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新能源汽車專題專題報(bào)告:換電重卡開啟發(fā)展元年

 江海博覽 2022-07-23 發(fā)布于浙江

(報(bào)告出品方/作者:廣發(fā)證券,陳子坤,紀(jì)成煒,李靖)

一、換電重卡高速發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)

(一)重卡占汽車保有量約3%,其二氧化碳排放量占比約47%

重卡保有量占比較低。根據(jù)公安部及中國汽車流通協(xié)會,截至2022年6月底, 汽車保有量3.10億輛,我們估算其中乘用車保有量約2.6億輛,商用車保有量約4000 萬輛以上。商用車中,半掛牽引車、重型貨車、重型貨車非完整車輛等合計(jì)為重卡, 根據(jù)廣發(fā)汽車小組2022年中期策略報(bào)告,全國重卡保有量或不低于960萬輛。我們 據(jù)此估算重卡保有量約占商用車保有量的24%、約占整體汽車保有量的3%。據(jù)中汽協(xié),2017年至2022年5月的重卡銷量占商用車比例維持在23%-32%區(qū)間, 普遍高于存量的24%。2017年至2022年5月的重卡銷量占汽車總銷量比例維持在 3.4%-6.4%區(qū)間,普遍高于存量的3%。重卡作為交通運(yùn)輸業(yè)的重要載體,其占比正 不斷提升。

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柴油在不同能源類型中碳排放因子最高。根據(jù)ICET,不同能源碳排放因子不同, 其中,重卡采用的柴油終端排放因子為2.80,高于汽油的2.42。同等消耗下,重卡 碳排放量高于以汽油為燃料的汽車。重卡以柴油為主要燃料,體現(xiàn)出高油耗特征。對比不同類別車輛油耗,重卡燃 油消耗量位居首位,據(jù)ICET,主要商用車類別中重卡及半掛牽引車油耗遠(yuǎn)超其他車 型,平均超過35L/100km,同類輕卡則不到10L/100km,與多數(shù)私家車在相同量級。此外,與其他汽車相比,重卡油耗高,行駛里程也更高,總體二氧化碳排放量規(guī)模 更大。

重卡平均單位行駛里程碳排放量遠(yuǎn)高于其他車型?;谀昶骄旭偫锍?、平均 油耗等指標(biāo),我們測算出重卡車型的平均單位行駛里程碳排放量遠(yuǎn)高于其他車型, 例如半掛牽引車單位里程碳排放量高達(dá)1224g,而私家車排放水平僅在200g+左右, 與輕型貨車在同一數(shù)量級。承運(yùn)各類重型負(fù)載是重卡行駛里程、平均油耗雙高的主要原因。重卡細(xì)分車型 中的牽引車一般用于和半掛車組合,承運(yùn)各種負(fù)載需求,多用于長途貨運(yùn);整體式 貨車與自卸式貨車多用于城市渣土、礦石等運(yùn)輸,兩類車型實(shí)質(zhì)類似,區(qū)別在于自 卸式貨車帶有液壓升降系統(tǒng)。通常各類重卡需要承受較大負(fù)載任務(wù),且多進(jìn)行百公 里以上的中長距離運(yùn)輸,需要更多燃料提供足夠動力。

從全年碳排放角度來看,我們簡單測算乘用車、重卡及非重卡商用車三類車型 碳排放水平,總體來看,重卡保有量雖僅占整體汽車保有量的3%左右,但其二氧化 碳排放量約占整體汽車的47%。未來新能源重卡推廣對降低二氧化碳排放量的重要 性逐步凸顯。

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(二)排放標(biāo)準(zhǔn)升級,新能源重卡銷量翻倍以上增長,5月滲透率提升至3.8%

排放標(biāo)準(zhǔn)不斷升級,倒逼重卡電動化進(jìn)程提速。近年來我國機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)不 斷升級,排放物限值水平不斷趨嚴(yán);2020年5月,生態(tài)環(huán)境部、工業(yè)和信息化部、 商務(wù)部、海關(guān)總署四部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整輕型汽車國六排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施有關(guān)要求 的公告》,明確自2020年7月1日起全國范圍實(shí)施輕型汽車國六排放標(biāo)準(zhǔn);隨后進(jìn)一 步發(fā)布相關(guān)公告明確2021年7月1日起全國范圍全面實(shí)施重型柴油車國六排放標(biāo)準(zhǔn), 禁止生產(chǎn)、銷售不符合國六排放標(biāo)準(zhǔn)的重型柴油車。新標(biāo)準(zhǔn)在一氧化碳、非甲烷烴、氮氧化物、PM細(xì)顆粒物等各方面均有更嚴(yán)格的 限值要求,例如國六a要求一氧化碳排放限值較國五標(biāo)準(zhǔn)下降30%;國六b則進(jìn)一步 要求該指標(biāo)較國五標(biāo)準(zhǔn)下降50%,非甲烷烴及氮氧化物排放限值較國五標(biāo)準(zhǔn)分別下 降49%、42%。

在政策推動下,新能源重卡滲透率不斷提升。根據(jù)電車資源數(shù)據(jù),2022年1-5 月新能源重卡銷量(含總質(zhì)量在12噸以上的牽引車、自卸車、攪拌車、環(huán)衛(wèi)車等, 不含出口和軍車)同比分別為1286%、690%、337%、269%、387%;相比來看, 重卡整體銷量同比下滑,今年1-5月平均月度同比低于-50%,甚至出現(xiàn)月度加速下 滑態(tài)勢。滲透率來看,2022年1-5月新能源重卡滲透率分別為2.4%、1.6%、2.0%、 2.6%、3.8%,政策推動下滲透率不斷提升。

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二、換電模式是最有可能迅速實(shí)現(xiàn)重卡電動化的途徑

(一)車電分離實(shí)現(xiàn)快速滿電,解決初始購置車輛成本過高問題

車電分離可以從兩個(gè)角度理解:一是物理分離,即電池與車身結(jié)構(gòu)分離,通過 換電裝置實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)快速更換動力電池;二是價(jià)值分離,即動力電池所有權(quán)和使 用權(quán)分離。車電分離模式下動力電池成為具有可流動性的服務(wù)商品,電池資產(chǎn)管理公司擁 有其所有權(quán),用戶僅需支付電池租賃費(fèi)用,從而獲得動力電池使用權(quán)。車電分離模 式通過提高補(bǔ)能效率、降低購車門檻直面新能源汽車發(fā)展痛點(diǎn),換電站作為數(shù)字電 網(wǎng)的智慧終端,能夠解決充電時(shí)間長、電池檢測維護(hù)及梯次利用回收等問題;同時(shí) 電池租賃模式降低車輛購置門檻,一定程度避免電池衰減帶來的二手車殘值過低等 問題。

換電重卡產(chǎn)業(yè)鏈多方參與,主要包括設(shè)備商、整車廠商、電池廠商等。以重卡 換電產(chǎn)業(yè)鏈為例,①上游主要包括汽車三電系統(tǒng)、汽車其他零部件、換電站設(shè)備三 部分。汽車三電系統(tǒng)主要為寧德時(shí)代、億緯鋰能、比亞迪等動力電池廠家;以及中 國中車、英威騰、匯川技術(shù)等電機(jī)電控企業(yè)。其他零部件廠商包括熱管理系統(tǒng)的柯 諾威等、驅(qū)動系統(tǒng)總成的百特佳動力等。換電設(shè)備廠家主要包括許繼電氣、玖行能 源等。②中游主要分為整車廠商及換電服務(wù)運(yùn)營商。例如漢馬科技、上汽紅巖、中 國重汽等主流重卡廠家均布局換電相關(guān)卡車產(chǎn)品。換電服務(wù)運(yùn)營商主要以整車廠商、 電池廠商、發(fā)電企業(yè)為主,例如吉利商用車、寧德時(shí)代、國電投等。③下游主要為 物流運(yùn)輸公司、制造業(yè)企業(yè)、港口礦區(qū)等。

商業(yè)模式初具雛形,現(xiàn)階段比拼資源稟賦,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)競合關(guān)系仍存變數(shù)。電池資產(chǎn)管理公司(電池銀行)出現(xiàn)的根本原因來自對電池重資產(chǎn)成本轉(zhuǎn)移的訴求:一方面,換電站的規(guī)模效益與動力電池重資產(chǎn)屬性存在沖突;另一方面,動力電池 作為換電模式中電能的唯一載體,凸顯的是其在整個(gè)閉環(huán)中的必要性而非充分性, 現(xiàn)階段電池全生命周期利用程度仍有較大提升空間,就算是頂尖電池廠商,對于壟 斷電池環(huán)節(jié)的意愿也并不強(qiáng),讓渡一部分利益并將成本壓力轉(zhuǎn)移,同時(shí)還能提升后 續(xù)梯次利用的價(jià)值量,是電池資產(chǎn)管理公司運(yùn)作的底層邏輯。

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除電池資產(chǎn)外,低成本電力資源、特許經(jīng)營權(quán)、整車-設(shè)備-運(yùn)力的匹配能力均 是換電重卡玩家重要的資源稟賦。理論上,整車廠商、電池廠商、電網(wǎng)企業(yè)、運(yùn)力 商、業(yè)主方均可參與電池資產(chǎn)管理環(huán)節(jié),對于換電站運(yùn)營同樣如此;當(dāng)前處于各方 比拼資源稟賦跑馬圈地時(shí)期,產(chǎn)業(yè)鏈中競合關(guān)系時(shí)有變化。

整體來看,重卡換電模式本質(zhì)是將電池生命周期價(jià)值最大化,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán) 節(jié)利益再分配,助力多方參與主體實(shí)現(xiàn)共贏。電池企業(yè)可增加電池銷量,且在最終環(huán)節(jié)便于回收利用;設(shè)備供應(yīng)商可拓寬市場界限,增加業(yè)務(wù)量;整車廠商可開拓多 樣化電池渠道,同時(shí)減少電池維護(hù)成本;電網(wǎng)端可削峰填谷,有利于降低電網(wǎng)負(fù)擔(dān);用戶可減少購置成本,并實(shí)現(xiàn)高效補(bǔ)能;整體助力實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。

(二)高柴油價(jià)格下,重卡運(yùn)營、換電站運(yùn)營商均有可觀利潤回報(bào)

(1)從運(yùn)力商角度分析,純電重卡運(yùn)營往往需要結(jié)合換電設(shè)施與電網(wǎng)配套工程,經(jīng) 濟(jì)性是運(yùn)力商考量是否采用換電重卡的關(guān)鍵因素。卡車作為重要生產(chǎn)資料,用戶對其車輛可靠性、運(yùn)行效率、運(yùn)輸成本等要求較 高。據(jù)卡車之家,典型卡車TCO成本中購車成本主要包含購車費(fèi)、手續(xù)費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、 購置稅等,養(yǎng)車成本中燃油費(fèi)為比重最高項(xiàng)目,且與車輛階段性能及司機(jī)駕駛習(xí)慣 有關(guān);此外還包括過路費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、輪胎更新費(fèi)等。

我們以礦場40噸位重卡為例,測算換電重卡相對燃油重卡經(jīng)濟(jì)性,核心假設(shè)包 括:①參考卡車之家各類重卡報(bào)價(jià),假設(shè)業(yè)主購置換電重卡裸車成本與傳統(tǒng)燃油車 輛基本持平,含電池版的換電重卡價(jià)格較高。②油電差價(jià)形成經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ),參考最 新柴油價(jià)格走勢及電價(jià)水平,假設(shè)燃油重卡油價(jià)成本7.5元/L,換電重卡電價(jià)成本1.3 元/kWh。

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按照通常情況下日均往返3趟,每趟120km的行駛里程測算,5年生命周期內(nèi)換 電重卡比燃油重卡總能費(fèi)用節(jié)省約1/3左右,每年能源費(fèi)用節(jié)省超10萬元,若按全生 命周期靜態(tài)成本比較,換電重卡總成本較燃油重卡約低25萬元以上。綜合考慮車輛購置成本、能源成本、維保成本等方面,換電重卡全生命周期總 成本普遍低于燃油重卡。當(dāng)前技術(shù)可實(shí)現(xiàn)五分鐘內(nèi)快速換電,換電重卡經(jīng)濟(jì)性主要 取決于車輛購置價(jià)格、油電差價(jià)、行駛里程、電池租賃成本等因素,在運(yùn)營里程數(shù) 較高、電價(jià)優(yōu)勢較大的情況下,換電重卡經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢將更加凸顯。

(2)從運(yùn)營商角度分析,換電站盈利條件受多因素影響,當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)合理盈利水平。梳理完整項(xiàng)目流程:①換電站運(yùn)營商向上游采購電池設(shè)備、換電設(shè)備、投資建 設(shè)換電站并儲備電池;②下游企業(yè)向上游主機(jī)廠定制重卡,支付在換電站充電時(shí)產(chǎn) 生的能源費(fèi)用。目前一般由換電站運(yùn)營商在政府主管部門協(xié)調(diào)及政策支持下,進(jìn)行 港口、礦山、物流園、施工場地等場景的開發(fā)及推進(jìn)。在換點(diǎn)運(yùn)營商主導(dǎo)下,運(yùn)輸 企業(yè)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評估后,向主機(jī)廠定制重卡,進(jìn)一步將換電模式在項(xiàng)目中落地實(shí)施。

高油價(jià)下不僅運(yùn)輸企業(yè)受益于換電模式,換電站運(yùn)營商也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定合理的收 益水平。重卡換電站運(yùn)營商需承擔(dān)換電站建設(shè)、電池投資、線路及其他投資等多個(gè) 部分,據(jù)G20換電產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,乘用車換電站投資額約為500萬元,而重卡換電站單站 投資額約為1010萬元;整體來看,重卡換電場景固定,且換電頻次較高,我們對典 型重卡換電站運(yùn)營進(jìn)行成本分析,以不含車載電池投資的單站為例,核心假設(shè)如下:①重卡換電站投資主要為設(shè)備及基礎(chǔ)投資、電池儲備,單站建設(shè)投資假設(shè)為989萬元, 折舊年限為10年;②重卡換電站理論最高服務(wù)次數(shù)每日可達(dá)200次以上,但目前尚 處于發(fā)展階段,保守假設(shè)實(shí)際服務(wù)次數(shù)為50次;③度電服務(wù)費(fèi)1.3元/kWh,度電成 本0.7元/kWh,測算得出包含租金、人工、維修保養(yǎng)等費(fèi)用在內(nèi)的年運(yùn)營成本約為收 入的70%。

基于以上假設(shè),測算得出典型換電重卡運(yùn)營IRR約為11%,在日均50車次服務(wù) 頻率、1.3元/kWh換電服務(wù)費(fèi)條件下,單站年運(yùn)營毛利可達(dá)170萬元,投資回報(bào)期約 6年。整體來看,換電站運(yùn)營方具備可觀經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)一步考慮換電次數(shù)和換電服務(wù)費(fèi)對重卡換電站盈利水平的影響可知,隨換電 次數(shù)增加,項(xiàng)目回報(bào)率將明顯提升;換電服務(wù)費(fèi)增加也能夠提升收益水平。未來隨 市場發(fā)展及競爭加劇,換電服務(wù)費(fèi)或?qū)⑾滦校邆潆妰r(jià)優(yōu)勢的發(fā)電及電網(wǎng)企業(yè)未來 或更具競爭力,預(yù)計(jì)換電服務(wù)費(fèi)與服務(wù)車次雙高的情況較難出現(xiàn),運(yùn)營商在實(shí)際運(yùn) 營中可通過尋求換電車次與服務(wù)費(fèi)的平衡以保證良好收益。

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(三)國家及地方同步推動,5月?lián)Q電占比51%,或成為新能源重卡主要模式

政策發(fā)力換電模式,各類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)逐步完善。我國過去十多年以來電動車換電 行業(yè)政策經(jīng)歷多次轉(zhuǎn)變,早期以換電為主、充電為輔,強(qiáng)調(diào)集中充電、統(tǒng)一配送。

2013年后政策主導(dǎo)快充兼顧慢充,換電模式為輔。2019年重提換電及車電分離消費(fèi) 方式,工信部在《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》征求意見稿中提出 鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用。隨后換電標(biāo)準(zhǔn)問題被多次提上日程,全國層面的換電系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)研究與制定工作逐步推進(jìn)。2021年10月,工信部啟動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11個(gè),包括綜合應(yīng)用類8個(gè)(北京、南京、武 漢、三亞、重慶、長春、合肥、濟(jì)南),重卡特色類3個(gè)(宜賓、唐山、包頭),目 標(biāo)推廣換電車輛10萬輛以上,換電站1000座以上。

從《道路機(jī)動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》新產(chǎn)品公示第347批起,換電車型數(shù)量 占比一直維持在7-12%的水平,并從第356批起呈明顯上升態(tài)勢。據(jù)電車資源及電動 卡車觀察,2022年5月?lián)Q電重卡銷售940輛,同比高增607%,領(lǐng)跑其他細(xì)分車型(普 通純電動重卡同比+352%、燃料電池重卡同比-47%、插電式混動重卡同比-100%)。據(jù)電車資源,從換電銷量占新能源重卡銷量比例來看,換電重卡比重從去年以 來呈現(xiàn)持續(xù)提升態(tài)勢,從2021年1月的18.1%攀升至2022年5月的50.8%。

(四)電池標(biāo)準(zhǔn)及換電站建重視度不斷提升

江蘇省邁出重卡換電試點(diǎn)商業(yè)化第一步,持續(xù)推進(jìn)換電標(biāo)準(zhǔn)化。2022年3月, 江蘇出臺《江蘇省新能源汽車充(換)電設(shè)施建設(shè)運(yùn)營管理辦法》,率先打破全國 換電設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、監(jiān)管、通用等無標(biāo)準(zhǔn)無法規(guī)難題。隨后江蘇率先通過 《江蘇省純電動重型卡車換電電池包系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的評審,或?qū)⒊蔀槿?國首個(gè)純電動重卡換電電池包標(biāo)準(zhǔn)。

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該標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)解決城市級新能源重卡換電應(yīng)用場景下,換電電池包物理尺寸、動 力接口無法互換的推廣瓶頸。2022年6月21~22日,電動商用車換電標(biāo)準(zhǔn)起草組第七 次會議在蘇州召開,包括商用車整車、動力電池、換電機(jī)構(gòu)和連接器生產(chǎn)企業(yè)、換 電站運(yùn)營企業(yè)、換電站檢測機(jī)構(gòu)等在內(nèi)的多名專家現(xiàn)場參會討論商用車換電標(biāo)準(zhǔn)方 案。目前江蘇正全面促進(jìn)新能源汽車換電模式創(chuàng)新應(yīng)用,推動新能源汽車與能源深 度融合發(fā)展。在全國布局試點(diǎn)、各省市同步推進(jìn)的背景下,換電重卡有望駛?cè)氚l(fā)展 快車道。

廣州、重慶、唐山等12個(gè)城市發(fā)布了具體換電站規(guī)劃目標(biāo)。廣州市計(jì)劃到2025 年建設(shè)換電站達(dá)400個(gè),重慶市計(jì)劃到2023年換電站建成200座以上,江蘇無錫計(jì)劃 到2025年建成公共換電站70座,安徽省計(jì)劃到2025年建成換電站180座,武漢市計(jì) 劃至2023年底建成換電站100座等等。重慶市對中重型卡車換電站,按換電設(shè)備充電模塊額定充電功率,給予400元/ 千瓦的一次性建設(shè)補(bǔ)貼,單站補(bǔ)貼最高不超過80萬元;唐山市計(jì)劃在試點(diǎn)期內(nèi),落 地運(yùn)營換電重卡2600臺,建成投運(yùn)換電站不少于60座;宜賓市計(jì)劃到2025年建成60 座換電站,推廣換電重卡3000輛,對換電重卡車輛按每度電300元給予購置補(bǔ)貼。

三、經(jīng)濟(jì)性帶動滲透率迅速提升,設(shè)備市場成倍增長

(一)頂?shù)鯎Q電、側(cè)向換電各有優(yōu)劣勢,現(xiàn)階段前者更為常見

從技術(shù)路徑來看,重卡與乘用車有較大區(qū)別,目前重卡換電技術(shù)主要有三種形 式:頂?shù)跏綋Q電、單側(cè)換電和整體雙側(cè)換電。

頂?shù)跏綋Q電是最早商用化的換電方案。該種方式使用鋼索調(diào)用電池包,接近落 座時(shí),利用鋼索柔性,實(shí)現(xiàn)誤差兼容。頂?shù)鯎Q電模式技術(shù)簡單、成本低、對駕駛技 術(shù)要求高。頂?shù)跏綋Q電由于高駕駛技術(shù)的要求,適合司機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格系統(tǒng)培訓(xùn)的封閉式場景, 如礦山、港口等。在該類場景中,司機(jī)的專業(yè)性得以最大化應(yīng)用,充分發(fā)揮司機(jī)技 術(shù)優(yōu)勢。頂?shù)跏郊夹g(shù)代表性企業(yè)為玖行能源,單車換電5分鐘,擁有電池智能云端監(jiān) 管平臺,重卡可依需求選擇不同電量電池包。

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側(cè)向換電是由機(jī)器人剛性抓取電池進(jìn)行對位,誤差兼容小,對智能化技術(shù)和準(zhǔn) 度要求高,因而成本較高,對司機(jī)駕駛技術(shù)無較高要求。側(cè)向換電技術(shù)是目前市場 應(yīng)用最廣的換電技術(shù),徐工、北汽等多是采用該模式。單側(cè)換電不需要司機(jī)極高的專業(yè)性,智能化程度高,適合在城市中的牽引車、 攪拌車等車型。例如金茂科易的單側(cè)換電系統(tǒng)方案為全自動換設(shè)計(jì),5-6分鐘實(shí)現(xiàn)無 人換電,整合分析換電車輛和電池信息實(shí)現(xiàn)隱患提前預(yù)警干預(yù)。

整體雙側(cè)換電過程中電池不占用貨箱空間,適用于雙側(cè)布置電池的車型,但是 對機(jī)器人及電池存儲充電倉的需求翻倍,使得其成本在三種模式中最高。整體雙側(cè) 換電貨箱不被電池占用,適合礦卡車等受到車輛軸距限制,只能布置雙側(cè)電池的場 景。國家電投河南公司的首座充換電站采用的便是整體雙側(cè)換電技術(shù),激光定位, 人工確定啟動,最快3分鐘完成換電過程。

(二)封閉作業(yè)、短倒運(yùn)輸、干線運(yùn)輸是較適合換電重卡的場景

充電、換電模式各有應(yīng)用場景和客戶基礎(chǔ),重卡車型更適合換電模式。基于效 率與成本考慮,出租車、網(wǎng)約車等運(yùn)營車領(lǐng)域具備推廣換電模式的條件。運(yùn)營車輛 品牌相對集中,電池規(guī)格較為一致;對于司機(jī)來說,長時(shí)間停車充電的機(jī)會成本較 高,快速補(bǔ)能的換電模式契合車輛運(yùn)營要求。對于重卡車輛而言,其具有能效、車輛負(fù)荷雙高的特點(diǎn),適合在特定場景建設(shè) 換電站縮短補(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)化逐步被市場驗(yàn)證。

在充換一體模式系,充電、換電等裝置集中放置在同一位置。充換電站的用電 容量大,線路及配電設(shè)備建設(shè)投資大;電池需要與充、換電站設(shè)備綁定。整體來看 換電模式適用于作業(yè)場所相對固定、運(yùn)營周期長、車型單一的場景,例如港口、園 區(qū)、礦山、電廠、鋼廠等封閉場所,以及城市渣土運(yùn)輸、干線物流運(yùn)輸?shù)葓鼍?。?礦山砂石短倒、鋼鐵廠運(yùn)煤、電廠運(yùn)煤、鋁廠運(yùn)料、港口集裝箱運(yùn)輸一般采用牽引 車,城市建筑廢料、渣土清運(yùn)、填海工程一般采用泥頭車。礦山礦石運(yùn)輸場景中寬 體礦卡采用較多。

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具體來看,換電重卡主要應(yīng)用場景包括:封閉場景。該類場景主要包括鋼廠、煤礦、港口等,作業(yè)區(qū)域不固定但路線固 定,重卡常常處在高頻率、高負(fù)荷和高效率的二十四小時(shí)連續(xù)作業(yè)狀態(tài)。封閉場景 下使用換電重卡可實(shí)現(xiàn)高效補(bǔ)給,通常情況下建一座換電站可解決整個(gè)區(qū)域的服務(wù) 需要。若使用燃油重卡,在裝卸貨環(huán)節(jié)將面臨燃油機(jī)怠速,熱效率低、經(jīng)濟(jì)性差、 污染水平高等問題。在雙碳背景下,面對碳排放壓力,該場景內(nèi)企業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用新 能源重卡,尤其是換電重卡,將有效降低運(yùn)輸成本,實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

短倒運(yùn)輸場景。該場景多涉及煤礦電廠間短途運(yùn)輸、城市渣土運(yùn)輸和鐵路公路 接駁運(yùn)輸,單程距離短、線路固定。短倒運(yùn)輸場景下,重卡每天往返約4~6次,基于 路程差異,換電重卡單塊電池可支撐1次往返,或者1次單程,保障運(yùn)輸效率。干線中長途運(yùn)輸。重卡作為高速公路主要運(yùn)力之一,高速公路中干線是其重要 運(yùn)營場景。在干線中長途運(yùn)輸中,運(yùn)輸效率要求高,要求重卡日均行駛里程在800 公里以上。換電重卡可以滿足高效補(bǔ)能需求,換電站可與加油站布局在同樣服務(wù)區(qū) 內(nèi),緩解新增土地規(guī)劃壓力。

細(xì)分應(yīng)用來看,據(jù)科爾尼調(diào)研數(shù)據(jù),未來拖頭車、自卸車、載貨車、專用車在 各自適用場景均有較高的電動化滲透潛力,包括區(qū)域運(yùn)輸、公路貨運(yùn)重載、工地重 載、工地標(biāo)準(zhǔn)載重、公路貨運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)載重、重型環(huán)衛(wèi)作業(yè)重型危險(xiǎn)品運(yùn)輸、重型建筑 工地運(yùn)輸及特種作業(yè)等。換電最佳商業(yè)化場景集中在重卡領(lǐng)域,未來換電模式將是 加速實(shí)現(xiàn)重卡電動化的重要途徑。

未來若電網(wǎng)能夠允許充電站與變電站融合,實(shí)施集中充電、分布換電,則換電 模式適用性將大幅提升。充電站與變電站融合建設(shè)之后,用電容量保障性提升,線 路和配電投資大幅減少。充電、換電分開安裝,換電站只需具有換電功能,設(shè)備投 資較小,可隨場景移動,并且可靈活適用于不同類型的電池、車輛及應(yīng)用場景,資 源復(fù)用性高。重卡換電次數(shù)明顯高于出租車/網(wǎng)約車及私家車等,換電運(yùn)營效果較好,經(jīng)濟(jì)性 得到驗(yàn)證之后,新能源重卡的滲透速度有望進(jìn)一步提升。我們認(rèn)為未來在商業(yè)模式 地不斷創(chuàng)新下,換電賽道市場規(guī)模具備廣闊空間。

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(三)換電重卡滲透率持續(xù)提升,2025年新增換電站或超4500座

我們通過對換電重卡滲透率以及重卡換電站換電次數(shù)的估測,來測算換電市場 規(guī)模。預(yù)計(jì)2025年新能源重卡滲透率有望達(dá)到20%,其中換電重卡占比預(yù)計(jì)可達(dá)70%, 對應(yīng)2025年換電重卡銷量將超過20萬輛。換電重卡需求增加將帶動換電站和動力電 池等多方價(jià)值主體需求,預(yù)計(jì)2025年新增重卡換電站規(guī)模將達(dá)到4500+座,當(dāng)年新 增設(shè)備市場空間預(yù)計(jì)超過200億元。若換電重卡滲透率持續(xù)提升,設(shè)備市場空間將進(jìn) 一步打開。

四、重點(diǎn)企業(yè)分析

(一)寧德時(shí)代:全球領(lǐng)先的動力電池和儲能電池企業(yè)

公司成立于2011年,2018年于深交所上市,是全球領(lǐng)先的動力電池和儲能電池 企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括動力電池系統(tǒng)、鋰電池材料、儲能系統(tǒng)等。

曾毓群持有公司控股股東瑞庭投資 100%股權(quán),間接持有公司 24.43%的股份;李平直接持有公司 4.80%的股份,兩人為一致行動人,合計(jì)持有公司發(fā)行前股本總 額的 29.23%,是公司實(shí)際控制人。2021年年報(bào)公告顯示,根據(jù)SNE Research 統(tǒng) 計(jì),公司 2017-2021 年動力電池使用量連續(xù)五年排名全球第一,2021 年寧德時(shí)代 動力電池使用量市占率為 32.6%。公司主要通過銷售動力電池、儲能電池和電池材料等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)盈利。同時(shí),公 司致力于電動化與智能化的集成應(yīng)用創(chuàng)新,為客戶提供“電動智慧無人礦山”、“智 能換電重卡”、“光儲充檢智能充電站”、“智慧港口”等一流新能源應(yīng)用解決方 案和服務(wù),助力主業(yè)產(chǎn)品的銷售。特別是在換電領(lǐng)域,為客戶降低購車成本、運(yùn)營 成本不變,從而提升公司電池在7-12萬價(jià)格乘用車車輛及商用車的滲透率。

在乘用車換電業(yè)務(wù)方面,2021年8月20日全資子公司時(shí)代電服科技有限公司成 立。2022年1月18日,寧德時(shí)代全資子公司時(shí)代電服發(fā)布換電服務(wù)品牌EVOGO及組 合換電整體解決方案,由“換電塊、快換站、APP”三大產(chǎn)品共同構(gòu)成。2022年4 月,寧德時(shí)代EVOGO換電服務(wù)在廈門正式啟動;且公司與愛馳汽車就EVOGO換電 項(xiàng)目展開合作,以U5為載體開發(fā)組合換電版車型,預(yù)計(jì)2022年四季度推向市場。

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在商用車換電業(yè)務(wù)方面,2020年12月公司與普洛斯成立合資公司,致力于推動 新能源產(chǎn)業(yè)以及智慧交通發(fā)展,專注于重卡等其他商用車領(lǐng)域,為客戶提供定制化 的新能源轉(zhuǎn)型解決方案。2021年寧普已完成30個(gè)項(xiàng)目,在建充換電站10余座,資產(chǎn) 規(guī)模達(dá)10億元。2022年2月22日,寧普時(shí)代與寧德市交通投資集團(tuán)簽署戰(zhàn)略投資協(xié)議。作為福 建省首座電動重卡換電站,寧普電動重卡換電站位于寧德市,于2021年10 月投入運(yùn)營,換電服務(wù)能力可達(dá)160車次/天。換電站采用標(biāo)準(zhǔn)化、智能化設(shè)計(jì),設(shè)置1 個(gè) 換電車道,8個(gè)電池倉位,配置智能監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全自動無人化換電,保證車 輛換電的安全性與有效性。該換電站目前可服務(wù)于包括牽引車、自卸車、載貨車等 19個(gè)主流品牌的40余款換電車型。

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(二)永福股份:攜手寧德時(shí)代構(gòu)建“新能源+儲能”產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)

公司成立于1994年,2017年于深交所上市。永福股份是國內(nèi)唯一一家自主上市 的能承擔(dān)大型發(fā)電、輸變電業(yè)務(wù)的電力勘察設(shè)計(jì)企業(yè),深耕電力行業(yè),聚焦能源綠 色低碳重心,擁有電力全產(chǎn)業(yè)鏈資質(zhì)。公司在新能源、特高壓、海上風(fēng)電、綜合能 源和儲能等領(lǐng)域具備技術(shù)優(yōu)勢和突出業(yè)績。永福股份適應(yīng)新型電力系統(tǒng)背景,積極構(gòu)建“新能源+儲能”產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。據(jù)公 司2022年年報(bào),公司引入寧德時(shí)代為第二大股東并合資成立時(shí)代永福科技有限公司 共同致力提供新能源和儲能產(chǎn)品及服務(wù);陸續(xù)投資一道新能源科技(衢州)有限公 司、北京索英電氣技術(shù)有限公司、上海快卜新能源科技有限公司等上下游公司,匯 聚優(yōu)質(zhì)資源協(xié)同發(fā)展。

據(jù)證券時(shí)報(bào)及北京商報(bào),2022年3月公司與寧德時(shí)代共同成立濟(jì)寧市兗州區(qū)潤 永新能源有限公司,經(jīng)營范圍包含新能源汽車換電設(shè)施銷售等;2022年4月,公司 成為寧德時(shí)代首批4個(gè)EVOGO快換站的服務(wù)商,其中包括為嶺兜國金廣場站提供換 電站基礎(chǔ)土建和配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采購和安裝調(diào)試等服務(wù)、廈門火車站站南廣場2個(gè)站 點(diǎn)的相關(guān)建設(shè)。公司攜手寧德時(shí)代,未來將在換電領(lǐng)域持續(xù)布局。

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(三)許繼電氣:電力裝備行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)

公司成立于1993年,1997年于深交所上市,是電力裝備行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)。公司 主要產(chǎn)品包括智能變配電系統(tǒng)、直流輸電系統(tǒng)、智能中壓供用電設(shè)備、智能電表、 電動汽車智能充換電系統(tǒng)、EMS加工服務(wù)等。許繼集團(tuán)持有公司38%股權(quán),為公司的控股股東。根據(jù)2021年9月15日公告內(nèi) 容,國家電網(wǎng)將把許繼集團(tuán)的100%股權(quán)無償劃轉(zhuǎn)給新組建成立的中國電氣裝備。重 組完成后,許繼集團(tuán)將成為中國電氣裝備全資子公司。截止2021年年報(bào),相關(guān)股權(quán) 劃轉(zhuǎn)工作尚未完成。

在電動汽車領(lǐng)域,公司可提供智能充換電設(shè)備及整體解決方案,是目前國內(nèi)規(guī) 模大、技術(shù)水平較高的電動汽車智能充換電系統(tǒng)制造商。自2009年我國大力推動電 動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始,公司以近30年的電力電子變換技術(shù)沉淀為基礎(chǔ),結(jié)合各階段 充換電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀,自主研發(fā)九大類40余款充換電產(chǎn)品,傾力打造集 充換電設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)、充電站建設(shè)和運(yùn)營管理服務(wù)為一體的電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施 業(yè)務(wù)生態(tài)體系,助力新基建,推動中國新能源汽車補(bǔ)能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。據(jù)集團(tuán)公眾號,截止2021年7月,許繼集團(tuán)已在國內(nèi)30個(gè)省263個(gè)城市參與建設(shè) 電動汽車充、換電站1000余座,供貨的交、直流充電樁超過70000余臺,累計(jì)銷售 金額達(dá)40億元。

“雙碳”目標(biāo)下新型電力系統(tǒng)建設(shè)加快推進(jìn),相關(guān)政策紅利密集釋放,新能源 發(fā)電及配套儲能、電動汽車充換電、綜合能源服務(wù)等市場快速發(fā)展,公司業(yè)務(wù)穩(wěn)步 增長。據(jù)公司財(cái)報(bào),2021年公司實(shí)現(xiàn)營收119.9億元,同比+7.1%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 7.2億元,同比+1.2%。2022年一季度公司實(shí)現(xiàn)營收24.7億元,同比+36.0%,實(shí)現(xiàn) 歸母凈利潤1.0億元,同比+21.7%。細(xì)分來看,智能變配電系統(tǒng)業(yè)務(wù)收入占比最高,近三年平均收入占比約36%;其次為智能電表業(yè)務(wù),近三年平均收入占比約為20%。公司近年加速發(fā)展電動汽車 充換電業(yè)務(wù),2021年實(shí)現(xiàn)收入11.8億元,同比+13.9%,近三年平均收入占比約為11%, 2017-2021年收入CAGR為14.1%。

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(四)奧動新能源:模塊化破局運(yùn)營市場,城市級服務(wù)網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模

多地高速擴(kuò)張,奧動新能源城市級換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模。奧動新能源汽車科 技有限公司于2000年在廣東成立并開始探索換電技術(shù),隨后多年致力于研發(fā)試點(diǎn)換 電在各類場景的應(yīng)用,2016年后進(jìn)入推廣和商業(yè)化階段,先在北京實(shí)施百站計(jì)劃, 后發(fā)展至全國實(shí)施千站計(jì)劃,逐步成為行業(yè)領(lǐng)先的換電運(yùn)營商。據(jù)公司披露,截止2022年7月,奧動新能源已經(jīng)在全國布局接近650座換電站, 城市級換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國40座城市,規(guī)?;\(yùn)營實(shí)踐14年,累計(jì)實(shí)現(xiàn)碳減排超 過25萬噸。公司面向“十四五”的規(guī)劃是到2025年,全國投建10000座換電站,形 成為包括出租車、網(wǎng)約車、物流車、私家車等1000萬輛新能源車提供換電服務(wù)的能 力。

奧動選擇從運(yùn)營車入手,先在網(wǎng)約車上實(shí)施換電技術(shù),后陸續(xù)發(fā)展至出租車、 物流車等。2017年公司與首汽集團(tuán)及北汽新能源達(dá)成合作,推出巡游出租汽車和網(wǎng) 絡(luò)預(yù)約出租汽車快速融合發(fā)展;2019年公司與廣州公交集團(tuán)旗下品牌廣駿集團(tuán)聯(lián)手建設(shè)汽車換電站在廣州正式投入運(yùn)營,3分鐘換電將有效滿足周邊出租車司機(jī)的能源 補(bǔ)給需求。2021年奧動已經(jīng)成為唯一實(shí)現(xiàn)多品牌車型共享換電的企業(yè),截止2021年12月, 公司已與14家主流車企合作開發(fā)超24款換電車型,并與包括中國石化、英國石油BP 等企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,積極鏈接全產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的合作伙伴。

奧動換電站經(jīng)過多次迭代,已經(jīng)從3.0版本升級至5.0版本。公司擁有超過2000 項(xiàng)全球換電專利技術(shù),換電站能夠?qū)崿F(xiàn)20秒急速換電,全程自動化;日服務(wù)1000輛 出租車/網(wǎng)約車或5000輛私家車。此外,公司換電站設(shè)備占地面積僅155平方米,通 過模塊化設(shè)計(jì),4小時(shí)即可完成搭建,助力公司加速布局全國網(wǎng)絡(luò)。

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(五)玖行能源:早期入局換電領(lǐng)域,重卡換電技術(shù)沉淀深厚

玖行能源于2014年成立于上海,最大股東為國家電投子公司,從事新能源電動 汽車充電設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)、充換電站運(yùn)營服務(wù)及相關(guān)領(lǐng)域業(yè)務(wù)。公司于2018年開始進(jìn) 入重卡換電領(lǐng)域,公司率先提出頂?shù)跏綋Q電技術(shù)模式,并成為該技術(shù)的代表廠商。

玖行能源采用的頂?shù)跏綋Q電站發(fā)展較早,商用成熟。頂部吊裝換電站由調(diào)度區(qū)、 車行區(qū)和設(shè)備區(qū)三大模塊區(qū)域組成:調(diào)度區(qū)主要用來監(jiān)控電池的的運(yùn)行情況如充電 溫度、充電時(shí)間、電流和電壓等以及發(fā)送換電指令等;設(shè)備區(qū)用于電池存儲及充電, 充電系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場需求進(jìn)行設(shè)計(jì),一組系統(tǒng)為交換區(qū),其余系統(tǒng)均為充電 系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際使用情況配置5~19組備用電池包,以每次換電時(shí)長3分鐘計(jì)算,最 大換電能力可達(dá)20次/小時(shí);車行區(qū)車道寬度設(shè)計(jì)3.5米,可通行車寬2.5米的重卡, 司機(jī)停車方便無需控制車輛姿態(tài),此外有激光引導(dǎo)司機(jī)停車,自動修正5度差距。

實(shí)際操作中,換電重卡車上裝有玖行的車載終端,到換電站時(shí)通過WIFI進(jìn)行交 互確認(rèn),停車位置會將激光射到主駕側(cè)玻璃窗上,換電站設(shè)有兩個(gè)激光傳感器,照 射到電池包位置進(jìn)行定位,吊具根據(jù)定位進(jìn)行移動;駕駛室里裝有開關(guān),司機(jī)確認(rèn) 可以換電后按下開關(guān)執(zhí)行換電動作,司機(jī)在聽到氣缸放氣聲音后,即可啟動上電。

據(jù)公司披露,截止2022年6月,玖行能源已公告重卡車型190多款,適配牽引車、 攪拌車、自卸(渣土)車、寬體礦卡多種重卡,配套一汽解放、北汽、上汽、徐工 等40多家主機(jī)廠,安全運(yùn)營里程超過1億公里,建成換電站128個(gè),覆蓋北京、天津、 上海、河北、河南、山西等23個(gè)省份的40多個(gè)城市。據(jù)中國充電樁網(wǎng)、充換電百人 會,玖行能源成功入圍2022中國充換電行業(yè)十大影響力品牌、2022中國充換電行業(yè) 十大最具投資價(jià)值品牌、2022中國最佳商用車換電解決方案獎(jiǎng)。

(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議)

文琳編輯

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