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请务必阅读正文后的声明及说明 [Table_Info1] 机械设备 [Table_Date] 发布时间 2022-08-23 [Table_Invest] 同步大势 上次评级 同步大势 [Table_PicQuote] 历史收益率曲线 [Table_Trend] 涨跌幅( ) 1M 3M 12M 绝对收益 8 30 7 相对收益 8 25 9 [Table_Market] 行业数据 成分股数量(只) 487 总市值(亿) 39612 流通市值(亿) 18071 市盈率(倍) 34.12 市净率(倍) 2.85 成分股总营收(亿) 17599 成分股总净利润(亿) 1178 成分股资产负债率( ) 52.77 [Table_Report] 相关报告 机械板块 2021 年和 2022Q1 总结 --20220510 2021 年机械行业中期策略报告精选高景气 度赛道,聚焦龙头及强α属性公司 --20210729 [Table_Author] 证券分析师刘军 执业证书编号 S0550516090002 021-20361113 liujunnesc.cn 研究助理许光坦 执业证书编号 S0550121050011 021-20361113 xugtnesc.cn [Table_Title] 证券研究报告 / 行业 深度报告 新能源新赛道,换电风口再起 --- 换电站模式研究 报 告摘要 [Table_Summary] 随着新能源汽车保有量的增加和充电问题的日益显现,换电模式再一次 进入人们的视野。 2020 年 10 月国务院下发新能源汽车产业发展规划 ( 2021-2035)明确鼓励了换电模式的应用,换电模式进入风口期 上游换电设备制造商完成数次技术迭代,产能扩建加速 。 上游 设备厂如 山东威达、瀚川智能、博众精工和科大智能等均已完成模块化换电站设 计,乘用换电站占地约 3 至 4 个停车,单日可提供数百次换电服务,单 次时间在一分钟以内,单站解决周边上千辆新能源汽车补能问题。山东 威达控股下属的昆山斯沃普生产的蔚来第二代换电站于 2021 年 4 月量 产。 6 月发往欧洲。目前瀚川智能和博众精工均有定增计划,分别拟投 资 7.24 亿和 7.46 亿元用于换电站产能的扩建。 中游换电运营商竞争激烈,电池银行和车电分离模式有效降低运营成 本 。 2022 年以来,宁德时代发布换电品牌 EVOGO,吉利与力帆科技合 资成立换电品牌睿蓝汽车,中游运营入局者明显增多。同时,现有龙头 蔚来和奥动新能源均已发布 2025 年布局规划,分别完成在国内完成 4000 座和 10000 座换电站。除此之外,车电分离和电池银行等商业模式日渐 成熟,有效加强了中游运营商、上游电池厂和主机厂之间的协同性,减 少运营商的运营成本,提高上游电池厂对退役电池的梯次回收利用率。 目前奥动、光华科技和松下已经达成电池银行以及 电池全生命周期资产 运营管理 等战略合作;蔚来和宁德时代成立武汉蔚能电池银行,规模较 成立时增长约 150 倍;一汽 、 东风 、三峡集团以及 武 汉经开投资有限公 司 四方合作 成立电池管理科技公司 目标在未来五年内将 规模 扩大至 100 亿 左右 。 换电模式降本增效,有效解决下游用户初期投入过高 的痛点问题 。 目前 私家消费领域以蔚来为主,专攻高端乘用车领域累积产量突破 20 万;商 用领域起步较晚但是随着市场模式的成熟,短期将会迎来较大规模的增 长。目前 B 端乘用车以出租、网约等运营车辆为主,换电模式有效减少 司机初期购置费同时解决了电池残值问题。商用车应用集中在物流、高 速公路和港口等场景,在补能效率和成本投入上具备较大优势。目前三 一和徐工等工程机械龙头也已与协鑫等换电运营商展 开合作。 [Table_CompanyFinance] 风险提示 换电车辆推广不及预期;换电站速度建设不及预期 -40 -30 -20 -10 0 10 2021/8 2021/11 2022/2 2022/5 机械设备 沪深 300 请务必阅读正文后的声明及说明 2 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 目 录 1. 换电行业简述 -B 端为主, C 端为辅,降本增效 . 4 1.1.什么是换电 4 1.1.1 换电站类型 4 1.1.2 换电模式解决用户痛点问题 . 7 1.2.换电模式发展历程 10 1.3.打通行业瓶颈,龙头布局加速 13 1.3.1 逐步打通制约瓶颈 .13 1.3.2 龙头企业布局加速 16 2. 换电产业链及市场空间测算 17 2.1. 换电站成本构成 . 17 2.2. 换电站产业链 . 19 2.3.换电市场空间测算 24 3. 相关标的 . 26 3.1. 瀚川智能配套宁德时代、协鑫能科,上游设备制造优势显现 . 26 3.2. 协鑫能科清洁能源商供应商,打造全域物流电动化补能方案 . 28 3.3. 山东威达协同蔚来布局欧洲,换电产品大规模应用 . 30 3.4. 博众精工前瞻布局换电,核心零部件优势显现 . 31 4. 风险提示 . 33 图表目录 图 1 换电模式示意图 . 4 图 2 换电站产品线 . 4 图 3 底盘换电 5 图 4 宁德时代快换站 . 5 图 5 乘用车换电站数量变化 . 5 图 6 乘用车换电运营商龙头 . 5 图 7 重卡换电技术路线对比 . 6 图 8 换电重卡应用场景 . 7 图 9 充换电模式对比 . 8 图 10未随车配建充电设施原因 . 8 图 11重卡成本和效率测算 . 9 图 12电力需求曲线与削峰填谷 . 9 图 13换电模式发展历程 .10 图 14早期换电运营策略 .10 图 15 公共充电桩保有量和新能源汽车销量 . 11 图 16 2021 年中国主要城市公共充电桩平均利用时间率 11 图 17换电行业参与者 .12 请务必阅读正文后的声明及说明 3 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 18 武汉蔚能运营结构图 .12 图 19 电池银行商业模式 .12 图 20 新能源汽车保有量 .13 图 21 换电国家层面政策梳理 .14 图 22 部分地方层面政策梳理 14 图 23 蔚来第二代换电站模块化设计 .15 图 24 龙头企业布局规划 .16 图 25 换电行业相关企业布 局 .17 图 26 换电站价值分布 .18 图 27 2022 年新能源汽车推广应用推荐车型目录 前 4 批 .18 图 28 换电产业链 .19 图 29 主要换电设备制造商对比 .20 图 30 部分中游换电运营能力对比 .21 图 31 单站盈利模型 .22 图 32 2021 年我国换电车型保有量 22 图 33 预计 2025 年换电运营市场 .22 图 34 部分 B 端换电战略合作情况 23 图 35 乘用车换电站市场空间测算 .24 图 36 商用车换电站市场空间测算 .25 图 37 瀚川智能发展历程 .26 图 38 瀚川智能新能源业务发展规划 .27 图 39 2021 年公司新能源板块收入划分 27 图 40 在手订单情况 亿元 .27 图 41 协鑫能科营业收 入 亿元 .28 图 42 协鑫能科归母净利润 亿元 28 图 43 协鑫能科并网装机容量占比 .28 图 44 协鑫能科发展规划 .29 图 45 2021 年我国换电 车型保有量 29 图 46 预计 2022 年换电站建设进度 .29 图 47 公司 2021 年营收构成 .30 图 48 新能源汽车换电站业务收入 万元 30 图 49 昆山斯沃普股权结构 .30 图 50 山东威达换电业务时 间轴 .30 图 51 蔚来第二代换电站流程图 .31 图 52 博众精工营业收入 亿元 .31 图 53 博众精双仓式双仓智能充换电站 .31 图 54 博众精 工充换电站核心零部件产品 .32 图 55 博众精工换电站 .32 请务必阅读正文后的声明及说明 4 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 1. 换电行业简述 -B 端为主, C 端为辅,降本增效 换电行业简述 -B 端为主, C 端为辅,降本增效 1.1.什么是换电 换电模式是通过直接给新能源汽车更换电池包的方式来进行补电,通常单次 1 分钟 内就可以满电更换,早期换电站的电池包通常在站外充电,通过集中充电、统一配 送的方式运输至换电站,目前主流的换电站已经具备站载充电系统,在站内即可完 成充电,同时站内配备恒温系统确保充电安全,并已实现 24*7 无人值守运行。 图 1 换电模式示意图 资料 来源 电动汽车换电安全要求 , 东北证券 1.1.1 换电站类型 换电站产品线 。 目前换电站产品线按车型分为乘用车换电站和商用车换电站。乘用 车换电站主要服务网约车、出租车和小型私家车,合作的主机厂包括北汽新能源、 蔚来、吉利、上汽等,应用场景集中于城市端;商用车换电站主要服务 混泥土搅拌 车 、 自卸车 、 牵引车和牵引车 等工程用车,合作的企业包括一汽、东风、吉利、上 海玖行能源和国家电投等,目前应用场景集中于工地、高速公路等。 图 2 换电站产品线 资料 来源东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 5 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 底盘换电成主流,宁德时代推出“巧克力换电”。 目前乘用车换电站逐渐由早期技术 探索时期的分箱换电和侧方换电,逐渐向底盘换电技术统一。前两者对汽车的结构 改造以及换电机器人有着更高的技术要求,国内前两大换电龙头蔚来和奥动新能源 使用的都是底盘换电技术。 2022 年 1 月头部锂电宁德时代官宣了换电品牌 Evogo, 推出“巧克力”换电块,使用底盘换电技术同时结合了分箱换电电池可拆分的优点, 用户可以选择携带的电池块数量,有效减少了电池包重量带来的能量损耗 。 图 3 底盘换电 图 4 宁德时代快换站 数据来源 专利 CN206436985U, 东北证券 数据来源 时代电服官方公众号 , 东北证券 图 5 乘用车换电站数量变化 图 6 乘用车换电运营商龙头 数据来源 中国充电联盟 , 东北证券 数据来源 中国充电联盟 , 东北证券 下游市场增速明显,乘用车换电站加速落站。 2021 年换电车辆销量约 16 万辆,相 比之下 2019 年我国换电车型的保有量才 11.99 万辆,下游需求大幅增加,推动了换 电站建设。较 2020 年底, 2022 年 7 月乘用车换电站数量增加了 192.79,达到了 1625 座,其中蔚来增幅最大, 2021 年完成了超过 600 座换电站的建设。 2022 年初 请务必阅读正文后的声明及说明 6 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 受疫情影响,换电站增速放缓,主要是由于 上半年 疫情封控造成的订单交付延迟, 整体产能影响较小,预计 下半年 换电站落地会加速。 吊顶式率先商用,技术迭代升级。 商用车换电站按照技术路线可以划分为整体单侧、 吊顶式和整体双侧式换电站。吊顶式换电站利用柔性钢索进行吊装,对误差具有较 好的兼容性,因此也是最早商用化的重卡换电技术。 2021 年 5 月,博众精工助力研 发了国内第一座矿山吊装式换电站。双侧换式技术由于成本较高,目前国家电投新 建换电站多为吊顶为主,同时利用单侧换电技术开发了移动换电能源车,打通最后 一公里换电问题,实现无缝换电。国家电投作为重卡换电龙头,已经建成重卡换电 站超百座,现有布局规划 1000 余座,商用 B 端将会首先受益,尤其是换电站制造 商将会迎来订单爆发式增长 。 图 7 重卡换电技术路线对比 资料 来源 我国重卡换电模式发展前景分析 , 东北证券 助力 3060 双碳,重卡换电应用场景拓展迅速。 2020 年 7 月宁德时代与福田汽车牵 头落地首个换电重卡商用化应用场景,今年 2 月宁德时代与三一重工在福建省高速 公路 -福宁干线开启换电渣土车的示范项目。早期重卡换电的应用场景集中于建筑工 地、高速公路等示范场景。但是随着换电重卡经济效应的显现,吉利在广西的 50 台 换电重卡的百色百矿项目中测算得出每台换电重卡 5 年可以节约 12 万成本,减排 约 592 吨,换电重卡可以有效助力节能减排和 3060 的双碳目标。目前,国家电投与 上汽红岩在麻城签署了 1000 台换电矿卡的合作协议,同时完成了国内首个内河换 电集装箱船 120TEU。协鑫能科也与吉利、东风 、徐工和三一合作商用车换电,提出 了全域电动化物流补能解决方案。目前重卡换电的应用场景正逐渐从初期的建筑工 地、高速公路等示范场景,向着物流平台、矿场、物流平台和港口等综合类场景拓 展,市场需求加速扩张。 请务必阅读正文后的声明及说明 7 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 8 换电重卡应用场景 数据来源东北证券 1.1.2 换电模式解决用户痛点问题 换电模式的优势通常体现在以下几个方面 1) 补能效率高 换电车型的补能效率可以和燃油车相媲美,以奥动新能源最新的 4.0 换电站为例, 20 秒就可以完成一次换电,相比于动辄数小时的充电新能源汽 车,换电模式可以节约更多的时间成本,解决了新能源汽车的里程焦虑。尤其是 在高速公司、长途旅行等应用场景中高速补能有效解决续航里程的后顾之忧。 2) 节约成本 动力电 池包是新能源汽车的主要成本之一,以蔚来为例,选择 75 度 电池包的换电车型价格上可以减少 7万元,选择 100 度的电池包则可以减少 12.8 万元。同时,汽车动力电池还面临 5 到 6 年退役的问题,退役的电池残值对普 通车主几乎为 0,相比之下换电车型的月租模式更加符合消费者的需求,租用 5 年的费用仅为 5.88 万元同时每月可 以享受免费的换电次数,进一步降低成本。 3) 电池养护 新能源汽车 在使用过程中时常会有过充过放的情况,这会对动力电 池造成伤害造成容量衰减,而换电站内集成云端 BMS电池管理系统 可以为电 池包起到养护作用,有效延长电池寿命。同时换电站利用集中管理的优势,可以 对退役动力电池进行统一的回收梯次利用,用于其它储能业务产生收益,有效 压缩了成本。 换电模式劣势。 换电 站的劣势主要表现在前期的资金投入上面。第一,前期适配的 车辆较少,需要和主机厂合作开发匹配的换电车型,规模较小;第二,换电站设备 需要投入大量的建设资金,单站设备的成本通常会达到数百万,同时换电站还需投 入更多的电池来做 冗余 确保车辆有电可换,加大了运营资金的压力。 请务必阅读正文后的声明及说明 8 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 9 充换电模式对比 资料 来源东北证券 C 端换电模式提供辅助补能手段,充换结合解决用户无桩可用的窘境 除了上述的优势外,换电模式为 C 端用户主要解决了没有充电桩可用的痛点问题。 截止 2022 年 1 月,中国充电联盟的数据显示 68.80没有随车配建充电桩的新能源 车主是由于居住地物业不配合、没有固定停车位以及借用工作地充电桩。尤其是在 固定车位资源稀缺的一线城市,新能源车主面临问题是没有属于自己的固定充电桩, 而非电池容量和充电效率不够。虽然今年一月国家发改委下发的发改能源规〔 2022〕 53 号关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见明确规定 了新建居住社区要确保固定车位 100,但是大多小区仅仅只是预留了电力线路方 便以后建设充电设施。短期来看,充电模式难以完全满足新能源汽车的补能需求, 而换 电模式作为辅助补能方式可以有效解决充电桩入户难等问题。 图 10 未随车配建充电设施原因 资料 来源 中国充电联盟, 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 9 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 B 端解决下游用车企业的初期成本投入和使用效率的难题,缓解电网负荷 换电助力用车企业成本下降约 24 ,效率提升 15 。 这里 以 60 辆重卡为例进行成 本计算。购车成本上,换电重卡无需负担电池成本,单车价格较纯电重卡下降约 41; 充电设备上,单个换电站的建设成本在 1000 万元左右 含电池 ,一座重卡换电站单 日可完成 150 次换电,足以覆盖 60 辆重卡的换电需求。换电模式初期总投入较充 电重卡下降约 24,同时以 24 小时工作时间计算,单日换电模式还可以带来约 15 的效率提高。除此之外,日常电池养护等成本也可以转嫁给换电站运营商,也无需 担心动力电池退役后的残值问题。随着使用时间的增加,纯电重卡面临电池容量衰 减和高额更换电池的成本问题。 图 11 重卡成本和效率测算 资料 来源东北证券 研究所测算 高峰用电冲击电网,换电站起到削峰填谷作用。 由于大多数电动汽车充电行为存在 趋同性,即白天用车晚上下班后集中充电,叠加晚间用电高峰,峰时高峰用电量会 对城市电网造成巨大冲击。据统计 2022 年 1-3 月国内新能源重卡销量为 4729 辆, 唐山作为重卡特色类城市上牌量就达到了 1269 辆。随着新能源重卡渗透率的提高, 未来数万辆重卡同时充电将会对城市电网造成巨大威胁。而换电站则可以利用其本 身的充配电系统在谷时充电、峰时换电,达到平抑电力需求曲线作用。因此换电模 式可以有效减少对电网的投资,国网电动等大型央企也会积极参与换电模式的推广。 图 12 电力需求曲线与削峰填谷 资料 来源 车网互动( V2G)技术潜力与实施可行性 , 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 10 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 1.2.换电模式发展历程 换电模式的发展主要分为以下几个阶段 图 13 换电模式发展历程 资料来源 政府网站, 东北证券 探索期 2007-2012, 换电运营商成本压力过高 换电模式最早于 2007 年由 Better Place 首创,在此阶段换电模式处于探索期以小规模试点和技术验证为主,但是早期 换电运营商面临巨大的运营资金压力,以 BP 为例,运营商需要承担整车、电池包 以及换电站的建设费用,同时盈利困难,向用户收取首付款也使换电模式失去了价 格优势。同时期,国家电网也与众泰汽车开展了换电合作,但是受早期新能源汽车 市场低迷和换电设备昂贵等因素,国务院在 2012 至 2020 的新能源汽车产业规划中 明确了充电为主要发展方向。 图 14 早期换电运营策略 资料 来源 国外电动汽车战略及充换电业务发展现状 , 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 11 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 15 公共充电桩保有量和新能源汽车销量 资料 来源 中国充电联盟,中汽协, 东北证券 沉淀 期 2012-2020, 新能源汽车增速远超充电桩 充电桩业务在这一时期迎来了飞 速的发展,但随着市场规模的扩大,新能源汽车的年销量远超公共充电桩的保有量。 目前我国新能源汽车的车桩比约为 3 1, 这一指标远低于电动汽车充电基础设施 发展指南( 2015 2020)理想车桩比规划的 1 1 指标。充电桩的建设速度远低于 新能源汽车销量, 单一的充电模式 难以满足新能源汽车未来的发展规划 。 公共充电桩利用率低, 换电站纵向优势显现 。 据数据显示 2021 年 我国主要城市的 公共充电桩平均利用时间率仅为 6.7, 充电桩属于横向发展,只增加充电桩数量无 法有效解决充电难题,同时 还 面临城市土地资源稀缺 等 问题 。而 换电站属于纵向发 展,只需提高换电效率即可实现单站服务周边上千辆电动汽车的 日常需求。换电站 在此阶段也完成了数次技术迭代, 2020 年底奥动 4.0 换电站上线,以每车一周一次 换电频率计算,单站可解决约 3000 辆换电汽车的补能问题。因此,换电站模式有望 打破城市端充电桩布局瓶颈。 图 16 2021 年中国主要城市公共充电桩平均利用时间率 资料来源 2021 年中国主要城市充电基础设施监测报告 ,东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 12 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 上升期 2020-至今 , 换电行业入局者增多 国务院 2020 年 10 月推出的新能源 汽车产业发展规划( 2021-2035)中明确鼓励了换电模式的应用,切入换电赛道的 企业明显增多。主机厂方面,除了较早进入的北汽和蔚来,一汽、东风、吉利和福 田汽车也陆续布局换电,其中吉利汽车和力帆科技合资成立换电品牌睿蓝汽车, 2022 年 1-4 月完成累计销量 8326 台;金融企业 可以 通过换电相关概念基金等金融 产品,绕过技术壁垒进入换电领域;大型央企如国家电投等也在积极布局重卡换电 运营,地方政府也为换电企业提供土地资源和政策优惠;动力电池 厂,如宁德时代 除了向主机厂直接供给电池包外还成立自己的换电运营品牌 EVOGO,旨在打通换 电行业产业链。换电站的集中统一模式也促进了动力电池的梯次回收利用,松下、 光华科技和奥动新能源签署战略合作框架探索动力电池的全生命周期管理。 图 17 换电行业参与者 图 18 武汉蔚能运营结构图 数据来源 电动汽车百人会 , 东北证券 数据来源 武汉蔚能 , 东北证券 电池银行出现,运营商资金压力骤减。 2020 年 8 月蔚来首创车电分离模式,同时成 立了武汉蔚能电池资产管理公司。电池银行有效转移了车企和运营商的电池成本并 与上游电池厂合作统一采购、集中回收达成良性循环。 宁德时代 锂回收率已超 90、 三元关键金属回收率可达 99.3。目前 蔚能电池资产管理规模超过 6GWh,相比 最 初成立 规模增长约 150 倍, 目标 2025 年电池资产管理的规模将达到 1000 亿。 除此 之外,一汽东风也与三峡集团合作,拟在 5 年内将电池银行规模扩大到百亿。 图 19 电池银行商业模式 资料 来源 动力电池全生命周期资产运营管理研究 , 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 13 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 1.3.打通行业瓶颈 ,龙头布局加速 1.3.1 逐步打通 制约瓶颈 早期制约换电模式推广 主要在以下几个方面新能源汽车保有量不高造成的下游市 场需求较小;换电标准不统一带来的兼容性难题;换电设备昂贵带来的成本问题。 但是随着新能源市场的快速扩张、政策支持和上游制造商的技术迭代,这些制约瓶 颈正在被一步步打通。 新能源汽车保有量达到 891 万辆, 4 月新能源渗透率达 25.3 。 据数据显示,截止 2022 年一季度我国新能源汽车保有量达到 891.5 万量,较 2015 年增加约 20 倍。 2022 年 4 月,新能源汽车产销分别达到 31.2 万辆和 29.9 万辆,同比增长 43.9和 44.6,渗透率达到了 25.3。 2021 年我 国新能源换电汽车的保有量约为 25 万辆, 其中乘用车达到 22.4 万辆,在新能源 乘用 车中 的 渗透率约为 3.1。商用换电车辆 的保有量在 2.6 万辆左右,对应 市场 渗透率 约 4.4。以乘用车换电站 1 150,商用 车换电站 1 60 的常规配比来看,我们认为换电站设备目前处于供不应求的阶段, 换电设备制造商将会优先受益。同时,我国重型车保有量超过 800 万辆且每年新增 约 100 万辆,而现有的换电重卡规模仅 2 万余辆。换电重卡的增本和效率优势有助 于打通商业 B 端的换电应用场景,短期内会迎来较大增长。 图 20 新能源汽车保有量 资料来源 中汽协 ,东北证券 国家政策推动换电标准统一 。 2021 年 4 月工信部推出了换电行业内首个 基础通用 类国家标准 电动汽车换电安全要求,对 M1 类换电电动汽车做出了安全技术指 标, 强化 了 换电 汽 车的机械强度、电气安全 和 环境适应性等 。今年 3 月工信部出台 了 2022 年汽车标准化工作要点进一步推动车载换电系统、换电通用平台和换电 电池包等标准的制定。除此之外,中汽协也发布了 电动乘用车共享换电站建设规 请务必阅读正文后的声明及说明 14 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 范 对换电电池包通信协议、 连接器技术要求 、换电站选址等多个标准做出了规定。 随着政策方向的变化,换电行业由沉寂期转入 了上升期,今年 1 月十部委联合下发 的 关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见 目标 在矿场、 港口、城市转运等场景因地制宜推广换电模式。 健全完善的换电标准制定有助于加 强各方统筹协调 和兼容性。宁德时代换电站将 适配全球 80已经上市以及未来 3 年 即将上市的纯电车型 ;奥动新能源的卡扣式换电站 对换电电池包不限制具体形状和 电芯 , 只 需要 统一物理接口和规格 就可以享受 奥动新能源换电服务网络。 统一换电 标准 为下游应用场景的拓展扫清障碍。 图 21 换电国家层面政策梳理 资料来源 工信部,国务院 ,东北证券 地方扶持力度加大,江苏抢先试点重卡换电标准 。 各地 方政府目前对换电领域都出 台了相应的扶持政策,发展方向由“充电为主”转变为“充换结合”,如海南省对换 电出租和重卡等试点项目一次性给予 200 万元或 400 万元奖励;武汉市对 2023 年 底前投建的换电站给予 15投资额奖励。今年三月江苏率先推出 江苏省新能源汽 车充(换)电设施建设运营管理办法 打破了目前国内换电行业规划、建设、运营 和监管无法规可依的就困境。并且在 4 月 江苏省汽车行业协会组织 审核 通过 了 江 苏省纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范团体标准 ,这一标准将有望成为 全 国首个重卡换电电池包标准。商用车换电标准或将迎来统一,打破阻碍有力推动了 中游运营商的建设速度。 图 22部分地方层面政策梳理 请务必阅读正文后的声明及说明 15 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 地方 政策(换电相关) 海南省 海南省新能源汽车换电模式试点方案,对符合条件的出租车、中重型卡车等试点项目一次 性给予 200 万元或 400 万元奖励,力争 2022 年全省累计推广换电模式新能源汽车 5000 辆。 青海省 青海省“十四五”能源发展规划,构建新能源汽车充电换电新商业模式,充分发挥充电调 峰作用,到 2025 年需求侧响应能力达到最大用电负荷的 3。 北京市 北京市电动汽车社会充换电设施运营补助暂行办法的通知对于 2023 年前的换电站,以充 换电设施的充电量为基准,结合对充换电站运营的考核评价等级,给予充换电设施投资建设企 业一定的财政资金补助。评选充换电服务示范站,并加大补助支持。 上海市 关于本市进一步推动充换电基础设施建设的实施意见加快制定换电车型、换电设备、换电 场站建设标准,打破换电技术跨品牌、应用壁垒,推动专用车辆和乘用车等主要应用领域形成 统一的换电标准。 深圳市 深圳市综合交通“十四五”规划,开展全市综合能源补给站布局规划研究,重点提升高速 公路服务区充换电、加气、加氢等综合服务能力。 新疆省 关于进一步加快新能源汽车推广应用及产业发展的指导意见建成投运不少于 150 个城市 (城际)公共充换电站。到 2025 年,全区新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的 20左右。 武汉市 武汉市新能源汽车换电模式应用试点实施方案( 2022-2023 年)到 2023 年底,全市累计推 广换电新能源汽车 18000 辆,建成换电站 100 座,对 2023 年 12 月 31 日前建成投运的换电站 给予 15实际投资额奖励。 江苏省 江苏省新能源汽车充(换)电设施建设运营管理办法全国首个省级新能源汽车充(换)电 运营管理办法发布,首次对新能源汽车换电站选址依据、质量安全、运营规范、电池标准、车 (站)互通互换、验收方法、安全监管等提出了明确要求 资料来源 各地政府网站 ,东北证券 换电站模块化设计,成本大幅降低。 随着 换电站网络的推广,快速部署能力和换电 效率需求显著提升。下图以蔚来第二代换电站为例,它采用集装箱式站体并且 无需 土建的情况下 即可 换电站的建设 ,使换电站的位置可以根据需求进行灵活布置和扩 展部署。相比第一代换电站,二代站占地面积由 3 个标准停车位提升为 4 个标准停 车位大小,但是单日服务能力由原来的 100 次提升到 312 次,设备成本由 300 多万 下降到 150 万左右,有效降低了换电网络的建设难度。 图 23 蔚来第二代换电站模块化设计 资料 来源 基于专利分析的汽车换电站建设研究 , 东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明 16 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 1.3.2 龙头企业布局加速 把握市场节奏 , 龙头企业入局换电。 自 2021 年开始换电龙头企业的规划力度明显 加大。原有龙头企业蔚来和奥动新能源也已发布了 2025 年的战略规划,蔚来 2022 年将完成 1300 座换电站建设,到 2025 年将其换电网络扩展到 4000 座;奥动新能 源则目标 2022 年完成全国 1000 座换电站的建设并在 2025 年建成 10000 座换电站。 除此之外,传统能源企业和电池厂商也把握机遇开始布局换电赛道。中石化在 2021 年分别与蔚来和奥动签署战略合作协议,依托自身 3 万余座加油站在 2025 年前协 同布局 5000 座换电站建设;另一传统能源巨头中国石油也不甘落后,在 2021 年 11 月与蔚来合作的首座第二代换电站在陕西上线,表现了“清洁替代、战略接替、绿 色转型”的改革决心;宁德时代作为头部电池厂商,目前其首批 4 座快换站已经在 厦门落地,预计 2022 年底在厦门完成 30 座快换站,届时厦门岛每 3 公里半径内就 有一座快换站。同时其巧克力换电块的月租金低至 399 元 ,进一步发挥其头部锂电 的成本优势。 图 24 龙头企业布局规划 资料来源 公开资料整理 ,东北证券 政策助力与龙头入局合力将换电市场推至拐点 。 据我们统计 仅龙头企业的 2022 年 规划的换电建设量达到 1500 余座,已经超过 2021 年我国乘用车换电站保有量的 1298 座。国家政策的大力支持和地方政府的优惠政策正逐步将换电行业推至上市拐 点。随着电池银行、车电分离等商业模式逐渐成熟,换电运营商的盈利模式日渐清 晰,未来随着规模化布局将进一步降低成本,换电模式现已达到上升风口。 请务必阅读正文后的声明及说明 17 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 25换电行业相关企业布局 公司 布局规划(换电相关) 蔚来 发布挪威战略计划,计划在 2025 年前完成国内 4000 座、国外 1000 座换电站的建设。 奥动新能源 2022 年计划扩展至 1000 座站的全国规模, 2025 年建成 10000 座换电站,其卡扣式底盘换 电技术对换电电池包不限制具体形状和电芯,提出“车 -站 -网”概念,进一步提高换电站 盈利水平。 协鑫能科 计划 2022 年服务 3-5 万辆换电车辆,在 2025 年前建设换电站 6000 座。提出全域电动化物流补能解决平台,与多家物流平台签署战略合作框架。 吉利 2022 年 1 月与力帆合资成立换电新品牌睿蓝汽车,吉利负责换电车型的研发而力帆科技负责充换电设施的布局,预计到 2025 年吉利将建成 5000 座换电站覆盖 100 个核心城市。 宁德时代 2022 年 1 月发布 EVOGO 乐行换电进入换电领域,目标在 3 年内打造全球最大的换电网 络,作为锂电头部企业,宁德时代正在逐步完成 B 端到 C 端的模式转变,打通上下游产业 链,目标车型定价在 12 到 18 万元之间。 国家电投 目前换电重卡市场占有率超过 50,服务车辆超过 7000 台,其下游场景逐步扩展到矿 场、船舶和港口,其业务覆盖宁波舟山港、天津港、上海港、山东日照港和辽宁营口港, 完成了国内首艘内河换电集装箱船 120TEU,现有重卡换电站百 余 座,目前已和协鑫能科 达成战略合作关系 青海国实 2021 年 7 月完成了侧换式重卡换电站的研发 贵州金元 计划“十四五”期间完成 159 座重卡换电站的建设,预计服务 10257 辆换电重卡 能辉科技 2022 年 2 月完成了无轨智能重卡换电机器人小蚁的开发,可以完成 25 米内的精确定位 科大智能 工业智能化解决方案供应商,换电方面已经完成了自动化控制技术和充配电设备的自主研 发,换电站整套方案已经迭代至五代, 60 秒内即可完成一次换电 中石化 依托其 3 万余座加油站,与奥动和蔚来合作,计划在 2025 年前完成 5000 座换电站建设。 资料来源 公开资料整理 ,东北证券 2. 换电产业链及市场空间测算 2.1. 换电站成本构成 换电站产品 趋于标准化、 定制化。 这里 我们以瀚川智能换电站为例进行拆分,目前 其换电站产品在 150 万元到 350 万元之间,主要成本集中在机器人换电平台和电池 周转仓分别约占成本的 30和 20。现有主流换电站外壳已经实现模块化采用分块 结构设计。充配电系统约占总成本的 15,主要系站内的充配电装置和站控系统提 供云平台服务管理。剩余 15的成本主要是站内消防和监控设施的安装。 请务必阅读正文后的声明及说明 18 / 35 [Table_PageTop] 机械设备 /行业深度 图 26 换电站价值分布 资料来源 瀚川智能投资者问答 ,东北证券 AGV/RGV 平台可实现 无损升级。 换电平台的约柔性化则其兼容性越强,同时成本 也会上升。现有换电站产品只需更换 AGV/RGV 机器人就可以实现无损升级兼容更 多的新车型。目前换电设备上游制造商中,博众精工 制定了机器人领域国际标准 1 项,国家标准 13 项,行
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