2022年新能源汽车换电行业产业链分析.docx

2022年新能源汽车换电行业产业链分析换电产业链中，上游环节为换电设备及其基础零部件，中游为换电运营商，下游为 商用车、乘用车、两轮车等应用场景。由于换电车型研发需要车企与换电建设运营商共 同研发，换电站产业链不同环节之间联系紧密。1.上游：换电设备换电技术主要解决电池卸下和装载时保持电池与汽车连接稳定性的问题。根据电池 安装位置，换电技术可分为底部、侧向、端部、顶部、中置电池更换；根据电池包类型， 可分为整包换电与分箱换电。目前，乘用车常用换电技术为底盘换电、分箱换电，商用车则主要采取端部、侧向 换电。底盘换电不改变车体前后轴重量，可实现全自动换电，大幅缩短换电时间，蔚来、 奥动均采用底盘换电；分箱换电通用性好，易实现标准化，伯坦科技采取此技术路线。随着换电车型不断应用，新能源车换电关键技术的焦点开始集中在换电快速性和安全性、电连接的可靠性和耐久性、换电电池安全性及长寿命要求。换电关键技术包括机 械连接技术、电连接技术、液冷连接技术、监控技术等，目前均已较为成熟。目前，国内换电设备供应商主要包括山东威达、博众精工、翰川智能、科大智能等。 其中，山东威达与蔚来深度绑定，二者合资建立子公司昆山斯沃普，为蔚来二代换电站 独家供应换电设备；博众精工、翰川智能、科大智能拥有丰富换电设备技术储备，产品 已经过多代更迭，为东风、北汽、吉利等传统车企提供换电设备。我们以换电车型渗透率和车站比作为关键预测依据，对乘用车及重卡换电设备需求 空间进行测算，预计2025年换电站行业市场规模将达到371.34亿元，CAGR达102%。换电 行业的兴起将带动动力电池及其产业链需求，根据我们预测，2025年换电动力电池需求 将为27.76GWh，所需正极材料、负极材料、隔膜、电解液分别为4.21万吨、2.65万吨、 4.43亿平、2.95万吨。2.中游：运营商&电池银行目前我国乘用车换电运营商主要玩家有蔚来、奥动、伯坦，截至2021年底，三者分 别建有换电站789座、402座、107座，分摊了我国乘用车换电站市场。商用车换电主要 参与者则为玖行能源。图：中国换电站运营环节竞争格局换电产业链中，换电运营商、电池银行作为中游核心环节，与整车企业、消费者、 电网等共同构成车电分离产业生态，并通过电池梯次利用与回收形成商业模式的闭环。主流运营商中，蔚来换电站为自身车企建设，规划至2025年全球共建成4000座换电 站，其中海外市场1000余座；奥动与北汽、上汽等老牌车企共同建设运营换电站、研发 换电车型，规划至2025年建成10000座换电站；伯坦科技主要合作车企为东风，因采取 分箱换电，较易实现标准化；协鑫能科2021年7月发布定增预案，拟在2021、2022年分 别建成30、455座换电站，并与峘能科技签署合作协议，计划在2022年联合推广8000台 东风柳汽S50换电版，三年内推广3万台。换电站运营为重资产行业，前期投入高。根据协鑫能科公告，乘用车换电站单站建 设成本约为260万元，重卡换电站建设成本则需420万元。除换电站建设费用外，运营商 还需承担电池投资、线路投资等，单乘用车、重卡换电站所需投资额可分别达到500万 元、1000万元。各运营商采用不同商业模式，应对换电站高额投资费用。例如，蔚来采取免费换电 政策。2020年10月11日及以前支付定金的蔚来消费者，可终身享受不限次数的换电服务； 2020年10月12日及以后支付定金的消费者，若选择安装免费家充桩，则每月拥有4次免 费换电权益，若选择不安装免费家充桩，则每月拥有6次免费换电权益。蔚来施行免费换电服务的目的为通过牺牲换电运营收入来拉动销量，从而在新能源车推广初期阶段快速抢占市占率。根据文献显示，完全免费的充换电政策可以提高车 企超60%的销量。北汽采取月行驶里程套餐的方式收取换电费用，共推出三款套餐供消费者选择，套 餐费用分别为432元、630元、1020元，包含里程分别为1200公里、1800公里、3000公里。 支持此套餐的北汽EU快换款动力电池电量为45kWh，续航里程300公里。由此可以计算， 在B套餐中，1800公里对应270度电，所需费用为630元，折合度电费用约2.3元，假设低 谷充电成本为0.5元/kWh，则北汽换电站度电毛利为1.8元（注：此处为粗略测算，忽略 人工、折旧等成本）。我们以协鑫能科换电站成本及北汽定价模式作为参考，对换电站运营商经济性进行 测算。假设：1）单站初始投资费用360万元；2）换电站单站可容纳28块电池，单电池 带电量50kWh，度电采购成本为1000元；3）度电收入2.3元，度电成本0.6元；4）日服 务频次为60次（日服务能力的13%）；5）年运维费用为电站建设成本的20%；6）固定资 产按平均年限法折旧，折旧周期为10年，残值为0；7）电池循环次数为2500次，寿命耗 尽后重新采购；8）不考虑税收，无融资事件。基于以上假设，换电站运营IRR为13.3%，经济效益较好。我们以换电频率、换电价格作为变量，将换电站运营服务的经济性进行敏感性分析。 根据测算结果，换电频率为60次/天以上时，可实现较好的经济效益。若日换电频率可 以达到80-100次，则运营商可降低换电价格，让利消费者。我们以换电车型保有量作为预测基准，对换电乘用车、重卡运营市场空间做出测算， 假设乘用车、重卡年平均行驶里程为2、15万公里，单位能耗分别为0.15、1.4kWh/km， 平均电价由2021年2.3元/kWh递减至2025年2元/kWh，则根据我们预计，2025年换电运营 市场规模将达1464亿元。除换电运营商外，电池银行也是换电产业链重要中游环节。换电车企向消费者出售 不含动力电池的新能源车，电池银行购买动力电池，并通过消费者交付的电池租赁费用、 电池全生命周期管理获得收益，最终收回成本，形成换电商业模式闭环。在电池银行运 营管理中，涉及电池购租、电池运营、储能-车网互动、梯次利用、拆解回收等服务。2020年8月，蔚来与宁德时代、武汉科投、山东威达等企业合资建立武汉蔚能，负 责电池的集中管理，同时推出BaaS服务。自此，电池银行概念得到推崇。上汽、哪吒、 一汽、东风等企业陆续成立电池银行，试水车电分离模式。我们将车电分离模式下的消费总成本进行测算，以蔚来EC6，75kWh版本为例，假设 折现率为8%，则当使用年限低于8年时，BaaS模式下消费成本低于整车销售。即，车电 分离不仅可以降低初次购置成本，亦可为换车频次较高的消费者节省消费总成本。图：蔚来车电分离销售模式与整车销售模式成本对比3.下游：换电应用场景丰富换电模式补能时间短、电池寿命长、购车成本低，可有效解决新能源车用户痛点， 拥有丰富应用场景。目前，已在重卡、私家车、出租车等领域开展应用。重卡车型能耗大，导致电动重卡续航里程不足，补能频次较高。在城市建材运输、 矿域矿物运输、港口物流运输等场景下，重卡车辆需长时间连续作业，补能速度对工作 效率有较大影响。换电重卡仅需3-5分钟即可完成换电，可解决电动重卡补能痛点。同 时，换电重卡多采用车电分离模式，可减少初期投入，减轻运营负担。因此，换电重卡 具有多重优势。现阶段，我国环保减排压力大，重卡电动化势在必行，换电重卡充分解决电动重卡 痛点，有望成为电动重卡主力军。2021年，我国换电重卡需求迎来爆发，尤其是运输类重卡。2021年三大运输类重卡 换电车型销量为4180辆，占比47.9%，而2020年只有30辆，占比只有2.9%。除三大运输 类产品外，还有194辆换电搅拌车，换电重卡销量共4374辆，占全部电动重卡销量34.7%。据起点共享换电网统计，2021年上半年换电重卡签约订单超1.5万辆。根据我们整 理，2021年共有156款换电重卡车型进入工信部车辆产品公告，2020年仅有8款。值得注 意的是，2021年公告车型中，85%以上车型配套电池企业为宁德时代。2021年，换电重卡销量、订单、车型均迎来爆发式增长，显示出行业高景气，换电 重卡风口将至。乘用车：营运车换电初具规模，私家车正逐步渗透。国内老牌车企纷纷入局换电行业，新势力亦渐有试水。其中，东风、吉利近两年分 别推出4款、3款换电车型，对换电模式布局积极；北汽对换电行业布局最早，以EU5作 为主要换电车型；上汽于2021年3月推出荣威Ei5，正式进军换电行业；新势力中，除蔚 来全系车型支持换电外，威马、哪吒也各自推出换电车型，作为对换电行业的试水。从 车辆用途看，传统车企的换电车型以营运车为主，私家车为辅；新势力则主攻私家车市 场。相对于私家车，营运车辆充电频次高、对充电时长更为敏感，更适合采用换电模式。 因此，传统车企主攻换电营运车市场。我们认为，换电营运车渗透率将高于换电私家车。除现有车型外，各车企纷纷推出中远期规划，继续加码换电布局。蔚来计划至2022 年底建成1300座换电站，至2025年建成4000座；北汽的擎天柱计划如期进行，按规划， 2022年底将累计建成3000座光储换电站；广汽在2021年提出“2的六次方能源行动，计 划于2023年起推出GEP 3.0平台，并给予该平台推出全系换电车型；吉利则与力帆联手， 设立合资企业，计划推出全新车系，至2025年底建成5000座换电站。换电模式可解决下游用户补能焦虑，对重卡、营运车、私家车换电需求程度进行排序，我们认为重卡>营运车>私家车。重卡将迎来电动化率、换电渗透率的同步提升，在 未来数年将进入快速放量阶段；预计营运车与私家车换电渗透率增速将不及重卡，但是， 随着各大车企中远期规划出台，换电乘用车也将以较高增速增长。