新能源汽车换电产业链市场分析.docx

《新能源汽车换电产业链市场分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新能源汽车换电产业链市场分析.docx（36页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、新能源汽车换电产业链市场分析1、“双碳”背景驱动下，换电产业蓬勃发展1.1、 换电优势明显，有望在公共车辆和重卡领域快速推广2023年10月26日，国务院印发2030年前碳达峰行动方案,明确提出大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，到2030年，当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到40%左右。2023年2月，工信部等八部委在全国范围内启动公共领域车辆全面电动化先行区试点工作公共领域车辆包括公务用车、城市公交、出租（包括巡游出租和网络预约出租汽车）、环卫、邮政快递、城市物流配送、机场等领域用车,试点领域新增及更新车辆中城市公交、出租、环卫、邮政快递、城

2、市物流配送新能源汽车比例力争达到80%。鼓励在短途运输、城建物流以及矿场等特定场景开展新能源重型货车推广应用，加快老旧车辆报废更新为新能源汽车，支持换电、融资租赁、“车电分离”等商业模式创新。商用车电动化对实现“双碳”目标尤为关键，新能源商用车正处于快速发展时期，换电模式作为重要的补能方式可提升新能源商用车运营效率并降低成本。图1:截止2023年底，我国乘用车电动化率已达27.8%乘用车销量（万）新能源销量（万）新能源渗透率换电模式兼具了储能、补能和共享经济的特征，是充电补能的重要补充，能够有效促进新能源汽车行业快速发展。当电动汽车的电池组电量耗尽时，行驶到换电站内，直接把电量不足的动力电池卸

3、下，更换为满电的新动力电池即可继续行驶；由换电服务商通过站内或站外的充电设备对更换下来的电池组进行集中充电、管理和维护。和充电模式相比，换电模式的优势在于补能速度大幅提高，在短时间内完成的电池换电将提供和燃油车加油类似的用户体验。通过“车电分离”模式，由电池资产管理公司持有车载电池资产，在车电物理分离的基础上，一方面实现车电价值分离，降低用户首次购车成本，车主也可通过不断更换高性能电池以保持车辆的高续航体验,不会被因电池衰减而导致的续航问题所困扰；另一方面通过“车电分离”模式，电池资产公司更有利于对电池进行全生命周期管理，退役电池梯次利用可以作为清洁能源项目配套储能设施。在ToB端，换电相比于

4、充电，明显减少了充电时间，增加了车辆的运营时间，正在向出租车、网约车、物流车、重卡等运营车辆群体中迅速推广。在ToC端，蔚来汽车是换电模式的先行者，在换电站建设数量方面具有先发优势。而基于换电模式的上述优势，2023年以来，包括上汽集团、吉利汽车、宁德时代和协鑫能科等产业巨头，相继加入换电大潮，有望加速换电行业发展。相比充电，换电模式更能有效解决车队、消费者电池购入成本高，快充加快电池损耗，慢充效率低等诸多挑战。同时，得益于利好政策加码，且新的车电分离技术具备更高车身安全性及更快换电速度；因此，换电模式正有望成为重要的补能形式之一，市场需求及发展潜力高度确定。1.2、 换电产业链参与者众多，换

5、电站存量与规划目标差距较大现阶段头部电池厂、主机厂、能源企业等多类型参与者布局换电，行业正处于快速发展阶段，行业竞争格局尚未完全形成。换电产业链上游主要为换电设备制造商、电池供应商和整车厂。中游换电站运营商主要有三大类型，首先是以蔚来、吉利为代表的主机厂，前者主要目的是配套销售换电车型，构建竞争壁垒，后者更多是从集团战略布局角度出发；其次是以宁德时代为代表的电池供应商，具有全产业链优势；第三是以奥动新能源、启源芯动力、协鑫能科为代表的第三方运营商，换电站建站成本高，投资回收期长，具有典型的重资产特征,在达到规模化运营之前，需要持续的资本投入维持现金流，存在明显的资金壁垒。下游应用ToB端包括了

6、出租车、网约车以及商用车市场，ToC端当前以蔚来、上汽、吉利为主，而宁德时代重点布局的巧克力电池和EVEGO换电站，正在尝试进入8-12万车型这一销量占比最高的乘用车市场。此外，动力电池回收和梯次利用也是产业链重要一环。设备制造商篇川智能、山东威达、博众精工、法兰泰克等电池供应商宁德、亿纬等第三方运营商奥动、加1、玖行能源、起源芯动力、许继电气等电池企业运营商国时代终端应用:t。C私家车电池回收梯次利用格林美、宁8、亿然等、,宁德时代打通了电池、换电站、电池回收全产业链根据启源芯动力、玖行能源、吉利、北汽蓝谷、宁德时代等主要换电站运营商公布的换电站存量数据，结合EVC1PA（仅包括蔚来、奥动新

7、能源以及杭州伯坦科技）数据，我们测算截止2023年底，国内现有换电站存量约3000座，其中乘用车换电站约有2400个，商用车（重卡）换电站约600个。当前换电站保有量与2025年国内主要企业规划建站数量仍有较大差距，市场空间广阔。2、换电产业链长坡厚雪，2025年有望超过千亿规模2.1. 重卡换电：经济性良好，双碳目标指引下已成新能源主流选择2.1.1 新能源重卡3大技术路径，换电为主要方向本篇报告讨论的新能源商用车是以换电为主的新能源重卡，新能源重卡主要有三条技术路线。第一是纯电动重卡，包括充电和换电；第二是氢燃料电池重卡；第三是零碳内燃机混合动力重卡，其中零碳内燃机包括氢内燃机、甲醇内燃机

8、，还有生物柴油内燃机等。现阶段海外与国内重卡企业都以电动化作为主要发展方向，但选择了不同技术路径。海外厂商以TeSIa为例,其Semi重卡以高压超充作为补能方式，充电功率或超过1120KW,需配备储能站以减轻对电网冲击，而国内电动重卡领域换电模式和车电分离已成为主流方案。根据TeS1aSemi官网信息，其后轴配备三个独立电机，共有标准续航和长续航两款车型，满载时可行驶约300英里(483公里)或500英里(804公里)，满载重量超过37吨，百公里加速度约为20秒。整车功耗“低于每英里2kWh”，根据MasterP1anPart3报告，短续航和长续航Semi分别采用了50OkWh磷酸铁锂和800

9、kWh高银电池。在充电方面，Semi配备MegaCharger充电桩，30分钟可补充70%的续航里程,结合充电时间和电池容量，可测算出70%充电状态(Soc)的平均充电功率将高达70OkW或112OkW(1.12MW),Semi的充电功率远超当前乘用车800V高压平台充电水平，对电网改造和扩容的要求较高，需配备储能。图8:TeSIaSemi单车带电量500800h,充电功率突破IOoOkW国内方面，根据第一电车网数据，截止2023年底，换电重卡已占据新能源重卡50%份额，是新能源重卡主要技术方向。根据欧阳明高院士预测，至2025年换电重卡有望占据80%以上新能源重卡份额。长期来看，重卡快换可与

10、轿车快充形成互补。当前800V平台乘用车使用350KW快充，5分钟续航可以达到150KM以上。大功率超充如果直接从电网取电，会对电网稳定性造成较大冲击，而且电网扩容成本较高，因此需要通过储能电池放电来解决大功率超充问题，而换电站的备用重卡电池包可以进行换电，从而构成一个互补型的加电站,轿车、卡车都可以在同一个充换电站内快速解决能量补给。2023年1月，由欧阳明高院士工作站（四川新能源汽车创新中心）与清华大学、壳牌联合研发，全球首座集低温超充、重卡换电、光伏发电、智能微网为一体的新能源综合示范平台在张家口亮相投用，并在冬奥会期间进行运营示范。此外，包括蔚来、奥动新能源等代表性换电运营商正在其新一

11、代换电站中加速充换电一体化布局。212、燃油重卡保有量仅3.1%,却是污染物排放主力，贡献38.99%碳排放根据同济大学教授、国际汽车工程师学会会士韩志玉教授测算，2023年汽车运行阶段CO2排放量达到8.9亿吨，分别占全国CO2排放总量和能源燃烧领域的7.1%和9.0%；而汽车全生命周期CO2排放量为11.16亿吨，分别占全国总量的8.9%和能源燃烧领域的11.3%o商用车是汽车行业碳排放的主要来源，其中重型货车（重卡）占比最高，2023年CO2排放量占整个汽车运行阶段碳排放的38.99%。根据公安部数据，2023年我国汽车保有量2.81亿辆，其中重卡保有量约840.64万辆；重卡保有量仅占

12、到汽车保有量的3.1%,却贡献了接近40%的汽车行业碳排放。在双碳目标指引下，重卡新能源化迫在眉睫。图12:2023年，重卡碳排放占到全部汽车的38.99%乘用车轻客中客大客重货轻货中货微货根据生态环境部中国移动源环境管理年报(2023年)数据，2023年全国汽车CO、HC、NOx、PM排放量分别为693.5万吨、182.0万吨、568.5万吨、6.4万吨。全国货车CO、HC、NOx、PM排放量分别为206.2万吨、51.6万吨、480.7万吨、5.8万吨，占汽车排放总量的29.7%、28.4%84.6%、91.1%o其中重型货车的四项污染物排放量分别为73.5万吨、32.2万吨、432.5万

13、吨、3.3万吨，占汽车排放总量的10.6%、17.7%、76.1%、51.5%0根据公安部数据，2023年我国汽车保有量3.02亿辆,其中重卡保有量约907.09万辆。重卡保有量仅占到汽车保有量的3.0%,却贡献了76.1%的NOx和51.5%的PM,重卡作为污染物排放重灾区，对于环境治理和减轻大气污染具有战略意义，换电重卡有望助力我国双碳目标的实现。1.1.3. 换电重卡全生命周期成本占优，换电站运营环节经济性较好商用车，特别是重卡作为生产资料，车队在采购时，通常考虑全生命周期(TCO)成本，主要包括初始购置成本、维护成本和使用成本。根据欧阳明高院士团队调研数据，在鄂尔多斯煤矿换电重卡示范运

14、营区，换电重卡已经在TCo经济性方面全面超越了燃油重卡。如果选择车电分离模式，换电牵引车不含电池裸车购置成本略高于柴油牵引车2万元；而电动车在维修和保养方面费用显著低于燃油车，以使用重卡寿命5年计算,换电牵引车综合持有成本低于柴油重卡约6万元。从使用成本看，当柴油价格为6.3元/升时，换电重卡干线运输能耗成本年节省5.2万；短倒运输能耗成本由于装卸货时间长，运行时长和运载里程较短，经济性低于干线运输，年节省约1.5万。根据启源芯动力数据，综合考虑购置成本、维护成本和使用成本，在每日运行里程20Okm的场景中，5年生命周期内换电重卡较燃油重卡可节约26.5万元成本，年化油电节约率为15.99%。

15、在运营环节，根据协鑫能科公告，单个重卡换电站投资额约915万，投入运营后每年营业收入746.26万元，营业成本621.38万元，单个重卡车换电站的投资收益率（税后）为11.59%,对应静态投资回收期为5.21年，经济性较好。图15:重卡换电站单站投资额约915万换电站投资电池投资线路及其他投资1.1.4. 换电重卡适用场景多元化，由封闭场景向干线运输加速渗透重卡换电基础设施运营商通过试点示范探索出了以矿山、钢厂、港口、城市渣土、电厂为主的封闭场景，并形成了成熟的技术解决方案及商业模式。这些场景有以下共同特点:一是钢厂、矿山等“高频”“重载”场景，通常需要重卡24h连续运营；二是重卡主要服务于大

16、宗商品物流运输，如港口、钢厂、矿山、城市渣土等，是环保压力下寻求新能源转型的重点产业。由于重卡具有使用频次高、运输负荷大、运输距离长等特点，使得其单车带电量较大，按照现有充电技术，一个典型重卡电池包（282kWh容量）充电需11.5h,而采用换电重卡整个换电过程只需35分钟，运营效率大幅提升。不同场景运营数据显示，换电模式整体油电经济性在10%30%。换电模式弥补充电重卡使用效率低下的缺陷，目前主要应用于以下场景：（1）封闭场景，主要包括港口、钢厂和矿山等。该场景下重卡常处于24小时连续作业，日均行驶里程约80公里/天，具有高频次、高负荷、对运输效率要求高等特点；（2）短倒运输场景，主要包括城市渣土运输、混凝土搅拌运输、城市环卫运输、铁路转公路接驳运输、煤矿至电厂短途运输等。该场景下重卡每天能够往返运输4-6次，日均行使历程约750公里/天，使用换电