2023年新能源汽车专题专题报告：换电重卡开启发展元年

2023能源汽车专题专题报告：换电重卡开启进展元2023能源汽车专题专题报告：换电重卡开启进展元年一、换电重卡高速进展，助力实现双碳战略目标〔一重卡占汽车保有量约3%，其二氧化碳排放量占比47%重卡保有量占比较低。依据公安部及中国汽车流通协会，截至2023年6月底，汽车保有量3.10亿辆，我们估算其中乘用车保有量约2.6亿辆，商用车保有量约4000万辆以上。商用车中，半挂念引车、重型货车、重型货车非完整车辆等合计为重卡，依据广发汽车小组2023年中期策略报告，全国重卡保有量或不低于960万辆。我们据此估算重卡保有243%。据中汽协，2023年至2023年5月的重卡销量占商用车比例维持在23%-32%区间，普遍高于存量的242023年至2023年5月的重卡销量占汽车总销量比例维持在3.4%-6.4于存量的3比正不断提升。柴油在不同能源类型中碳排放因子最高。依据ICET，不因子为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为燃料的汽车。重卡以柴油为主要燃料，表达出高油耗特征。比照不同类别车辆油耗，重卡燃油消耗量位居首位，据ICET，主要商用车类别中重卡及半挂念引车油耗远超其他车型，平均超过35L/100km，同类轻卡则不到10L/100km，与多数私家车在一样量级。此外，与其他汽车相比，重卡油耗高，行驶里程也更高，总体二氧化碳排放量规模更大。重卡平均单位行驶里程碳排放量远高于其他车型。基于年平均行驶里程、平均油耗等指标，我们测算出重卡车型的平均单位行驶里程碳排放量远高于其他车型，例如半挂念引车单位里程碳排放量高达1224g，而私家车排放水平仅在200g+左右，载是于长途货运；整体式货车与自卸式货车多用于城市渣土、矿石等运输，两类车型实质类似，区分在于自卸式货车带有液压升降系统。通常各类重卡需要承受较大负载任务，且多进展百公里以上的中长距离运输，需要更多燃料供给足够动力。从全年碳排放角度来看，我们简洁测算乘用车、重卡及量虽仅占整体汽车保有量的3%左右，但其二氧化碳排放量约占整体汽车的47%。将来能源重卡推广对降低二氧化碳排放量的重要性逐步凸显。〔二〕排放标准升级，能源重卡销量翻倍以上增长，53.8%排放标准不断升级，倒逼重卡电动化进程提速。近年来20235月，生态环境部、工业和信息化部、商务部、海关总署四部门联合公布《关于调整轻型汽车国六排放标准实施有关要求的公告》，明确自202371实施轻型汽车国六排放标准；随后进一步公布相关公告明确202371放标准，制止生产、销售不符合国六排放标准的重型柴油车。PM细颗粒物等各方面均有更严格的限值要求，例如国六a要求一氧化碳排放限30b则进一步要求该指标较国五标准下降50%，非甲烷烃及氮氧化物排放限值较国五标准分别49%、42%。在政策推动下，能源重卡渗透率不断提升。依据电车资源数据，20231-5月能源重卡销量〔含总质量在12吨以上的牵引车、自卸车、搅拌车、环卫车等，不含出口和军车〕同比分别为1286%、690%、337%、269%、387%；相比来看，重卡整体销量同比下滑，今年1-5比低于-50%，2023年1-5月能源重卡渗透率分别为2.4%1.62.0%、%、3.8%，政策推动下渗透率不断提升。二、换电模式是最有可能快速实现重卡电动化的途径〔一〕车电分别实现快速满电，解决初始购置车辆本钱过高问题车电分别可以从两个角度理解：一是物理分别，即电池车电分别模式下动力电池成为具有可流淌性的效劳商品，电用，从而获得动力电池使用权。车电分别模式通过提高补能效率、降低购车门槛直面能源汽车进展痛点，换电站作维护及梯次利用回收等问题；同时电池租赁模式降低车辆购置门槛，确定程度避开电池衰减带来的二手车残值过低等问题。电池厂商等。以重卡换电产业链为例，①上游主要包括汽车三电系统、汽车其他零部件、换电站设备三局部。汽车三电系统主要为宁德时代、亿纬锂能、比亚迪等动力电池厂其他零部件厂商包括热治理系统的柯诺威等、驱动系统总成的百特佳动力等。换电设备厂家主要包括许继电气、玖行如汉马科技、上汽红岩、中国重汽等主流重卡厂家均布局换电相关卡车产品。换电效劳运营商主要以整车厂商、电池厂商、发电企业为主，例如吉利商用车、宁德时代、国电区等。商业模式初具雏形，现阶段比拼资源禀赋，产业链各环节竞合关系仍存变数。电池资产治理公司〔电池银行〕消灭的根本缘由来自对电池重资产本钱转移的诉求：一方面，换电站的规模效益与动力电池重资产属性存在冲突；另一方面，动力电池作为换电模式中电能的唯一载体，凸显的是其在整个闭环中的必要性而非充分性，现阶段电池全生命周期利用程度仍有较大提升空间，就算是顶尖电池厂商，对于垄断电池环节的意愿也并不强，让渡一局部利益并将本钱压力转移，同时还能提升后续梯次利用的价值量，是电池资产治理公司运作的底层规律。除电池资产外，低本钱电力资源、特许经营权、整车-设备-运力的匹配力气均是换电重卡玩家重要的资源禀赋。理论上，整车厂商、电池厂商、电网企业、运力商、业主方均可参与电池资产治理环节，对于换电站运营同样如此；关系时有变化。整体来看，重卡换电模式本质是将电池生命周期价值最大化，进展产业链各环节利益再安排，助力多方参与主体实现共赢。电池企业可增加电池销量，且在最终环节便于回收利用；设备供给商可拓宽市场界限，增加业务量；整车厂并实现高效补能；整体助力实现双碳目标。〔二〕高柴油价格下，重卡运营、换电站运营商均有可观利润回报从运力商角度分析，纯电重卡运营往往需要结合换电设施与电网配套工程，经济性是运力商考量是否承受换电重卡的关键因素。卡车作为重要生产资料，用户对其车典型卡车TCO本钱中购车本钱主要包含购车费、手续费、保险保养费、轮胎更费等。我们以矿场40吨位重卡为例，测算换电重卡相对燃油重，假设业主购置换电重卡裸车本钱与传统燃油车辆根本持平，含电池版的换电重卡价格较高。②油电差价形成经济性卡油价本钱7.5/L，换电重卡电价本钱1.3元/kWh。依据通常状况下日均来回3120km的行驶里程年生命周期内换电重卡比燃油重卡总能费用节约约1/310万元，假设按全生命周期静态本钱比较，换电重卡总本钱较燃油重卡约低25万元以上。综合考虑车辆购置本钱、能源本钱、维保本钱等方面，换实现五分钟内快速换电，换电重卡经济性主要取决于车辆购置价格、油电差价、行驶里程、电池租赁本钱等因素，在性优势将更加凸显。从运营商角度分析，换电站盈利条件受多因素影响，当前已实现合理盈利水平。梳理完整工程流程：①换电站运营商向上游选购电池设备、换电设备、投资建设换电站并贮存电池；②下游企业向上游主机厂定制重卡，支付在在政府主管部门协调及政策支持下，进展港口、矿山、物将换电模式在工程中落地实施。高油价下不仅运输企业受益于换电模式，换电站运营商换电站建设、电池投资、线路及其他投资等多个局部，据G20换电产业联盟，乘用车换电站投资额约为500万元，而重卡换电站单站投资额约为1010万元；整体来看，重卡换电场景固定，且换电频次较高，我们对典型重卡换电站运营进展本钱分析，以不含车载电池投资的单站为例，核心假设如下：①重卡换电站投资主要为设备及根底投资、电池储989万元，折旧年限为10重卡换电站理论最高效劳次数每日可达200次以上，但目前尚处于进展阶段，保守假设实际效劳次数为50次；③度电1.3/kWh，度电成本0.7/kWh，测算得出包含租金、人工、修理保养等费用在内的年运营本钱约为收入70%。IRR约为11%，50车次效劳频率、1.3/kWh换电效劳费条件下，单站年运营毛利可达170万元，投资回报期约6看，换电站运营方具备可观经济效益。进一步考虑换电次数和换电效劳费对重卡换电站盈利水平的影响可知，随换电次数增加，工程回报率将明显提升；换电效劳费增加也能够或将下行，具备电价优势的发电及电网企业将来或更具竞争力，估量换电效劳费与效劳车次双高的状况较难消灭，运保证良好收益。〔三〕国家及地方同步推动，5月换电占比51%，或成为能源重卡主要模式政策发力换电模式，各类标准标准逐步完善。我国过去电为主、充电为辅，强调集中充电、统一配送。20232023年重提换电及车电分别消费方式，工信部在《能源汽车产业进展规划〔2023-2035年〕》征求意见稿中提出鼓舞开展换电模式应用。随后换电标准问题被屡次提上日程，全国层面的换电系统标准争论与制定工作逐步推动。2023年10月，工信部启动能源汽车换电模式应用试点工作，纳入此次试点范围的城市共118〔北京、〕，重卡特3〔宜宾、唐山、包头〕，目标推广换电车辆101000从《道路机动车辆生产企业及产品公告》产品公示第347批起，换电车型数量占比始终维持在7-12%的水平，并356批起呈明显上升态势。据电车资源及电动卡车观看，20235940607%，领跑其他细分车型〔+352%、燃料电池重卡同比-47%、插电式混动重卡同比-100%〕。据电车资源，从换电销量占能源重卡销量比例来看，换电重卡比重从去年以来呈现持续提升态势，从2023118.1%攀升至2023550.8%。〔四〕电池标准及换电站建重视度不断提升江苏省迈出重卡换电试点商业化第一步，持续推动换电2023年3〔换〕建设、运营、监管、通用等无标准无法规难题。随后江苏领先团体标准的评审，或将成为全国首个纯电动重卡换电电池包标准。该标准重点解决城市级能源重卡换电应用场景下，换2023621~22日，电动商用车换电标准起草组第七次会议在苏州召开，包括商用车整车、动力电池、换电机构和连接多名专家现场参会争论商用车换电标准方案。目前江苏正全面促进能源汽车换电模式创应用，推动能源汽车与背景下，换电重卡有望驶入进展快车道。广州、重庆、唐山等12个城市公布了具体换电站规划目标。广州市打算到2025年建设换电站达4002023200座以上，江苏无锡打算到2025年建成公共换电站702025180座，武汉市计划至2023100等。重庆市对中重型卡车换电站，按换电设备充电模块额定充电功率，赐予400元/千瓦的一次性建设补贴，单站补贴最高不超过80万元；唐山市打算在试点期内，落地运营换电重卡2600台，建成投运换电站不少于60座；宜宾市打算202560座换电站，推广换电重卡3000电重卡车辆按每度电300元赐予购置补贴。三、经济性带动渗透率快速提升，设备市场成倍增长〔一〕顶吊换电、侧向换电各有优劣势，现阶段前者更为常见从技术路径来看，重卡与乘用车有较大区分，目前重卡双侧换电。顶吊式换电是最早商用化的换电方案。该种方式使用钢顶吊式换电由于高驾驶技术的要求，适合司机经过严格系统机的专业性得以最大化应用，充分发挥司机技术优势。顶吊式技术代表性企业为玖行能源，单车换电5分钟，拥有电侧向换电是由机器人刚性抓取电池进展对位，误差兼容驾驶技术无较高要求。侧向换电技术是目前市场应用最广的换电技术，徐工、北汽等多是承受该模式。单侧换电不需要司机极高的专业性，智能化程度高，适合在城市中的牵引全自动换设计，5-6分钟实现无人换电，整合分析换电车辆和电池信息实现隐患提前预警干预。整体双侧换电过程中电池不占用货箱空间，适用于双侧翻倍，使得其本钱在三种模式中最高。整体双侧换电货箱不被电池占用，适合矿卡车等受到车辆轴距限制，只能布置的便是整体双侧换电技术，激光定位，人工确定启动，最3〔二〕封闭作业、短倒运输、干线运输是较适合换电重卡的场景充电、换电模式各有应用场景和客户根底，重卡车型更运营车领域具备推广换电模式的条件。运营车辆品牌相对集中，电池规格较为全都；对于司机来说，长时间停车充电对于重卡车辆而言，其具有能效、车辆负荷双高的特点，适流车、渣土车、重卡、矿坑车及局部专用车在内的各类用车场景均在大力进展换电模式，相关产品及商业化逐步被市场验证。在充换一体模式系，充电、换电等装置集中放置在同一大；电池需要与充、换电站设备绑定。整体来看换电模式适用于作业场所相对固定、运营周期长、车型单一的场景，市渣土运输、干线物流运输等场景。在矿山砂石短倒、钢铁厂运煤、电厂运煤、铝厂运料、港口集装箱运输一般承受头车。矿山矿石运输场景中宽体矿卡承受较多。具体来看，换电重卡主要应用场景包括：封闭场景。该类场景主要包括钢厂、煤矿、港口等，作业区域不固定但路小时连续作业状态。封闭场景下使用换电重卡可实现高效补给，通常状况下建一座换电站可解决整个区域的效劳需要。假设使用燃油重卡，在装卸货环节将面临燃油机怠速，热面对碳排放压力，该场景内企业规模化应用能源重卡，尤其是换电重卡，将有效降低运输本钱，实现更好的经济效益。短倒运输场景。该场景多涉及煤矿电厂间短途运输、城4~6次，基于路程差异，换电重卡单块电池可支撑11800换电重卡可以满足高效补能需求，换电站可与加油站布局在同样效劳区内，缓解增土地规划压力。细分应用来看，据科尔尼调研数据，将来拖头车、自卸透潜力，包括区域运输、大路货运重载、工地重载、工地标准载重、大路货运标准载重、重型环卫作业重型危急品运景集中在重卡领域，将来换电模式将是加速实现重卡电动化的重要途径。将来假设电网能够允许充电站与变电站融合，实施集中充变电站融合建设之后，用电容量保障性提升，线路和配电投资大幅削减。充电、换电分开安装，换电站只需具有换电不同类型的电池、车辆及应用场景，资源复用性高。重卡换电次数明显高于出租车/网约车及私家车等，换电运营效望进一步提升。我们认为将来在商业模式地不断创下，换电赛道市场规模具备宽阔空间。〔三换电重卡渗透率持续提升，2025年增换电站或4500我们通过对换电重卡渗透率以及重卡换电站换电次数的估测，来测算换电市场规模。估量2025年能源重卡渗透率有望到达20%，其中换电重卡占比估量可达70%，对应2025年换电重卡销量将超过20万辆。换电重卡需求增加将带动换电站和动力电池等多方价值主体需求，估量2025年增重卡换电站规模将到达4500+座，当年增设备市场空间估量超过200亿元。假设换电重卡渗透率持续提升，设备市场空间将进一步翻开。四、重点企业分析〔一〕宁德时代：全球领先的动力电池和储能电池企业公司成立于2023年，2023年于深交所上市，是全球领池系统、锂电池材料、储能系统等。曾毓群持有公司控股股东瑞庭投资100%股权，间接持24.43%的股份；李平直接持有公司4.80%的股份，两人为全都行动人，合计持有公司发行前股本总额的29.23%，是公司实际把握人。2023年年报公告显示，依据SNEResearch统计，公司2023-2023年动力电池使用量连续五年排名全球第一，202332.6%。公司主要通过销售动力电池、储能电池和电池材料等产品实现盈利。同时，公司致力于电动化与智能化的集成应用创，为客户供给“电动才智无人矿山”、“智能换电重卡”、“光储充检智能充电站”、“才智港口”等一流能源应用解决方案和效劳，助力主业产品的销售。特别是在换电领域，为客户降低购车本钱、运营本钱不变，从而提升公司电池在7-12万价格乘用车车辆及商用车的渗透率。在乘用车换电业务方面，2023820时代电服科技成立。2023118全资子公司时代电服公布换电效劳品牌EVOGO及组合换电整体解决方案，由“换电块、快换站、APP”三大产品共同构成。20234月，宁德时代EVOGO启动；且公司与爱驰汽车就EVOGO换电工程开放合作，以U5为载体开发组合换电版车型，估量2023年四季度推向市场。在商用车换电业务方面，2023年12月公司与普洛斯成专注于重卡等其他商用车领域，为客户供给定制化的能源转型解决方案。2023年宁普已完成30个工程，在建充换10102023222普时代与宁德市交通投资集团签署战略投资协议。作为福建省首座电动重卡换电站，宁普电动重卡换电站位于宁德市，202310160/天。换1个换电车道，8个电池仓位，配置智能监控调度系统，实现全自动无人化换19个主流品牌的40款换电车型。〔二〕永福股份：携手宁德时代构建“能源+储能”产业链生态公司成立于1994年，2023年于深交所上市。永福股份是国内唯一一家自主上市的能担当大型发电、输变电业务的电力勘察设计企业，深耕电力行业，聚焦能源绿色低碳重心，拥有电力全产业链资质。公司在能源、特高压、海上产业链生态。据公司2023二大股东并合资成立时代永福科技共同致力供给〔衢州〕科技等上下游公司，汇聚优质资源协同进展。据证券时报及北京商报，2023年3月公司与宁德时代共能源汽车换电设施销售等；20234月，公司成为宁德时代首批4个EVOGO快换站的效劳商，其中包括为岭兜国金调试等效劳、厦门火车站站南广场2个站点的相关建设。公司携手宁德时代，将来将在换电领域持续布局。〔三〕许继电气：电力装备行业领先企业公司成立于1993年，1997年于深交所上市，是电力装直流输电系统、智能中压供用电设备、智能电表、电动汽EMS加工效劳等。许继集团持有公司38%2023年9月15国家电网将把许继集团的100%股权无偿划转给组建成立的装备全资子公司。截止2023年年报，相关股权划转工作尚未完成。在电动汽车领域，公司可供给智能充换电设备及整体解能充换电系统制造商。自2023年我国大力推动电动汽车产业进开放头，公司以近30年的电力电子变换技术沉淀为根底发九大类40余款充换电产品，倾力打造集充换电设备研发设计、充电站建设和运营治理效劳为一体的电动汽车充电基础补能产业实现跨越式进展。据集团公众号，截止2023年7月30263个城市参与建设电动汽车充、换电站1000余座，供货的交、直流充电桩超过7000040“双碳”目标下型电力系统建设加快推动，相关政策综合能源效劳等市场快速进展，公司业务稳步增长。据公司财报，2023年公司实现营收119.9亿元，同比+7.1%；实现归母净利润7.2+1.2%。2023现营收24.7+36.0归母净利润1.0亿元，同比+21.7三年平均收入占比约36%；其次为智能电表业务，近三年平均收入占比约为20充换电业务，2023年实现收入11.8亿元，同比+13.9%，近三年平均收入11%，2023-2023CAGR14.1%。〔四〕奥动能源：模块化破局运营市场，城市级效劳网络初具规模多地高速扩张，奥动能源城市级换电效劳网络初具规模。奥动能源汽车科技于2023年在广东成立并开头探究换电技术，随后多年致力于研发试点换电在各类场景的应用，2023年后进入推广和商业化阶段，先在北京实领先的换电运营商。据公司披露，截止20237能源已经在全国布局接近650座换电站，城市级换电效劳网络掩盖全国40座城市，规模化运营实践14年，累计实现碳减排超过25202510000座换电站，形成为包括出租车、网约车、物流车、私家车等1000万辆能源车供给换电效劳的能力。奥动选择从运营车入手，先在网约车上实施换电技术，后间续进展至出租车、物流车等。2023年公司与首汽集团及北汽能源达成合作，推出巡游出租汽车和网络预约出租汽车快速融合进展；2023年公司与广州公交集团旗下品