新能源換電專題報(bào)告：被低估的換電站

新能源換電專題報(bào)告：被低估的換電站什么是換電站換電模式優(yōu)勢(shì)顯著，未來發(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)。按照地點(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；按照換電方式的不同，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。換電模式優(yōu)勢(shì)顯著，未來發(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節(jié)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“車電分離”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)由電力富余的電動(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。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)家政策逐漸傾向換電模式，自2019年起，國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布多項(xiàng)政策鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用。具體來看，各省市十四五期間著力發(fā)展換電行業(yè)，其中江蘇、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50萬~75萬元，中重型換電站單站補(bǔ)貼金額在50~100萬元。從運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼來看，其按照實(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，有效激勵(lì)換電站長(zhǎng)期可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。換電與充電并非對(duì)立面，并不存在互斥關(guān)系首先明確換電與充電并不沖突，而是平行的補(bǔ)能方案。市場(chǎng)常會(huì)對(duì)換電產(chǎn)業(yè)抱有擔(dān)憂，未來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)過渡方案？我們認(rèn)為長(zhǎng)期來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)飛凡汽車和蔚來汽車公告，換電時(shí)間約2-4分鐘）。再疊加換電站實(shí)際建設(shè)成本低于超高壓快充站，并且換電站可以實(shí)現(xiàn)電價(jià)套利、車電分離（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補(bǔ)能方案。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年第二季度，我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)1620萬輛，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年第四季度以來的車樁比可以發(fā)現(xiàn)，自2022年第二季度以來，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)施搶位問題愈發(fā)嚴(yán)重，尤其高峰時(shí)期與節(jié)假日?，F(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135萬臺(tái)和790萬臺(tái)，仍然有非常大的差距。然而充電樁建設(shè)仍存在“規(guī)劃布局協(xié)同不足”、“盈利空間不足”、“進(jìn)小區(qū)難”等難點(diǎn)。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，一方面充電難的情況時(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)量非常有限。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。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。充電理論峰值輸出功率難以維持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%。輸出功率曲線不穩(wěn)定，呈現(xiàn)出先緩慢上升后迅速下降的結(jié)果。以比亞迪漢EV為例，懂車帝通過實(shí)際測(cè)評(píng)發(fā)現(xiàn)，新能源汽車在充電過程中的輸出功率會(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。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.電池過熱會(huì)降低輸電功率。充電樁在給新能源汽車充電的過程中會(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)電池溫度超過一定閾值時(shí)，就會(huì)降低輸電功率，并給電池帶來損害。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。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kW。據(jù)上海電網(wǎng)預(yù)測(cè)，上海電網(wǎng)最高負(fù)荷約為3500萬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)行了更為精確的預(yù)測(cè)。團(tuán)隊(duì)以義烏市為研究對(duì)象，預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，電網(wǎng)負(fù)荷受充電負(fù)荷因素的影響非常巨大，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?，F(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，超充樁通常需要配合儲(chǔ)能設(shè)備使用。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有明顯抬升的情況下在單位占地面積下提供更高的服務(wù)能力，蔚來三代換電站可搭配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根超沖樁與蔚來換電站+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?？偨Y(jié)來看，充換電一體站可以在相同占比面積下達(dá)到超沖站效率的1.6-2倍以上的滿負(fù)荷服務(wù)能力。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)。換電站可以配合電網(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)節(jié)電力平衡，降低電網(wǎng)壓力。同時(shí)，充換電一體站可以通過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的益處遠(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)輕負(fù)擔(dān)、用電側(cè)省時(shí)間、運(yùn)營(yíng)端成本對(duì)比，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）車電分離下降低購(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。通過無人值守、智慧充電、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。以蔚來第三代換電站為例，首先需要用戶通過智能導(dǎo)航尋找到換電站，到站后識(shí)別車牌，通過后用戶將汽車駛?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)蔚來公司官方數(shù)據(jù)顯示，蔚來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)備數(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、充電難的問題，大幅度提升了服務(wù)效率。換電站補(bǔ)能效率高，電池?fù)p耗小、空問占用少，無需擔(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)，用戶無需承擔(dān)電池?fù)p耗。相同占地面積下?lián)Q電站具有更高的補(bǔ)能效率。一座蔚來換電站占地等于四個(gè)車位。同等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。在相同的占比面積下，換電站的補(bǔ)能效率是充電站的兩倍。車電分離下降低車輛購(gòu)置及使用成本換電模式下所衍生的“車電分離”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“車電分離”模式，即為用戶提供“買車不買電池”的購(gòu)車服務(wù)，以蔚來車電分離的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），動(dòng)力電池則通過租賃的方式從蔚來獲得，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)性體現(xiàn)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，如若選擇租電方案新用戶購(gòu)車總價(jià)僅為14.8萬元。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通常價(jià)差較大，以蔚來為例，75度電池與100度電池差價(jià)達(dá)5.8萬元。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。如果為了偶發(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)，還是以蔚來舉例，用戶可購(gòu)置小容量電池版本滿足日常通勤需求，如果有長(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。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)今年底蔚來還會(huì)推出150kWh電池包，屆時(shí)即使2017年上市的初代ES8也可以實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程超800KM。這也是換電模式下汽車可升級(jí)的體現(xiàn)之一，由此換電模式可以徹底打消消費(fèi)者對(duì)于新能車電池技術(shù)快速迭代所擔(dān)心的購(gòu)置需求后置的問題。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日財(cái)政部、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3萬元（開票價(jià)33.9萬以內(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1.5萬元（開票價(jià)16.95萬以內(nèi)免稅）。其中，采用“車電分離”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48.6萬的蔚來100度電ET7為例，采用電池租賃后車價(jià)為35.8萬，如明年購(gòu)買相較非換電車型可減免1.3萬元購(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)成本上來說換電站甚至更優(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”資源既保留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。車電分離優(yōu)化電池利用效率，利好電池回收和梯次利用電池問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)組織受理投訴情況分析》，新能車消費(fèi)者主要投訴問題前三分別為：1.安全問題如行駛中斷電、自燃、自動(dòng)駕駛失靈等；2.電池質(zhì)量問題；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)及電芯老化不無關(guān)系，也是阻礙新能源車發(fā)展的主要障礙之一。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)較為復(fù)雜，只能拆開底盤更換電芯，從而推高碰撞維修成本。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)于換電模式來說，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)帶來了更大的壓力，進(jìn)而引發(fā)了一系列電網(wǎng)問題，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。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)由于先前并未進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃，電力總體容量不足，無法在不影響居民正常生活的同時(shí)提供足量的充電車位。這一問題歸根結(jié)底是來自于小區(qū)配電容量是有上限的，通常合理的車位：樁比為3：1，也就是說僅有約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30%后（月銷量滲透率已超30%），日常補(bǔ)能問題將會(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。充電車位不足問題根源來自小區(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自于使用者的無序充電，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)蔚來汽車公告，截至2022年8月，蔚來在全國(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)410萬度，將無序充電變?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)蔚來公告，目前蔚來換電站已經(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)測(cè)2023年全國(guó)最大電力負(fù)荷可能超過13.7億KW，在未來用電高峰期負(fù)荷越來越大的趨勢(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。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。以蔚來為例，根據(jù)其站內(nèi)電池分配情況，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)行對(duì)比。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150-250萬元，正相關(guān)于充電機(jī)配比數(shù)量。換電站：乘用車單站投資成本約491萬元。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相同。多家智能汽車制造商積極推進(jìn)無人換電站布局，進(jìn)一步優(yōu)化換電運(yùn)營(yíng)成本。在蔚來第三代換電站上，通過加裝兩塊Orin-X芯片和兩個(gè)激光雷達(dá)，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)性和經(jīng)濟(jì)性。從需求端來看：乘用車、商用車換電滲透率邏輯各異換電模式應(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。乘用車多用以方便出行，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。細(xì)分來看，換電在乘用車、商用車上應(yīng)用邏輯各異。負(fù)荷率通常指發(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，機(jī)會(huì)成本較高；因此，基于效率與機(jī)會(huì)成本考慮，快速補(bǔ)能的換電模式契合車輛運(yùn)營(yíng)要求。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。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）重卡多為批量采購(gòu)（約占30%），有望實(shí)現(xiàn)規(guī)?；\(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)景來看，預(yù)計(jì)未來降本方向主要在于：1）電池可拆卸，且拆裝較為方便，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，未來或成換電主流應(yīng)用方向。政策指引換電重卡發(fā)展方向，電網(wǎng)和發(fā)電企業(yè)已陸續(xù)布局。從政策力度來看：2019年起，政府出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)新能源汽車在貨運(yùn)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，陸續(xù)頒布《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)汽車供應(yīng)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)。“車電分離”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“車電分離”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105萬公里的全生命周期下相較燃油重卡可節(jié)省約37萬元的電池成本。得益于“車電分離”模式持續(xù)推廣，換電重卡迎來高速發(fā)展。從銷售數(shù)量來看，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呈現(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，未來有望迎來更大發(fā)展。從目前新車申報(bào)來看，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%。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388.24/379.90萬元，相較于燃油重卡分別節(jié)約5.9%與7.9%，未來隨著成本進(jìn)一步下降預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)性將更加凸顯。換電模式對(duì)基本電費(fèi)極為敏感，對(duì)運(yùn)行里程則表現(xiàn)穩(wěn)健。根據(jù)我們的敏感性分析測(cè)算：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50萬~250萬公里變動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)年運(yùn)營(yíng)里程10萬~50萬公里，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)逐漸回暖，交通運(yùn)輸行業(yè)有望迎來復(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)，未來電價(jià)上漲空間有限，換電重卡優(yōu)勢(shì)將長(zhǎng)期維持。乘用車：B端賽道確定性較強(qiáng)，C端未來可期出租車市場(chǎng)未來可期。出租車換電模式未來可期，主要體現(xiàn)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40萬~50萬公里以內(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）出租車多為集中采購(gòu)，可采用統(tǒng)一車型，與換電合力規(guī)范化、規(guī)?；l(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)車來說，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，在理想情況下，采用換電模式的出租車司機(jī)可實(shí)現(xiàn)月盈利7834元，分別高于天然氣型、充電型3.12%、4.61%。換電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一助力打開乘用車C端市場(chǎng)，有望增加行業(yè)規(guī)模。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)僅蔚來等小部分車企推出的電池租用服務(wù)涉及私人換電領(lǐng)域。但隨著換電進(jìn)一步普及和換電站的兼容程度增強(qiáng)，運(yùn)營(yíng)商將會(huì)進(jìn)入私人消費(fèi)市場(chǎng)。目前，行業(yè)內(nèi)存在兩種發(fā)展方向：1）實(shí)行“車站兼容”方案，即一個(gè)換電站能給多個(gè)車型換電，促進(jìn)換電運(yùn)營(yíng)商進(jìn)一步走進(jìn)私人換電市場(chǎng)。目前，奧動(dòng)新能源的“紅色奧動(dòng)戰(zhàn)略計(jì)劃”將通過共享換電實(shí)現(xiàn)“車站兼容”；協(xié)鑫能科的乘用車換電站也可兼容兩款以上的換電車型；此外，吉利、蔚來、上汽等車企紛紛推出適配自家多種車型的標(biāo)準(zhǔn)電池包。換電站運(yùn)營(yíng)商通過“車站兼容”可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一品牌的多種車型進(jìn)行換電，并向C端市場(chǎng)進(jìn)行延伸。2）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。寧德時(shí)代的“巧克力換電塊”電池是其中的典型代表，據(jù)EVOGO官網(wǎng)，其采用最新CTP技術(shù)，可提供200公里的續(xù)航；分箱換電模式下，車主可在換電時(shí)任意選取一到多塊電池以適配不同里程需求；該換電站將適配全球80%已經(jīng)上市及未來3年將要上市的純電平臺(tái)開發(fā)車型。行業(yè)空間測(cè)算：成長(zhǎng)空間廣闊，2022~2026年CAGR有望達(dá)93%基于新能源車保有量，我們對(duì)換電站保有量進(jìn)行測(cè)算。通過前文論述，我們對(duì)換電行業(yè)未來發(fā)展做出如下關(guān)鍵假設(shè)：1）得益于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)的積極推進(jìn)與換電出租車、換電重卡的未來前景，我們認(rèn)為2023-2026年換電車滲透率逐年提升，其中乘用車2023/24/25/26年滲透率分別為4%/6%/8%/10%，商用車滲透率分別為15%/22%/29%/35%；2）參考過往三年平均水平，假設(shè)2023-2026年新能源乘用車/商用車占新能源車銷量比重保持不變，分別為95%/5%；3）年度內(nèi)的汽車保有量損耗（報(bào)廢車輛）可忽略不計(jì)，因而，當(dāng)年度保有量=上年度保有量+當(dāng)年度新增量；4）考慮規(guī)模效應(yīng)的存在，假設(shè)單站價(jià)值量以每年2%的速度下行?；谏鲜鰷y(cè)算，我們認(rèn)為，換電行業(yè)將在未來迎來井噴式發(fā)展，預(yù)計(jì)2026年換電站保有量將達(dá)到27489座，對(duì)應(yīng)2022~2026年CAGR達(dá)93%；2026年換電設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)305億元。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2007年1月，以色列出于國(guó)家安全考慮，計(jì)劃大力發(fā)展電動(dòng)汽車項(xiàng)目。同年10月，BetterPlace成立，是世界上第一家從事新能源汽車換電運(yùn)營(yíng)的公司。2008年，BetterPlace公司與雷諾日產(chǎn)汽車公司簽訂合作協(xié)議，提出“換電站+電池租賃+平價(jià)國(guó)民車”的商業(yè)模式，BetterPlace首先向汽車公司購(gòu)買雷諾FluenceZE，再結(jié)合車電分離的銷售模式，通過電池運(yùn)營(yíng)服務(wù)獲取利潤(rùn)。2008-2013年期間，BetterPlace在全球布局換電網(wǎng)絡(luò)，分別在以色列、丹麥累計(jì)開設(shè)了39、17個(gè)換電站，并在日本、澳大利亞、加拿大等國(guó)家布局。其中2011年4月，BetterPlace與中國(guó)南方電網(wǎng)就換電模式簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同在廣州建立供應(yīng)鏈中心和電動(dòng)汽車網(wǎng)絡(luò)，并曾計(jì)劃同年在廣州設(shè)立換電站及體驗(yàn)中心。但是BetterPlace最終于2013年5月BetterPlace申請(qǐng)破產(chǎn)。我們認(rèn)為其破產(chǎn)的原因主要有三點(diǎn)。1）用戶習(xí)慣尚未形成，新能源汽車市場(chǎng)滲透率低。2）換電站建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本過高。3）車企配合度低，電池尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化。以中國(guó)市場(chǎng)為例，主要獲利方為國(guó)家電網(wǎng)和BetterPlace，大部分車企對(duì)于統(tǒng)一電池標(biāo)準(zhǔn)積極性低。2013年布倫特原油價(jià)格高達(dá)119.17美元/桶，新能源汽車再次受到市場(chǎng)青睞，特斯拉為了進(jìn)一步提高新能源汽車的市場(chǎng)占有率，解決用戶充電難的問題，同時(shí)推出了充電、換電兩種模式。充電模式方面，2012年9月首次部署超級(jí)充電樁。換電模式方面，2013年6月，特斯拉首次公開93秒的換電技術(shù)，并于2014年在美國(guó)加州哈里斯農(nóng)場(chǎng)建立第一個(gè)新能源汽車換電站。然而，2015年開始特斯拉停止換電業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。我們認(rèn)為換電模式最終不敵充電模式的原因有三點(diǎn)。1）換電模式價(jià)格貴、手續(xù)繁瑣不受用戶青睞。車主換電需要額外支付60-80美分的換電服務(wù)費(fèi)用，并且更新后的賬單需要自費(fèi)郵寄給特斯拉換電站；2）換電站成本高利潤(rùn)低。換電站所提供的電池兼容性低，異形電池?zé)o法跨車型共享，低利用率無法攤銷換電站的高昂建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本；3）缺乏政府支持。換電站的選址難度大，特斯拉多為私有車型，車主軌跡多樣，為了盡可能服務(wù)更多的客戶，換電站的地皮批準(zhǔn)往往需要政府提供支持。同時(shí)，政府還應(yīng)為換電站建設(shè)提供財(cái)政補(bǔ)貼。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)展因素主要問題集中于：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)成本高昂。動(dòng)力電池材料種類豐富。動(dòng)力電池主要以鋰電池為主，市場(chǎng)上根據(jù)鋰電池的正極材料，可以將鋰電池分為磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰以及三元材料。磷酸鐵鋰穩(wěn)定性好，循環(huán)壽命長(zhǎng)，安全性較高，但是低溫適應(yīng)性差，能量密度低。錳酸鋰資源豐富，但是穩(wěn)定性和循環(huán)性能欠佳。鈷酸鋰有較高的能量密度和低溫適應(yīng)性，但是穩(wěn)定性差，安全性較低。三元材料有較高的能量密度和較好的低溫適應(yīng)性，但是循環(huán)壽命不長(zhǎng)。綜合材料的性質(zhì)，目前市場(chǎng)上主流的動(dòng)力電池以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主。主流動(dòng)力電池廠家技術(shù)發(fā)展路線迥異。動(dòng)力電池行業(yè)龍頭寧德時(shí)代已經(jīng)推出第三代CTP技術(shù)，可應(yīng)用于其旗下的磷酸鐵鋰電池和三元電池，被稱為“麒麟電池”。比亞迪則專注于發(fā)展磷酸鐵鋰電池，其發(fā)布的“刀片電池”電芯扁平窄小，可以通過陣列的方式排布。蜂巢能源布局“短刀電池”，涉及無鈷、三元材料到磷酸鐵鋰多種電池材料。億緯鋰能則致力于發(fā)展大圓柱電池，在2022年中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上，億緯鋰能董事長(zhǎng)表示，大圓柱的疊片方案的磷酸鐵鋰電池將是行業(yè)主要的發(fā)展方向。衛(wèi)藍(lán)新能源在2022年中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上表示，公司推出混合固液電解質(zhì)電池，可單次充電續(xù)航1000km。電池規(guī)格多樣化，標(biāo)準(zhǔn)化程度低。2017年《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》（GB/T34013-2017）推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，把動(dòng)力電池分為145種規(guī)格，包括圓形電池6種，方型電池125種，軟包14種。然而，由于各企業(yè)的技術(shù)路線存在差異，在電芯層面上的規(guī)格差異更加突出。據(jù)我們對(duì)各電池商推出型號(hào)的不完全統(tǒng)計(jì)，2020年1到9月實(shí)現(xiàn)裝機(jī)的電芯單體型號(hào)有近280個(gè)，其對(duì)應(yīng)的電芯單體尺寸有300多種。電池尺寸規(guī)模上的差異會(huì)直接影響電池生產(chǎn)制造、整車配套和電池回收多個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于換電站而言，電池尺寸規(guī)模的差異還會(huì)造成在不同車型之間的切換困難。換電電池包通信協(xié)議、電連接器技術(shù)不統(tǒng)一。CAN協(xié)議主要用于汽車中各種不同元件之間的通信，以替代昂貴的配電線束。傳統(tǒng)車輛通常采用SAE-J1939的形式制定CAN總線協(xié)議。然而新能源汽車加入了電池系統(tǒng)和新的電機(jī)系統(tǒng)，面臨重新設(shè)定PNG碼等問題。因此，各車企之間形成了不同的CAN通訊協(xié)議。電池供應(yīng)商需要根據(jù)主機(jī)廠的定義，修改電池包的CAN協(xié)議。不同車企之間的電連接器技術(shù)也在多元發(fā)展。因此，通信協(xié)議和電連接器技術(shù)的差異會(huì)導(dǎo)致?lián)Q電難以在不同品牌、不同車型之間進(jìn)行，通常只能在車企內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)Q電受眾規(guī)模小，難以盈利。各品牌間利益牽扯較深，新能源車企間較難統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。新能源汽車行業(yè)發(fā)展過程中涌現(xiàn)出一大批新能源車企，每個(gè)新能源車企都擁有自己的核心技術(shù)和平臺(tái)。核心技術(shù)與平臺(tái)的多樣性意味著換電標(biāo)準(zhǔn)也難以統(tǒng)一。要統(tǒng)一換電標(biāo)準(zhǔn)，新能源車企需要進(jìn)行多方面的調(diào)整，包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)、平臺(tái)管理、生產(chǎn)線等一系列問題亟待解決。除此之外，車企和電池供應(yīng)商之間還需要共享相關(guān)數(shù)據(jù)。由于不同車企的行業(yè)地位、技術(shù)發(fā)展水平不一致，強(qiáng)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)觸動(dòng)多方利益。因此，新能源車企或?yàn)榱司S護(hù)自身利益不愿意統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不同車企的換電方式之間存在差異。目前換電模式主要分為垂直對(duì)插式換電、側(cè)面對(duì)插式換電和端面換電三種方式。垂直對(duì)插式換電即車身運(yùn)行方向和電池行進(jìn)方向互相垂直，代表車企有蔚來和特斯拉。側(cè)面對(duì)插式換電即車身運(yùn)行方向和電池行進(jìn)方向平行，代表車企有眾泰和力帆等。端面換電和對(duì)插式換電基本類似，電池安裝在底盤，但是換電過程中由插件接觸面定位，而非通過導(dǎo)向的軸孔，代表車企有北向新能源。除上述三種換電方式外，還有少部分車企采用手動(dòng)換電模式，例如康迪電動(dòng)汽車在電池安裝好后手動(dòng)連接電池和車輛的插件。統(tǒng)一換電模式需要對(duì)不同的車身以及底盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一改造，車企的設(shè)計(jì)和改造成本高，配合度較低。換電站投資成本重，運(yùn)維成本高。根據(jù)協(xié)鑫能科2022年5月發(fā)布的《新能源換電站建設(shè)項(xiàng)目可行性分析報(bào)告（修訂稿）》顯示，單個(gè)乘用車換電站投資概算為490.72萬元，其中換電站投資260.72萬元，線路及其他投資100萬元，備用電池投資130萬元；單個(gè)重型卡車換電站的投資概算為914.14萬元，其中換電站投資420.14萬元，線路及其他投資235萬元，備用電池投資259萬元。據(jù)北汽新能源公告，一個(gè)重卡換電站的建設(shè)成本近1000萬元，每個(gè)站按標(biāo)準(zhǔn)需要儲(chǔ)備28塊替換電池，每塊電池成本標(biāo)價(jià)11.5萬元，備用電池投資就高達(dá)322萬元。除了高昂的投資成本之外，換電站還需要支付不菲的運(yùn)維成本，包括土地租賃費(fèi)用、人工費(fèi)用和電力費(fèi)用。一座占兩個(gè)車位的蔚來換電站就需要兩位值守人員，多座換電站之間還需要共享基建維護(hù)和安全維護(hù)人員。同時(shí)我們也看到各種制約因素正逐步減弱電池逐步標(biāo)準(zhǔn)化：車企和電池供應(yīng)商正在主導(dǎo)電池標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以降低生產(chǎn)成本同時(shí)將有效推動(dòng)換電實(shí)施可行性。電池標(biāo)準(zhǔn)化的重要前提之一是電芯的設(shè)計(jì)限定閾值。在此基礎(chǔ)上，車企和電池供應(yīng)商分別主導(dǎo)著不同思路的標(biāo)準(zhǔn)化。比亞迪將刀片電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)鎖定在960*13.5(14)*90(102)mm，通過增減串聯(lián)的方式改變電池容量，同時(shí)將電池材料統(tǒng)一為磷酸鐵鋰，實(shí)現(xiàn)材料的標(biāo)準(zhǔn)化。上汽“魔方”電池將長(zhǎng)度和寬度固定在1690mm和1300mm，通過改變高度和串聯(lián)設(shè)計(jì)改變電池容量，并運(yùn)用不同的材料體系實(shí)現(xiàn)容量分級(jí)。除了車企外，寧德時(shí)代主要推出148mm的電芯，打造多種容量規(guī)格的電池，并運(yùn)用在蔚來、小鵬等車企上。無論是車企還是電池供應(yīng)商主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)化，目的都是最大程度上降低成本。在未來，動(dòng)力電池將有望實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一。換電站正在向兼容多種電池和車型發(fā)展。以蔚來為例，2023年3月，蔚來三代站首發(fā)亮相海南?？?。新一代的蔚來換電站對(duì)高柔性換電機(jī)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)，軸距兼容范圍為2800-3300mm，從3100mm增加到3300mm，輪外側(cè)距兼容范圍為1900-2800mm，從2500mm增加到2800mm,可兼容更多尺寸的車型，特別是可向下兼容阿爾卑斯品牌車型。蔚來三代站還將電池倉(cāng)位數(shù)量從13個(gè)增加到21個(gè)，可以兼容不同尺寸的電池包，特別是可以兼容阿爾卑斯車型上的電池。在未來，換電站還可以發(fā)展出多通道換電站，以適應(yīng)不同換電方式的車型。換電站通過增強(qiáng)自身的兼容性，可以逐步減輕標(biāo)準(zhǔn)化程度低的問題。新能源汽車龍頭效應(yīng)愈發(fā)明顯新能源汽車龍頭效應(yīng)明顯，集中度進(jìn)一步提升。2022年新能源汽車實(shí)現(xiàn)銷量524.9萬臺(tái)，其中銷量前三的廠商分別為比亞迪、上汽通用五菱和特斯拉（中國(guó)），分別銷售158.3萬、44.7萬和44.2萬輛，分別占比30.2%、8.5%和8.4%。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%。新能源汽車龍頭效應(yīng)明顯，市場(chǎng)集中度高，少數(shù)幾家車企占據(jù)整個(gè)市場(chǎng)份額的半壁江山。高市場(chǎng)集中度有助于促進(jìn)電池標(biāo)準(zhǔn)化。車企內(nèi)部實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化相對(duì)而言較為容易。當(dāng)市場(chǎng)集中度較高時(shí)，車企內(nèi)部實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)化整合，會(huì)促使動(dòng)力電池的集中度也相應(yīng)提高。以比亞迪為例，2019年至2022年，比亞迪的市場(chǎng)份額經(jīng)過2020年短暫環(huán)比下降后，迅速擠占市場(chǎng)，2022年市場(chǎng)份額提高至30.16%，上升趨勢(shì)明顯。同時(shí)，比亞迪內(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。兩種趨勢(shì)的協(xié)同促進(jìn)下，市場(chǎng)上的動(dòng)力電池有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。換電站成本正在