新能源換電行業(yè)市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告：被低估的換電站

中信證券研究部被低估的換電站電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8核心觀點(diǎn)當(dāng)下新能源汽車領(lǐng)域超沖站的鉗制顯而易見，電網(wǎng)負(fù)荷及電池的物理特性導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)10分鐘充滿電較難實(shí)現(xiàn)，并且基于小區(qū)電網(wǎng)容量判斷其負(fù)荷僅支持30%車位安裝充電樁，自充樁的嚴(yán)重不足將會(huì)導(dǎo)致新能源車使用便捷度急劇下降，進(jìn)而使其經(jīng)濟(jì)性難以抵消使用上的負(fù)擔(dān)，阻礙電車滲透率進(jìn)一步提升。我們認(rèn)為充換電一體站具備高效服務(wù)能力，可以利用本身?yè)Q電機(jī)構(gòu)內(nèi)的動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能減少對(duì)電網(wǎng)壓力，在與配儲(chǔ)超沖站相當(dāng)?shù)某杀鞠驴梢詫?shí)現(xiàn)后者兩倍的服務(wù)效率。并且在未來(lái)新能源車達(dá)到一定滲透率后，充換電站一體站或可成為補(bǔ)能解決方案的最正確選擇之一。評(píng)級(jí)強(qiáng)于大市(維持)丨當(dāng)下對(duì)于換電站的認(rèn)知偏少，換電模式的潛力并未被市場(chǎng)充分認(rèn)知。市場(chǎng)當(dāng)下對(duì)換電站的分析多聚焦于電網(wǎng)側(cè)輕負(fù)擔(dān)、用電側(cè)省時(shí)間、運(yùn)營(yíng)端成本比較，除此之外我們認(rèn)為換電站還具備一些使用端的優(yōu)勢(shì)是被低估的，主要集中于：1)單位占地面積下?lián)Q電站服務(wù)能力更強(qiáng)，這對(duì)于城市或地皮價(jià)格較貴的地區(qū)尤為重要；2)車電分開下降低用戶購(gòu)置成本(可電池租用，購(gòu)置稅減免);3)電池靈活升級(jí)，大小容量電池隨時(shí)切換，避免電池重度投資；4)提升電池利用效率，優(yōu)化退役電池統(tǒng)一管理；5)換電站使用費(fèi)并不比超沖站高，統(tǒng)一管理及無(wú)人化趨勢(shì)使得換電站經(jīng)濟(jì)性更佳，相較充電站更易實(shí)現(xiàn)盈利；6)當(dāng)新能源車保有量達(dá)到現(xiàn)有小區(qū)充電樁無(wú)法負(fù)荷的時(shí)候，換電站就是必然路徑。歷史上新能源汽車換電商業(yè)模式屢屢受挫。過(guò)去資本和產(chǎn)業(yè)對(duì)換電站存在一定質(zhì)疑，且過(guò)往不乏失敗案例(TheBetterPlace),主要是換電站存在諸多制約發(fā)展的因素。主要問(wèn)題集中于：1)動(dòng)力電池規(guī)格、材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，不利于換電體系流轉(zhuǎn)；2)主機(jī)廠間協(xié)議難以互通導(dǎo)致?lián)Q電只能品牌內(nèi)部流轉(zhuǎn)；3)換電方式存在差異；4)換電站建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本昂揚(yáng)。當(dāng)下?lián)Q電站制約因素正逐步減弱。首先是車企和電池供給商正在主導(dǎo)電池標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以降低生產(chǎn)成本，這將有效推動(dòng)換電實(shí)施可行性。其次我們看到新能源汽車格局也在逐步集中，CR3的廠商占市場(chǎng)份額的47.1%,CR10廠商占市場(chǎng)份額的69.4%;車企內(nèi)部實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單，以比亞迪為例，其內(nèi)部也在推進(jìn)動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化，將刀片電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)鎖定在960*13.5(14)*90(102)mm,將材料統(tǒng)一為磷酸鐵鋰，統(tǒng)一化的電池也更加適用于換電。同時(shí)無(wú)人化運(yùn)營(yíng)也可以大幅降低單站成本。補(bǔ)能將面臨瓶頸，進(jìn)而制約新能車發(fā)展，換電站或許是解決方案之一。在日常使用端，即使是有車位，新能源車主也時(shí)常遇到充電樁安裝難的問(wèn)題。這一問(wèn)題歸根結(jié)底來(lái)自于小區(qū)配電容量是有上限的，尋常合理的車位：樁比為3:1,也就是說(shuō)僅有約30%的小區(qū)停車位能有配電容量去裝配充電樁。當(dāng)新能源車整體保有量超過(guò)30%后(月銷量滲透率已超37.3%,23年8月),日常補(bǔ)能問(wèn)題將會(huì)面臨極大的壓力，新增新能源車主或需要下班后去商業(yè)充電樁充電，這將對(duì)未來(lái)電車的使用體驗(yàn)提出極大挑戰(zhàn)，進(jìn)而可能影響新能源車保有量提升，而換電站或?qū)⑹沁@一問(wèn)題的終極解決方案。再探未來(lái)行業(yè)補(bǔ)能發(fā)展，充換電一體站或?yàn)楦鼉?yōu)解決方案。充電樁電網(wǎng)負(fù)荷問(wèn)題已經(jīng)被市場(chǎng)所熟知，由于大部分充電站僅可以申請(qǐng)到630kva的變電站，所以行業(yè)內(nèi)所推崇的解決方案是超沖站配儲(chǔ)方案甚至虧損的問(wèn)題。搭載500-1000kw的儲(chǔ)能系統(tǒng)需要額外數(shù)百萬(wàn)元投資成本。而往充換電一體站的方向發(fā)展，以蔚來(lái)三代站為例，其一座站搭配4-20根超沖樁證券研究報(bào)告實(shí)現(xiàn)電容量的分時(shí)利用。這種模式可以共用逆變器與儲(chǔ)能設(shè)施，大大縮減整體建設(shè)成本。以630kva為例，理論每小時(shí)服務(wù)能力為630度電，每小時(shí)可服務(wù)8輛車(每輛車80度電),而搭配四根充電樁的充換電一體站可服務(wù)16部車(換電站12臺(tái)，充電4臺(tái)),整體效率是同等級(jí)超沖站的2倍以上。風(fēng)險(xiǎn)因素：政策推動(dòng)低于預(yù)期；充換電利用率低于預(yù)期；新能源滲透率不及預(yù)期；電池標(biāo)準(zhǔn)化程度低于預(yù)期；行業(yè)降本低于預(yù)期。投資策略。新能源汽車產(chǎn)銷量快速增長(zhǎng)，根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)，截至今年八月份銷售量滲透率已達(dá)37%,將催生充換電行業(yè)加速發(fā)展。我們認(rèn)為換電模式具備更加高效、對(duì)電網(wǎng)、土地更友好等優(yōu)勢(shì)，且車企端有利于降低整車售價(jià)，提升銷量，未來(lái)滲透潛力較大。但同時(shí)換電站也面臨標(biāo)準(zhǔn)化程度較低、體系較為封閉、投資成本較高等問(wèn)題。綜合考慮，預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)新能源汽車補(bǔ)能市場(chǎng)仍將維持充電為主、換電為輔的格局。但在資本、主機(jī)廠、政策、車樁比不匹配等的推動(dòng)下，換電模式在部分高端乘用車和運(yùn)營(yíng)類車輛的應(yīng)用推廣將明顯加速。重點(diǎn)推薦受益于行業(yè)銷量快速提升的換電設(shè)備提供商，建議關(guān)注瀚川智能、博眾精工、山東威達(dá)、法蘭泰克、科大智能等。重點(diǎn)公司盈利預(yù)計(jì)及投資評(píng)級(jí)簡(jiǎn)稱代碼收盤價(jià)評(píng)級(jí)瀚川智能688022.SH13買入博眾精工688097.SH14買入資料:Wind,中信證券研究部預(yù)計(jì)注：股價(jià)為2023年9月29日收盤價(jià)電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8投資聚焦 6投資亮點(diǎn) 6投資規(guī)律 7 8換電模式優(yōu)勢(shì)顯著,未來(lái)發(fā)展初具藍(lán)圖 8換電與充電并非對(duì)立面，并不存在互斥關(guān)系 相較換電站，充電站服務(wù)效率較低，車樁比嚴(yán)重不足 充電理論峰值輸出功率難以維持 電網(wǎng)負(fù)荷難以滿足充電樁建設(shè)需求： 為何我們認(rèn)為換電站被低估了 換電方式所帶來(lái)的好處遠(yuǎn)被低估 換電站單位占地面積下服務(wù)能力更強(qiáng) 車電分開下降低車輛購(gòu)置及使用成本 換電模式下電池靈活升級(jí)，真正解決“補(bǔ)能焦慮〞 車電分開優(yōu)化電池利用效率，利好電池回收和梯次利用 從需求端來(lái)看：乘用車、商用車換電滲透率規(guī)律各異 當(dāng)下?lián)Q電站制約因素正逐步改善 歷史上新能源換電商業(yè)模式屢屢受挫 如今新能源土壤已備，但資本和產(chǎn)業(yè)對(duì)換電站仍存質(zhì)疑，主要是換電站存在諸多制約發(fā)展因素 同時(shí)我們也看到各種制約因素正逐步減弱 換電站成本正在下降 換電產(chǎn)業(yè)鏈概述 風(fēng)險(xiǎn)因素 插圖目錄圖1:21Q4-23Q2車樁比變化圖 圖2:小區(qū)內(nèi)充電樁電氣接線圖 圖3:極氪超充樁宣傳圖 圖4:充換一體站與超充站比較 圖5:換電站換電模式示意圖 圖6:蔚來(lái)車電分開購(gòu)置方案價(jià)格表 圖7:蔚來(lái)靈活升級(jí)價(jià)格表 圖8:特斯拉CTC底盤設(shè)計(jì)只能拆開底盤更換電芯從而導(dǎo)致碰撞維修成本極高 圖9:2022年我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量(萬(wàn)臺(tái)) 圖10:2022年我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量結(jié)構(gòu) 圖11:2019-2023年全國(guó)最高用電負(fù)荷(億KW) 電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8圖12:新能源汽車分類 圖13:換電模式應(yīng)用場(chǎng)景比較 圖14:“車電分開〞模式示意 圖15:2022年換電重卡逐月銷量(輛) 圖16:2022年工信部各批次換電重卡新車申報(bào)數(shù)量及其占比(款，%) 圖17:基于基本電費(fèi)的TCO成本敏感性分析測(cè)算(元/kWh,萬(wàn)元) 圖18:基于運(yùn)行里程的TCO成本敏感性分析測(cè)算(km,萬(wàn)元) 圖19:換電模式發(fā)展的歷史沿革 圖20:市場(chǎng)上主滾動(dòng)力電池 圖21:換電站換電示意圖 圖22:垂直對(duì)插式、端面式 圖23:側(cè)面對(duì)插式 圖24:蔚來(lái)三代站電池倉(cāng)位增加 圖25:蔚來(lái)三代站高度柔性換電機(jī)構(gòu)，兼容更多尺寸車型 圖26:2022年新能源汽車銷量占比 圖27:比亞迪新能源汽車銷量及市場(chǎng)份額 圖28:蔚來(lái)一代站、二代站和三代站比較 圖29:可視化遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái) 39圖30:可視化遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái) 圖31:換電行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 圖32:2022H1主要設(shè)備生產(chǎn)商換電業(yè)務(wù)營(yíng)業(yè)收入(萬(wàn)元) 圖33:2022年換電設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)狀況(%) 圖34:寧德時(shí)代EVOGO項(xiàng)目示意圖 41圖35:2021年中國(guó)換電運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)格局(%) 圖36:2021年主要企業(yè)換電站建成數(shù)量(座) 圖37:2017~2026E中國(guó)新能源乘用車銷量(萬(wàn)輛)及YoY 表格目錄 8表2:充電模式與換電模式比較 8表3:部分省市十四五期間換電站規(guī)劃及補(bǔ)貼計(jì)劃 9表4:充電模式與換電模式比較 表5:2023年五一假期充電排隊(duì)最久高速服務(wù)區(qū) 表6:實(shí)際輸出功率與理論輸出功率比較表 表7:常見超充樁規(guī)格 表8:在不同電網(wǎng)負(fù)荷下兩種模式補(bǔ)能站的補(bǔ)能效率(車次) 表9:車電分開方案對(duì)低價(jià)車型和大容量電池車型的經(jīng)濟(jì)性表達(dá)更為顯著 表10:電池相關(guān)問(wèn)題是新能車行業(yè)消費(fèi)者主要投訴問(wèn)題 表19:典型充電站(32樁40KW、12樁7KW的交直流混用充電站)投資成本拆分…23表20:乘用車換電站投資成本拆分(車電不分開) 表11:乘用車與商用車運(yùn)營(yíng)比較 表12:近年來(lái)?yè)Q電重卡政策匯總 27表13:換電重卡與燃油重卡全生命周期成本比較分析 表14:不同類型出租車收益分析 電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8表15:2023~2026換電站需求預(yù)計(jì) 表16:動(dòng)力電池常用材料 表17:主滾動(dòng)力電池廠家技術(shù)發(fā)展路線 當(dāng)下市場(chǎng)對(duì)于換電站的認(rèn)知偏少，換電模式的潛力并未被市場(chǎng)充分認(rèn)知。市場(chǎng)當(dāng)下對(duì)換電站的分析多聚焦于電網(wǎng)側(cè)輕負(fù)擔(dān)、用電側(cè)省時(shí)間、運(yùn)營(yíng)端成本比較，除此之外我們認(rèn)為換電站還具備一些使用端的優(yōu)勢(shì)是被低估的，主要集中于：1)單位占地面積下?lián)Q電站服務(wù)能力更強(qiáng)，這對(duì)于城市或地皮價(jià)格較貴的地區(qū)尤為重要；2)車電分開下降低用戶購(gòu)置成本(可電池租用，購(gòu)置稅減免);3)電池靈活升級(jí)，大小容量電池隨時(shí)切換避免電池重度投資；4)提升電池利用效率，優(yōu)化退役電池統(tǒng)一管理；5)換電站使用費(fèi)并不比超沖站高，統(tǒng)一管理及無(wú)人化趨勢(shì)使得換電站經(jīng)濟(jì)性更佳，相較充電站更易實(shí)現(xiàn)盈利；6)當(dāng)新能源車保有量達(dá)到現(xiàn)有小區(qū)充電樁無(wú)法負(fù)荷的時(shí)候，換電站就是必然路徑。過(guò)去資本和產(chǎn)業(yè)對(duì)換電站存在一定質(zhì)疑，且過(guò)往不乏失敗案例(TheBetterPlace),主要是換電站存在諸多制約發(fā)展因素。主要問(wèn)題集中于：1)動(dòng)力電池規(guī)格、材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，不利于換電體系流轉(zhuǎn)；2)主機(jī)廠間協(xié)議難以互通導(dǎo)致?lián)Q電只能品牌內(nèi)部流轉(zhuǎn)；3)換電方式存在差異；4)換電站建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本昂揚(yáng)。我們認(rèn)為這些制約因素正在向好發(fā)展，首先是車企和電池供給商正在主導(dǎo)電池標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以降低生產(chǎn)成本，這將有效推動(dòng)換電實(shí)施可行性。其次我們看到新能源汽車格局也在逐步集中，CR3的廠商占市場(chǎng)份額的47.1%,CR10廠商占市場(chǎng)份額的69.4%;車企內(nèi)部實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單，以比亞迪為例，其內(nèi)部也在推進(jìn)動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化，將刀片電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)鎖定在960*13.5(14)*90(102)mm,將材料統(tǒng)一為磷酸鐵鋰，統(tǒng)一化的電池也更加適用于換電。同時(shí)換電站本身也在逐步發(fā)展，以蔚來(lái)三代換電站為例，其可以兼容更多車型及尺寸，無(wú)人化運(yùn)營(yíng)也可以大幅降低單站成本。市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)不乏對(duì)于換電的質(zhì)疑，例如過(guò)去BetterPlace布局的換電就以失敗告終，為什么現(xiàn)在換電就又可以了?我們認(rèn)為商業(yè)理念及布局時(shí)點(diǎn)對(duì)于一個(gè)企業(yè)的成功與否同樣至關(guān)重要。我們剖析了BetterPlace的案例，他們的初心則是在與燃油去比較經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)油價(jià)100美金時(shí)采用電動(dòng)車換電模式，既保存了電車的高經(jīng)濟(jì)性又同時(shí)保存了燃油的便利性。所以TheBetterPlace的換電站規(guī)模極其巨大，占地面積約等于一座加油站，這也導(dǎo)致了換電站投入極高，同時(shí)他們的車型也僅僅支持換電并不支持充電。在十幾年前新能源車保有量較低的狀況下，如此重資產(chǎn)投入導(dǎo)致了模式失敗。而如今的換電站則是分體式的，占地面積約3-4個(gè)車位，靈活易部署，同時(shí)分布于城市各個(gè)角落及交通樞紐，投資較少且用戶換電更加簡(jiǎn)易。我們認(rèn)為更關(guān)鍵的因素是TheBetterPlace時(shí)期新能源車滲透率不足1%,而我國(guó)現(xiàn)今的新能源車月度銷量滲透率已達(dá)37.3%且屢創(chuàng)新高(23年8月，乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)),來(lái)自于新能源車補(bǔ)能端的需求土壤已來(lái)。并且新能源車高滲透率也帶了車樁比的不匹配，據(jù)我們測(cè)算，如今我國(guó)車樁比已經(jīng)從6.55一路攀升到7.54,從而導(dǎo)致充電設(shè)施搶位問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，特別高峰時(shí)期與節(jié)假日使得新能源車長(zhǎng)途出行變得極為困難。我們認(rèn)為僅靠超級(jí)快充是無(wú)法完美解決這一問(wèn)題的，主要問(wèn)題集中于：1)電網(wǎng)負(fù)荷無(wú)法滿足突發(fā)的充電需求；2)超沖樁分流嚴(yán)重，充電功率會(huì)被接入車輛增加而分流進(jìn)而難以達(dá)到理論充電效能；3)汽車充電輸入功率存在一定限制，產(chǎn)品宣傳的尋常為最高充電功率而這一功率尋常狀態(tài)下難以維持，導(dǎo)致即使理想環(huán)境下(電網(wǎng)無(wú)分流)也難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高速充電。這些問(wèn)題導(dǎo)致在不久的將來(lái)隨著新能源滲透率進(jìn)一步提升的狀況下，長(zhǎng)途充電難題會(huì)進(jìn)一步凸顯。而在日常使用端，即使是有車位，新能源車主也時(shí)常遇到充電樁安裝難的問(wèn)題。這一問(wèn)題歸根結(jié)底是來(lái)自于小區(qū)配電容量是有上限的，尋常合理的車位：樁比為3:1,也就是說(shuō)僅有約30%的小區(qū)停車位能有配電容量去裝配充電樁。當(dāng)新能源車整體保有量超過(guò)30%后(月銷量滲透率已超30%),日常補(bǔ)能問(wèn)題將會(huì)面臨極大的壓力，新增新能源車主或需要下班后去商業(yè)充電樁充電，這將對(duì)未來(lái)電車使用體驗(yàn)提出極大挑戰(zhàn)，進(jìn)而可能影響新能源車保有量提升。而換電是解決這一問(wèn)題的終極方案。充電是把車開過(guò)去充滿，而換電的規(guī)律是預(yù)先準(zhǔn)備數(shù)十塊電池在站內(nèi)充滿，當(dāng)車輛需要補(bǔ)能時(shí)直接把空電電池替換為滿電電池。這樣做的好處是用戶所付出的時(shí)間成本僅為換電這一步驟(3-5分鐘),而不需要等待電池充滿(約1小時(shí)),這也是當(dāng)新能源車保有量達(dá)到一定比例后所需要經(jīng)歷的必然之路。剛剛僅提到了補(bǔ)能優(yōu)勢(shì)，除此之外換電所帶來(lái)的靈活性是充電難以比較的。通過(guò)換電模式用戶可以選擇日常小電池，長(zhǎng)途更換大電池來(lái)減少車輛電池端投入成本；車載電池可以始終保持一個(gè)健康的水平，由于處于流通換電體系中，用戶就不必為電池衰減而買單等；同時(shí)換電站中的電池在充電時(shí)可以保持穩(wěn)定的功率并且處于恒溫恒濕的環(huán)境下，這樣更利于電池壽命。再探未來(lái)行業(yè)補(bǔ)能發(fā)展，充電樁電網(wǎng)負(fù)荷問(wèn)題已經(jīng)被市場(chǎng)所熟知。由于大部分充電站僅可以申請(qǐng)到630kva的變電站，所以行業(yè)內(nèi)所推崇的解決方案是超沖站配儲(chǔ)方案，但是這一方案面臨成本高，無(wú)盈利甚至虧損的問(wèn)題。搭載500-1000kw的儲(chǔ)能系統(tǒng)需要額外數(shù)百萬(wàn)元投資成本。而換電站所配套的動(dòng)力電池本身就是儲(chǔ)能，所以我們看到了現(xiàn)在越來(lái)越多的換電站正往充換電一體站的方向發(fā)展，以蔚來(lái)三代站為例，其一座站搭配4-20根超沖樁實(shí)現(xiàn)電容量的分時(shí)利用。這種模式可以共用逆變器與儲(chǔ)能設(shè)施，大大縮減整體建設(shè)成本。以630kva為例，理論每小時(shí)服務(wù)能力為630度電，每小時(shí)可服務(wù)8輛車(每輛車80度電),而搭配四根充電樁的充換電一體站可服務(wù)16部車(換電站12臺(tái)，充電4臺(tái)),整體效率是同等級(jí)超沖站的2倍以上。所以我們認(rèn)為未來(lái)行業(yè)補(bǔ)能方式可能會(huì)逐步向充換電一體站發(fā)展。超沖站的鉗制顯而易見，電網(wǎng)負(fù)荷及電池的物理特性導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)10分鐘充滿較難實(shí)現(xiàn)，并且小區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷通常僅支持30%車位安裝充電樁，自充樁的嚴(yán)重不足將會(huì)導(dǎo)致新能源車使用便捷度急劇下降，進(jìn)而使其經(jīng)濟(jì)性難以抵消使用上的負(fù)擔(dān)，從而阻礙滲透率進(jìn)一步提升。我們認(rèn)為充換電一體站具備高效服務(wù)能力，可以利用本身?yè)Q電機(jī)構(gòu)內(nèi)的動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能減少對(duì)電網(wǎng)壓力，在與配儲(chǔ)超沖站相當(dāng)?shù)某杀鞠驴梢詫?shí)現(xiàn)后者兩倍的服務(wù)效率。并且在未來(lái)新能源車達(dá)到一定滲透率后，充換電站一體站似乎成為補(bǔ)能解決方案的最正確選擇。新能源汽車產(chǎn)銷量快速增長(zhǎng)。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)，截至今年八月份銷售量滲透率已達(dá)37%,預(yù)計(jì)將催生充換電行業(yè)加速發(fā)展。我們認(rèn)為換電模式具備更加高效、對(duì)電網(wǎng)、土地更友好等優(yōu)勢(shì)，且對(duì)于車企端有利于降低整車售價(jià)從而提升銷量，所以我們認(rèn)為未來(lái)?yè)Q電模式滲透潛力較大。但同時(shí)換電站也面臨標(biāo)準(zhǔn)化程度較低、體系較為封閉、投資成本較高等問(wèn)題。綜合考慮，預(yù)計(jì)未來(lái)5年國(guó)內(nèi)新能源汽車補(bǔ)能市場(chǎng)仍將維持充電為主、換電為輔的格局。但在資本、主機(jī)廠、政策、車樁比不匹配等推動(dòng)下，換電模式在部分高端乘用車和運(yùn)營(yíng)類車輛的應(yīng)用推廣將望明顯加速。重點(diǎn)推薦受益于行業(yè)銷量快速提升的換電設(shè)備提供商，建議關(guān)注瀚川智能、博眾精工、山東威達(dá)、法蘭泰克、科大智能等。換電模式優(yōu)勢(shì)顯著,未來(lái)發(fā)展初具藍(lán)圖電動(dòng)車補(bǔ)能新場(chǎng)景，換電站藍(lán)海待開拓。換電模式，指通過(guò)集中型充電站對(duì)大量電池集中存儲(chǔ)、充電、統(tǒng)一配送，并在換電站內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行電池更換服務(wù)。依照地點(diǎn)的不同，可分為充換電模式與集中充電統(tǒng)一配送模式，充換電模式是當(dāng)前市場(chǎng)普遍采用的方式，即由換電站同時(shí)負(fù)責(zé)電池充電和電池更換；依照換電方式的不同，可分為底盤換電、側(cè)方換電、分箱換電等。隨著換電技術(shù)不斷成熟，底盤換電的電池性能、換電流程及換電時(shí)長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)更為突出，或成為市場(chǎng)主流模式。表1:換電各模式比較底盤換電分箱換電側(cè)方換電電池隱蔽性好差較好電池密封性好差較好換電設(shè)備成本高低較高換電自動(dòng)化全自動(dòng)半自動(dòng)半自動(dòng)操作工藝標(biāo)準(zhǔn)化易實(shí)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn)插接件安全風(fēng)險(xiǎn)低高較低換電時(shí)長(zhǎng)(去除輔助時(shí)間)<5分鐘5~10分鐘5~10分鐘應(yīng)用廠商北汽、蔚來(lái)、特斯拉力帆盼達(dá)浙江時(shí)空換電模式優(yōu)勢(shì)顯著,未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖初具。1)換電對(duì)于補(bǔ)能時(shí)長(zhǎng)的縮短作用尤為顯著,相較充電模式最高可儉約10小時(shí)左右；2)換電對(duì)電池?fù)p傷較小，電池壽命相對(duì)較長(zhǎng)；3)可通過(guò)“車電分開〞模式降低用戶購(gòu)車成本；4)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷壓力較小，且可通過(guò)V2G方案形成強(qiáng)大的削峰填谷能力。V2G利用電動(dòng)汽車的電池作為電網(wǎng)和可再生能源的緩沖，車輛虧電時(shí)由電網(wǎng)補(bǔ)給能量，電網(wǎng)短時(shí)缺口時(shí)由電力富裕的電動(dòng)汽車主動(dòng)向電網(wǎng)補(bǔ)能。中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)預(yù)計(jì)，2030年中國(guó)電動(dòng)汽車全年用電需求將達(dá)7454億千瓦時(shí)，占社會(huì)總需求的6-7%;充電功率1.94億千瓦時(shí)，占電網(wǎng)負(fù)荷的11~12%,可形成強(qiáng)大的調(diào)峰調(diào)頻能力。表2:充電模式與換電模式比較運(yùn)營(yíng)端投資成本150~400萬(wàn)1~100萬(wàn)約補(bǔ)能時(shí)長(zhǎng)<5分鐘0.5~2小時(shí)6~10小時(shí)補(bǔ)能地點(diǎn)公共換電站公共充電站私人住宅為主補(bǔ)能方式更換電池個(gè)人自主/充電站個(gè)人自主/充電站電池壽命較長(zhǎng)顯著縮短較短對(duì)電網(wǎng)影響影響較弱，且具有削峰填谷作用影響較大影響一般消費(fèi)端銷售價(jià)格蔚來(lái)：0.42元/公里北汽：0.34元/公里北京：0.25~0.28元/公里上海：<0.25元/公里消費(fèi)體驗(yàn)①快速補(bǔ)充能源②靈活調(diào)理電池搭載③“車電分開〞模式降低用戶購(gòu)車成本①快速補(bǔ)充能源②對(duì)電池?fù)p傷較大①對(duì)電池?fù)p傷較小②充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)市場(chǎng)現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)化程度暫時(shí)較低較高較高 代表企業(yè)協(xié)鑫、蔚來(lái)、奧動(dòng)新能源等特銳德、國(guó)家電網(wǎng)等特斯拉、國(guó)家電網(wǎng)等目前保有量≥1000座≥100萬(wàn)座≥7萬(wàn)座資料：中國(guó)充電聯(lián)盟《我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)充換電模式的比較分析》,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，中信證券研究部頂層設(shè)計(jì)推動(dòng)換電發(fā)展，政策補(bǔ)貼力度較強(qiáng)。1)從規(guī)劃上看，近年國(guó)家政策漸漸傾向換電模式，自2019年起，國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布多項(xiàng)政策勉勵(lì)開展換電模式應(yīng)用。具體來(lái)看，各省市十四五期間著力發(fā)展換電行業(yè)，其中XX、四川等省規(guī)劃建設(shè)數(shù)量領(lǐng)先，計(jì)劃十四五期間建設(shè)換電站分別超500座。2)從補(bǔ)貼上看，換電站補(bǔ)貼計(jì)劃分為建設(shè)補(bǔ)貼與運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼兩種。從建設(shè)補(bǔ)貼來(lái)看，換電站補(bǔ)貼額度大多在150~400元/千瓦，其中乘用車換電站單站補(bǔ)貼金額在50萬(wàn)~75萬(wàn)元，中重型換電站單站補(bǔ)貼金額在50~100萬(wàn)元。從運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼來(lái)看，其依照實(shí)際充電量給予0.1~0.2元/千瓦時(shí)的補(bǔ)貼獎(jiǎng)勵(lì)。此外，北京市補(bǔ)貼力度領(lǐng)跑全國(guó)，在建設(shè)與運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼之外，按年度考核結(jié)果分段給予額外補(bǔ)貼，有效鼓舞換電站長(zhǎng)期可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。內(nèi)容換電站規(guī)劃(座)補(bǔ)貼計(jì)劃到2025年，建設(shè)改造充換電站500座200每千瓦300元進(jìn)行補(bǔ)貼XX《XX省“十四五〞新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)到2025年累計(jì)建成換電站500座用電執(zhí)行大工業(yè)電價(jià) (電壓等級(jí)不滿1千伏的，參照1-10千伏電度電價(jià)水平執(zhí)行),2025年底前，免收容量電費(fèi)白皮書》十四五〞將實(shí)現(xiàn)充電樁、換電站、加氫站建設(shè)并行發(fā)展對(duì)通用型換電站，千瓦補(bǔ)貼上限600元；對(duì)于非通用型換電站，千瓦補(bǔ)貼上限300元基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案(2020~2022100座換電站7KW以下補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)0.4元W,7KW補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)0.5元W。電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)實(shí)施方案(征求意見稿)》到2024年，全市累計(jì)推廣新能源換電汽車3萬(wàn)輛以上，建設(shè)換電站500座以上交流150元/千瓦；直不超過(guò)500萬(wàn)元0.1元/千瓦時(shí)、0.15元/千瓦時(shí)及0.2元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼《重慶市新能源汽車換電模式應(yīng)用試到2023年，計(jì)劃在全市建成換電站200座以上對(duì)出租換電站，給予400元/千瓦的建設(shè)補(bǔ)貼，單站補(bǔ)貼不超過(guò)50萬(wàn)元；對(duì)中重型卡車換電站，給予400元/千瓦的建設(shè)補(bǔ)貼單站補(bǔ)貼不超過(guò)80萬(wàn)元武漢《武漢市新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)實(shí)施方案(20222022年底，累計(jì)建成換電站50座；2023年底，累計(jì)建成換電站100座換電站設(shè)備實(shí)際投資廣州《廣州市智能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展“十四五〞規(guī)劃》到2025年換電站達(dá)到400個(gè)依照2000元/千瓦的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼，單站平均每工位補(bǔ)貼上限小時(shí)數(shù)為3000小時(shí)安徽《安徽省“十四五〞汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)到2025年，建成換電站180座公共充換電設(shè)施依實(shí)際充電量給予0.6元/千瓦時(shí)的獎(jiǎng)勵(lì)河南《關(guān)于進(jìn)一步加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)看法》到2025年，建成集中式充(換)電站5000座以上山東到2025年建成充展若干措換電站8000座資料:各省、市人民政府官網(wǎng)，成都市經(jīng)濟(jì)和信息化局、重慶市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)官網(wǎng)，廣州市、安徽省官網(wǎng)，中信證券研究部換電與充電并非對(duì)立面，并不存在互斥關(guān)系未來(lái)伴隨超高壓快充及固態(tài)電池等新技術(shù)的發(fā)展，換電站行業(yè)是否僅是當(dāng)下產(chǎn)業(yè)過(guò)渡方案?我們認(rèn)為長(zhǎng)期來(lái)看換電將與充電并行，甚至滲透率或有可能超越充電。即便不考慮當(dāng)下極速快充(XFC)及新型電池技術(shù)所面臨的技術(shù)難點(diǎn)(電網(wǎng)負(fù)荷、峰值功率難維持等),即便實(shí)現(xiàn)了所謂的“10分鐘滿電〞,也僅達(dá)到了當(dāng)下?lián)Q電站30-40%的補(bǔ)能速率(據(jù)飛凡汽并且換電站可以實(shí)現(xiàn)電價(jià)套利、車電分開(有利減輕購(gòu)車端成本壓力)、靈活租用、單位占地面積下服務(wù)能力更強(qiáng)等特點(diǎn)，我們認(rèn)為最悲觀預(yù)期下?lián)Q電至少為與超高壓快充平行的表4:充電模式與換電模式比較運(yùn)營(yíng)端投資成本150~400萬(wàn)1~100萬(wàn)產(chǎn)品比較補(bǔ)能時(shí)長(zhǎng)<5分鐘0.5~2小時(shí)6~10小時(shí)補(bǔ)能地點(diǎn)公共換電站公共充電站私人住宅為主補(bǔ)能方式更換電池個(gè)人自主/充電站個(gè)人自主/充電站和聲明電池壽命較長(zhǎng)顯著縮短較短對(duì)電網(wǎng)影響影響較弱，且具有削峰填谷作用影響較大影響一般消費(fèi)端銷售價(jià)格蔚來(lái)：0.32元/公里北汽：0.34元/公里北京：0.25~0.28元/公里上海：<0.25元/公里消費(fèi)體驗(yàn)①快速補(bǔ)充能源②靈活調(diào)理電池搭載③“車電分開〞模式降低用戶購(gòu)車成本①快速補(bǔ)充能源②對(duì)電池?fù)p傷較大①對(duì)電池?fù)p傷較小②充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)市場(chǎng)現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)化程度代表企業(yè)暫時(shí)較低較高較高協(xié)鑫、蔚來(lái)、奧動(dòng)新能源等特銳德、國(guó)家電網(wǎng)等目前保有量≥1000座≥100萬(wàn)座≥7萬(wàn)座資料：中國(guó)充電聯(lián)盟《我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)充換電模式的比較分析》,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，中信證券研究部但當(dāng)下充電站仍面臨一些問(wèn)題亟待解決。相較換電站，充電站服務(wù)效率較低，車樁比嚴(yán)重不足公共充電站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，增速顯著落后于新能源汽車增速，車樁比仍處高位。根據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截至2023年其次季度，我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)1620萬(wàn)輛，呈高速增長(zhǎng)狀態(tài)。同時(shí)，我國(guó)公共充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量達(dá)到215萬(wàn)臺(tái)。假設(shè)所有新能源汽車都有在公共充電樁充電的需求，平均1座公共充電樁就需要服務(wù)7.54臺(tái)新能源汽車。統(tǒng)計(jì)自2021年第四季度以來(lái)的車樁比可以發(fā)現(xiàn)，自2022年其次季度以來(lái)，車樁比持續(xù)上升，從6.55一路攀升到7.54。這導(dǎo)致充電設(shè)施搶位問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，特別高峰時(shí)期與節(jié)假日。資料:Choice金融終端、中信證券研究部現(xiàn)階段離工信部“2025年實(shí)現(xiàn)車樁比2:1,2030年實(shí)現(xiàn)車樁比1:1〞(《關(guān)于組織開展公告領(lǐng)域車輛全面電動(dòng)化先行區(qū)試點(diǎn)工作的通知》)的要求仍有不小差距。根據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截至2022年年底，我國(guó)充電樁數(shù)量達(dá)到520萬(wàn)臺(tái)(包括私人充電設(shè)施),車樁比達(dá)到2.52:1。充電樁數(shù)量需要達(dá)到655萬(wàn)臺(tái)才能實(shí)現(xiàn)車樁比2:1,達(dá)到1310臺(tái)才能實(shí)現(xiàn)車樁比1:1,對(duì)應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分別增加135萬(wàn)臺(tái)和790萬(wàn)臺(tái)，仍舊有十分大的差距。當(dāng)前充電樁的規(guī)劃建設(shè)和新能源汽車的使用存在空間上和結(jié)構(gòu)上的不匹配，一方面充電難的狀況時(shí)有發(fā)生，另一方面充電樁利用率卻較低；充電樁盈利空間不足，充電樁制造商難以開展差異化競(jìng)爭(zhēng)，充電樁建設(shè)成本受到地段位置的制約，獲利空間有限；充電樁還存在 “進(jìn)小區(qū)難〞的痛點(diǎn)：小區(qū)的變壓器容量有限、存在一定安全隱患、高功率充電樁加大電網(wǎng)負(fù)荷、加劇居民區(qū)用電三相不平衡等諸多問(wèn)題。以一座中等規(guī)模小區(qū)舉例，假設(shè)一座中等規(guī)模小區(qū)的變壓器額定功率為1250kVA,6座支流快充200kW的充電樁同時(shí)充電就將導(dǎo)致變壓器過(guò)載?？紤]到居民還有日常用電的需求，小區(qū)內(nèi)能承載的充電樁數(shù)量十分有限。以上建設(shè)難點(diǎn)制約了充電樁的大規(guī)模擴(kuò)張，使得車樁比始終難以顯著提高。資料：《基于儲(chǔ)能的電動(dòng)汽車充電站協(xié)調(diào)控制策略研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》(吳銘)、中信證券研究部新能源汽車單次充電時(shí)間長(zhǎng)，用戶排隊(duì)時(shí)間久，服務(wù)效率低下。據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟及能鏈智電聯(lián)合發(fā)布的《2022中國(guó)電動(dòng)汽車用戶充電行為白皮書》顯示，新能源汽車用戶平均單次充電時(shí)長(zhǎng)49.3分鐘，日充電1.4次，意味著用戶平均每天充電69分鐘。這意味著大量的用戶需要等待數(shù)個(gè)小時(shí)才能用上電，服務(wù)效率低。4月29日，百度地圖發(fā)布五一假期首日服務(wù)區(qū)充電站排隊(duì)大數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，雅安市雅西高速石棉服務(wù)區(qū)(西昌方向)和臺(tái)州市臨海服務(wù)區(qū)(臺(tái)州方向)充電排隊(duì)等待時(shí)間最久，達(dá)到了2.7個(gè)小時(shí)。排隊(duì)時(shí)間超過(guò)兩個(gè)小時(shí)的服務(wù)區(qū)總共有六個(gè)。長(zhǎng)時(shí)間的排隊(duì)會(huì)浪費(fèi)用戶的時(shí)間，影響新能車滲透率的提高。表5:2023年五一假期充電排隊(duì)最久高速服務(wù)區(qū)排名服務(wù)區(qū)充電時(shí)間(小時(shí))1雅安市雅西高速石棉服務(wù)區(qū)(西昌方向)2臺(tái)州市臨海服務(wù)區(qū)(臺(tái)州方向)3臨汾市京昆高速霍州服務(wù)區(qū)(北京方向)4淮安市京滬高速六洞服務(wù)區(qū)(北京方向)5保定市京港澳高速望都服務(wù)區(qū)(港澳方向)6瞻洲市洋浦服務(wù)區(qū)(東區(qū))7臨沂市長(zhǎng)深高速馬路林沐服務(wù)區(qū)(深圳方向)8韶關(guān)市樂(lè)廣高速樟市停車區(qū)(北行)9鹽城市沈海高速濱海服務(wù)區(qū)(沈陽(yáng)方向)10惠州市廣河高速服務(wù)區(qū)(河源方向)1.5資料:百度地圖、中信證券研究部充電理論峰值輸出功率難以維持和聲明充電樁難以維持理論輸出峰值。河南省計(jì)量科學(xué)研究院發(fā)現(xiàn)，以一臺(tái)額定功率為60kW的新能源汽車為例，改變交流輸入功率，隨著交流輸入功率增大，轉(zhuǎn)換能效會(huì)隨著提高，但是都要小于理論輸出功率，達(dá)不到100%。表6:實(shí)際輸出功率與理論輸出功率比較表輸出電壓(V)輸出電流(A)交流輸入功率(kW)直流輸出功率(kW)轉(zhuǎn)換能效(%)資料:《直流充電樁充電能效的測(cè)量不確定度的評(píng)定》(高翔)、中信證券研究部輸出功率曲線不穩(wěn)定，浮現(xiàn)出先緩慢上升后迅速下降的結(jié)果。以比亞迪漢EV為例，懂車帝通過(guò)實(shí)際測(cè)評(píng)發(fā)現(xiàn)，新能源汽車在充電過(guò)程中的輸出功率會(huì)先緩慢上升接近110kW;當(dāng)電量達(dá)到50%時(shí)，輸出功率會(huì)大幅度下降至22kW,直到電池充滿。在整個(gè)充電過(guò)程中，峰值功率維持的時(shí)間不足充電時(shí)間的一半，導(dǎo)致新能車實(shí)際補(bǔ)能時(shí)間遠(yuǎn)超理論值。資料:懂車帝微信公眾號(hào)、中信證券研究部充電樁的輸出功率達(dá)不到額定功率有以下幾個(gè)方面的原因：1.電網(wǎng)不穩(wěn)定會(huì)造成輸出功率不穩(wěn)定。由于電網(wǎng)負(fù)載不均勻和瞬間負(fù)荷變化，充電時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電壓瞬間波動(dòng)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)影響電動(dòng)汽車的充電速度，也會(huì)在一定程度上損傷電池。隨著充電站的普及，電網(wǎng)負(fù)荷承壓，電網(wǎng)負(fù)載波動(dòng)加劇。2.電池過(guò)熱會(huì)降低輸電功率。充電樁在給新能源汽車充電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，電池的散熱不好時(shí)，會(huì)提高電池的溫度。當(dāng)電池溫度超過(guò)一定閾值時(shí)，就會(huì)降低輸電功率，并給電池帶來(lái)?yè)p害。3.新能源汽車在充電的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生能量損耗。充電樁在給汽車充電時(shí)會(huì)給導(dǎo)線、電池等帶來(lái)熱損耗，這部分熱損耗會(huì)使得充電樁的實(shí)際輸出功率相較于理論值降低。4.充電樁的老化和損壞也會(huì)使得輸出功率降低。充電樁的老化和損壞會(huì)使得無(wú)法以正常功率為新能源汽車供電，使得輸出功率不及額定功率。充電電網(wǎng)不穩(wěn)定充電電網(wǎng)不穩(wěn)定理論峰值輸出功率難以維持充電樁老化損壞能量損耗電池過(guò)熱資料：中信證券研究部繪制電網(wǎng)負(fù)荷難以滿足充電樁建設(shè)需求：大量充電站會(huì)對(duì)電網(wǎng)形成巨大的壓力，現(xiàn)有電網(wǎng)容量難以滿足充電樁建設(shè)需求。以上海市為例，截至2022年年底，上海市新能源汽車保有量已經(jīng)達(dá)到94.5萬(wàn)輛。假設(shè)以直流快充200kW的功率規(guī)格計(jì)算，當(dāng)上海市的新能源汽車同時(shí)充電時(shí)，輸出功率可達(dá)到18900萬(wàn)kW。據(jù)上海電網(wǎng)預(yù)計(jì)，上海電網(wǎng)最高負(fù)荷約為3500萬(wàn)kW,需求與實(shí)際負(fù)荷差距為5.9倍。當(dāng)上海市的新能源汽車同時(shí)以最低功率規(guī)格充電時(shí)，可以達(dá)到整個(gè)上海市電網(wǎng)最高負(fù)荷的540%。廣西大學(xué)張晨宇利用數(shù)學(xué)模型對(duì)新能源汽車充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的影響進(jìn)行了更為確切的預(yù)計(jì)。團(tuán)隊(duì)以義烏市為研究對(duì)象，預(yù)計(jì)結(jié)果顯示，電網(wǎng)負(fù)荷受充電負(fù)荷因素的影響十分巨大，冬季負(fù)荷受充電影響最大，其峰值普遍在夜間。夏天受天氣影響，用電負(fù)荷峰值在午間。電網(wǎng)負(fù)荷很大程度上受新能源汽車充電影響。電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8圖4:義烏市冬季典型日充電設(shè)施接入電網(wǎng)負(fù)荷圖5:義烏市夏季典型日充電設(shè)施接入電網(wǎng)負(fù)荷現(xiàn)有電網(wǎng)負(fù)荷下，則更加難以支撐大規(guī)模超充站建設(shè)。目前極氪推出了支持800kW功率的超快充樁，是目前單槍峰值功率最高的充電樁。然而，一座1250kVA的變壓器僅能承載1臺(tái)800kW超充樁充電，一座2000kVA的變壓器也只能承載2臺(tái)800kW超充樁充電。當(dāng)大規(guī)模使用超充樁時(shí)，會(huì)使得電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰。因此，超充樁尋常需要協(xié)同儲(chǔ)能設(shè)表7:常見超充樁規(guī)格超充樁最高功率極氪V3超充樁蔚來(lái)超快充樁小鵬S4超快充樁保時(shí)捷800V超充樁特斯拉V3快充樁圖3:極氪超充樁宣傳圖圖3:極氪超充樁宣傳圖ZEEKR極充V3單槍峰值功率全球第一進(jìn)化新一免換電站與充電站并不相斥，換電站正朝向補(bǔ)能站方式發(fā)展(換電+充電)。換電站與充電站成本大頭無(wú)一例外都是配電測(cè)設(shè)備成本(占比超30%),這種“充換電一體站〞的模式可以在成本沒(méi)有明顯抬升的狀況下在單位占地面積下提供更高的服務(wù)能力，蔚來(lái)三代換電站可搭配4-20根超沖樁。以電網(wǎng)負(fù)荷為630kva的標(biāo)準(zhǔn)充電條件為例，假設(shè)為10個(gè)車位的面積布局8根超沖樁與蔚來(lái)?yè)Q電站+4根超沖樁的配置相比。采用8根超沖樁的充電站可以在滿容量下充滿8部80度電池的新能源車；而充換電一體站中的換電站按5分鐘服務(wù)一臺(tái)車可服務(wù)12車次，其中4根超沖樁可為4部車補(bǔ)能，總服務(wù)車輛為16輛。總結(jié)來(lái)看，充換電一體站可以在一致占比面積下達(dá)到超沖站效率的1.6-2倍以上的滿負(fù)荷服務(wù)表8:在不同電網(wǎng)負(fù)荷下兩種模式補(bǔ)能站的補(bǔ)能效率(車次)電網(wǎng)負(fù)荷82資料：蔚來(lái)官網(wǎng)、中信證券研究部換電站本身就是儲(chǔ)能設(shè)備，而且充換電一體站擁有更低的成本。換電站具有儲(chǔ)能性質(zhì)。換電站可以協(xié)同電網(wǎng)調(diào)峰，在用電波谷的時(shí)候給電池充電，在用電波峰的時(shí)候提供換電，可以有效調(diào)理電力平衡，降低電網(wǎng)壓力。同時(shí)，充換電一體站可以通過(guò)共用變壓器的方式降低成本。在白天充換電需求高峰的時(shí)候，提供充電和換電服務(wù)，此時(shí)變壓器服務(wù)充電樁。當(dāng)晚上充換電需求低谷的時(shí)候，給電池充電，此時(shí)變壓器服務(wù)換電站。充換電一體站可以很好利用充電樁和換電站的特點(diǎn)，最大限度利用變壓器，在不造成電網(wǎng)負(fù)荷壓力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更低的成本。為何我們認(rèn)為換電站被低估了換電方式所帶來(lái)的好處遠(yuǎn)被低估當(dāng)下?lián)Q電模式的潛力并未被市場(chǎng)充分認(rèn)知。市場(chǎng)當(dāng)下對(duì)換電站的分析多聚焦于電網(wǎng)側(cè)電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8輕負(fù)擔(dān)、用電側(cè)省時(shí)間、運(yùn)營(yíng)端成本比較，除此之外我們還希望花一些篇幅剖析換電站被低估的方面，我們總結(jié)了以下八點(diǎn)：1)單位占地面積下?lián)Q電站服務(wù)能力更強(qiáng)；2)車電分開下降低購(gòu)置成本，電池升級(jí)靈活性強(qiáng)；3)換電模式下電池靈活升級(jí)，真正解決“補(bǔ)能焦慮〞;4)提升電池利用效率，優(yōu)化退役電池統(tǒng)一管理；5)充電模式對(duì)電網(wǎng)要求高，換電模式對(duì)電網(wǎng)更加友好；6)當(dāng)新能源車保有量達(dá)到現(xiàn)有小區(qū)充電樁無(wú)法負(fù)荷的時(shí)候，換電站就是必然路徑，7)換電單站投資成本較高，但運(yùn)維降本空間較大。換電站單位占地面積下服務(wù)能力更強(qiáng)換電在運(yùn)營(yíng)類乘用車和商用重卡車上都具有優(yōu)勢(shì)。公用營(yíng)運(yùn)車輛和商用車對(duì)營(yíng)運(yùn)成本敏感，而且具有高頻、快速的補(bǔ)電需求，因此換電模式比充電模式更加適用。通過(guò)無(wú)人值守、聰慧充電、電池標(biāo)淮化、綠電交易、移動(dòng)電源等優(yōu)化策略，重卡場(chǎng)景的換電站可以實(shí)現(xiàn)挖掘運(yùn)營(yíng)收益價(jià)值的最大化。相較于充電站，換電站在服務(wù)效率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。換電站的換電流程主要分為五步。以蔚來(lái)第三代換電站為例，首先需要用戶通過(guò)智能導(dǎo)航尋覓到換電站，到站后識(shí)別車牌，通過(guò)后用戶將汽車駛?cè)霌Q電站進(jìn)行換電，換電完成后進(jìn)行車輛自檢，自檢完畢之后即可駛出換電站結(jié)算訂單。據(jù)蔚來(lái)公司官方數(shù)據(jù)顯示，蔚來(lái)第三代換電站給新能源汽車換電僅需3分鐘，整個(gè)流程僅需5分鐘。同時(shí)，第三代換電站的電池儲(chǔ)存數(shù)量達(dá)到了21塊，可以短時(shí)間內(nèi)服務(wù)多輛新能源汽車，有效解決了新能源汽車充電慢、充電難的問(wèn)題，大幅圖5:換電站換電模式示意圖智能導(dǎo)航到站識(shí)別車牌駛?cè)霌Q電站進(jìn)行換電駛出換電站結(jié)算完成換電車輛自檢資料：中信證券研究部繪制換電站補(bǔ)能效率高，電池?fù)p耗小、空問(wèn)占用少，無(wú)需擔(dān)憂電池衰減。換電在補(bǔ)能效率上具有顯著優(yōu)勢(shì)，目前最慢換電模式下?lián)Q電時(shí)間低于五分鐘，快于所有慢充、快充(以特斯拉Model3為例，在440V下需要36分鐘充滿電池)。換電電池更換后將集中收集，在恒溫恒濕條件下小功率慢充，有助于延緩電池壽命衰減，延長(zhǎng)使用壽命。不占用充電車位的特性也極大提升了換電模式的補(bǔ)能效率，考慮排隊(duì)時(shí)間、補(bǔ)能時(shí)間，換電模式的便利性可與傳統(tǒng)車加油站等量齊觀。且電池始終處于流通狀態(tài)，用戶無(wú)需承受電池?fù)p耗。面積的充電站最多可容納四臺(tái)充電樁同時(shí)給四輛汽車補(bǔ)能。假設(shè)一座充電站有630kVA的電網(wǎng)負(fù)荷，一輛車補(bǔ)能60度電，那么一個(gè)小時(shí)內(nèi)一座充電站最多給630/60≈6輛車補(bǔ)能，此時(shí)每臺(tái)充電樁的功率大約是158kW。而一座換電站由于電池事先充滿了電，每五分鐘就可以完成一次換電，一個(gè)小時(shí)之內(nèi)就能夠給12輛車補(bǔ)能。在一致的占比面積下，換電站的補(bǔ)能車電分開下降低車輛購(gòu)置及使用成本換電模式下所衍生的“車電分開〞可顯著降低購(gòu)車門檻。在換電模式加持下，新能源車購(gòu)置可提供“車電分開〞模式，即為用戶提供“買車不買電池〞的購(gòu)車服務(wù)，以蔚來(lái)車電分開的BASS方案為例，單獨(dú)出售不包含電池的車輛(比原車價(jià)低7-12.8萬(wàn)),動(dòng)力電池則通過(guò)租賃的方式從蔚來(lái)獲得，價(jià)格為每月980元(75kWh電池)和1680元(100kWh電池)。此類方案在低價(jià)車型經(jīng)濟(jì)性表達(dá)尤為明顯，以飛凡F7為例，配備77kWh電池的進(jìn)階版售價(jià)為22.99萬(wàn)，如若選擇租電方案新用戶購(gòu)車總價(jià)僅為14.8萬(wàn)元。車電分開選擇蔚來(lái)電池租用服務(wù)長(zhǎng)續(xù)航電池包，車價(jià)立減128,000元。BaaS定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包(75kWh)長(zhǎng)續(xù)航電池包(100kWh)車價(jià)立減70,000元128,000元月租價(jià)格980元/月1,680/元/月75kW100kW75kW100kW75kW100kW資料：蔚來(lái)汽車官網(wǎng)表9:車電分開方案對(duì)低價(jià)車型和大容量電池車型的經(jīng)濟(jì)性表達(dá)更為顯著車型類別價(jià)格(萬(wàn)元)車電分開前車電分開后成本降低比例北京EU5Plus轎車蔚來(lái)ET5(100度)蒔來(lái)ET5(75度)轎車轎車蔚來(lái)ES8(100度)蔚來(lái)ES8(75度)飛凡F7轎車小鵬G3電池并非越大越好，而是要靈活，電池靈活升級(jí)有助于減少用戶一次性成本投入，最大化電池使用效率。電池容量是用戶購(gòu)車時(shí)的考慮重點(diǎn)，但小容積電池與大容積電池尋常價(jià)差較大，以蔚來(lái)為例，75度電池與100度電池差價(jià)達(dá)5.8萬(wàn)元。對(duì)于部分城市通勤為主的用戶而言，75度電池即可滿足絕大多數(shù)日常需求，但難以滿足偶發(fā)性的長(zhǎng)途旅行。假如為了偶發(fā)性需求而選擇購(gòu)置100度電池除了要多付5.8萬(wàn)元外，也是對(duì)能源與資源的浪費(fèi)，“是否要為了以后的一次西藏之行而在用車第一日就付出較大成本買大容量電池?〞換電模式可提供靈活升級(jí)服務(wù)，還是以蔚來(lái)舉例，用戶可購(gòu)置小容量電池版本滿足日常通勤需求，假如有長(zhǎng)途出行需求可以選擇日租50元/天或880元/月方案靈活升級(jí)至100度甚至150度電池。簡(jiǎn)而言之，“日長(zhǎng)小電池、長(zhǎng)途出行大電池，花最少的錢、跑最遠(yuǎn)的路〞就是換電模式為汽車的賦能讓電池回歸能源屬性。升級(jí)價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包(70/75kWh)→長(zhǎng)續(xù)航電池包(100kWh)服務(wù)按年升級(jí)按月升級(jí)按日升級(jí)周期(天)366311費(fèi)用(元)9,80088050**日租基準(zhǔn)價(jià)50元/天，31天封頂880元*按日升級(jí)費(fèi)用不包含取電、還電所產(chǎn)生的換電費(fèi)用資料:蔚來(lái)公司公告換電模式下車輛始終可以更新最新電池技術(shù)。電池技術(shù)的快速迭代也是制約消費(fèi)者購(gòu)買新能源車的因素之一，而換電模式下可以始終保持車輛沿用最新電池技術(shù)。以蔚來(lái)推出的首款車型es8為例，最初搭載70kWh電池版本續(xù)航為415KM,而后蔚來(lái)推出新一代75kWh三元磷酸鋰電池，老版本用戶可以直接在換電站換取新版本電池進(jìn)而升級(jí)續(xù)航至450km。預(yù)計(jì)今年底蔚來(lái)還會(huì)推出150kWh電池包，屆時(shí)即使2017年上市的初代ES8也電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8可以實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程超800KM。這也是換電模式下汽車可升級(jí)的表達(dá)之一，由此換電模式可以完全消去消費(fèi)者對(duì)于新能車電池技術(shù)快速迭代所擔(dān)憂的購(gòu)置需求后置的問(wèn)題。新能源購(gòu)置稅減免新政下，換電車型稅收優(yōu)惠政策更優(yōu)。2023年6月19稅務(wù)總局及工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于延續(xù)和優(yōu)化新能源汽車車輛購(gòu)置稅減免政策的公告》?？偨Y(jié)來(lái)看，2024-2025年新購(gòu)新能源汽車?yán)^續(xù)免征車輛購(gòu)置稅額不超3萬(wàn)元(開票價(jià)33.9萬(wàn)以內(nèi)免征購(gòu)置稅);2026-2027年新購(gòu)新能源汽車減半征收車輛購(gòu)置稅，單車減稅額不超過(guò)1.5萬(wàn)元(開票價(jià)16.95萬(wàn)以內(nèi)免稅)。其中，采用“車電分開〞購(gòu)置方案的新能源車電池價(jià)格不計(jì)入計(jì)稅基價(jià)，換電車輛稅收經(jīng)濟(jì)性凸顯。以指導(dǎo)價(jià)為48.6萬(wàn)的蔚來(lái)100度電ET7為例，采用電池租賃后車價(jià)為35.8萬(wàn)，如明年購(gòu)買相較非換電車型可減免1.3萬(wàn)元購(gòu)置稅。換電模式下電池靈活升級(jí)，真正解決“補(bǔ)能焦慮〞電車“里程焦慮〞的本質(zhì)是“補(bǔ)能焦慮〞。如今新能源車?yán)m(xù)航里程普遍在500KM以上甚至超過(guò)部分燃油車，但續(xù)航焦慮確始終存在。我們認(rèn)為“續(xù)航焦慮〞的本質(zhì)為對(duì)補(bǔ)能的不確定性而產(chǎn)生的焦慮。我們認(rèn)為這種不確定性主要來(lái)自；1)充電樁的不確定性；油車占位、壞樁概率、補(bǔ)能時(shí)間等；2)補(bǔ)能便利度的不確定性：能否找到充電樁、充電速度?？偨Y(jié)來(lái)看電車“補(bǔ)能焦慮〞的本質(zhì)是充電設(shè)施易用性和密度及補(bǔ)能速度存在不確定性。換電站或許是“補(bǔ)能焦慮〞的終極解決方案。燃油車沒(méi)有里程焦慮的根源在于加油站的補(bǔ)能時(shí)間與成功補(bǔ)能具備較高的確定性。換電站與加油站類似補(bǔ)能時(shí)間具備高確定性、不存在占位問(wèn)題。一旦換電站大面積鋪開，則補(bǔ)能便利性接近燃油車，并且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大負(fù)荷。從運(yùn)營(yíng)成本上來(lái)說(shuō)換電站甚至更優(yōu)，燃油作為一種“中心化〞資源油料需要油罐運(yùn)輸，這就導(dǎo)致了巨大的能源浪費(fèi)；而電力作為一種“去中心化〞資源既保存了加油站的便利性及補(bǔ)能速度，又具備充電樁一樣的去中心化能源，我們認(rèn)為換電站或許是補(bǔ)能的終極解決方案。車電分開優(yōu)化電池利用效率，利好電池回收和梯次利用電池問(wèn)題始終是影響新能車用戶購(gòu)買決策的關(guān)鍵因素。根據(jù)中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)公布的《2021年全國(guó)消協(xié)組織受理投訴狀況分析》,新能車消費(fèi)者主要投訴問(wèn)題前三分別為：1.安全問(wèn)題如行駛中斷電、自燃、自動(dòng)駕駛失靈等；2.電池質(zhì)量問(wèn)題；3.續(xù)航里程縮水。電池作為新能源汽車最為核心部件也是影響消費(fèi)者購(gòu)車的關(guān)鍵因素，大多數(shù)起火自燃等事件與電池健康狀態(tài)及電芯老化不無(wú)關(guān)系，也是阻礙新能源車發(fā)展的主要障礙之一。表10:電池相關(guān)問(wèn)題是新能車行業(yè)消費(fèi)者主要投訴問(wèn)題2345價(jià)格變動(dòng)惹爭(zhēng)議，消費(fèi)者剛簽完合同還未提車，所購(gòu)買車型就降價(jià)，或者推出同價(jià)但性能配置更高的產(chǎn)品，導(dǎo)致消費(fèi)者不滿7配套的售后服務(wù)體系、維修網(wǎng)點(diǎn)、維修技工等不能滿足高速增長(zhǎng)的新能源汽車需要，影響了消費(fèi)者的使用體驗(yàn)和售后滿意度 8汽車數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、提供等同題引發(fā)廣泛關(guān)注。隨著新能源汽車漸漸智能化，相關(guān)數(shù)據(jù)由廠家壟斷、拒絕提供，發(fā)生爭(zhēng)議 資料：中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)，中信證券研究部CTB、CTC電池車身架構(gòu)技術(shù)提供高性能，但維護(hù)及易修復(fù)性較低。在電池技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下愈多車型逐步采用CTB、CTC等電池方案，通過(guò)將車身、電池、底盤融為一體的方案提升電池包能量密度和車身輕量化水平，這種方案可以減少電池包厚度，從而減輕電池包對(duì)車內(nèi)垂直空間的擠壓，缺點(diǎn)是車身與電池組一體化在碰撞或電池包受損或更換維修時(shí)較為繁雜，只能拆開底盤更換電芯，從而推高碰撞維修成本。資料:懂車帝微信公眾號(hào)，中信證券研究部換電模式的電池包安全性、維護(hù)及可維修性相較CTB、CTC等車身架構(gòu)方案更優(yōu)。新能車自燃多來(lái)自于電氣線路短路和電池包受損，車身一體化電池方案較難做到對(duì)電池包高頻維護(hù)保養(yǎng)；而對(duì)于換電模式來(lái)說(shuō)，每一次換電都是電池包的自檢，有效消除電芯安全隱患。以蔚來(lái)的充換電站充電系統(tǒng)為例，其充電設(shè)備和供電設(shè)備已經(jīng)能完成充電過(guò)程和供電狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)視；換電的每一次補(bǔ)能都是對(duì)電池的一次檢測(cè)保養(yǎng)，除了電池包外殼受損的問(wèn)題，電池包內(nèi)部電芯狀況也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)防電芯潛在風(fēng)險(xiǎn)。充電模式對(duì)電網(wǎng)要求高，換電更加電網(wǎng)友好充電樁增壓配電網(wǎng)絡(luò)，超充大規(guī)模落地存在瓶頸。充電樁的功率提升和大規(guī)模應(yīng)用給配電網(wǎng)帶來(lái)了更大的壓力，進(jìn)而引發(fā)了一系列電網(wǎng)問(wèn)題，影響了800V超充的大規(guī)模落地：1)國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院研究顯示，電動(dòng)車充電高峰與居民日常用電高峰重合度高達(dá)85%,充電樁的功率提升和數(shù)量擴(kuò)張會(huì)進(jìn)一步加劇電網(wǎng)在用電高峰的壓力，電網(wǎng)付出額外成本以滿足用電高峰的短時(shí)間、大幅度用電會(huì)導(dǎo)致其資源峰谷時(shí)的閑置成本增大、設(shè)備使用率降低；2)充電樁充電的瞬時(shí)功率較大，會(huì)引起電壓偏移，影響電能質(zhì)量，若嚴(yán)重到電壓越限甚至?xí)l(fā)配電安全事故。800V超充造成的電壓偏移相比于普通充電樁更加嚴(yán)重，可能危害配電網(wǎng)的安全運(yùn)行；3)據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟及能鏈智電聯(lián)合發(fā)布的《2022年中國(guó)電動(dòng)汽車用戶充電行為白皮書》,截至2022年底，我國(guó)約66%的充電樁是私人充電樁，75%的充電樁增量來(lái)自私人充電樁，導(dǎo)致了充電樁分布不均勻，加大了電網(wǎng)管理調(diào)控的難度。圖9:2022年我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量(萬(wàn)臺(tái))圖10:2022年我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量結(jié)構(gòu)■私人充電樁■公共充電樁資料:《2022年中國(guó)電動(dòng)汽車用戶充電行為白皮書》(中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟、能鏈智電),中信證券研究部■私人充電樁■公共充電樁資料：《2022年中國(guó)電動(dòng)汽車用戶充電行為白皮書》(中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟、能鏈智電),中信證券研究部小區(qū)電力總?cè)萘坑邢?，充電車位?shù)量上限難以突破。目前諸多小區(qū)由于從前并未進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃，電力總體容量不足，無(wú)法在不影響居民正常生活的同時(shí)提供足量的充電車位。這一問(wèn)題歸根結(jié)底是來(lái)自于小區(qū)配電容量是有上限的，尋常合理的車位：樁比為3:1,也就是說(shuō)僅有約30%的小區(qū)停車位能有配電容量去裝配充電樁。當(dāng)新能源車整體保有量超過(guò)30%后(月銷量滲透率已超30%),日常補(bǔ)能問(wèn)題將會(huì)面臨很大的壓力，新增新能源車主或需要下班后去商業(yè)充電樁充電，這將對(duì)未來(lái)電車使用體驗(yàn)提出極大挑戰(zhàn)，進(jìn)而可能影響新能源車保有量提升。充電車位不足問(wèn)題根源來(lái)自小區(qū)本身，進(jìn)行改造成本大、困難重重，極大制約了充電樁的終端大規(guī)模落地應(yīng)用。換電模式充換電時(shí)間可控，可減輕電網(wǎng)負(fù)荷并協(xié)助其調(diào)峰調(diào)頻。充電樁對(duì)電網(wǎng)形成的高壓力很大程度來(lái)自于使用者的無(wú)序充電，而換電模式充電時(shí)間可控、用電負(fù)荷均衡。換電站可以響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，在用電負(fù)荷較小時(shí)(如夜晚)對(duì)電池集中充電并在用電高峰期直接向居民提供充滿電的電池，不僅減輕了電網(wǎng)壓力，還可以協(xié)助其削峰填谷。根據(jù)蔚來(lái)汽車公告，截至2022年8月，蔚來(lái)在全國(guó)的1067座換電站中已有575座換電站參與錯(cuò)峰充電，比例接近六成，谷時(shí)用電比例由12%提升至20%,30天內(nèi)轉(zhuǎn)移高峰期用電量達(dá)410萬(wàn)度，將無(wú)序充電變?yōu)橛行蚩煽爻潆?，避開居民用電高峰期，極大緩解了電網(wǎng)的壓力。據(jù)蔚來(lái)公告，目前蔚來(lái)?yè)Q電站已經(jīng)開始參與浙江電網(wǎng)調(diào)峰，成為國(guó)內(nèi)首家接入到國(guó)家電網(wǎng)調(diào)節(jié)虛擬電廠的車企。近年全國(guó)多地用電負(fù)荷激增，根據(jù)國(guó)家電力調(diào)度控制中心統(tǒng)計(jì)，2022年全國(guó)電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高用電負(fù)荷已達(dá)12.9億KW,同比+6.3%,中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì)2023年全國(guó)最大電力負(fù)荷可能超過(guò)13.7億KW,在未來(lái)用電高峰期負(fù)荷越來(lái)越大的趨勢(shì)下，換電站作為虛擬電廠協(xié)助調(diào)峰調(diào)頻的價(jià)值將愈發(fā)凸顯。電器智造行業(yè)新能源換電專題|2023.10.8資料：國(guó)家,北極星火力發(fā)電網(wǎng)，國(guó)家電力調(diào)度控制中心，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，中信證券研究部擁有儲(chǔ)能功能的換電站可以協(xié)助調(diào)頻，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行護(hù)航。換電站可以在電網(wǎng)頻率出現(xiàn)偏差時(shí)接入電網(wǎng)調(diào)度中心參與電網(wǎng)調(diào)頻，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。以蔚來(lái)為例，根據(jù)其站內(nèi)電池分派狀況，其每個(gè)換電站有600-700度電的儲(chǔ)能能力，站標(biāo)約13塊電池。其中2-3塊用于用戶更換所備電池，其余10-11塊電池在閑時(shí)可隨時(shí)接受電網(wǎng)指令向電網(wǎng)放電5-10分鐘用于協(xié)助電網(wǎng)調(diào)配。2022年蔚來(lái)在合肥的15座換電站曾幫助電力調(diào)度控制中心在1分鐘內(nèi)降低負(fù)荷1.4兆瓦，而自身每塊電池的充電時(shí)間僅增加了約5分鐘，幾乎不影響用戶的正常換電服務(wù)。換電單站投資成本較高，但運(yùn)維降本空間較大目前充換電站主要服務(wù)乘用車，因此我們對(duì)乘用車充換電站投資成本進(jìn)行比較。同時(shí)需注意在不同地區(qū)內(nèi)不同數(shù)據(jù)信息如購(gòu)電成本等存在一定的微小差異，相應(yīng)比例為取平均值后等進(jìn)行處理過(guò)的數(shù)據(jù)；此外由于各地充電單樁/換電單站一次性補(bǔ)貼不等，多居于200-300元/KW間，因而不計(jì)入下文成本分析與計(jì)算。充電站：國(guó)內(nèi)以交直流混用站為主，總投資成本150-250萬(wàn)元。據(jù)艾瑞咨詢，充電站投資成本主要由設(shè)備成本(充電機(jī)、電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、其他設(shè)備)、建設(shè)成本(建筑建造、配電變電設(shè)施建造、消防設(shè)施建造)構(gòu)成。充電機(jī)由一定數(shù)量和比例搭配的快充樁和慢充樁組成，其中硬件設(shè)備/制造/人工成本分別占設(shè)備購(gòu)置成本93%/4%/3%;建設(shè)成本占總投資成本比重約25%。單站總投資成本約150-250萬(wàn)元，正相關(guān)于充電機(jī)配比數(shù)量。表11:典型充電站(32樁40KW、12樁7KW的交直流混用充電站)投資成本拆分設(shè)備成本制造成本5萬(wàn)元人工成本4萬(wàn)元充電硬件設(shè)備成本充電模塊成本配電側(cè)成本68萬(wàn)元56萬(wàn)元建設(shè)成本32*13000(快充樁土建成本)=416000元42萬(wàn)元總投資成本總投資成本=設(shè)備成本+建設(shè)成本175萬(wàn)元資料:Choice,瀚川智能公司公告，中信證券研究部測(cè)算換電站：乘用車單站投資成本約491萬(wàn)元。換電站投資成本主要包括設(shè)備成本(換電機(jī)器人、電池倉(cāng)、換電平臺(tái)等)、電池成本和建設(shè)成本。設(shè)備成本中，AGV平臺(tái)/電池周轉(zhuǎn)倉(cāng)/集成站殼體/充配系統(tǒng)占總投資成本比重分別約13%/11%/11%/8%;其他系統(tǒng)包括監(jiān)視設(shè)備消防和消防設(shè)備等，占比11%;電池成本/建設(shè)成本分別占比約26%/20%,合計(jì)單站投資總成本約491萬(wàn)元。表12:乘用車換電站投資成本拆分(車電不分開)設(shè)備成本AGV平臺(tái)成本64萬(wàn)元電池周轉(zhuǎn)倉(cāng)成本54萬(wàn)元集成站殼體成本54萬(wàn)元充配系統(tǒng)成本39萬(wàn)元其他系統(tǒng)成本54萬(wàn)元電池成本主要系備用電池成本128萬(wàn)元建設(shè)成本土建成本98萬(wàn)元資料總投資成本總投資成本=設(shè)備成本+電池成本+建設(shè)成本:Choice,協(xié)鑫能科公司公告，中信證券研究部測(cè)算491萬(wàn)元運(yùn)營(yíng)端：換電站運(yùn)營(yíng)成本更具優(yōu)勢(shì)換電站具有購(gòu)電成本優(yōu)勢(shì)。據(jù)艾瑞咨詢，換電站和充電站的運(yùn)營(yíng)成本主要包含購(gòu)電成本、設(shè)備維護(hù)成本、勞務(wù)成本、場(chǎng)地租金、其他運(yùn)營(yíng)成本。購(gòu)電成本方面，充電站購(gòu)電電價(jià)為電網(wǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)，而換電站內(nèi)充電系統(tǒng)主要以集中充電、交流慢充的方式對(duì)更換下來(lái)的電池進(jìn)行充能，在電度電價(jià)低谷時(shí)段集中充電使得換電站具有購(gòu)電成本優(yōu)勢(shì)；勞務(wù)成本方面，換電站仍需一定人力進(jìn)行運(yùn)營(yíng)、電池更換，而充電站基本可實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)營(yíng)，換電站勞務(wù)成本高于充電站；設(shè)備維護(hù)、場(chǎng)地租金和其他類成本二者大抵一致。多家智能汽車制造商積極推進(jìn)無(wú)人換電站布局，進(jìn)一步優(yōu)化換電運(yùn)營(yíng)成本。在蔚來(lái)第三代換電站上，通過(guò)加裝兩塊Orin-X芯片和兩個(gè)激光，實(shí)現(xiàn)召喚換電與自動(dòng)泊入的功能。車主將車輛停在換電站旁邊的指定起始區(qū)域后，車輛便能夠自動(dòng)泊入電站并進(jìn)行換電。無(wú)人換電站不僅人工成本大幅降低，換電效率也顯著提升，從而提高換電站的可持續(xù)性和假設(shè)：日換電量(MWh假設(shè)：日換電量(MWh)年運(yùn)營(yíng)天數(shù)年換電量(MWh)60006750低谷時(shí)電度電價(jià)(元/kWh)0.350.350.350.35每年購(gòu)電成本(萬(wàn)元)每年設(shè)備維護(hù)成本5555日程運(yùn)營(yíng)工作人員數(shù)量工人平均工資7777每年勞務(wù)費(fèi)用每年運(yùn)營(yíng)成本設(shè)備購(gòu)置折舊(萬(wàn)元/年)電池折舊(萬(wàn)元/年)表4:典型充電站(15根40KW快充樁)4年運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算(萬(wàn)元)假設(shè)：40KW單樁(MWh)年運(yùn)營(yíng)天數(shù)年充電量(MWh)40060004506750平均電度電價(jià)(元/kWh)每年購(gòu)電成本(萬(wàn)元)每年設(shè)備維護(hù)成本5555日程運(yùn)營(yíng)工作人員數(shù)量0000工人平均工資一一一一每年勞務(wù)費(fèi)用0000每年運(yùn)營(yíng)成本設(shè)備購(gòu)置折舊(萬(wàn)元/年)電池折舊(萬(wàn)元/年)----表5:換電站4年運(yùn)營(yíng)成本測(cè)算(包含車電分開/車電不分開，萬(wàn)元)換電模式應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，車輛可分為乘用車、商用車兩種。乘用車多用以便利出行，主要用于載運(yùn)乘客、隨身行李等；商用車指為商業(yè)活動(dòng)設(shè)計(jì)的車輛，主要用于大規(guī)模運(yùn)載人員、貨物及牽引掛車。目前來(lái)看，私家車、出租車、公交車、短途重卡均可作為換電的應(yīng)用場(chǎng)景，并且大多場(chǎng)景已開始逐步落地。未來(lái)隨著政策端支持和技術(shù)端推動(dòng)，預(yù)計(jì)換電模式將進(jìn)一步滲透進(jìn)私家車領(lǐng)域，換電應(yīng)用場(chǎng)景也將持續(xù)豐富。圖12:新能源汽車分類圖12:新能源汽車分類牽引率重卡細(xì)分來(lái)看，換電在乘用車、商用車上應(yīng)用規(guī)律各異。負(fù)荷率尋常指發(fā)動(dòng)機(jī)某段時(shí)間內(nèi)的平均負(fù)荷與該段時(shí)間內(nèi)的最高負(fù)荷的百分比，負(fù)荷率越高，車輛在同等條件下的運(yùn)行里程越高。因此，高負(fù)荷率更適用于遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)時(shí)間的車載應(yīng)用場(chǎng)景，主要用于部分出租車與重卡之中。具體來(lái)看：1)對(duì)于出租車而言，長(zhǎng)時(shí)間停車充電會(huì)導(dǎo)致?lián)p失相應(yīng)載客收入，2)對(duì)于重卡車輛而言，目前大多數(shù)重卡均采取“1車2司機(jī)〞配置晝夜行車，以滿足運(yùn)貨需求；基于時(shí)間成本考慮，重卡適合通過(guò)換電縮短補(bǔ)能時(shí)間。目前包括干線物流車、渣土車、重卡、礦坑車及部分專用車在內(nèi)的各類用車場(chǎng)景均在大力發(fā)展換電模式，相關(guān)產(chǎn)品及商業(yè)化逐步被市場(chǎng)驗(yàn)證。資料：《車電分開模式產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建研究》(中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)),中信證券研究部商用車：重卡發(fā)展前景廣闊，或成換電模式主流方向商用重卡與換電降本方向相得益彰，或成為換電模式主流應(yīng)用場(chǎng)景。相較于乘用車及其他商用車，重卡具以下特點(diǎn)：1)重卡多為兩班倒、全天候運(yùn)營(yíng)，對(duì)充電等待時(shí)長(zhǎng)極為敏感；2)重卡多為批量購(gòu)買(約占30%),有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化運(yùn)營(yíng)；3)重卡多負(fù)責(zé)重型產(chǎn)品運(yùn)輸，而其倉(cāng)儲(chǔ)位置一般位于遠(yuǎn)郊且起止點(diǎn)、運(yùn)輸路線相對(duì)固定，對(duì)換電站密度要求較小。從換電場(chǎng)景來(lái)看，預(yù)計(jì)未來(lái)降本方向主要在于：1)電池可拆卸，且拆裝較為便利，節(jié)省單位服務(wù)時(shí)間；2)車型規(guī)格統(tǒng)一，形成規(guī)模化優(yōu)勢(shì)以壓低單位成本；3)區(qū)位選址于特定區(qū)域，降低租金成本。綜上所述，商用重卡的特點(diǎn)與換電模式降本方向一致性較高，未來(lái)或成換電主流應(yīng)用方向。表13:乘用車與商用車運(yùn)營(yíng)比較乘用車商用車 貨車客車重卡輕卡用戶需求更重視體驗(yàn)，且需求較為多元以盈利為導(dǎo)向，為成本敏感、時(shí)間敏感型人群；規(guī)范化運(yùn)營(yíng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間較短，且集中于日間較長(zhǎng)，多數(shù)全天候運(yùn)行(兩班倒)較長(zhǎng)，集中于日間運(yùn)營(yíng)過(guò)程不固定多為生產(chǎn)資料運(yùn)輸，多為消費(fèi)品類運(yùn)輸；多為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸物品較重存在相當(dāng)程度的多點(diǎn)多為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸，起運(yùn)輸狀況資料：知乎賬號(hào)-MarS的萬(wàn)事屋，中信證券研究部政策指引換電重卡發(fā)展方向，電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)已不斷布局。從政策力度來(lái)看：2019年起，政府出臺(tái)相關(guān)政策勉勵(lì)新能源汽車在貨運(yùn)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，不斷公布《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃》、《重污染天氣重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)急減排措施制定技術(shù)指南》等，將清潔能源車輛占比≥80%作為評(píng)優(yōu)指標(biāo)；2021年10月，工信部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于啟動(dòng)新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》,首次提出在宜賓、唐山、包頭三座城市進(jìn)行換電重卡試點(diǎn)；在國(guó)家政策指引下，地方政府也相繼出臺(tái)支持政策，促進(jìn)換電重卡發(fā)展。從企業(yè)表現(xiàn)來(lái)看，目前多方企業(yè)加緊布局：1)電網(wǎng)企業(yè)：國(guó)網(wǎng)下屬商用電動(dòng)汽車公司將換電重卡作為業(yè)務(wù)重點(diǎn)，與電力企業(yè)、礦山企業(yè)等達(dá)成合作，據(jù)商用電動(dòng)總經(jīng)理海曉濤在《2022中國(guó)汽車供給鏈大會(huì)》上發(fā)表的主題演講，截至2022年6月商用電動(dòng)投建運(yùn)營(yíng)商用車和乘用車換電站11座，服務(wù)各類商用車超過(guò)800輛；2)電池企業(yè)：寧德時(shí)代全資子公司時(shí)代電服于2022年1月發(fā)布換電品牌“EVOGO〞;且寧德時(shí)代于2023年1月對(duì)其進(jìn)行增資，注冊(cè)資本由2億元增至15億元，增幅高達(dá)650%;3)新能源車企：蔚來(lái)2021年發(fā)布NIOPower計(jì)劃，計(jì)劃到2025年建成9縱9橫19大城市高速換電網(wǎng)絡(luò)。表14:近年來(lái)?yè)Q電重卡政策匯總時(shí)間文件名稱頒發(fā)機(jī)構(gòu)具體內(nèi)容2021年《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)看法》國(guó)務(wù)院重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)新能源汽車充換電站建設(shè)2021年《關(guān)于進(jìn)一步提升充換電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施看法》圍繞港口、城市轉(zhuǎn)運(yùn)等短途運(yùn)輸、高頻、重載場(chǎng)景，支持布局專用換電站，摸索車電分開模式、促進(jìn)重卡領(lǐng)域和港口內(nèi)部集卡的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型2018年《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行生態(tài)環(huán)境推廣使用新能源和清潔能源汽車，重點(diǎn)區(qū)域使用12月動(dòng)計(jì)劃》部等比例達(dá)到80%。啟動(dòng)新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作。納入此次試點(diǎn)范圍的城市共有11個(gè)，其中重卡特色類10月式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》息化部 3個(gè)(宜賓、唐山、包頭)資料：中國(guó)政府網(wǎng)，國(guó)家、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部等部委官網(wǎng)，中信證券研究部“車電分開〞模式破局成本劣勢(shì)，換電重卡賽道持續(xù)發(fā)展。新能源換電重卡主要采取“車電分開〞的運(yùn)營(yíng)模式：1)運(yùn)營(yíng)商僅購(gòu)買裸車，電動(dòng)重卡所需動(dòng)力電池由資產(chǎn)管理公司向電池企業(yè)批量購(gòu)買并運(yùn)營(yíng)；2)用戶以租賃方式從電池資產(chǎn)管理公司租用電池；3)電池管理公司融資布局形成換電全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈(動(dòng)力電池、動(dòng)力總成、換電集成、智能聯(lián)網(wǎng)),向用戶提供換電車輛、換電站、車聯(lián)網(wǎng)以及投資、融資租賃等服務(wù)。據(jù)我們測(cè)算，相比于傳統(tǒng)的充電模式，換電模式在行使105萬(wàn)公里的全生命周期下相較燃油重卡可節(jié)省約37萬(wàn)元的電池成本。服務(wù)費(fèi)銷售電池回收資料:艾瑞咨詢，中信證券研究部得益于“車電分開〞模式持續(xù)推廣，換電重卡迎來(lái)高速發(fā)展。從銷售數(shù)量來(lái)看，據(jù)電車資源統(tǒng)計(jì)，2022年1~12月?lián)Q電重卡共銷售12431輛，同比增長(zhǎng)285%,成為新能源重卡第一補(bǔ)能車型；其中12月份換電重卡銷量更是浮現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)，共銷售3349輛，同比增長(zhǎng)353%。從換電站規(guī)模來(lái)看，據(jù)艾瑞咨詢統(tǒng)計(jì)，2021年商用車換電站數(shù)量658座，同比增長(zhǎng)139%;用電市場(chǎng)與運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)分別達(dá)9.5億、23.3億元，同比分別增長(zhǎng)138%與75%;換電重卡配套設(shè)施短板日漸補(bǔ)齊，未來(lái)有望迎來(lái)更大發(fā)展。從目前新車申報(bào)來(lái)看，根據(jù)工信部2023年1月最新發(fā)布的第367批新車申報(bào)產(chǎn)品公示，本批上榜的298款新能源專用車中，換電重卡占據(jù)28款，環(huán)比增長(zhǎng)21.7%。圖15:2022年換電重卡逐月銷量(輛)資料:電車資源，中信證券研究部圖16:2022年工信部各批次換電重卡新車申報(bào)數(shù)量及其占比(款，%)換電重卡申報(bào)數(shù)量一●—在新能源重卡中的占比資料:工信部，中信證券研究部我們測(cè)算，換電重卡的TCO成本相較燃油重卡大幅減少。全生命周期成本理論(TCO,TotalCostofOwnership)將總成本分為三部分：設(shè)備購(gòu)置成本、生命周期運(yùn)行成本、停工期間損失的生產(chǎn)成本?？紤]到交通運(yùn)輸行業(yè)特點(diǎn)，疊加疫情管控放松對(duì)停工損失的減少，我們將購(gòu)置成本、使用成本和維護(hù)成本納入TCO理論分析框架，并作出如下假設(shè)：1)基本電費(fèi)(含稅，含服務(wù)費(fèi))1.40元/kwh,燃油價(jià)格參考2023年2月8日92#油價(jià)，取7.8元/升；2)總運(yùn)行里程假設(shè)為105萬(wàn)公里(5年×300日/年×700公里/日);3)假設(shè)電池采用三塊，電池租賃成本1300元/月，電池購(gòu)買成本31.02萬(wàn)元/塊；4)燃油重卡購(gòu)置稅2.60%。我們的測(cè)算結(jié)果顯示：采用電池租賃/單獨(dú)購(gòu)買方式的換電重卡TCO成本僅為388.24/379.90萬(wàn)元，相較于燃油重卡分別儉約5.9%與7.9%,未來(lái)隨著成本進(jìn)一步下降表15:換電重卡與燃油重卡全生命周期成本比較分析換電重卡燃油重卡電池租賃電池單獨(dú)購(gòu)買1、購(gòu)車成本(萬(wàn)元)購(gòu)車成本購(gòu)置稅2、電池成本(萬(wàn)元)0單塊電池(282kwh,1300元/kwh)電池?cái)?shù)量11/3、電池租賃費(fèi)用(萬(wàn)元，7500元/月)//4、能耗成本(萬(wàn)元)運(yùn)營(yíng)里程(km)運(yùn)營(yíng)年數(shù)555每年運(yùn)營(yíng)天數(shù)每日運(yùn)營(yíng)里程(km)能耗成本(萬(wàn)元)電能每公里能耗(kwh)燃油每公里能耗(L)/基本電費(fèi)(元/kwh,含稅，含服務(wù)費(fèi))/基本油費(fèi)(元/L)//5、全生命周期維保費(fèi)用(5年，萬(wàn)元)6、全生命周期維保險(xiǎn)費(fèi)用(5年，萬(wàn)元)7、全生命周期成本(萬(wàn)元)1)其他條件不變，當(dāng)基本電費(fèi)小于1.55元/kWh時(shí)，換電重卡相較于燃油重卡擁有成本優(yōu)勢(shì)；2)其他條件不變，當(dāng)全生命周期運(yùn)營(yíng)里程在50萬(wàn)~250萬(wàn)公里變動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)年運(yùn)營(yíng)里程10萬(wàn)~50萬(wàn)公里，換電重卡相較于燃油重卡有明顯成本優(yōu)勢(shì)。目前，一方面，隨著疫情管控的放松和經(jīng)濟(jì)漸漸回暖，交通運(yùn)輸行業(yè)有望迎來(lái)復(fù)蘇，成本對(duì)運(yùn)行里程穩(wěn)健的換電重卡表現(xiàn)優(yōu)異，未來(lái)有望迅猛發(fā)展。另一方面，碳中和背景下，預(yù)計(jì)新能源行業(yè)電價(jià)將受益于補(bǔ)貼或行政性降價(jià)，未來(lái)電價(jià)上漲空間有限，換電重卡優(yōu)勢(shì)將長(zhǎng)期維持。圖17:基于基本電費(fèi)的TCO成本敏感性分析測(cè)算(元/kWh,萬(wàn)元)資料：中信證券研究部測(cè)算注：橫軸為電價(jià)(元/kWh)圖18:基于運(yùn)行里程的TCO成本敏感性分析測(cè)算(km,萬(wàn)元)資料：中信證券研究部測(cè)算注：橫軸為全生命周期運(yùn)營(yíng)里程出租車市場(chǎng)未來(lái)可期。出租車換電模式未來(lái)可期，主要表達(dá)在：1)出租車每日行駛里程在300~400公里，且對(duì)充電時(shí)長(zhǎng)較為敏感，適合于快速的換電模式；2)出租車質(zhì)保需要里程在40萬(wàn)~50萬(wàn)公里以內(nèi)，采取快充易損傷電池，在里程超出后將導(dǎo)致電池使用壽命下降，因而換電模式更為有利；3)出租車多為集中購(gòu)買，可采用統(tǒng)一車型，與換電合力規(guī)范化、規(guī)模化發(fā)展。雙班制出租車場(chǎng)景更適合換電車型，司機(jī)收入優(yōu)于充電模式4.61%。對(duì)高頻使用的運(yùn)營(yíng)車來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車的補(bǔ)能效率極大影響了運(yùn)營(yíng)車輛的收入水平。根據(jù)《純電動(dòng)出租車換電運(yùn)營(yíng)模式收益分析》(劉青，2022)中的測(cè)算，在理想狀況下，采用換電模式的出租車司機(jī)可實(shí)現(xiàn)月盈利7834元，分別高于自然氣型、充電型3.12%、4.61%。表16:不同類型出租車收益分析項(xiàng)目換電型(雙班)自然氣型(雙班)充電型備注車型基本參數(shù)續(xù)航里程(km)目標(biāo)車型按出行工況考核里程基本運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)日平均行駛里程(km)基于某市運(yùn)營(yíng)里程分布數(shù)據(jù)(平均值)能源添加次數(shù)(次)4平均170km換一次能源添加時(shí)間(小時(shí))加氣5～10分鐘/次單班工作時(shí)長(zhǎng)(小時(shí))雙班按人計(jì)，月工作日26天單班有效時(shí)長(zhǎng)(小時(shí))單班數(shù)據(jù)源于出租車平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析收入單小時(shí)產(chǎn)值(元/小時(shí))單班數(shù)據(jù)源于出租車平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析日平均收入(元)單班數(shù)據(jù)源于出租車平臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析費(fèi)用每公里能源成本(元/公里)按廣州0.31,北京0.3