1、 敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 行业深度报告 2022 年 01 月 28 日 推荐推荐（维持）（维持） 宁德时代、蔚来加速布局，换电模式宁德时代、蔚来加速布局，换电模式加快加快推广推广 中游制造/电力设备及新能源 受限于目前充电桩的充电效率不足，换电模式受限于目前充电桩的充电效率不足，换电模式作为补充正在加快推广作为补充正在加快推广。该模式。该模式下可通过车电分离有效降低电动车的下可通过车电分离有效降低电动车的初始初始购置成本，同时拥有媲美燃油车的补购置成本，同时拥有媲美燃油车的补能效率，并有望帮助缓解高峰时段密集充电对电网的冲击。能效率，并有望帮助缓解高峰时段密集充电对电网的冲
2、击。目前换电在目前换电在运营及运营及重卡等车型市场开始规模化应用，而重卡等车型市场开始规模化应用，而以宁德时代、蔚来为代表以宁德时代、蔚来为代表车电分离模式也车电分离模式也加速了在乘用车领域的应用加速了在乘用车领域的应用。未来随着换电技术日趋成熟，以及行业技术标准未来随着换电技术日趋成熟，以及行业技术标准建立，换电模式有望继续加速推广。建立，换电模式有望继续加速推广。 换电模式换电模式正在快速推广正在快速推广。凭借较高的补能效率、换电技术的逐渐成熟，换电模式在运营及重卡等大电量、 高补能频率的车型市场已经开始规模化应用。 同时， 随着宁德时代和蔚来等公司推出车电分离模式， 在乘用车领域的换电模
3、式也开始快速推广。根据中汽协数据，截至 2021 年 11 月，全国新能源汽车换电站保有量为 1192 座， 相较于年初增速超过 110%。 2021 年底中汽协正式发布电动乘用车共享换电站建设规范，推动换电标准的建立，未来随着换电标准统一，换电模式作为充电模式的补充，将保持快速发展。 换电优劣势分析。换电优劣势分析。换电模式拥有媲美燃油车的补能效率，目前蔚来第二代换电站换电时间仅 2-3 分钟，而宁德时代换电站最快可达到 1 分钟，已经低于燃油车加油所需的 3-4 分钟。同时，通过车电分离后的电池租赁可以降低车辆的初始购置成本，蔚来全车型已实现通过租用电池包（70kWh/100kWh）,消费
4、者可一次性降低的购车成本 7 万元/12.8 万元。并且还可以帮助缓解高峰时段密集充电对电网负荷的冲击。换电模式无论在土地坪效还是电力利用率上，都有独特的优势，虽然没有降低蓄电池制造阶段的碳排放，但大幅提高了蓄电池的使用效率，助力新能源汽车更加低碳化、绿色化。此外，充换电服务有望享受碳交易红利，出售碳排放额度有望带来新的利润增长点。 国内企业国内企业开始布局开始布局换电模式换电模式。宁德时代于 2022 年 1 月推出的 EVOGO 整体换电方案，与蔚来的电池租用服务 BaaS，都是车电分离模式。宁德的方案希望发挥其在电池领域的 know-how 优势，推进换电电池的标准化。而蔚来与宁德等公司
5、合资成立蔚能电池，通过购买蔚来的电池包，并出租给购买蔚来汽车 BaaS 服务的消费者，可有效降低车辆的直接购置成本和折旧，同时蔚能通过数字化、全周期的监控，可以实现换电体系下电池的日常统一管理，也是蔚来用户服务的重要构成可以有效增强其客户粘性。此外，蔚能参与电池回收，并正在布局正极再生技术将有效提高电池残值率。预计 2025 年蔚能管理的电池资产规模可达 100GWh 以上。在换电设备方面，一批国内企业正在加速切入，并与包括蔚来在内的车企进行深入合作，共同提高换电设备自动化程度和通用性。目前各设备厂商正不断推出拥着有更少的换电时间、更高的日服务能力及更低的投资成本的换电站产品。 投资建议。投资
6、建议。换电模式作为充电模式的重要补充，在部分细分车型市场已经开始规模化应用，未来随着技术日趋成熟、标准建立，行业有望保持快速增长。建议关注：宁德时代、山东威达（机械）、安车检测（中小盘）、瀚川智能（机械）、协鑫能科、博众精工（机械）、展鹏科技（机械）、科大智能。 风险提示：风险提示：新能源汽车销量低于预期，换电政策低于预期，换电站利用率低于预期，换电设备价格持续下降。 重点公司主要财务指标重点公司主要财务指标 股价股价 20EPS 21EPS 22EPS 21PE 22PE PB 评级评级 宁德时代 574.99 2.4 5.14 9.36 111.9 61.4 18.3 强烈推荐-A 山东威
7、达 17.69 0.6 0.85 1.11 20.8 15.9 2.62 未有评级 安车检测 25.85 0.98 2.56 3.06 10.1 8.4 2.73 强烈推荐-A 瀚川智能 62.09 0.41 1.03 1.63 60.3 38.1 7.33 未有评级 协鑫能科 16.05 0.59 0.79 0.99 20.3 16.2 3.62 未有评级 博众精工 38.88 0.66 0.5 1.16 77.8 33.5 6.97 未有评级 展鹏科技 8.02 0.35 2.52 未有评级 科大智能 10.38 -0.39 3.51 未有评级 资料来源：公司数据、招商证券 行业规模行业规
8、模 占比% 股票家数（只） 278 6.0 总市值（亿元） 70204 8.4 流通市值 （亿元） 55587 8.0 行业指数行业指数 % 1m 6m 12m 绝对表现 -12.3 9.4 42.9 相对表现 -6.2 12.1 59.3 资料来源：公司数据、招商证券 相关相关报告报告 1、中游经营仍积极强劲，估值回到比较有吸引力的区间动力电池与电池系统系列报告（87）2022-01-13 2、电表更换中开始逐步推行新标准， 价值量将显著提升电力 设 备 专 题 报 告 （ 18 ） 2021-12-15 3、风电叶片盈利情况可能显著好转风电行业系列报告（八）2021-12-14 -2002
9、0406080100Jan/21May/21Sep/21Jan/22(%)电力设备及新能源沪深300动动力电池与电池系统系列报告（力电池与电池系统系列报告（8 88 8） 敬请阅读末页的重要说明 2 行业深度报告 正文正文目录目录 一、换电模式正在加快推广 . 5 1.1 换电模式演变，国内换电市场走向成熟 . 5 1.2 换电标准发布，换电站建设有望加速 . 6 1.3 运营及重卡车型与换电模式更匹配 . 9 二、换电模式有望与充电模式并驾齐驱 . 10 2.1 新能源车补能需求大幅增长 . 10 2.2 换电模式有望与充电模式并驾齐驱 . 11 2.3“双碳”下换电模式迎来发展机遇 . 1
10、2 2.4 换电模式介绍 . 13 三、国内各企业开始布局换电运营模式 . 15 3.1 宁德时代 EVOGO 乐行换电方案发布 . 15 3.2 蔚来 BaaS 实现车电分离，蔚能模式为核心 . 17 3.3 各换电运营商多样化发展 . 19 3.4 换电站运营利用率为核心要素 . 22 四、国内各企业加速切入换电站设备领域 . 23 五、投资建议 . 25 风险提示 . 26 图表图表目录目录 图 1：各省市换电站数量（座） . 5 图 2：换电站市场格局（座） . 5 图 3：换电模式发展阶段 . 6 图 4：北汽换电标准化电池包 . 7 图 5：蔚来底盘电池和锁止螺栓 . 7 图 6：
11、2015-2021 年中国重卡销量 . 10 图 7：2021 年中国新能源重卡销量 . 10 图 8：2010-2020 年中国新能源车销量、保有量 . 11 图 9：2021 年中国新能源车保有量及车桩比 . 11 图 10：中国主要省市充电桩用电量（万 kwh） . 11 图 11：中国充电桩保有量 . 11 9Z9UwVhUnVbYNApOpOnN6McMaQpNmMtRmOiNqQsQfQpPuN8OqQzQMYqRqPvPmMqP 敬请阅读末页的重要说明 3 行业深度报告 图 12：用户可接受充电时间 . 13 图 13：小区充电桩配置情况 . 13 图 14：不同充电倍率下锂电池
12、容量损耗 . 13 图 15：多车型换电站的构成 . 14 图 16：底盘换电技术示意图 . 15 图 17 ：蔚来汽车快速换电站专利申报图. 15 图 18 ：蔚来汽车快速换电流程专利申报图 . 15 图 19： EVOGO 乐行换电方案 . 16 图 20：此处录入标题 . 16 图 21：EVOGO 换电站 . 16 图 22：EVOGO 换电 APP . 16 图 23：车电分离模式产业链 . 18 图 24：蔚能电池商业运营模式 . 19 图 25：蔚能电池管理平台 . 19 图 26：蔚来月交付量 . 19 图 27：蔚能电池发展历程 . 19 图 28：红色奥动战略计划 . 20
13、 图 29：北汽新能源换电车型发展进程 . 21 图 30：一汽车电分离技术 . 22 图 31：一汽换电商业运营模式 . 22 图 32：NIO Power 换电站 . 23 图 33：NIO Power 充换电体系布局图（截止 2021 年 1 月 14 日） . 23 图 34：伯坦科技换电布局图 . 24 图 35：科大智能向蔚来提供换电整体解决方案 . 25 图 36：科大智能换电站产品 . 25 图 37：博众乘用车智能小型充换电站 . 25 图 38: 与东风汽车集团共同研发换电站 . 25 图 39：电力设备及新能源行业历史 PEBand . 27 图 40：电力设备及新能源行
14、业历史 PBBand . 27 表 1：换电模式的进程演变 . 5 表 2：标准化电池设计的作用和难点 . 7 敬请阅读末页的重要说明 4 行业深度报告 表 3：小轿车电池箱型号国家标准 . 7 表 4：中央政府促进换电模式政策汇总 . 7 表 5：地方政府促进换电模式政策汇总 . 8 表 6：各品牌电动重卡参数 . 10 表 7：燃油重卡、换电重卡经济性对比 . 10 表 8：换电模式与充电模式优劣对比 . 13 表 9：换电形式比较 . 14 表 10：宁德时代 EVOGO 乐行换电方案介绍 . 16 表 11：EVOGO 换电方案优劣势分析 . 17 表 12：中国换电行业龙头企业业务对
15、比 . 20 表 13：擎天柱计划介绍 . 21 表 14：乘用车换电站单站盈利测算 . 22 表 15：换电站需求预测 . 23 表 16：博坦科技业务核心 . 24 敬请阅读末页的重要说明 5 行业深度报告 一一、换电模式、换电模式正在加快推广正在加快推广 1.1 换电模式演变，国内换电市场走向成熟换电模式演变，国内换电市场走向成熟 换电模式不断更迭换电模式不断更迭，中国换电市场快速发展中国换电市场快速发展。2007 年，BetterPlace 成立，是世界首家换电运营公司。但由于电池技术不成熟，运营成本过高且销量过低（与雷诺的 Fluence ZE车型合作）等原因，于 2013 年宣布破
16、产。2013 年，特斯拉提出快速换电技术，但由于政策以及无法实现商业盈利等原因，转向快充技术。 而在国内，2010 年国家电网便在杭州基于高箱体标准箱技术完成 500 台纯电动换电型出租车试点，并在该项目中首次提出并验证了“车电分离，里程计费”的商业模式。2014年起模块分箱、 底盘换电等技术的崛起初步解决了换电站运营成本和能源补充效率的问题，车辆的稳定性和安全性得到提升。根据中汽协数据，截至 2021 年 11 月，全国新能源汽车换电站保有量为 1192 座，相较于年初增速超过 110%。其中蔚来反超北汽新能源合作方奥动新能源成为国内规模最大的换电运营商，运营量达 701 座，占比达 58%
17、。 图图 1：各省市换电站数量（座）：各省市换电站数量（座） 图图 2：换电站市场格局（座）：换电站市场格局（座） 资料来源：招商证券 资料来源：招商证券 表表 1：换电模式的进程演变：换电模式的进程演变 发展进程发展进程 具体措施具体措施 Better Place 世界上首家提出换电概念的运营公司，采用“车电分离+里程计费”方式向用户提供电池租赁、充电及更换电池的服务，并以驾驶里程数为基础向顾客收取费用。2011 年 12 月分别于日本、丹麦、澳大利亚开设换电站，重点布局以色列和丹麦；运营成本过高但销量过低，于 2013 年破产。 Tesla 2013 年提出以快充为战略重点，换电时间缩短至
18、 93 秒，但由于换电费用高、异形电池无法跨车型共享、换电站兼容性低、运营效率低，以及难以整合车企资源形成通用标准的问题，无法实现商业盈利。随后将重点转向超充技术，放弃换电技术路线和运营模式。 中国发展较快 初期：2009 年-2012 年 由国家电网牵头，示范基地为主，换电效率高，提升消费者对新能源汽车的接受程度； 中期：2012 年-2018 年 由于换电投入成本高且重资产运营、 换电车型及兼容车型困难的问题，使得充电模式成为发展主流；换电模式发展较为缓慢， 敬请阅读末页的重要说明 6 行业深度报告 现期：2019 年-至今 由于新能源补贴退坡影响， 私人用户换车模式可降低购车成本，同时对
19、于出租车等营运用户，换电可提升运营效率及减少等待时间，市场再次关注换电模式；且逐步由企业能源主导。 资料来源：OFweek 新能源汽车、招商证券 图图 3：换电模式发展阶段：换电模式发展阶段 资料来源：第一电动、招商证券 1.2 换电标准发布，换电站建设有望加速换电标准发布，换电站建设有望加速 不同换电方法对电池设计要求不同，不利于换电的普及。不同换电方法对电池设计要求不同，不利于换电的普及。由于各新能源车企的发展、设计理念相差巨大，导致新能源汽车的电池成分、接口、安放位置、规格、通讯协议等无法统一。换电的两大技术路线，整包和分箱换电方式的电池包规格完全不兼容，即便是同样使用底盘换电的蔚来和北
20、汽新能源，二者的底盘电池尺寸、电池包锁止机构完全不同，不同车企之间难以实现电池包和换电设备的通用，这给换电模式的发展增加了难度。 电池标准化是大趋势，但还有一些难点需要解决。电池标准化是大趋势，但还有一些难点需要解决。不同车企之间的电池进行标准化设计，从而形成行业内通用的技术规范和解决方案，是提升换电模式渗透率的关键。标准化的电池箱和换电设备可以方便行业统一管理，也容易形成规模效应降低成本，提高资源使用效率。同时换电站可以保证为不同车型提供服务，打通不同车企，避免换电站资源浪费。但是目前标准化规范化还有许多难题，主要是行业不成熟，不同换电技术涉及车企的核心技术，要实现共享和统一会削弱车企的技术
21、优势和竞争力，同时缺失国家政策引导，目前难以推进。 换电标准发布，政策重视换电建设和运营。换电标准发布，政策重视换电建设和运营。2021 年 12 月 22 日，中汽协正式发布电动乘用车共享换电站建设规范 ，标志着换电标准模板的建立。有望通过该标准，最终实现换电电池包平台和电池模块的共享。 同时， 中央政策也在多方面支持新能源汽车换电模式，结合地方政府以鼓励“充换电”基础设施建设形式同步发布了相关优惠补贴政策措施，对车辆换电安全性做出相应规定，推动换电模式标准化发展。 标准的有效制定为换电模式的健康持续发展提供了规范有序的依据。 电动汽车换电模式的推广在一定程度上受车体设计、动力电池规格尺寸不
22、统一、连接接口不一致等各方面因素的制约。换电模式标准的制定可有效解决此类问题，各汽车生产商、电池生产商、第三方换电运营商统一换电标准，可进一步扩大换电市场。 敬请阅读末页的重要说明 7 行业深度报告 图图 4：北汽换电标准化电池包：北汽换电标准化电池包 图图 5：蔚来底盘电池和锁止螺栓：蔚来底盘电池和锁止螺栓 资料来源：北汽新能源，招商证券 资料来源：蔚来，招商证券 表表 2：标准化电池设计的作用和难点：标准化电池设计的作用和难点 标准化电池标准化电池 作用作用 难点难点 1 降低成本 行业不成熟 2 降低换电门槛 缺少国家标准引导 3 降低管理难度和安全风险 能量密度和续航等重大问题还未解决
23、 资料来源： 电动汽车换电模式与动力电池标准化设计研究 ，招商证券 表表 3：小轿车电池箱型号国家标准：小轿车电池箱型号国家标准 序号序号 电池箱类别电池箱类别 箱体长（箱体长（mm） 箱体宽（箱体宽（mm） 使用车型使用车型 1 A 类 900 1000 A00、A0、A 级 2 B 类 1000 1200 B 级 3 C 类 1100 1500 C 级 4 D 类 1200 1800 D 级 资料来源： 电动汽车换电模式与动力电池标准化设计研究 ，招商证券 表表 4：中央政府促进换电模式政策汇总：中央政府促进换电模式政策汇总 主要政策主要政策 颁布日期颁布日期 颁布单位颁布单位 主要内容主
24、要内容 关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知 2021 年 10 月 工信部 在 11 个城市试点换电模式、 综合应用类城市8 个如北京、南京、武汉、三亚、重庆、长春、合肥、济南，重卡特色类 3 个如宜宾、唐山、包头 关于政协第十三届全国委员会第四次会议第 0390 号（工交邮电类19 号）提案答复的函 2021 年 9 月 工信部 加快推进换电外形规格尺寸等关键标准研制，促进换电设施的共享使用。 国家发展改革委国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见 2021 年 7 月 发改委 积极支持用户侧储能多元化发展，探索储能融合发展新场景。 关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实
25、施意见（征求意见稿） 2021 年 5 月 发改委、国家能源局 加快推进居住社区充电设施建设安装，严格落实 100%固定车位预留充电桩建设安装；提升城乡地区充换电保障能力，加快高速公路快充网络有效覆盖争取到 2025 年， 国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域的高速公路服务区快充站覆盖率不低于 80%，其他地区不低于 60%；推动主要应用领域形成统一的换电标准，提升换电模式的安全性、可靠性与经济性。 敬请阅读末页的重要说明 8 行业深度报告 主要政策主要政策 颁布日期颁布日期 颁布单位颁布单位 主要内容主要内容 GB/T 40032-2021电动车换电安全要求 2021 年 4 月 国家市
26、场监管总局 于 2021 年 11 月 1 日正式实施；由蔚来、中汽中心等牵头起草，规定了可换电电池汽车所持有的安全要求、试验方法和检验规则，引导汽车企业的产品研发，提升换电电动汽车的安全性，支撑新能源汽车产业高质量发展。 2021 年政府工作报告 2021 年 3 月 国务院 增加停车场、充电桩、换电站等设施，加快建设动力电池回收利用体系。 商务部办公厅关于印发商务领域促进汽车消费工作指引和部分地方经验做法的通知 2021 年 2 月 商务部 明确鼓励有条件的地方出台充（换）电基础设施建设运营补贴政策。 关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 2021 年 1 月 财政部、 工信
27、部、科技部、发改委 支持“车电分离”等新型商业模式的发展，进一步加强购置补贴审核，落实和完善新能源乘用车积分交易政策，加快研究新能源商用车积分交易制度，促进新能源汽车产业市场化发展，鼓励充换电基础设施建设，并加快充电设施。 新能源汽车产业发展规划（2021-2035） 2020 年 11 月 国务院 提出到 2025 年我国新能源汽车充换电服务便利性显著提高， 到 2035 年充换电服务网络便捷高效发展愿景，并明确鼓励开展换电模式应用。 电动汽车换电安全要求 2020 年 8 月 汽标委电动车辆分标委 由北汽新能源、蔚来、中汽中心等牵头起草的换电国标通过审查，将为换电模式的健康、全面发展提供指
28、导作用 2020 年政府工作报告 2020 年 5 月 国务院 增加充电桩、换电站等基础设施建设，推广新能源汽车 关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 2020 年 4 月 财政部、 工信部、科技部、发改委 支持“车电分离”等新型商业模式的发展，同时规定，新能源乘用车补贴前售价必须在30 万元以下（含 30 万元），为鼓励“换电”新型商业模式发展，加快新能源汽车推广，“换电模式”车辆不受此规定 新能源汽车产业发展规划（2021-2035）（征求意见稿） 2019 年 12 月 工信部 加快充换电基础设施建设，合理布局充换电基础设施，依托互联网+智慧能源，提升智能化水平，加快形成适度超前
29、、慢充为主、应急快充为辅的充电网络，鼓励开展换电模式应用 推动重点消费品更新升级 畅通资源循环利用实施方案（2019-2020 年） 2019 年 6 月 发改委 鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车产品 绿色产业指导目录 2019 年 2 月 发改委 促进充电、换电等设施的建设和运营 资料来源：政府公告、招商证券 表表 5：地方政府促进换电模式政策汇总：地方政府促进换电模式政策汇总 地区地区 主要政策主要政策 颁布日期颁布日期 主要内容主要内容 昆明 昆明市 2021 年度充电基础设施建设实施方案的通知 2021 年1 月 “增加停车场、充电桩、换电站等设施，加
30、快建设动力电池回收利用体系” 湖南 关于加快电动汽车充（换）电基础设施建设的实施意见 2021 年2 月 加快布局充电设施。 敬请阅读末页的重要说明 9 行业深度报告 天津 新能源汽车产业发展规划（2021-2035） 2021 年1 月 选取津门湖、武清高铁站、天津站三个重点区域，建设换电综合示范站，打造新能源汽车服务生态圈 海南 海南省支持电动汽车换电站建设的指导意见(试行) 2021 年7 月 给予换电站建设补贴，于 2021 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31日期间建成投运，通过验收且接入省级平台监管的换电站，一次性给予项目设备投资额 15%的建设补贴。 上海 上海市加
31、快新能源汽车产业发展实施计划（20212025年） 2021 年5 月 完善换电设施建设，对符合条件的换电运营商给予补贴，建成并投入使用各类加氢站超过 70 座，实现重点应用区域全覆盖。 北京 关于对出租汽车更新为纯电动车资金奖励政策的通知 2019 月7 月 通知要求，具备充换电兼容技术，以快速更换电池为主；车辆电池与充换电站技术相匹配 北京加快新型基础设施建设行动方案(2020-2022) 2020 年6 月 计划到 2022 年，北京将建设 100 个左右的换电站 厦门 充电基础设施运营要求及补贴申领办法 2017 年1 月 政府“对新建的公用、专用换电设备给予投资额 30%的财政资金补
32、贴， 直流换电设施上限不超过 495 元/千瓦、 交流换电设施上限不超过 150 元/千瓦 广州 电动汽车充电基础设施补贴资金管理办法 2018 年6 月 提出“换电设施项目按照 2000 元/千瓦的标准补贴” 云南 加快新能源汽车产业发展和推广应用若干政策措施的通知 2020 年8 月 省财政对 2021 年底前新建并投入运营、纳入省级平台的换电站按照每千瓦 300 元进行补贴 资料来源：政府公告、招商证券 1.3 运营及重卡车型与换电模式更匹配运营及重卡车型与换电模式更匹配 运营车型与换电模式更为匹配运营车型与换电模式更为匹配。换电站相较于充电站投资成本较大，在私人乘用车中推广仍存在电池规
33、范不统一的问题，易造成相同区域不同车型换电站的重复建设。而公交车、物流车、出租车及网约车等营运车辆对于换电模式有着特有的优势：1、运营车辆的行驶范围较为固定，可以在固定区域换电有利于换电站的选址建设。2、运营车辆日均行驶量明显大于私人乘用车， 这使得其换电频率高， 仅需几分钟的换电模式能大幅提升运营效率，同时有利于提高换电站利用率。3、营运车辆均为定制车型，其车辆品牌、电池规格尺寸和接口均一致，适合统一换电。 换电重卡崭露头角，市场化推广前景广阔。换电重卡崭露头角，市场化推广前景广阔。目前，国内重卡保有量超过 850 万辆，由于其极大的燃油消耗量和碳排放量， 是电动化的重点对象。 2021 年
34、新能源重卡销量大幅增长，前 11 月销量达 7442 辆，其中电动重卡 6840 辆，同比增长超 200%。主要是因为纯电动重卡技术路线较为成熟， 能完全摆脱对燃油的依赖。 但是其续航里程依然是其最大的短板，其单车带电量较大，即使采用双枪快充的方式也要一个小时以上，极大地影响了其运营效率。这使得换电重卡的优势明显增加，换电一般只要五分钟，大大提高了纯电重卡的运营效率。同时电动重卡较大的带电量使其动力电池价格占比达到 50%。而在换电模式下，可以采用车电分离的形式购买换电重卡，可使购车成本大幅下降。而在使用成本上，换电重卡电费+电池租赁费用合计约 1.2 元/kwh,相同条件下，换电重卡对比燃油
35、重卡的单车年运营成本要低 10 万元左右。 目前，国家对换电重卡在矿山、煤炭、港口等固定运输专线、支线以及一些封闭性场景下的推广已逐渐加速。2021 年 10 月 28 日，工信部启动新能源汽车换电模式应用试点，11个城市纳入试点范围。其中，重卡特色类有 3 个，即宜宾、唐山、包头。同时在 2021 年第 12 批新能源汽车推荐目录中，换电重卡占比也再创新高，达到 11%。 敬请阅读末页的重要说明 10 行业深度报告 图图 6：2015-2021 年中国重卡销量年中国重卡销量 图图 7：2021 年中国新能源重卡销量年中国新能源重卡销量 资料来源：中汽协、招商证券 资料来源：中汽协招商证券 表
36、表 6：各品牌电动重卡参数：各品牌电动重卡参数 车辆类型车辆类型 电动重卡（电动重卡（6*4 牵引车）牵引车） 整车厂 比亚迪 华菱 北奔 福田 重量（t） 26 25 25 25 电池带电量（kwh） 348 350 282 282 电机功率（kw） 140 360 360 360 电池供应商 比亚迪 宁德时代 宁德时代 宁德时代 续航里程（km） 200 250 210 200 资料来源：公司官网、招商证券 表表 7：燃油重卡、换电重卡经济性对比：燃油重卡、换电重卡经济性对比 燃油重卡燃油重卡 换电重卡换电重卡 采购价 36 40 购置税 3.6 0 采购总成本采购总成本 39.6 40
37、百公里能耗（L）/(KWh) 55 180 油价(元/L)/ 电价+租赁费用（元/kWh） 5.5 1.2 日行驶里程（km） 360 360 年运营天数（天） 330 330 年运营成本年运营成本(万元万元) 35.9 25.7 资料来源：北汽、招商证券 二二、换电模式有望与充电模式并驾齐驱换电模式有望与充电模式并驾齐驱 2.1 新能源车新能源车补能需求大幅增长补能需求大幅增长 我国新能源车销量、 保有量持续高增长。我国新能源车销量、 保有量持续高增长。 2021 年， 新能源汽车行业终端需求持续超预期，新能源车销量超过 350 万辆，同比增长超过 150%，新能源车保有量也接近 800 万
38、辆。未来新能源车还会保持较高增长速度。预计 2025 年我国新能源车销量将达到 1300 万辆，渗透率约 40%，复合增速在 50%以上。 新能源车保有量增加，用电需求大幅提升。新能源车保有量增加，用电需求大幅提升。根据公安部数据统计，目前我国汽车保有量突 敬请阅读末页的重要说明 11 行业深度报告 破 3 亿辆，其中新能源车接近 800 万辆，占比达到 2.6%。新增的电动车会带来大量的充用电需求，按平均每车每天行驶 50 公里，能耗水平 15kWh/100kM 计算，平均每天需要消耗电力约 0.6 亿 kWh，对电网带来一定压力。同时根据中国充电联盟数据显示，近两年我国主要省市充电桩用电量
39、确实在快速增加。 图图 8：2010-2020 年中国新能源车销量、保有量年中国新能源车销量、保有量 图图 9：2021 年中国新能源车保有量及车桩比年中国新能源车保有量及车桩比 资料来源：中汽协、招商证券 资料来源：中汽协、招商证券 图图 10：中国主要省市充电桩用电量（万：中国主要省市充电桩用电量（万 kwh） 图图 11：中国充电桩保有量：中国充电桩保有量 资料来源：中国充电联盟、招商证券 资料来源：中国充电联盟、招商证券 2.2 换电模式有望与充电模式并驾齐驱换电模式有望与充电模式并驾齐驱 传统充电模式存在劣势，充电时间长仍为核心痛点。传统充电模式存在劣势，充电时间长仍为核心痛点。相较
40、于传统燃油车至多 5 分钟的加油时间，电动车相对漫长的充电时间对用户体验造成极大的影响，引发了“里程焦虑” 。随着电动车普及，目前国内充电网络已出现颓势。 “充电 1 小时，排队 4 小时”的新闻屡见不鲜。根据电车资源的一项调查报告，59%的用户认为公共充电桩布局不合理，52.8%的用户经常遇到充电桩停车位被燃油车占据的情况， 58.3%的用户认为充电站的负荷能力不够。传统充电模式目前只有直流快充能做到半小时完成充电，但是快充桩的数量比较少，而有70%的用户希望能在半小时内完成充电，充电慢的问题凸显。57.14%的用户居住的小区内并没有充电桩，车主只能去公共充电站充电，这加大了充电难度。同时
41、800V 以上的超快充技术以及相应的整车平台仍需要一定时间开发、渗透。 换电模式能够较好地解决电动车发展痛点。换电模式能够较好地解决电动车发展痛点。相比于充电模式，换电模式具备诸多优势，能够解决限制电动车发展的痛点： 敬请阅读末页的重要说明 12 行业深度报告 1 1）降低消费者购置、换购成本。）降低消费者购置、换购成本。动力电池约占整辆电动车价格的 40%，换电模式下，车电分离之后，消费者可选择购买电动汽车，租赁动力电池的模式，可有效降低电动车首次购置成本。同时，电动车在电池技术快速进步的影响下，导致相关折旧偏高，而在换电的电车分离模式下有望增加二手电动汽车的残值。 2 2）补能时间较短，成
42、为补能模式的另一选择。）补能时间较短，成为补能模式的另一选择。换电站的整个换电过程用时短，全自动机器人只需几分钟便可以完成整个换电操作， 与传统燃油车加油时间相当， 与充电模式相比，可为消费者节省大量的充电等待时间。里程焦虑主要表现为续航里程虚标、续航里程衰减以及现实续航与期望差距较大。目前车桩比约为 3:1，充电桩仍然存在缺口，特别是高速公路服务区的充电桩数量较少，充电速度慢，无法满足大量新能源汽车长途行驶的需要，而换电站的快速建设可以弥补充电桩的缺口。 3 3）延长动力电池使用寿命。）延长动力电池使用寿命。快充无可避免的会对锂电池造成一定的损耗，而消费者普遍缺乏相关知识。长期使用快充会导致
43、电池衰减速度加快，缩短电池寿命。而换电模式下动力电池可由换电站统一管理，专业团队可对其进行有效管理，从而使得电池的损耗降到最小，极大地延长了电池使用寿命，同时提高了充电的安全性。 4 4） 减少充电对区域电网压力， 平滑电网荷载曲线。） 减少充电对区域电网压力， 平滑电网荷载曲线。 传统充电模式需要建造大量的充电站，每个电站要配备一定数量的充电桩， 在充电高峰期会对电站所在区域的电网带来极大的负荷压力。假设一个充电站有 20 个充电桩，快充和慢充各占一半，慢充功率为 7kW，快充功率为 120kW，则单个充电站的满载功率为 1270kW。根据国家规范，新建小区平均户用总功率在 8kW，一个充电
44、站的功率相当于新增大约 160 户居民家庭用电的功率。大量的充电站建设对电网的荷载能力和供电能力提出了很大的要求，特别是用电高峰时段，会加剧电网的荷载波动。换电模式不需要车主在充电桩进行充电，从根本上减少了充电桩的使用，能够减少小区、办公区停车场的电网荷载压力，一定程度上减少了当地配电站的扩容升级需求。同时换电的电池是在换电站进行集中慢充的，可以根据需求情况调整充电时间，多利用夜间波谷时段充电，避免用电高峰期谷峰用电，既降低了电价成本，也达到了削峰填谷的作用，平滑电网荷载曲线。 2.3“双碳”下换电模式迎来发展机遇“双碳”下换电模式迎来发展机遇 换电模式助力碳减排， “双碳”战略下将迎来发展机
45、遇。换电模式助力碳减排， “双碳”战略下将迎来发展机遇。在“双碳”目标稳步推进的背景下，汽车产业加速向绿色化、低碳化发展，新能源汽车产业驶入高速发展快车道，随之而来的是能源补给网络的建立对土地和电力带来更大的挑战。 换电模式无论在土地坪效还是电力利用率上，都有独特的优势，在同样的服务能力下，换电模式下的土地利用率是快充的 10-15 倍，电力的有效利用率高达 85%，是充电模式的 6-8 倍。此外，根据中国汽车低碳行动计划研究报告（2020） 的研究成果，换电模式虽然无法降低动力蓄电池制造阶段的碳排放，但大幅提高了动力蓄电池的使用效率，从而使得新能源汽车更加低碳化、绿色化。换电模式作为一种高效
46、的补能方式也开始受到政府的高度关注，近年来国家部委多次发文利好换电模式的发展， 2021 年 10 月 24 日国务院发布 关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见 （以下简称意见 ） ，更是明确提出了“加快构建便利高效、适度超前的充换电网络体系” ，为换电模式在“双碳”背景下的应用实践指明了方向。 碳交易市场启动， 充换电服务有望碳交易市场启动， 充换电服务有望享受碳交易红利享受碳交易红利， 出售碳排放额度有望为相关企业带来， 出售碳排放额度有望为相关企业带来新的利润增长点。新的利润增长点。 2021 年 7 月 16 日全国碳排放权交易开市， 电力行业成为首个纳入全国碳市场
47、的行业，市场启动初期，只在发电行业重点排放单位之间开展配额现货交易，交易 敬请阅读末页的重要说明 13 行业深度报告 量处于较低状态。我国目前虽然没有将交运行业纳入到碳交易市场，但汽车业的减排力度一直在不断加强，汽车碳排放标准也更加严格，随着市场制度逐步完善，交易趋于活跃，预计未来会有更多的高碳排放行业纳入到碳交易市场中， 充换电服务也有望跻身碳交易第二梯队。此外，全国碳交易市场的启动也意味着健全以 CCER 为基础的碳排放权抵消机制势在必行，出售碳排放额度将有望成为相关企业的新的利润增长点。 图图 12：用户可接受充电时间：用户可接受充电时间 图图 13：小区充电桩配置情况：小区充电桩配置情
48、况 资料来源：电车资源，招商证券 资料来源：电车资源，招商证券 表表 8：换电模式与充电模式优劣对比换电模式与充电模式优劣对比 项目项目 慢充模式慢充模式 快充模式快充模式 换电模式换电模式 补能时间 6h 0.5h 3-5min 补能地点 慢充桩 快充桩 换电站 安全系数 较高 低 高 对电网影响 较低 较大 低 投资成本 500-3000 1 万-2 万 500 万-1000 万 标准化程度 高 高 低 资料来源：电车资源、招商证券 图图 14：不同充电倍率下锂电池容量损耗：不同充电倍率下锂电池容量损耗 资料来源： Understanding the trilemma of fast ch
49、arging, energy density and cycle life of lithium-ion batteries ，招商证券 2.4 换电模式介绍换电模式介绍 换电模式介绍。换电模式介绍。换电模式是指当电动汽车电量不足时，可通过换电站快速将其动力电池从整车上拆卸下来并安装新的动力电池的模式，实现了车电分离。拆卸下来的电池则由换电站统一进行充电、存储和调配。换电站主要包含五个模块:定位系统、换电系统、运维系 敬请阅读末页的重要说明 14 行业深度报告 统、安全系统和物流系统。其中，换电系统是换电站的核心，由换电平台、码垛机、升降机构、锁止机构、连接器等组成。快换锁止机构是连接动力电池
50、箱和车身的关键零部件,也是电池箱实现换电服务的关键，其不仅实现电动汽车电池箱与车身的可靠连接，也能满足快速更换电池组的需求。 换电模式主流技术路线。换电模式主流技术路线。目前市面上主要有底盘换电、分箱换电、侧方换电三种模式，其中底盘换电是主流的技术路线。底盘换电模式是指将电池安装在汽车底盘位置，换电作业时汽车需准确停在指定范围，由换电平台的举升机将底盘上的电池拆卸和安装。底盘换电安全系数较高，对标准化程度要求也较高，代表车企有北汽新能源和蔚来。北汽新能源主要应用在出租车上、蔚来汽车主要面向私人乘用车；浙江时空采用的是侧方换电，主要运用在网约车、出租车、物流车上；重庆力帆采用的是分箱换电形式，主
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