五菱红 1号电池，为人民造的电池

五菱电池来啦！用自己的工艺，还是在自己最擅长的商用车领域推出的电池：五菱红1号电池。

你可能会说：商用车电池？ 又不是乘用车，与人民能有什么关系呢？这还真不是吹牛，商用车不一定是重卡、大客，也包括与人民息息相关的微面、微客与MPV。

五菱的微面五菱之光、微客五菱荣光、宜商宜家的MPV五菱宏光，均创造过销量奇迹，也造福过千万中国家庭，被誉为「中国神车」。

五菱荣光

最低售价：4.09万起

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懂车分3.15懂车实测暂无车友圈4万车友热议二手车0.41万起 | 142辆

左：微面五菱之光 中：微客五菱荣光 右：宜商宜家的MPV五菱宏光

近年来，商用车市场呈现萎缩趋势，并不一定是说人民不需要商用车了，而是商用车在新能源时代函待产品与技术的重磅创新。数据显示：新能源商用车增长迅速，22年渗透率突破10%；预计24年新能源商用车销量46.4万，渗透率13.4%。

如果有最懂商用车的五菱出手，那么增长趋势有可能会进一步加速！今天我们就来看看这款专为商用车打造的五菱红1号电池！

作为纯电车主，我在高速服务区充电的经历，少说也有上百次了。不管是百万豪车还是几万块的小车，在充电这种事情上并没有什么区别，讲究一个先来后到。唯独对一类纯电车，我会怀有复杂的感情，那就是纯电微面货拉拉，这是因为它有如下纠结点：

• 赶时间vs充电慢：与私家车不同，商用车出行往往担负着全家温饱的重担，时间就是金钱；有时候客户还会提出时效性要求，慢一点可能就要扣工资，所以对充电时间要求更为苛刻。我在服务区充电时，一般不会给别人让桩，只有两次是让给货拉拉先充了 —— 他比我更赶时间，我愿意让他先充。
• 充电慢vs长寿命：为什么不提升纯电商用车的充电速度？ 原因就在于：商用车对电池寿命衰减往往更为敏感。私家车每年也就开个2万公里，商用车勤奋一点要奔着10万公里去了。达到电池寿命终点时，换电池又是一大笔费用；如果盲目提升充电速度，会导致电池寿命衰减更快！有没有解决之道？我会在后文讨论。
• 长续航vs装载性：既然充电是一个难题，那么何不增加续航呢？ 乘用车确实是这么做的，今年都有800公里、900公里CLTC续航的纯电轿车出现了。商用车不太一样，货物装载量直接影响挣钱效率，日常都处于重载状态，续航就不太可能更高。如果一味增加电池，既会占用空间、影响装载量，也会带来更高的电池成本，全生命周期来看并不划算。
• 舒适性vs商用性：当年的五菱之光，皮实耐造，突出一个能为家挣钱。这种情况下，就没人讲究舒适性。可是时代不同了啊，人民生活水平提高，商用车车主也希望舒适性更好一些，他们从「苦干者」升级为「创富者」。如果充电足够快，那么至少空调可以随便开。如果商用车的核心零部件技术水平不能得到突破，那么这部分车主就会选择放弃，这应该也是近年商用车市场总量呈下跌趋势的原因。

分析上述纠结点可以发现，商用车电池的核心点在于：既要充电快、又要寿命长；既要体积小，又要成本低。

这种「既要又要」就很难办，就需要用上前沿的技术与工艺来，我们来看看五菱红1号电池是如何应对的吧！

一、快充 vs 寿命，如何兼顾？

影响锂电池的关键因素有哪些？ 我认为有三点：电芯特性、制造一致性和温度一致性。

1.一致性是影响电池包寿命的关键因素

中国工程院院士孙逢春很早就研究过电芯寿命与电池包寿命之间的关联[1]：当电芯数量增加或电芯寿命延长时，电芯之间的不一致性将扩大，这会显著限制电池组的使用寿命。

研究显示：电芯寿命从300循环提升至1200循环，电池包寿命仅从132循环提至191循环。反过来讲则是一个好消息：如果能降低电芯之间的不一致性，那么电池包的寿命将有大幅提升！

不一致性带来电芯寿命与电池包寿命的差异 图片来源[1]

一篇博士论文系统分析了不一致性对电池包可用容量的影响[2]：

概括来说，除了防止过充、过放等滥用情况之外，将每个电芯温度控制在适宜范围内，这是降低电池包可用容量P永久衰减的重要措施[3]。

电芯衰减与电池包衰减的关系 图片来源[3]

这可以称为电池包寿命衰减的「木桶效应」：寿命衰减最快的那颗电芯，最大程度地影响了整个电池包的衰减程度。我们还是抱有一丝侥幸心理：根据「损有余、补不足」的中庸之道，如果引起电芯衰减的因素在全生命周期中是随机的，那么早期衰减更多的电芯，在中期、后期的衰减会不会少一些呢？

不幸的是，最近流行的研究发现电芯容量衰减存在Knee Point的「跳水」现象[4]：我们希望电芯的衰减模式是下图蓝线的中庸模式，实际衰减模式则是下图红线的「早期衰减多的电芯、中后期衰减更快」的跳水模式。

也可以类比理解为「马太效应」：已经赚到钱的人，将来会赚到更多钱；先坏的电池，将来会坏得更快！

为什么会产生这种「跳水」现象，文献[4]也从雪崩效应(Snowball)、隐藏因素(Hidden)、瓶颈效应(Threshold)三个角度对6种典型电芯衰减模式进行了分析。本文不进行展开，有兴趣可以直接去看论文。

这听起来确实有些生涩，其实用一句话概括就是：由于电池包容量衰减遵循「木桶效应」、电芯容量衰减存在「跳水效应」，所以提升电池一致性就成为降低电池包衰减的关键措施。

由此我们也可以理解，为什么早期的纯电商用车会限制充电功率：限于成本，电池的制造一致性（电芯采购）与温度一致性（BMS水平）通常要弱于乘用车，为了尽可能延长电池寿命，只能降低充电功率、尽可能降低快充产热带来的温度差异。

2.提升制造一致性

十年前，中国锂电池产业还未崛起，那时候的一致性弱于日韩。说到底，制造一致性不仅是电池技术，更是制造技术 —— 在制造这一点上，中国从未输过谁，近年来中国头部电芯供应商的制造一致性已经相当好了！

商用车电池要提升一致性，给这些头部供应商提需求也是一个好办法，但也存在两个严重的问题：

• 成本高：众所周知，这两年卖电车不一定赚钱，但电芯厂却是赚得盆满钵满。电芯厂在先进制造领域持续投入，这部分投入落实成电芯厂的核心竞争力，而成本却由车企承担了，不仅如此还要赚一道利润。中高端乘用车的单价较高，可以承担这样的电芯成本，但商用车就难以做到这一点。
• 保供难：造商用车的专用电池，对五菱来说是重大战略方向，对供应商来说却只是一门生意。由于商用车电池与乘用车电池的需求差别很大，通常很难和乘用车电池共线，所以一旦遇到供应紧缺的时候，商用车电池可能就会被率先“优化”，这就会影响到五菱的公司战略。若想和供应商谈更强的保障，那就要付出额外的成本，又会回到成本高的难题上。

既然是公司的重大战略方向，五菱亲自投入电池研发。如此一来，电芯供应就可以得到保障；同时还可以应用前沿的先进制造技术，不断提升自身的核心竞争力。

从宣传片可以看出，工厂的自动化程度非常高。电芯生产线看不到工人（当然这也是行业常态了），生产线的运转速度也很高！

电芯量产制造的质量管理，相对一般产品来说更为重要。这是因为电芯在出厂之后并非单独使用，而是组成电池包来使用，电芯的不一致性对电池包的寿命与性能也会产生关键影响。

从视频中，可以频繁地看到绿色、红色的光线。有些是为了定位用，有些则是CCD(Charge-Coupled Device电荷耦合器件)高进度检测技术。红顶1号生产线上大量使用了CCD高进度检测技术和及电芯100％x-ray检测技术，从而保证每一颗电芯的品质，尽可能提升电芯一致性。

对汽车生产或电芯生产这种大规模量产制造来说，提升质量的方法并不是无休止地提升设备精度与可靠性，更为关键的是贯彻「测量以发现质量偏差 → 数据推断原因 →持续改进」的现代质量管理体系。

生产线上的CCD高进度检测与电芯100％x-ray检测就是为了更及时地、更全面地执行「充分测量以发现质量偏差」这一步骤。五菱认为这些检测主要是为了提升安全性，个人认为这对制造一致性、电池寿命、工厂产能也是息息相关的。

3.提升温度一致性 —— 并行式液冷系统

新能源发展早期，乘用车用的是风冷方案，效果肯定不如液冷。就算是液冷，也分很多门门道道，没那么简单。

寸土寸金的电池包内设计热管理系统，需要借助计算流体力学与传热学进行仿真分析与试验验室，一是要提升散热/传热效率，二是要保证电池包的内部温度尽可能相同！要想设计得好非常考验水平。如下图就是风冷与液冷设计的典型设计方案[5]：

左：风冷设计 右：水冷设计 图片来源[5]

如今的纯电商用车为了节省成本，主要还是风冷系统。乘用车上的液冷系统，大多采用的也是串行式设计，这就会带来一个问题：入口处的冷却液温度高，出口处的冷却液温度高，相应的电芯温度肯定也是差异巨大的，由此带来的温度不一致性，也是造成寿命衰减的主要原因。

五菱红1号电池采用了9通道的并行式设计，这样每个通道入口处的冷却液温度一致，大幅降低了电芯的温度不一致性。

采用这种并行式设计的冷却系统设计要复杂一些，对技术水平也高一些，所以应用并不多。我所知道的另一个案例就是大名鼎鼎的奥特能电池，它也是以号称 「50万公里衰减10%」的长寿命而闻名。由此也可侧面看出，并行式冷却系统、温度一致性与电池寿命之间的强相关联系。

采用并行式冷却系统设计 左：五菱红1号电池 右：奥特能电池

4.电芯本身的衰减特性

做好了生产环节的制造一致性与使用环节的温度一致性，才能尽可能地削弱电池包寿命的「木桶效应」。换言之，在做好一致性之后，电芯本身的衰减特性就非常重要了，也就是「打铁还需自身硬」。

提升电芯寿命、降低电芯衰减，更多的就是材料配方的技术了。较为晦涩难懂，在此仅作简单介绍：

• 高稳定SEI膜成膜技术：SEI膜生长既是电池寿命自然衰减的主要因素，所以很多人一听SEI膜就会反感。可它也有另外一面，锂离子电池首次充放电过程生成了SEI膜，也能起到保护电极材料的作用。若SEI膜不够稳定而碎裂分解，防御罩出了漏洞，那么就会造成材料的损失，从而造成电池寿命衰减。
• 低缺陷石墨负极液相包覆技术：这也是保护电极材料的一种方法。就像咱们家用的不锈钢铁锅的处理方法：一是增加新元素使其更坚固，二是涂上保护层使之不生锈。这里的包覆技术就是后者。

除了这两项「电芯抗衰技术」之外，五菱红1号电池还有两项「电芯抗衰技术」，那就是采用新型石墨包覆造粒技术，电极梯度涂布，利用低阻抗负极界面构筑技术，使电芯兼顾快充性能与抗高温实力。

前文提到，电池的快充与寿命存在trade-off关系，所以提升了快充能力，也可以理解为是提长了电池寿命。在实测中，五菱红1号电芯在4000次完整充放电循环后还有80%以上的寿命，就算以250公里的单次里程计算，这也有超过100万公里的里程了。

当然，电池包寿命与电芯寿命不能划等号，需要打个折扣。一致性控制得越好，这个折扣值就越小。

二、MUST多功能一体化结构

「MUST」（Multifunctional Unitized Structure Technology）多功能一体化结构技术，将电池包中的结构梁、侧板、热管理系统集成为MUST功能件，达成结构刚强度与热管理等的多功能合一，形成三横六纵的高稳定电池结构。

五菱红1号电池的「多功能合一」？是不是听起来有点熟悉。那不就是大名鼎鼎的麒麟电池三合一水冷板吗？咱们来对比一下：

麒麟电池

• 五菱红1号电池：将结构梁、侧板、热管理系统三合一集成为MUST功能件。
• 麒麟电池：将横纵梁、水冷板和隔热垫三合一，集成为多功能弹性夹层。

约1号电池与麒麟电池都是三合一的合并精简，可以取得电池能量密度、结构强度、散热效率全面提升。在相同结构材料用量的基础下，神炼MUST结构设计将电池系统结构强度提升60%以上。

五菱红1号电池通过MUST多功能结构件，一下子将商用车电池提到比较高的水平，怎么会用力这么猛呢？主要原因可能就是乘用车技术的下放：去年底五菱汽车发布的重磅车型五菱星光就是采用了MUST多功能结构件技术，所以移植到五菱红1号电池上就非常简单了，这也是一种平台化战略吧！

功能上的多合一也实现了效果上的多合一，包括：

• 148mm超薄：目前乘用车比较有追求的旗舰轿车开始将电池包做到110-120mm厚度， 但其实占比90%以上的主流纯电乘用车的电池包厚度还是140mm。五菱红1号电池将电池包厚度降低到148mm，已经是接近乘用车的水平了，比同级商用车电池减薄28%以上，这是巨大的提升，这就会让商用车的装载能力提升，赚钱能力也就更高了。

聊到这里，我想放一个老照片，大概十二年前我在五菱正在将宏光改装成纯电车，当时的电池包厚度大家可以观察一下：

• 轻量化高安全：结构梁、侧板、热管理系统三合一集成为MUST功能件，实现了一个结构多种用途，自然就实现了轻量化。这种带结构梁的电池包，面对碰撞时也会表现出更高的安全性。
• 可维护性高：模块化设计虽然听起来没有CTB时髦，但要考虑到商用车的使用里程非常长，电池寿命末期就有可能出现故障。模块化设计的可维护性比较高，也就降低了全生命周期成本。

总结

五菱之光，累计销量达到542万辆，开创了中国的微车时代。2008年的五菱荣光，实现了完全自主研发。后来的五菱宏光，巅峰时代月销8万辆，被称为中国神车。来到新能源时代，五菱宏光MINIEV又成为新一代神车。

这些经典车型，就为五菱「为人民造车」的基础口碑。

来到新时代，五菱不仅在产品定位上继续坚持人民之车的道路，推出的五菱星光有望成为国民家轿；五菱也开始重视在技术创新上来打造人民之车的基座，例如五菱与大疆车载合作的灵犀智驾，就是要把高高在上的高阶智驾送入寻常百姓家。

今天的五菱红1号电池，首先应用在五菱扬光车型上，这也是从技术创新和产品升级的角度来促进新能源商用车的崛起。

参考文献

[1] 王震坡, 孙逢春, 林程. 不一致性对动力电池组使用寿命影响的分析[J]. 北京理工大学学报: 2006,(07):577-580.

[2] Han, Xuebing, et al. "A review on the key issues of the lithium ion battery degradation among the whole life cycle." ETransportation 1 (2019): 100005.

[3] 郑岳久. 车用锂离子动力电池组的一致性研究[D]. 北京: 清华大学, 2014.

[4] Attia, Peter M., et al. "“Knees” in lithium-ion battery aging trajectories." Journal of The Electrochemical Society169.6 (2022): 060517.

[5] [8] Kharabati, Sajjad, and Seyfolah Saedodin. "A systematic review of thermal management techniques for electric vehicle batteries." Journal of Energy Storage 75 (2024): 109586.