新能源汽車換電站產(chǎn)業(yè)研究：換電站運(yùn)營-下一個(gè)千億藍(lán)海

新能源汽車換電站產(chǎn)業(yè)研究：換電站運(yùn)營_下一個(gè)千億藍(lán)海

1.車電分離：是不是未來趨勢(shì)？

1.1解決電動(dòng)車核心痛點(diǎn)，助力電動(dòng)車加速滲透

痛點(diǎn)1：電車保有量超過650萬輛，快充帶來電網(wǎng)擴(kuò)容難題

我國新能源汽車推廣卓有成效，截至2021年6月底,我國新能源汽車保有量超過650萬輛,占國內(nèi)汽車保有總量的2%。2021年，我國新能源汽車銷量再度恢復(fù)高速增長，預(yù)計(jì)全年銷量預(yù)期250萬輛，保有量快速增長給電網(wǎng)帶來壓力，電動(dòng)車充電便利性也有可能成為后續(xù)高增長的絆腳石。

痛點(diǎn)2：續(xù)航焦慮、充電時(shí)長、充電不便

電動(dòng)車的接受度在持續(xù)提升，但不考慮電動(dòng)車的原因也一直很明確，根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)對(duì)消費(fèi)者的調(diào)查，消費(fèi)者不購買電動(dòng)車主要出于以下5種原因：性價(jià)比、續(xù)航低、充電設(shè)施不完善、充電時(shí)間過長、對(duì)電動(dòng)車缺乏了解。在補(bǔ)能環(huán)節(jié)，39%的消費(fèi)者抱怨充電太慢，電動(dòng)車的實(shí)際補(bǔ)能體驗(yàn)遠(yuǎn)低于燃油車。因此補(bǔ)能速度、便利性和購置成本成為制約電動(dòng)車普及的重要因素。

車電分離：具備降成本和高效補(bǔ)能兩大優(yōu)勢(shì)

換電模式主要指通過集中型充電站對(duì)大量電池進(jìn)行集中存儲(chǔ)、集中充電、統(tǒng)一配送，再于電池配送站內(nèi)對(duì)電動(dòng)車提供電池更換服務(wù)。按換電方式主要分為底盤換電、側(cè)方換電和分箱換電三種，以底盤換電為主流。底盤換電代表車企為北汽新能源和蔚來，不改變車體前后軸的重量，有利于保障汽車的安全和運(yùn)行特性，換電全自動(dòng)，換電時(shí)長短，但由于需要改變底盤結(jié)構(gòu)，封裝工藝復(fù)雜。

車電分離模式下，最高購置價(jià)可下降一半，電動(dòng)車購置實(shí)現(xiàn)平價(jià)。在換電模式下，車與電是完全獨(dú)立的兩個(gè)部分。電動(dòng)車初始購車成本中，動(dòng)力電池占比40%左右，“車電一體”的充電模式使整車成本被大幅抬高，而換電模式下的車電分離有助于降低消費(fèi)者初始購置成本，同時(shí)順勢(shì)解決動(dòng)力電池折舊和車身折舊差異較大的錯(cuò)配問題。隨著國家大力推進(jìn)充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用，執(zhí)行車電分離模式，最高購置價(jià)可下降一半，電動(dòng)車購置實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

換電模式最短僅需3-5分鐘，便捷性匹配傳統(tǒng)加油站，且有助延緩電池衰減，減少電網(wǎng)負(fù)荷。充電時(shí)長過長、充電設(shè)施不完善目前仍是電動(dòng)車普及過程中的重要難題。即使在公共充電站的快充模式下，也需要30-60分鐘完成充電過程。且與慢充模式相比，快充模式工作電壓大于電池電壓，電子流速加快，電池升溫過快，給電池帶來一定的負(fù)擔(dān)。而在私人住宅的慢充模式下，下班后集中充電可能會(huì)對(duì)居民變壓器造成很大壓力，增加電網(wǎng)負(fù)荷。與此相比，換電模式在便利性、可靠性方面優(yōu)勢(shì)凸顯，換電池最短僅需3分鐘，便利性可與傳統(tǒng)車加油相媲美。且換電電池被集中收集，在恒溫恒濕條件下小功率慢充，有助于延緩電池壽命衰減。

1.2換電推行難點(diǎn)逐步突破，搭建換電良性生態(tài)

突破1：行業(yè)格局逐步明朗，電池標(biāo)準(zhǔn)化符合各方共同利益

時(shí)過境遷，電池包統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符合多方共同利益。2011年國家電網(wǎng)曾組織換電標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立，由于當(dāng)時(shí)動(dòng)力電池技術(shù)不夠完善，電池成本較高，財(cái)政補(bǔ)貼力度較大，巨大的利益分配主導(dǎo)權(quán)變更導(dǎo)致各方未能達(dá)成共識(shí)，換電模式再度進(jìn)入摸索期。目前動(dòng)力電池行業(yè)以CATL為絕對(duì)龍頭的格局基本確立，動(dòng)力電池利潤壓縮，車輛補(bǔ)貼即將退出，換電模式的利潤糾紛不再，動(dòng)力電池包標(biāo)準(zhǔn)化符合整車廠、電池廠、消費(fèi)者甚至政策層面多方利益，目前需解決車企互用難題。

突破2：車企破冰，換電車型逐漸增多

換電標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，當(dāng)前車企各自為營，開展初步布局。目前各車企積極響應(yīng)政策導(dǎo)向，推出換電版車型，其中蔚來和北汽新能源領(lǐng)先全市場(chǎng)，已經(jīng)積累了豐厚的經(jīng)驗(yàn)。上汽，吉利，廣汽等國內(nèi)主流車企也加入換電陣營。當(dāng)前政策尚未明確，車企之間電池?zé)o法互通，車企換電生態(tài)建設(shè)思路以自有車型中保有量較大的車型為主，勢(shì)必會(huì)造成換電站運(yùn)營效率低，進(jìn)而造成資源的浪費(fèi)。隨著政策進(jìn)一步細(xì)化，車型增多，基于單一車企甚至單一車型的換電模式難以持續(xù)，換電商業(yè)模式有待突破。

突破3：安全標(biāo)準(zhǔn)不斷確立，2H21政策試點(diǎn)可期

2011年國家電網(wǎng)工作會(huì)議上就曾確定“換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的新能源汽車基本運(yùn)營模式，由于當(dāng)時(shí)新能源汽車數(shù)量不足、換電生態(tài)尚未建立等原因被擱置，但過去幾年產(chǎn)業(yè)一直在進(jìn)行實(shí)踐和試點(diǎn)。2019年6月，《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019-2020年）》重新提及推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費(fèi)方式，鼓勵(lì)企業(yè)研制充換電結(jié)合的新能源汽車產(chǎn)品。2020年4月，《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車補(bǔ)貼政策的通知》明確支持“車電分離”等新型商業(yè)模式發(fā)展。2021年4月，首個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)車換電安全要求》發(fā)布，2021年11月起實(shí)施。2021年下半年，工信部與能源局開展新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作。

破局思路：同級(jí)別車型電池包標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，“1+N”試點(diǎn)打開推廣瓶頸

同級(jí)別車型電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一勝過單一車企電池統(tǒng)一方案。目前換電方案以某款車型（北汽EU系列）或者某車企的幾款車型（蔚來ES8，ES6和EC6）作為統(tǒng)一方案，但均不適合向全市場(chǎng)推廣。1）單一車型換電只適用于保有量比較大的車型，所有車型推行換電勢(shì)必導(dǎo)致?lián)Q電站儲(chǔ)備大量不同尺寸電池包，造成巨大的電池資產(chǎn)浪費(fèi)。2）以單一車企所有車型作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)只適用于車型相近的企業(yè)，如蔚來汽車。比亞迪純電動(dòng)車覆蓋A00至C級(jí)以及轎車和SUV，電池包容量和尺寸差異較大，難以建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

同級(jí)別車型的空間差距基本在可控范圍內(nèi)，電池容量標(biāo)準(zhǔn)差比例基本在20%以內(nèi)。如目前在售A級(jí)車平均電池容量為61度，標(biāo)準(zhǔn)差為8度，偏差比例13%；C級(jí)車的偏差比例更是僅有10%，基于蔚來汽車中型SUVES6和中大型SUVES8通用電池包的經(jīng)驗(yàn)，同級(jí)別車型更容易設(shè)計(jì)出尺寸統(tǒng)一，容量可變的電池包來滿足幾乎大部分同級(jí)別車型適用。

“1+N”：1家電池廠和1款動(dòng)力電池包覆蓋N家企業(yè)的N款同級(jí)別（尺寸相近、帶電量接近、續(xù)航接近）車型。例如由動(dòng)力電池龍頭CATL作為標(biāo)準(zhǔn)電池包供應(yīng)單位，聯(lián)合諸如上汽集團(tuán)（ER6、Ei5）、吉利集團(tuán)（幾何A）、廣汽集團(tuán)（AionS）、北汽新能源（EU5）和東風(fēng)汽車（啟辰D60）等車企，成立換電聯(lián)盟，在一線城市先行推廣換電模式。利用CATL在行業(yè)的影響力嘗試將不同企業(yè)同級(jí)別帶電量相近車型電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，跑通換電模式各個(gè)環(huán)節(jié)，有助于打開換電模式推廣瓶頸。

終極生態(tài)：多方參與，統(tǒng)一管理，渠道清晰

今年蔚來推出BaaS換電模式，并于8月18日成立了蔚能資產(chǎn)管理公司。股東方一共有4家，分別為蔚來汽車、寧德時(shí)代、湖北科投以及國泰君安國際，各投資2億元占比25%，寧德時(shí)代作為電池龍頭企業(yè)參與其中補(bǔ)足商業(yè)模式下最后電池一環(huán)。BaaS模式中電池資產(chǎn)管理公司負(fù)責(zé)日常的電池管理、儲(chǔ)能等等業(yè)務(wù)，車企負(fù)責(zé)換電服務(wù)與消費(fèi)者對(duì)接，分工合作提高效率。

我們認(rèn)為，在車電分離模式下，政府牽頭成立行業(yè)統(tǒng)一的第三方電池資產(chǎn)管理公司，車企、電池廠和金融機(jī)構(gòu)同時(shí)參股綁定，并賦予電池資產(chǎn)管理公司更多的功能，如電池包尺寸、容量的確定，不同車企車型電池尺寸的整合，與動(dòng)力電池廠技術(shù)參數(shù)的對(duì)接等等。電池資產(chǎn)管理公司成為鏈接車企、電池廠和消費(fèi)者的橋梁，廢舊電池的回收責(zé)任主體從車企轉(zhuǎn)移至電池資產(chǎn)管理公司。

2.換電模式：換電站有多大空間？

2.12025/2030年換電車型在新能源車銷量占比達(dá)30%/60%

2025年新能源汽車銷量預(yù)計(jì)達(dá)780萬輛，其中換電車型占比有望達(dá)30%。當(dāng)前新能源汽車保有量已經(jīng)突破670萬輛，預(yù)計(jì)2021年年底達(dá)到824萬輛，2025年突破3000萬輛，2030年接近9000萬輛。換電車型在2021年起持續(xù)增加，預(yù)計(jì)2025年銷量占比30%，2030年占比60%。從保有量來看，預(yù)計(jì)2025年換電車型保有量達(dá)到496萬輛，占新能源汽車保有量比例16%；2030年換電車型保有量3979萬輛，占新能源汽車保有量45%。

2.22025年換電站需求2.2萬座，運(yùn)營端市場(chǎng)規(guī)模2631億

2025年換電站有望達(dá)2.2萬座，21-25年CAGR達(dá)80%。假定換電站每日運(yùn)營時(shí)間24小時(shí)，乘用車（含私家車、網(wǎng)約車）、商用車（主要為重卡車）換電速度3.5、5分鐘，每日換車上限為411、288臺(tái)，私家車每7天換一次電，網(wǎng)約車、重卡車以平均每1.5、0.5天換電一次計(jì)，2025年換電站需求2.2萬座。

2025年運(yùn)營市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)2631億，21-25年CAGR達(dá)107%。運(yùn)營端按乘用車、商用車換電費(fèi)用1.75元/度、1.3元/度，乘用車、商用車平均帶電量60、300度，2025年對(duì)應(yīng)換電站運(yùn)營市場(chǎng)規(guī)模為2638億。

2025年換電站設(shè)備市場(chǎng)有望達(dá)693億，21-25年CAGR達(dá)81%。以乘用車、重卡車換電站261、420萬元的設(shè)備投資規(guī)模進(jìn)行測(cè)算，設(shè)備需求市場(chǎng)將于2025年達(dá)到695億，市場(chǎng)前景可觀。

3.單站盈利：換電站盈利模式如何？

從固定資產(chǎn)投資來看，換電站投資主要集中于換電站設(shè)備、線路投資、電池投資三大方面。目前乘用車換電站單站投資額約500.7萬、重卡車換電站單站投資額約1015.1萬，其中換電站設(shè)備占總投資比率的41-52%，其次為初期備用電池投資占比28-35%，最后為線路及其他投資占比20%-23%。

從收入端看，換電站收入可拆分為單塊電池收費(fèi)（電池帶電量*度電收入）、換電次數(shù)（年均換電數(shù)量or利用率）。換電站利用率的爬升可依賴兩層路徑：①換電車型保有量不斷提升（β），即換電模式的優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)換電車型在整體電動(dòng)車中占比提升；②先發(fā)優(yōu)勢(shì)，搶占有利區(qū)位（α），即同樣的基礎(chǔ)設(shè)施投資，位置好的換電站可享有更高的利用率。

3.1乘用車換電站：30%-40%的利用率對(duì)應(yīng)單站ROA為8-16%

乘用車換電站盈虧平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)20%左右的利用率，隨著利用率提升，盈利能力躍升。我們對(duì)乘用車換電站進(jìn)行建模，討論利用率變化下單站盈利能力如何變化。根據(jù)我們測(cè)算，單個(gè)乘用車換電站每天服務(wù)次數(shù)上限為411次，當(dāng)利用率在20%時(shí)，換電站達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，30%利用率對(duì)應(yīng)40萬凈利潤，對(duì)應(yīng)ROA為8%、ROE為16%。當(dāng)利用率上升至40%時(shí)，換電站盈利能力有顯著躍升，凈利潤達(dá)81萬，ROA為16%、ROE為32%。

3.2重卡車換電站：40%-50%的利用率對(duì)應(yīng)單站ROA達(dá)10-15%

重卡車換電站盈虧平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)23%利用率，因重卡車換電站通常為固定場(chǎng)景，且重卡車換電頻次高于乘用車，故而重卡車換電站盈利能力總體略好于乘用車。我們同樣對(duì)重卡車換電站進(jìn)行建模，討論利用率變化下單站盈利能力的變化。根據(jù)我們測(cè)算，單個(gè)重卡車換電站每天服務(wù)次數(shù)上限為288次，當(dāng)利用率約到23%時(shí)，換電站跨過盈虧平衡點(diǎn)。30%利用率對(duì)應(yīng)42萬凈利潤，對(duì)應(yīng)ROA為4%、ROE為8%。當(dāng)利用率上升至40%時(shí)，換電站盈利能力有顯著躍升，凈利潤達(dá)97萬，ROA為10%、ROE為20%。

4.核心壁壘：換電站運(yùn)營壁壘在何處？

4.1區(qū)位優(yōu)勢(shì)：占據(jù)核心地形，搶占α

換電站運(yùn)營商利用先發(fā)優(yōu)勢(shì)，搶占優(yōu)勢(shì)區(qū)位，成為后續(xù)運(yùn)營的核心壁壘之一，且換電站重投資屬性使得同一區(qū)位重復(fù)投資概率大大降低。根據(jù)上文測(cè)算模型，單站的利用率是盈利的關(guān)鍵，而換電站的利用率提升，一方面是整體換電車型滲透率提升，更關(guān)鍵的是在發(fā)達(dá)省份的關(guān)鍵位置布局換電站，這也就是換電站的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，截至2020年6月，我國換電站保有量總計(jì)452座。分省市來看，排名前十的依次為北京、廣東、浙江、江蘇、福建、湖南、上海、四川、海南、河北，其中北京因奧動(dòng)新能源與北汽合作的出租車采用換電模式，換電站數(shù)量居全國首位。從協(xié)鑫能科公告的換電站建設(shè)計(jì)劃來看，大部分亦集中于江蘇、廣東、浙江等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且新能源汽車銷量高的省份。抓住重點(diǎn)城市的重點(diǎn)區(qū)位進(jìn)行搶先布局，或成為換電模式進(jìn)一步普及、換電車型進(jìn)一步拓展后，換電站運(yùn)營商的核心壁壘之一。

4.2杠桿優(yōu)勢(shì)：低資金成本+合理杠桿率，助推盈利提升

換電站運(yùn)營商自身使用杠桿的能力，以及資金成本，是不同運(yùn)營商之間競爭的又一關(guān)鍵因素。換電站前期基礎(chǔ)設(shè)施投資成本較高，屬于重投資類