照般記錄產品識別資訊，促進供應鏈資料共享與環保循環再利用。
中國
根據中國國家標準化管理委員會（SAC）的規定，必須每150毫秒記錄一次資料，因此多家中國電動車與電池製造商已採用FeRAM。隨著國家政策推動電動車普及，電池管理系統（BMS）的導入也將加速普及。此外，多家汽車製造商亦正與歐洲進行資料共享聯動。
美國
雖然美國尚未制定如歐洲與中國般的標準化規範，但大型電動車製造商已開始透過BMS推動電池再利用，回收產業規模亦持續擴大。多家美國回收企業正與歐洲及日本汽車製造商合作，積極進入快速成長的二次電池市場。
日本
日本經濟產業省於2024年公布的「行動出行DX策略」中，特別關注歐洲的電池法規動向，並強調日本也需建立具追溯性的管理系統，與歐洲的數據平台進行連結。
結論
在電池管理系統（BMS）中，FeRAM以其高速寫入與高重寫耐久性，實現了高精度資料擷取與頻繁記錄，不僅延長電池使用壽命，亦能持續蒐集再利用所需的使用資料。隨著全球電動車普及，二次電池市場規模不斷擴大，越來越多國家與地區重視BMS的開發與法規制定。FeRAM成為能應對這些最新趨勢的最佳解決方案。