换电站模式研究:新能源新赛道,换电风口再起-东北证券VIP专享VIP免费

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[Table_Info1]
机械设备
[Table_Date]
发布时间:2022-08-23
[Table_Invest]
同步大势
上次评级:
同步大势
[Table_PicQuote]
历史收益率曲线
[Table_Trend]
1M
3M
12M
8%
30%
7%
8%
25%
9%
[Table_Market]
行业数据
成分股数量(只)
487
总市值(亿)
39612
流通市值(亿)
18071
市盈率(倍)
34.12
市净率(倍)
2.85
成分股总营收(亿)
17599
成分股总净利润(亿)
1178
成分股资产负债率(%
52.77
[Table_Report]
相关报告
《机械板块 2021 年和 2022Q1 总结》
--20220510
2021 年机械行业中期策略报告:精选高景气
度赛道,聚焦龙头及强α属性公司!
--20210729
[Table_Author]
证券分析师:刘军
执业证书编号:S0550516090002
021-20361113
liujun@nesc.cn
研究助理:许光坦
执业证书编号:S0550121050011
021-20361113
xugt@nesc.cn
[Table_Title]
证券研究报 / 行业深度报
新能源新赛道,换电风口再起
--- 换电站模式研究
报告摘要:
[Table_Summary]
随着新能源汽车保有量的增加和充电问题的日益显现,换电模式再一次
进入人们的视野2020 10 国务院下发《新能源汽车产业发展规
2021-2035》明确鼓励了换电模式的应用,换电模式进入风口期:
上游换电设备制造商完成数次技术迭代,产能扩建加速。上游设备厂如
山东威达、瀚川智能、博众精工和科大智能等均已完成模块化换电站设
计,乘用换电站占地约 34停车,单可提供数百次换电服务,
次时间在一分钟以内,单站解决周边上千辆新能源汽车补能问题。山东
威达控股下属的昆山斯沃普生产的蔚来第二代换电站于 2021 4月量
产。6月发往欧洲。目前瀚川智能和博众精工均有定增计划,分别拟投
7.24 亿和 7.46 亿元用于换电站产能的扩建。
中游换电运营商竞争激烈,电池银行和车电分离模式有效降低运营成
本。2022 年以来,宁德时代发布换电品牌 EVOGO,吉利与力帆科技
资成立换电品牌睿蓝汽车,中游运营入局者明显增多。同时,现有龙头
蔚来和奥动新能源均已发2025 布局规划分别完成在国内完成 4000
座和 10000 座换电站。除此之外,车电分离和电池银行等商业模式日渐
成熟,有效加强了中游运营商、上游电池厂和主机厂之间的协同性,减
少运营商的运营成本,提高上游电池厂对退役电池的梯次回收利用率。
目前奥动、光华科技和松下已经达成电池银行以及电池全生命周期资产
运营管理等战略合作;蔚来和宁德时代成立武汉蔚能电池银行,规模较
成立时增长150 倍;一汽、东风、三峡团以及武汉经开投资有限
司四方合作成立电池管理科技公司目标在未来五年内将规模扩大至 100
亿左右。
换电模式降本增效,有效解决下游用户初期投入过高的痛点问题。目前
私家消费领域以蔚来为主专攻高端乘用车领域累积产量突20 万;
用领域起步较晚但是随着市场模式的成熟,短期将会迎来较大规模的增
长。目前 B端乘用车以出租网约等运营车辆为主换电模式有效减少
司机初期购置费同时解决了电池残值问题。商用车应用集中在物流、高
速公路和港口等场景,在补能效率和成本投入上具备较大优势。目前三
一和徐工等工程机械龙头也已与协鑫等换电运营商展开合作
[Table_CompanyFinance]
风险提示:换电车辆推广不及预期;换电站速度建设不及预期
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
2021/8 2021/11 2022/2 2022/5
机械设备 沪深300
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[Table_PageTop]
机械设备/业深度
1. 换电行业简述-B 端为主,C端为辅,降本增效 ................................................... 4
1.1.什么是换电?.................................................................................................................................... 4
1.1.1 电站类型 .............................................................................................................................................................. 4
1.1.2 电模式解决用户痛点问 ................................................................................................................................. 7
1.2.换电模式发展历程.......................................................................................................................... 10
1.3.打通行业瓶颈,龙头布局加速...................................................................................................... 13
1.3.1 步打通制约瓶颈...............................................................................................................................................13
1.3.2 头企业布局加................................................................................................................................................16
2. 电产业链及市场空间测算.................................................................................. 17
2.1. 换电站成本构成 ............................................................................................................................. 17
2.2. 换电站产业链 ................................................................................................................................. 19
2.3.换电市场空间测算.......................................................................................................................... 24
3. 关标的 ................................................................................................................. 26
3.1. 瀚川智能:配套宁德时代、协鑫能科,上游设备制造优势显现 ............................................. 26
3.2. 协鑫能科:清洁能源商供应商,打造全域物流电动化补能方案 ............................................. 28
3.3. 山东威达:协同蔚来布局欧洲,换电产品大规模应用 ............................................................. 30
3.4. 博众精工:前瞻布局换电,核心零部件优势显现 ..................................................................... 31
4. 险提示 ................................................................................................................. 33
图表目录
1 换电模式示意图 ................................................................................................................................................. 4
2 换电站产品线 ..................................................................................................................................................... 4
3 底盘换电.............................................................................................................................................................. 5
4 宁德时代快换站 ................................................................................................................................................. 5
5 乘用车换电站数量变化 ..................................................................................................................................... 5
6 乘用车换电运营商龙头 ..................................................................................................................................... 5
7 重卡换电技术路线对比 ..................................................................................................................................... 6
8 换电重卡应用场景 ............................................................................................................................................. 7
9 充换电模式对比 ................................................................................................................................................. 8
10:未随车配建充电设施原因 ................................................................................................................................. 8
11:重卡成本和效率测算 ......................................................................................................................................... 9
12:电力需求曲线与削峰填谷 ................................................................................................................................. 9
13:换电模式发展历程 ...........................................................................................................................................10
14:早期换电运营策略 ...........................................................................................................................................10
15:公共充电桩保有量和新能源汽车销量 ........................................................................................................... 11
162021 年中国主要城市公共充电桩均利用时间率 ...................................................................................... 11
17:换电行业参与者 ...............................................................................................................................................12
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[Table_PageTop]
机械设备/业深度
18 武汉蔚能运营结构图 .....................................................................................................................................12
19 电池银行商业模式 .........................................................................................................................................12
20 新能源汽车保有量 .........................................................................................................................................13
21 换电国家层面政策梳 .................................................................................................................................14
22: 部分地方层面政策梳理 ..................................................................................................................................14
23 蔚来第二代换电站模块化设计 .....................................................................................................................15
24 龙头企业布局规划 .........................................................................................................................................16
25 换电行业相关企业布 .................................................................................................................................17
26 换电站价值分布 .............................................................................................................................................18
27 2022 年新能源汽车推广应用推荐车型目录(4) .................................................................................18
28 换电产业链 .....................................................................................................................................................19
29 主要换电设备制造商对比 .............................................................................................................................20
30 部分中游换电运营能力对比 .........................................................................................................................21
31 单站盈利模型 .................................................................................................................................................22
32 2021 年我国换电车型保有量 ........................................................................................................................22
33 预计 2025 年换电运营市场 ...........................................................................................................................22
34 部分 B端换电战略合作情况 ........................................................................................................................23
35 乘用车换电站市场空间测算 .........................................................................................................................24
36 商用车换电站市场空间测算 .........................................................................................................................25
37 瀚川智能发展历程 .........................................................................................................................................26
38 瀚川智能新能源业务发展规划 .....................................................................................................................27
39 2021 年公司新能源板块收入划分 ................................................................................................................27
40 在手订单情况(亿元) .......................................................................................................................................27
41 协鑫能科营业收入(亿元)...............................................................................................................................28
42 协鑫能科归母净利润(亿元) ..........................................................................................................................28
43 协鑫能科并网装机容量占比 .........................................................................................................................28
44 协鑫能科发展规划 .........................................................................................................................................29
45 2021 年我国换电车型保有量 ........................................................................................................................29
46 预计 2022 年换电站建设进度 .......................................................................................................................29
47 公司 2021 年营收构成 ...................................................................................................................................30
48 新能源汽车换电站业务收入(万元) ..............................................................................................................30
49 昆山斯沃普股权结构 .....................................................................................................................................30
50 山东威达换电业务时间轴 .............................................................................................................................30
51 蔚来第二代换电站流程图 .............................................................................................................................31
52 博众精工营业收入(亿元)...............................................................................................................................31
53 博众精双仓式双仓智能充换电 .................................................................................................................31
54 博众精工充换电站核心零部件产品 .............................................................................................................32
55 博众精工换电站 .............................................................................................................................................32
请务必阅读正文后的声明及说明[Table_Info1]机械设备[Table_Date]发布时间:2022-08-23[Table_Invest]同步大势上次评级:同步大势[Table_PicQuote]历史收益率曲线[Table_Trend]涨跌幅(%)1M3M12M绝对收益8%30%7%相对收益8%25%9%[Table_Market]行业数据成分股数量(只)487总市值(亿)39612流通市值(亿)18071市盈率(倍)34.12市净率(倍)2.85成分股总营收(亿)17599成分股总净利润(亿)1178成分股资产负债率(%)52.77[Table_Report]相关报告《机械板块2021年和2022Q1总结》--20220510《2021年机械行业中期策略报告:精选高景气度赛道,聚焦龙头及强α属性公司!》--20210729[Table_Author]证券分析师:刘军执业证书编号:S0550516090002021-20361113liujun@nesc.cn研究助理:许光坦执业证书编号:S0550121050011021-20361113xugt@nesc.cn[Table_Title]证券研究报告/行业深度报告新能源新赛道,换电风口再起---换电站模式研究报告摘要:[Table_Summary]随着新能源汽车保有量的增加和充电问题的日益显现,换电模式再一次进入人们的视野。2020年10月国务院下发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》明确鼓励了换电模式的应用,换电模式进入风口期:上游换电设备制造商完成数次技术迭代,产能扩建加速。上游设备厂如山东威达、瀚川智能、博众精工和科大智能等均已完成模块化换电站设计,乘用换电站占地约3至4个停车,单日可提供数百次换电服务,单次时间在一分钟以内,单站解决周边上千辆新能源汽车补能问题。山东威达控股下属的昆山斯沃普生产的蔚来第二代换电站于2021年4月量产。6月发往欧洲。目前瀚川智能和博众精工均有定增计划,分别拟投资7.24亿和7.46亿元用于换电站产能的扩建。中游换电运营商竞争激烈,电池银行和车电分离模式有效降低运营成本。2022年以来,宁德时代发布换电品牌EVOGO,吉利与力帆科技合资成立换电品牌睿蓝汽车,中游运营入局者明显增多。同时,现有龙头蔚来和奥动新能源均已发布2025年布局规划,分别完成在国内完成4000座和10000座换电站。除此之外,车电分离和电池银行等商业模式日渐成熟,有效加强了中游运营商、上游电池厂和主机厂之间的协同性,减少运营商的运营成本,提高上游电池厂对退役电池的梯次回收利用率。目前奥动、光华科技和松下已经达成电池银行以及电池全生命周期资产运营管理等战略合作;蔚来和宁德时代成立武汉蔚能电池银行,规模较成立时增长约150倍;一汽、东风、三峡集团以及武汉经开投资有限公司四方合作成立电池管理科技公司目标在未来五年内将规模扩大至100亿左右。换电模式降本增效,有效解决下游用户初期投入过高的痛点问题。目前私家消费领域以蔚来为主,专攻高端乘用车领域累积产量突破20万;商用领域起步较晚但是随着市场模式的成熟,短期将会迎来较大规模的增长。目前B端乘用车以出租、网约等运营车辆为主,换电模式有效减少司机初期购置费同时解决了电池残值问题。商用车应用集中在物流、高速公路和港口等场景,在补能效率和成本投入上具备较大优势。目前三一和徐工等工程机械龙头也已与协鑫等换电运营商展开合作。[Table_CompanyFinance]风险提示:换电车辆推广不及预期;换电站速度建设不及预期-40%-30%-20%-10%0%10%2021/82021/112022/22022/5机械设备沪深300请务必阅读正文后的声明及说明2/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度目录1.换电行业简述-B端为主,C端为辅,降本增效...................................................41.1.什么是换电?....................................................................................................................................41.1.1换电站类型..............................................................................................................................................................41.1.2换电模式解决用户痛点问题.................................................................................................................................71.2.换电模式发展历程..........................................................................................................................101.3.打通行业瓶颈,龙头布局加速......................................................................................................131.3.1逐步打通制约瓶颈...............................................................................................................................................131.3.2龙头企业布局加速................................................................................................................................................162.换电产业链及市场空间测算..................................................................................172.1.换电站成本构成.............................................................................................................................172.2.换电站产业链.................................................................................................................................192.3.换电市场空间测算..........................................................................................................................243.相关标的.................................................................................................................263.1.瀚川智能:配套宁德时代、协鑫能科,上游设备制造优势显现.............................................263.2.协鑫能科:清洁能源商供应商,打造全域物流电动化补能方案.............................................283.3.山东威达:协同蔚来布局欧洲,换电产品大规模应用.............................................................303.4.博众精工:前瞻布局换电,核心零部件优势显现.....................................................................314.风险提示.................................................................................................................33图表目录图1:换电模式示意图.................................................................................................................................................4图2:换电站产品线.....................................................................................................................................................4图3:底盘换电..............................................................................................................................................................5图4:宁德时代快换站.................................................................................................................................................5图5:乘用车换电站数量变化.....................................................................................................................................5图6:乘用车换电运营商龙头.....................................................................................................................................5图7:重卡换电技术路线对比.....................................................................................................................................6图8:换电重卡应用场景.............................................................................................................................................7图9:充换电模式对比.................................................................................................................................................8图10:未随车配建充电设施原因.................................................................................................................................8图11:重卡成本和效率测算.........................................................................................................................................9图12:电力需求曲线与削峰填谷.................................................................................................................................9图13:换电模式发展历程...........................................................................................................................................10图14:早期换电运营策略...........................................................................................................................................10图15:公共充电桩保有量和新能源汽车销量...........................................................................................................11图16:2021年中国主要城市公共充电桩平均利用时间率......................................................................................11图17:换电行业参与者...............................................................................................................................................12请务必阅读正文后的声明及说明3/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图18:武汉蔚能运营结构图.....................................................................................................................................12图19:电池银行商业模式.........................................................................................................................................12图20:新能源汽车保有量.........................................................................................................................................13图21:换电国家层面政策梳理.................................................................................................................................14图22:部分地方层面政策梳理..................................................................................................................................14图23:蔚来第二代换电站模块化设计.....................................................................................................................15图24:龙头企业布局规划.........................................................................................................................................16图25:换电行业相关企业布局.................................................................................................................................17图26:换电站价值分布.............................................................................................................................................18图27:2022年新能源汽车推广应用推荐车型目录(前4批).................................................................................18图28:换电产业链.....................................................................................................................................................19图29:主要换电设备制造商对比.............................................................................................................................20图30:部分中游换电运营能力对比.........................................................................................................................21图31:单站盈利模型.................................................................................................................................................22图32:2021年我国换电车型保有量........................................................................................................................22图33:预计2025年换电运营市场...........................................................................................................................22图34:部分B端换电战略合作情况........................................................................................................................23图35:乘用车换电站市场空间测算.........................................................................................................................24图36:商用车换电站市场空间测算.........................................................................................................................25图37:瀚川智能发展历程.........................................................................................................................................26图38:瀚川智能新能源业务发展规划.....................................................................................................................27图39:2021年公司新能源板块收入划分................................................................................................................27图40:在手订单情况(亿元).......................................................................................................................................27图41:协鑫能科营业收入(亿元)...............................................................................................................................28图42:协鑫能科归母净利润(亿元)..........................................................................................................................28图43:协鑫能科并网装机容量占比.........................................................................................................................28图44:协鑫能科发展规划.........................................................................................................................................29图45:2021年我国换电车型保有量........................................................................................................................29图46:预计2022年换电站建设进度.......................................................................................................................29图47:公司2021年营收构成...................................................................................................................................30图48:新能源汽车换电站业务收入(万元)..............................................................................................................30图49:昆山斯沃普股权结构.....................................................................................................................................30图50:山东威达换电业务时间轴.............................................................................................................................30图51:蔚来第二代换电站流程图.............................................................................................................................31图52:博众精工营业收入(亿元)...............................................................................................................................31图53:博众精双仓式双仓智能充换电站.................................................................................................................31图54:博众精工充换电站核心零部件产品.............................................................................................................32图55:博众精工换电站.............................................................................................................................................32请务必阅读正文后的声明及说明4/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度1.换电行业简述-B端为主,C端为辅,降本增效换电行业简述-B端为主,C端为辅,降本增效1.1.什么是换电?换电模式是通过直接给新能源汽车更换电池包的方式来进行补电,通常单次1分钟内就可以满电更换,早期换电站的电池包通常在站外充电,通过集中充电、统一配送的方式运输至换电站,目前主流的换电站已经具备站载充电系统,在站内即可完成充电,同时站内配备恒温系统确保充电安全,并已实现247无人值守运行。图1:换电模式示意图资料来源:《电动汽车换电安全要求》,东北证券1.1.1换电站类型换电站产品线。目前换电站产品线按车型分为乘用车换电站和商用车换电站。乘用车换电站主要服务网约车、出租车和小型私家车,合作的主机厂包括北汽新能源、蔚来、吉利、上汽等,应用场景集中于城市端;商用车换电站主要服务混泥土搅拌车、自卸车、牵引车和牵引车等工程用车,合作的企业包括一汽、东风、吉利、上海玖行能源和国家电投等,目前应用场景集中于工地、高速公路等。图2:换电站产品线资料来源:东北证券请务必阅读正文后的声明及说明5/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度底盘换电成主流,宁德时代推出“巧克力换电”。目前乘用车换电站逐渐由早期技术探索时期的分箱换电和侧方换电,逐渐向底盘换电技术统一。前两者对汽车的结构改造以及换电机器人有着更高的技术要求,国内前两大换电龙头蔚来和奥动新能源使用的都是底盘换电技术。2022年1月头部锂电宁德时代官宣了换电品牌Evogo,推出“巧克力”换电块,使用底盘换电技术同时结合了分箱换电电池可拆分的优点,用户可以选择携带的电池块数量,有效减少了电池包重量带来的能量损耗。图3:底盘换电图4:宁德时代快换站数据来源:专利CN206436985U,东北证券数据来源:时代电服官方公众号,东北证券图5:乘用车换电站数量变化图6:乘用车换电运营商龙头数据来源:中国充电联盟,东北证券数据来源:中国充电联盟,东北证券下游市场增速明显,乘用车换电站加速落站。2021年换电车辆销量约16万辆,相比之下2019年我国换电车型的保有量才11.99万辆,下游需求大幅增加,推动了换电站建设。较2020年底,2022年7月乘用车换电站数量增加了192.79%,达到了1625座,其中蔚来增幅最大,2021年完成了超过600座换电站的建设。2022年初请务必阅读正文后的声明及说明6/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度受疫情影响,换电站增速放缓,主要是由于上半年疫情封控造成的订单交付延迟,整体产能影响较小,预计下半年换电站落地会加速。吊顶式率先商用,技术迭代升级。商用车换电站按照技术路线可以划分为整体单侧、吊顶式和整体双侧式换电站。吊顶式换电站利用柔性钢索进行吊装,对误差具有较好的兼容性,因此也是最早商用化的重卡换电技术。2021年5月,博众精工助力研发了国内第一座矿山吊装式换电站。双侧换式技术由于成本较高,目前国家电投新建换电站多为吊顶为主,同时利用单侧换电技术开发了移动换电能源车,打通最后一公里换电问题,实现无缝换电。国家电投作为重卡换电龙头,已经建成重卡换电站超百座,现有布局规划1000余座,商用B端将会首先受益,尤其是换电站制造商将会迎来订单爆发式增长。图7:重卡换电技术路线对比资料来源:《我国重卡换电模式发展前景分析》,东北证券助力3060双碳,重卡换电应用场景拓展迅速。2020年7月宁德时代与福田汽车牵头落地首个换电重卡商用化应用场景,今年2月宁德时代与三一重工在福建省高速公路-福宁干线开启换电渣土车的示范项目。早期重卡换电的应用场景集中于建筑工地、高速公路等示范场景。但是随着换电重卡经济效应的显现,吉利在广西的50台换电重卡的百色百矿项目中测算得出每台换电重卡5年可以节约12万成本,减排约592吨,换电重卡可以有效助力节能减排和3060的双碳目标。目前,国家电投与上汽红岩在麻城签署了1000台换电矿卡的合作协议,同时完成了国内首个内河换电集装箱船120TEU。协鑫能科也与吉利、东风、徐工和三一合作商用车换电,提出了全域电动化物流补能解决方案。目前重卡换电的应用场景正逐渐从初期的建筑工地、高速公路等示范场景,向着物流平台、矿场、物流平台和港口等综合类场景拓展,市场需求加速扩张。请务必阅读正文后的声明及说明7/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图8:换电重卡应用场景数据来源:东北证券1.1.2换电模式解决用户痛点问题换电模式的优势通常体现在以下几个方面:1)补能效率高:换电车型的补能效率可以和燃油车相媲美,以奥动新能源最新的4.0换电站为例,20秒就可以完成一次换电,相比于动辄数小时的充电新能源汽车,换电模式可以节约更多的时间成本,解决了新能源汽车的里程焦虑。尤其是在高速公司、长途旅行等应用场景中高速补能有效解决续航里程的后顾之忧。2)节约成本:动力电池包是新能源汽车的主要成本之一,以蔚来为例,选择75度电池包的换电车型价格上可以减少7万元,选择100度的电池包则可以减少12.8万元。同时,汽车动力电池还面临5到6年退役的问题,退役的电池残值对普通车主几乎为0,相比之下换电车型的月租模式更加符合消费者的需求,租用5年的费用仅为5.88万元同时每月可以享受免费的换电次数,进一步降低成本。3)电池养护:新能源汽车在使用过程中时常会有过充过放的情况,这会对动力电池造成伤害造成容量衰减,而换电站内集成云端BMS(电池管理系统)可以为电池包起到养护作用,有效延长电池寿命。同时换电站利用集中管理的优势,可以对退役动力电池进行统一的回收梯次利用,用于其它储能业务产生收益,有效压缩了成本。换电模式劣势。换电站的劣势主要表现在前期的资金投入上面。第一,前期适配的车辆较少,需要和主机厂合作开发匹配的换电车型,规模较小;第二,换电站设备需要投入大量的建设资金,单站设备的成本通常会达到数百万,同时换电站还需投入更多的电池来做冗余确保车辆有电可换,加大了运营资金的压力。请务必阅读正文后的声明及说明8/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图9:充换电模式对比资料来源:东北证券C端:换电模式提供辅助补能手段,充换结合解决用户无桩可用的窘境除了上述的优势外,换电模式为C端用户主要解决了没有充电桩可用的痛点问题。截止2022年1月,中国充电联盟的数据显示68.80%没有随车配建充电桩的新能源车主是由于居住地物业不配合、没有固定停车位以及借用工作地充电桩。尤其是在固定车位资源稀缺的一线城市,新能源车主面临问题是没有属于自己的固定充电桩,而非电池容量和充电效率不够。虽然今年一月国家发改委下发的发改能源规〔2022〕53号《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》明确规定了新建居住社区要确保固定车位100%,但是大多小区仅仅只是预留了电力线路方便以后建设充电设施。短期来看,充电模式难以完全满足新能源汽车的补能需求,而换电模式作为辅助补能方式可以有效解决充电桩入户难等问题。图10:未随车配建充电设施原因资料来源:中国充电联盟,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明9/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度B端:解决下游用车企业的初期成本投入和使用效率的难题,缓解电网负荷换电助力用车企业成本下降约24%,效率提升15%。这里以60辆重卡为例进行成本计算。购车成本上,换电重卡无需负担电池成本,单车价格较纯电重卡下降约41%;充电设备上,单个换电站的建设成本在1000万元左右(含电池),一座重卡换电站单日可完成150次换电,足以覆盖60辆重卡的换电需求。换电模式初期总投入较充电重卡下降约24%,同时以24小时工作时间计算,单日换电模式还可以带来约15%的效率提高。除此之外,日常电池养护等成本也可以转嫁给换电站运营商,也无需担心动力电池退役后的残值问题。随着使用时间的增加,纯电重卡面临电池容量衰减和高额更换电池的成本问题。图11:重卡成本和效率测算资料来源:东北证券研究所测算高峰用电冲击电网,换电站起到削峰填谷作用。由于大多数电动汽车充电行为存在趋同性,即白天用车晚上下班后集中充电,叠加晚间用电高峰,峰时高峰用电量会对城市电网造成巨大冲击。据统计2022年1-3月国内新能源重卡销量为4729辆,唐山作为重卡特色类城市上牌量就达到了1269辆。随着新能源重卡渗透率的提高,未来数万辆重卡同时充电将会对城市电网造成巨大威胁。而换电站则可以利用其本身的充配电系统在谷时充电、峰时换电,达到平抑电力需求曲线作用。因此换电模式可以有效减少对电网的投资,国网电动等大型央企也会积极参与换电模式的推广。图12:电力需求曲线与削峰填谷资料来源:《车网互动(V2G)技术潜力与实施可行性》,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明10/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度1.2.换电模式发展历程换电模式的发展主要分为以下几个阶段:图13:换电模式发展历程资料来源:政府网站,东北证券探索期(2007-2012),换电运营商成本压力过高:换电模式最早于2007年由BetterPlace首创,在此阶段换电模式处于探索期以小规模试点和技术验证为主,但是早期换电运营商面临巨大的运营资金压力,以BP为例,运营商需要承担整车、电池包以及换电站的建设费用,同时盈利困难,向用户收取首付款也使换电模式失去了价格优势。同时期,国家电网也与众泰汽车开展了换电合作,但是受早期新能源汽车市场低迷和换电设备昂贵等因素,国务院在2012至2020的新能源汽车产业规划中明确了充电为主要发展方向。图14:早期换电运营策略资料来源:《国外电动汽车战略及充换电业务发展现状》,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明11/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图15:公共充电桩保有量和新能源汽车销量资料来源:中国充电联盟,中汽协,东北证券沉淀期(2012-2020),新能源汽车增速远超充电桩:充电桩业务在这一时期迎来了飞速的发展,但随着市场规模的扩大,新能源汽车的年销量远超公共充电桩的保有量。目前我国新能源汽车的车桩比约为3:1,这一指标远低于《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020)》理想车桩比规划的1:1指标。充电桩的建设速度远低于新能源汽车销量,单一的充电模式难以满足新能源汽车未来的发展规划。公共充电桩利用率低,换电站纵向优势显现。据数据显示2021年我国主要城市的公共充电桩平均利用时间率仅为6.7%,充电桩属于横向发展,只增加充电桩数量无法有效解决充电难题,同时还面临城市土地资源稀缺等问题。而换电站属于纵向发展,只需提高换电效率即可实现单站服务周边上千辆电动汽车的日常需求。换电站在此阶段也完成了数次技术迭代,2020年底奥动4.0换电站上线,以每车一周一次换电频率计算,单站可解决约3000辆换电汽车的补能问题。因此,换电站模式有望打破城市端充电桩布局瓶颈。图16:2021年中国主要城市公共充电桩平均利用时间率资料来源:《2021年中国主要城市充电基础设施监测报告》,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明12/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度上升期(2020-至今),换电行业入局者增多:国务院2020年10月推出的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中明确鼓励了换电模式的应用,切入换电赛道的企业明显增多。主机厂方面,除了较早进入的北汽和蔚来,一汽、东风、吉利和福田汽车也陆续布局换电,其中吉利汽车和力帆科技合资成立换电品牌睿蓝汽车,2022年1-4月完成累计销量8326台;金融企业可以通过换电相关概念基金等金融产品,绕过技术壁垒进入换电领域;大型央企如国家电投等也在积极布局重卡换电运营,地方政府也为换电企业提供土地资源和政策优惠;动力电池厂,如宁德时代除了向主机厂直接供给电池包外还成立自己的换电运营品牌EVOGO,旨在打通换电行业产业链。换电站的集中统一模式也促进了动力电池的梯次回收利用,松下、光华科技和奥动新能源签署战略合作框架探索动力电池的全生命周期管理。图17:换电行业参与者图18:武汉蔚能运营结构图数据来源:电动汽车百人会,东北证券数据来源:武汉蔚能,东北证券电池银行出现,运营商资金压力骤减。2020年8月蔚来首创车电分离模式,同时成立了武汉蔚能电池资产管理公司。电池银行有效转移了车企和运营商的电池成本并与上游电池厂合作统一采购、集中回收达成良性循环。宁德时代锂回收率已超90%、三元关键金属回收率可达99.3%。目前蔚能电池资产管理规模超过6GWh,相比最初成立规模增长约150倍,目标2025年电池资产管理的规模将达到1000亿。除此之外,一汽东风也与三峡集团合作,拟在5年内将电池银行规模扩大到百亿。图19:电池银行商业模式资料来源:《动力电池全生命周期资产运营管理研究》,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明13/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度1.3.打通行业瓶颈,龙头布局加速1.3.1逐步打通制约瓶颈早期制约换电模式推广主要在以下几个方面:新能源汽车保有量不高造成的下游市场需求较小;换电标准不统一带来的兼容性难题;换电设备昂贵带来的成本问题。但是随着新能源市场的快速扩张、政策支持和上游制造商的技术迭代,这些制约瓶颈正在被一步步打通。新能源汽车保有量达到891万辆,4月新能源渗透率达25.3%。据数据显示,截止2022年一季度我国新能源汽车保有量达到891.5万量,较2015年增加约20倍。2022年4月,新能源汽车产销分别达到31.2万辆和29.9万辆,同比增长43.9%和44.6%,渗透率达到了25.3%。2021年我国新能源换电汽车的保有量约为25万辆,其中乘用车达到22.4万辆,在新能源乘用车中的渗透率约为3.1%。商用换电车辆的保有量在2.6万辆左右,对应市场渗透率约4.4%。以乘用车换电站1:150,商用车换电站1:60的常规配比来看,我们认为换电站设备目前处于供不应求的阶段,换电设备制造商将会优先受益。同时,我国重型车保有量超过800万辆且每年新增约100万辆,而现有的换电重卡规模仅2万余辆。换电重卡的增本和效率优势有助于打通商业B端的换电应用场景,短期内会迎来较大增长。图20:新能源汽车保有量资料来源:中汽协,东北证券国家政策推动换电标准统一。2021年4月工信部推出了换电行业内首个基础通用类国家标准《电动汽车换电安全要求》,对M1类换电电动汽车做出了安全技术指标,强化了换电汽车的机械强度、电气安全和环境适应性等。今年3月工信部出台了《2022年汽车标准化工作要点》进一步推动车载换电系统、换电通用平台和换电电池包等标准的制定。除此之外,中汽协也发布了《电动乘用车共享换电站建设规请务必阅读正文后的声明及说明14/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度范》对换电电池包通信协议、连接器技术要求、换电站选址等多个标准做出了规定。随着政策方向的变化,换电行业由沉寂期转入了上升期,今年1月十部委联合下发的《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》目标在矿场、港口、城市转运等场景因地制宜推广换电模式。健全完善的换电标准制定有助于加强各方统筹协调和兼容性。宁德时代换电站将适配全球80%已经上市以及未来3年即将上市的纯电车型;奥动新能源的卡扣式换电站对换电电池包不限制具体形状和电芯,只需要统一物理接口和规格就可以享受奥动新能源换电服务网络。统一换电标准为下游应用场景的拓展扫清障碍。图21:换电国家层面政策梳理资料来源:工信部,国务院,东北证券地方扶持力度加大,江苏抢先试点重卡换电标准。各地方政府目前对换电领域都出台了相应的扶持政策,发展方向由“充电为主”转变为“充换结合”,如海南省对换电出租和重卡等试点项目一次性给予200万元或400万元奖励;武汉市对2023年底前投建的换电站给予15%投资额奖励。今年三月江苏率先推出《江苏省新能源汽车充(换)电设施建设运营管理办法》打破了目前国内换电行业规划、建设、运营和监管无法规可依的就困境。并且在4月江苏省汽车行业协会组织审核通过了《江苏省纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范》团体标准,这一标准将有望成为全国首个重卡换电电池包标准。商用车换电标准或将迎来统一,打破阻碍有力推动了中游运营商的建设速度。图22:部分地方层面政策梳理请务必阅读正文后的声明及说明15/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度地方政策(换电相关)海南省《海南省新能源汽车换电模式试点方案》,对符合条件的出租车、中重型卡车等试点项目一次性给予200万元或400万元奖励,力争2022年全省累计推广换电模式新能源汽车5000辆。青海省《青海省“十四五”能源发展规划》,构建新能源汽车充电换电新商业模式,充分发挥充电调峰作用,到2025年需求侧响应能力达到最大用电负荷的3%。北京市《北京市电动汽车社会充换电设施运营补助暂行办法的通知》对于2023年前的换电站,以充换电设施的充电量为基准,结合对充换电站运营的考核评价等级,给予充换电设施投资建设企业一定的财政资金补助。评选充换电服务示范站,并加大补助支持。上海市《关于本市进一步推动充换电基础设施建设的实施意见》加快制定换电车型、换电设备、换电场站建设标准,打破换电技术跨品牌、应用壁垒,推动专用车辆和乘用车等主要应用领域形成统一的换电标准。深圳市《深圳市综合交通“十四五”规划》,开展全市综合能源补给站布局规划研究,重点提升高速公路服务区充换电、加气、加氢等综合服务能力。新疆省《关于进一步加快新能源汽车推广应用及产业发展的指导意见》建成投运不少于150个城市(城际)公共充换电站。到2025年,全区新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。武汉市《武汉市新能源汽车换电模式应用试点实施方案(2022-2023年)》到2023年底,全市累计推广换电新能源汽车18000辆,建成换电站100座,对2023年12月31日前建成投运的换电站给予15%实际投资额奖励。江苏省《江苏省新能源汽车充(换)电设施建设运营管理办法》全国首个省级新能源汽车充(换)电运营管理办法发布,首次对新能源汽车换电站选址依据、质量安全、运营规范、电池标准、车(站)互通互换、验收方法、安全监管等提出了明确要求资料来源:各地政府网站,东北证券换电站模块化设计,成本大幅降低。随着换电站网络的推广,快速部署能力和换电效率需求显著提升。下图以蔚来第二代换电站为例,它采用集装箱式站体并且无需土建的情况下即可换电站的建设,使换电站的位置可以根据需求进行灵活布置和扩展部署。相比第一代换电站,二代站占地面积由3个标准停车位提升为4个标准停车位大小,但是单日服务能力由原来的100次提升到312次,设备成本由300多万下降到150万左右,有效降低了换电网络的建设难度。图23:蔚来第二代换电站模块化设计资料来源:《基于专利分析的汽车换电站建设研究》,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明16/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度1.3.2龙头企业布局加速把握市场节奏,龙头企业入局换电。自2021年开始换电龙头企业的规划力度明显加大。原有龙头企业蔚来和奥动新能源也已发布了2025年的战略规划,蔚来2022年将完成1300座换电站建设,到2025年将其换电网络扩展到4000座;奥动新能源则目标2022年完成全国1000座换电站的建设并在2025年建成10000座换电站。除此之外,传统能源企业和电池厂商也把握机遇开始布局换电赛道。中石化在2021年分别与蔚来和奥动签署战略合作协议,依托自身3万余座加油站在2025年前协同布局5000座换电站建设;另一传统能源巨头中国石油也不甘落后,在2021年11月与蔚来合作的首座第二代换电站在陕西上线,表现了“清洁替代、战略接替、绿色转型”的改革决心;宁德时代作为头部电池厂商,目前其首批4座快换站已经在厦门落地,预计2022年底在厦门完成30座快换站,届时厦门岛每3公里半径内就有一座快换站。同时其巧克力换电块的月租金低至399元,进一步发挥其头部锂电的成本优势。图24:龙头企业布局规划资料来源:公开资料整理,东北证券政策助力与龙头入局合力将换电市场推至拐点。据我们统计仅龙头企业的2022年规划的换电建设量达到1500余座,已经超过2021年我国乘用车换电站保有量的1298座。国家政策的大力支持和地方政府的优惠政策正逐步将换电行业推至上市拐点。随着电池银行、车电分离等商业模式逐渐成熟,换电运营商的盈利模式日渐清晰,未来随着规模化布局将进一步降低成本,换电模式现已达到上升风口。请务必阅读正文后的声明及说明17/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图25:换电行业相关企业布局公司布局规划(换电相关)蔚来发布挪威战略计划,计划在2025年前完成国内4000座、国外1000座换电站的建设。奥动新能源2022年计划扩展至1000座站的全国规模,2025年建成10000座换电站,其卡扣式底盘换电技术对换电电池包不限制具体形状和电芯,提出“车-站-网”概念,进一步提高换电站盈利水平。协鑫能科计划2022年服务3-5万辆换电车辆,在2025年前建设换电站6000座。提出全域电动化物流补能解决平台,与多家物流平台签署战略合作框架。吉利2022年1月与力帆合资成立换电新品牌睿蓝汽车,吉利负责换电车型的研发而力帆科技负责充换电设施的布局,预计到2025年吉利将建成5000座换电站覆盖100个核心城市。宁德时代2022年1月发布EVOGO乐行换电进入换电领域,目标在3年内打造全球最大的换电网络,作为锂电头部企业,宁德时代正在逐步完成B端到C端的模式转变,打通上下游产业链,目标车型定价在12到18万元之间。国家电投目前换电重卡市场占有率超过50%,服务车辆超过7000台,其下游场景逐步扩展到矿场、船舶和港口,其业务覆盖宁波舟山港、天津港、上海港、山东日照港和辽宁营口港,完成了国内首艘内河换电集装箱船120TEU,现有重卡换电站百余座,目前已和协鑫能科达成战略合作关系青海国实2021年7月完成了侧换式重卡换电站的研发贵州金元计划“十四五”期间完成159座重卡换电站的建设,预计服务10257辆换电重卡能辉科技2022年2月完成了无轨智能重卡换电机器人小蚁的开发,可以完成25米内的精确定位科大智能工业智能化解决方案供应商,换电方面已经完成了自动化控制技术和充配电设备的自主研发,换电站整套方案已经迭代至五代,60秒内即可完成一次换电中石化依托其3万余座加油站,与奥动和蔚来合作,计划在2025年前完成5000座换电站建设。资料来源:公开资料整理,东北证券2.换电产业链及市场空间测算2.1.换电站成本构成换电站产品趋于标准化、定制化。这里我们以瀚川智能换电站为例进行拆分,目前其换电站产品在150万元到350万元之间,主要成本集中在机器人换电平台和电池周转仓分别约占成本的30%和20%。现有主流换电站外壳已经实现模块化采用分块结构设计。充配电系统约占总成本的15%,主要系站内的充配电装置和站控系统提供云平台服务管理。剩余15%的成本主要是站内消防和监控设施的安装。请务必阅读正文后的声明及说明18/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图26:换电站价值分布资料来源:瀚川智能投资者问答,东北证券AGV/RGV平台可实现无损升级。换电平台的约柔性化则其兼容性越强,同时成本也会上升。现有换电站产品只需更换AGV/RGV机器人就可以实现无损升级兼容更多的新车型。目前换电设备上游制造商中,博众精工制定了机器人领域国际标准1项,国家标准13项,行业标准4项在此领域具备较强竞争力;科大智能在AGV工业领域产线出货量居行业前三,为是国内少数拥有自主知识产权的机器人产品提供商和智能运维方案解决商,目前其换电站产品已迭代至第五代。换电站带动锂电需求增量,宁德时代包揽“高端”市场。换电车型不同于充电汽车,其车电比例大于1:1,换电站需要对电池进行冗余储备,带动了动力电池需求。工信部发布的2022年前4批新能源推荐车型中换电车型有78款,占比约9.74%。最新第四批60款新能源乘用车中,宁德时代配套电池16款占据第一且多为上汽、理想汽车等高端车型。商用车方面,根据GGII数据显示,2021年1-11月我国新能源重卡的装机电池约85%由宁德时代提供。图27:2022年新能源汽车推广应用推荐车型目录(前4批)资料来源:工信部,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明19/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度2.2.换电站产业链产业链分工明确,市场迎来快速增量。上游以设备制造商和动力电池供应商为主,主要代表为山东威达、科大智能、瀚川智能和博众精工,历经数次技术迭代各厂商均可提供成整套换电站设备;中游以换电运营商和电池银行为主,换电运营商联合主机厂、电池厂和设备制造商共同研发换电站和换电车型打通产业链并为下游客户提供换电服务;下游客户目前私家消费领域以蔚来为主并已经建立超过900座的换电网络,规模较大。商用B端以网约车、工程车和物流为主虽然目前规模较小,但其商业化性质在换电初期较易形成规模化,我们认为短期内换电行业的增长点在商用B端。图28:换电产业链资料来源:公开资料整理,东北证券上游制造商产能扩建加速,看好中下游市场需求。上游主要设备厂现有年产能都在1000套左右,其中瀚川智能和博众精工都在今年4月通过定增准备投入约7亿元用于换电站产能的扩建。瀚川智能预计2023、2024年的产能可达到5000套/年。产能扩建属于中长期规化,上游龙头的产能扩建肯定了中下游市场未来长期的需求增加。核心零部件自供率带动毛利率,快速交付能力或成主要竞争力。各家厂商的毛利率差异主要来源于核心零部件的自供率。目前瀚川智能换电站业务处于小批量试产阶段毛利率达到了44%,但是瀚川智能本身就能供给输送模组和取放模组等核心零部件,现阶段50%外采、50%自购带动了毛利率的提升。同样博众精工在核心零部件加解锁平台、码垛机和锁止连接组件上的生产能力为其带来了较高的毛利率。中下游市场的急剧扩张对上游快速交付能力提出要求,在不考虑备货情况下瀚川智能在2周内完成交付,具备较强竞争力。请务必阅读正文后的声明及说明20/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图29:主要换电设备制造商对比公司产品图片毛利率现有产能投资/产能扩建下游客户山东威达13.38%960套/年—蔚来、浙江加能瀚川智能43.99%1000套/年2022年4月通过定增拟投入7.24亿用于换电站产能扩建协鑫能科、宁德时代、特来电领充、顺加能等博众精工28%-32%充换电站2000+台/年(包括充电桩、乘用车换电站和商用车换电站)2022年4月,博众拟募集资金7.46亿用于锂电设备和新能源汽车充换电站等产能扩张蔚来、吉利、北汽、东风和宁德时代等科大智能—交货周期一般为3-4个月2021年4月募集1.2亿用于智能换电站产业化项目蔚来、时空电动、吉利等资料来源:各公司官网和2021年年报,东北证券中游换电运营竞争激烈,C端市场面临成本压力。换电运营商可分为三类-车企自营、第三方品牌换电和上游供应商自营。车企自营的运营商以服务自家车型为主;奥动新能源、伯坦科技等第三方品牌换电则选择和主机厂合作开发兼容车型,服务对象多为出租车和网约车型;宁德时代作为上游电池供应商布局换电运营带来更为激烈的价格竞争,其巧克力换电块月租金仅为399元而蔚来最低月租金达到了980元。现有各家运营商均可提供高效便捷的换电服务。目前C端市场规模最大,以车企自营运营商为主。目前蔚来已经初步建立其专属换电网络,在高端乘用车换电领域一骑绝尘。吉利也在今年发布了换电品牌睿蓝汽车进军换电领域。但是对于售价敏感的C端市场,换电市场仍处于发展期,高端车型推广有一定阻力。2021年蔚来净亏损达40亿元,早期运营市场需要巨大的设备投入,目前蔚来正在考虑发布3-5万美元的新品牌加快占领市场。请务必阅读正文后的声明及说明21/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图30:部分中游换电运营能力对比公司换电站/品牌分类换电能力(电池仓)主要服务对象成本/盈亏平衡兼容性蔚来NIO2.0换电站车企自营单日312次(13)C端约150万(不含电池)适配自家车型奥动新能源Aulton4.0换电站第三方品牌单次换电20秒(60)B端+C端3-4年盈亏平衡30款换电车型的匹配开发,后期统一物理接口和规格即可兼容伯坦科技撬装式第三代换电站第三方品牌单次5分钟B端-与8家车厂合作16款车型协鑫能科协鑫电港第三方品牌单日240次(26)B端乘用车(500.72万/5.14年)商用车(1015.14万/4.92年)一站兼容两种车型(后期通过更换RGV机器人无损升级)吉利易易换电车企自营单次60秒单日提供1000次(39)B端+C端200万(不含电池)GBRC专属换电架构2700mm-3100mm轴距全覆盖宁德时代时代电服上游供应商自营单次60秒(48)B端150万元-350万元(瀚川智能提供)巧克力换电块适配全球80%已经上市以及未来3年要上市的纯电车型资料来源:各公司公告和官方微信号,东北证券B端市场或成主要目标,较易形成规模化。最新进入换电运营赛道的协鑫能科和宁德时代都以B端为主要目标市场,换电模式降本增效的优势在初期投入就已经显现,对比传统新能源汽车,车电分离模式带来了电池成本的节约;对比燃油车,换电汽车具有能源成本优势,摆脱高油价带来的成本上升。根据协鑫能科的项目可行性分析报告显示,单个乘用车换电站的建设投资额为500.72万元,投资回收期(税后)为5.14年,单个商用车换电站的建设投资额为1,015.14万元,投资回收期(税后)为4.92年。商用车换电站虽然前期投入较高,但是商业应用场景的规模化优势使其具有更短的投资回收周期。相对于用户分散的C端市场,B端应用场景多集中于网约车和工地重卡,使用场所固定,运营商仅需针对性部署换电站就可以取得较高的设备利用率。换电站负载率23%/每天服务70车次时达到盈亏平衡。这里我们以蔚来第二代换电站为例进行盈利能力测算,蔚来二代站单日最高提供换电服务312车次,以设计寿命10年来计算平均每年的总成本约为65万元。目前蔚来换电单次收费价格为180元,以商业用电计算单次换电的税后利润约为25元,当换电站负载率达到23%的时候换电站可以达到盈亏平衡的状态,即每天服务70车次。以每车一周换电一次的频率计算,单个换电站周边约有500辆换电车型时可以覆盖成本。请务必阅读正文后的声明及说明22/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图31:单站盈利模型资料来源:蔚来官网,东北证券研究所测算下游乘用车占据主流,B端开始发力。目前我国换电车型保有量约25万辆,其中商用车2.6万辆左右,乘用车约22.4万辆,占比89.6%。乘用车方面,截止2022年4月蔚来累积生产超过20万辆,2021年交付91,429辆,占据市场龙头地位;商用车方面,2021年换电商用车销量在1万辆左右对应渗透率不足1%,其中国家电投已在全国30余各省区市建成换电站超过100座,落地运营换电重卡超过8000台,市场占有率处于行业领先水平。目前下游需求以C端高档乘用车为主,但是换电站投建存在周期性,多家物流公司、网约车平台以及地方工程企业已经与运营商签订了合作协议框架,我们认为短期B端的换电乘用车和商用车将迎来需求爆发。图32:2021年我国换电车型保有量图33:预计2025年换电运营市场数据来源:iResearch,东北证券数据来源:各公司官网,东北证券注:根据各运营商已有规划绘制请务必阅读正文后的声明及说明23/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图34:部分B端换电战略合作情况换电运营战略合作协议奥动新能源广东佳顺网约车正式签约,首批5000辆东风D60EV换电版在广州投运上汽乘用车预计2025年在上海完成300座换电站建设一汽红旗开启长春换电模式布局,三期共规划换电站120座康亿创新能源签署合作协议推动东莞和深圳网约车换电应用实践合肥新亚建立城市级合资合作伙伴关系,目标2025年建设60座换电站畅联国际物流签署战略合作框架协议推动物流换电模式应用国家电投中铝集团签署战略合作框架全球首辆充换电一体铝液运输车正式运营上汽红岩签署战略协议联合推广1000台矿山换电重卡协鑫能科东风风神推出E70换电版出租车,首批站点已经投放湖南衡阳快成物流三年内完成20万辆电动重卡置换,实现重卡模式规模化应用轻橙时代三年内30000台轻橙时代换电版乘用车销售和300座换电站建设十九冶集团三年内合作推广5000辆换电重卡地上铁租车签署战略合作协议在新能源汽车及配套充换电站领域深入合作远景动力与一汽共同设定三年内“百站万辆”战略合作目标DeepWay在2023年底前完成京沪高速1000辆换电重卡的换电网络布局峘能科技聚焦网约车在2022年联合推广8000台S50EV换电版,三年内推广30000台长久物流签署换电战略合作协议共建绿色物流网络同圣产投全力构建充换电站投资运营,力争5年内投放运营新能源汽车8000台吉利曹操出行通过睿蓝汽车签署中长期战略合作协议,聚焦B端运营市场宁德时代爱驰汽车签署EVOGO换电合作框架协议,2022Q4推出首款车型爱驰U5资料来源:各大公司官网,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明24/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度2.3.换电市场空间测算2025年乘用车换电设备市场空间可达520亿,电池市场规模可达416亿。目前蔚来第二代换电站占乘用车换电站的60%以上,这里我们以其电池仓容量13块和75度电池包计算,预计到2022年底国内换电领域动力电池市场规模约45亿元,2025年可达416亿元。由于换电设备价格存在差异,以瀚川智能150万-350万元成本范围和协鑫能科的项目可行性报告为例,单站的平均设备成本约为260万元,预计2022年我国乘用车换电设备市场规模达78亿,2025年可达520亿元。用电市场部分,我们以蔚来75度电池包550公里的CLTC综合续航里程计算,每公里耗电约为0.14千瓦时,车电分离模式换电成本约为1.5元每千瓦时,考虑到部分乘用车为出租车、网约车等运营车辆,平均年行驶里程约为10万,测得2022年乘用车换电领域用电规模约为47亿,到2025年增长到约730亿元,届时我国乘用车换电车型保有量可达到347万,对应渗透率约为30%,乘用车换电站需求量达到2.6万座。图35:乘用车换电站市场空间测算时间20212022E2023E2024E2025E换电车型销量(万辆)152550100150换电汽车保有量(万辆)22.447.497.4197.4347.4换电车型渗透率(%)3.10%5%10%22%30%换电站需求量(座)1298300090001840026000电池储备(kWh/站)10001500200020002000换电站建设单站设备成本(万/站)260260200200200市场规模(亿)33.7578.00180.00368.00520.00电池储备合计(GWh)1.304.5018.0036.8052.00电池市场规模电池市场单价(元/Wh)1.0610.950.90.8市场规模(亿)13.7645.00171.00331.20416.00平均售电价(元/kWh)1.51.51.51.51.5用电市场规模单位能耗(kWh/KM)0.140.140.140.140.14年行驶里程(万KM)1010101010市场规模(亿)47.0499.54204.54414.54729.54资料来源:蔚来,iResearch,瀚川智能,协鑫能科,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明25/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度2025年商用车换电设备市场空间可达450亿,电池市场规模可达944亿。以博众精工重卡换电站为例,充电仓有8个仓位其中7个用于储存备用电池,还有一个仓位用来置放换下来的缺电电池。据协鑫的项目可行性分析报告,重卡换电站的设备成本约为420万元。据统计,2022年1-3月新能源牵引车配套的动力电池中超九成容量在281-283kWh之间,这里我们以282kWh计算单站电池储备约为1974kWh。用电市场部分,我们以宁德和福田汽车合作的国内首个重卡商业化应用项目中每公里能耗1.2kWh计算。综上所述,预计到2022年我国商用车换电设备市场规模约为16.80亿元,电池规模约为112.90亿元,用电市场约为157.50亿元,到2025年分别上升至175亿、944亿和1507亿元,对应换电重卡保有量达到34万辆左右,渗透率约为5%。图36:商用车换电站市场空间测算时间2022E2023E2024E2025E换电车型销量(万辆)1.551015换电车型保有(万辆)3.58.518.533.5换电车型渗透率(%)1%3%4%5%换电站需求量(座)400250030005000电池储备(kWh/站)1974250030003500换电站建设单站建设成本(百万/站)420400380350市场规模(亿)16.8100114175电池储备合计(GWh)11.2931.7564.5118电池市场规模电池市场单价(元/Wh)10.950.90.8市场规模(亿)112.90301.63580.5944平均售电价1.51.51.51.5用电市场规模单位能耗(kWh/KM)1.21.21.21.2年行驶里程(万KM)25252525市场规模(亿)157.5382.5832.51507.5资料来源:电车资源,宁德时代,协鑫能科,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明26/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度3.相关标的3.1.瀚川智能:配套宁德时代、协鑫能科,上游设备制造优势显现公司是一站式智能制造装备整体解决方案供应商,2019年在科创版首批上市,为汽车、新领域等用户提供核心零部件、自动化装备和工业软件整体解决方案,业务覆盖全球20多个国家。公司2020年开始产品战略转型,2021年进入充换电站领域。今年4月瀚川首批交付宁德时代的4座快换站在厦门正式启用,软件方面由全资子公司瀚码技术负责匹配开发,目前换电领域的客户有宁德时代、协鑫能科、阳光铭岛、蓝谷智慧能源、特来电领充、顺加能等。图37:瀚川智能发展历程资料来源:瀚川智能官网,东北证券与协鑫能科、吉利签署销售合同,多地部署产能规避疫情风险。今年4月公司披露了与协鑫能科的重大销售框架合同,采购约6.79亿元的乘用车和商用车换电站;5月与吉利下属的阳光铭岛签订了商用车换电站销售合同,选择公司作为其指定商用车换电站及相关核心零部件供应商。公司目前在苏州、赣州和深圳均设有制造基地共计12.7万平方米,受苏州疫情影响部分订单出现延迟交付等情况,但是公司的多元布局产能,使公司面对未来疫情具备一定的抗风险能力。公司产品的竞争力主要来源于快速交付能力和设备的先进性。在不考虑备货的情况下,公司的交付周期可以压缩到15天,有利于中游运营商快速建成换电网络,抢占市场先机;公司在2020年和2021年的研发费用投入均超过8%,目前拥有发明专利13项、实用新型专利214项,具备雄厚的智能装备制造技术,能够持续为用户提供先进高效的换电站产品,满足不同客户的需求如高寒、沿海和高海拔等地区均可提供成熟解决方案。请务必阅读正文后的声明及说明27/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图38:瀚川智能新能源业务发展规划资料来源:瀚川智能官网,东北证券“1+N”战略规划,在手订单20.23亿元。“1”是指主航道新能源汽车电动化、智能化,“N”是指探索性新业务。2021年公司的战略目标由原来的汽车板块调整至新能源三电和热管理系统,进一步深耕新能源汽车主航道,并将新能源业务细分为汽车BU、电池设备BU和充换电BU三个板块。2021年充换电BU首次实现营收854.25万元,毛利率43.99%占比约1%,主要系换电站产品模块化,公司通过自主研发核心零部件并设计最小采购单元和装配单元有效降低成本,同时可以满足客户的定制需求。公司换电站产品实现A00-C级主流车型的兼容换电,目标客户实现了主机厂、运营商和电池厂的全面突破。截止公司2021年年报,公司在手订单总额约20.23亿元,其中充换电业务订单达到9.12亿元,占比45.08%。相比之下,汽车BU和电池设备BU营收约充换电BU的99倍但在手订单仅占54.92%。同时,公司投资7.24亿扩建产能,到2023、2024年产能达到5000套,我们预计2022年瀚川智能在换电业务上将会迎来较大增幅。图39:2021年公司新能源板块收入划分图40:在手订单情况(亿元)数据来源:瀚川智能,东北证券数据来源:瀚川智能,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明28/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度3.2.协鑫能科:清洁能源商供应商,打造全域物流电动化补能方案公司专注于清洁能源项目,业务覆盖风力发电、垃圾发电和热电联产等。2021年煤炭、天然气等燃料价格持续上涨,公司加大风力发电开发力度同时垃圾处理量实现同比增长56.36%。2021年3月31日,公司发布了移动能源转型战略,携手中金资本成立碳中和产业基金正式切入换电赛道。2021年5月变更主营业务范围,新增新能源汽车换电业务,年内完成6座换电站的建设并与吉利、福田、三一、货拉拉以及宁德时代等知名企业达成合作关系,重点发力出租、网约和重卡等商用场景。图41:协鑫能科营业收入(亿元)图42:协鑫能科归母净利润(亿元)数据来源:Wind,东北证券数据来源:Wind,东北证券清洁能源与换电业务形成协同效应,积极布局上游锂矿资源。截止2021年底公司并网装机容量达到3777.44MW,其中清洁能源装机占比91.21%。大规模的清洁绿电供应使公司在移动换电领域具备成本优势,同时换电站退役的动力电池还能进行梯次利用。打造低成本储能站。公司还积极布局了上游的锂矿资源,并与贵阳产控达成了电池银行合作实现了动力电池全生命周期利用,大大节约了公司在换电领域的能源成本。图43:协鑫能科并网装机容量占比资料来源:协鑫能科2021年年报,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明29/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图44:协鑫能科发展规划资料来源:协鑫能科,东北证券提出全域电动化物流补能解决方案,预计今年形成服务3万辆能力的换电网络。公司换电业务主要分为三个发展方向,轻重卡方面与各大主机厂和工程机械头部如东风、吉利、三一和徐工达成商用车换电站合作项目,经测算单车每年节约能源成本约13.8万元,司机收入提高33%左右;出租车、网约车方面也与轻橙时代、峘能科技达成合作;物流平台方面,与长久物流、快成物流等合作,目标打造全域电动化物流补能解决方案,进一步在商业端推广换电模式。除此之外,在高速公路和矿区等其它应用场景实现了客户突破。公司预计2022年第二至第四季度分别完成50座、100座和150座换电站建设,形成能够服务3万辆换电汽车的移动能源网络。公司目标到2025年完成5000至6000座换电站建设为50万辆换电汽车提共换电服务。图45:2021年我国换电车型保有量图46:预计2022年换电站建设进度数据来源:协鑫电港,东北证券数据来源:协鑫能科,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明30/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度3.3.山东威达:协同蔚来布局欧洲,换电产品大规模应用公司是钻夹头行业龙头企业,并逐步将业务拓展至智能装备制造,其换电业务由控股孙公司昆山斯沃普负责,2017年与蔚来合作研发一代站,2021年3月第二代换电站正式投放运营并于4月开始量产投放欧洲。得益于第二代换电站的量产,2021年公司新能源汽车换电站业务实现7.86亿元营收,实现几何式增长。换电站产品毛利率为13.38%落后于竞争对手,主要系原材料价格上涨和采购零部件成本等原因,公司目前正通过优化供应链、适当调整销售价格以及集约化采购等方式降低成本。图47:公司2021年营收构成图48:新能源汽车换电站业务收入(万元)数据来源:山东威达2021年年报,东北证券数据来源:山东威达2021年年报,东北证券绑定蔚来,下游产品快速推广。昆山斯沃普作为蔚来第二代换电站整套设备供应商,2022年蔚来目标达成1300座换电站布局,我们预计今年新能源汽车换电站业务收入将保持在较高水平,并且出资入股了武汉蔚能电池银行,持股比例8.18%。目前公司换电站市场占有率较高,同时正在为浙江加能开发新型换电站,在换电领域具备先发优势,随着换电车型渗透率上升,公司盈利能力有望进一步得到提高。图49:昆山斯沃普股权结构图50:山东威达换电业务时间轴数据来源:Wind,东北证券数据来源:山东威达,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明31/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图51:蔚来第二代换电站流程图资料来源:蔚来官网,东北证券3.4.博众精工:前瞻布局换电,核心零部件优势显现公司主要从事工业装备制造系统集成,为智能工厂整体解决方案供应商。公司在2018年就为蔚来生产过换电站,2018年完成对蔚来换电业务销售额21,045.26万元。目前定制型换电站产品已迭代3代,自研型换电站产品迭代6代,客户也从蔚来拓展到了北汽蓝谷、吉利汽车、宁德时代、协鑫能科和东风等。目前公司已拥有超过275件换电相关专利,并且主导设计全球首座重卡换电站和矿卡换电站,成功在上游换电制造领域形成核心竞争力。图52:博众精工营业收入(亿元)图53:博众精双仓式双仓智能充换电站数据来源:Wind,东北证券数据来源:博众精工官网,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明32/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度图54:博众精工充换电站核心零部件产品资料来源:博众精工官网,东北证券核心零部件供应,产能快速扩建。公司具备码垛机、加解锁平台、电池包换电连接器以及锁止连接组件等多项核心零部件的生产能力。目前公司吴江经济开发区的博众充换电站产业园年产能2000+台,产品覆盖直流、交流充电桩、乘用车换电站和商用车换电站。同时今年4月公司申请定增并准备投资7.46亿元用于新能源汽车充换电站的产能扩建。博众精工作为上游制造的龙头之一,拥有多款成熟整套换电方案,并且本身在工业机器人领域、核心零部件等关键技术壁垒进行了前瞻布局,公司的小型化、模块化换电站将具备较强的竞争力,与主机厂、第三方换电运营以及头部电池厂均有合作。随着疫情的缓和以及上游产能的增加,换电业务有望成为公司新的收入爆发点。图55:博众精工换电站资料来源:博众精工官网,东北证券请务必阅读正文后的声明及说明33/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度4.风险提示风险提示:换电车辆推广不及预期;换电站速度建设不及预期请务必阅读正文后的声明及说明34/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度研究团队简介:[Table_Introduction]刘军:华中科技大学动力机械/会计学专业毕业,现任东北证券机械行业首席分析师。有多年的工程机械与重卡行业相关实业经验,曾任长江证券研究所行业研究员,2010年以来具有10年证券研究从业经历。许光坦:上海交通大学硕士,南京航空航天大学本科,2021年加入东北证券,从事机械行业研究工作。重要声明本报告由东北证券股份有限公司(以下称“本公司”)制作并仅向本公司客户发布,本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断,不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,在任何情况下,我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易,并在法律许可的情况下不进行披露;可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的,须在本公司允许的范围内使用,并注明本报告的发布人和发布日期,提示使用本报告的风险。若本公司客户(以下称“该客户”)向第三方发送本报告,则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意,本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则,所采用数据、资料的来源合法合规,文字阐述反映了作者的真实观点,报告结论未受任何第三方的授意或影响,特此声明。投资评级说明股票投资评级说明买入未来6个月内,股价涨幅超越市场基准15%以上。投资评级中所涉及的市场基准:A股市场以沪深300指数为市场基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为市场基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普500指数为市场基准。增持未来6个月内,股价涨幅超越市场基准5%至15%之间。中性未来6个月内,股价涨幅介于市场基准-5%至5%之间。减持未来6个月内,股价涨幅落后市场基准5%至15%之间。卖出未来6个月内,股价涨幅落后市场基准15%以上。行业投资评级说明优于大势未来6个月内,行业指数的收益超越市场基准。同步大势未来6个月内,行业指数的收益与市场基准持平。落后大势未来6个月内,行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明35/35[Table_PageTop]机械设备/行业深度[Table_Sales]东北证券股份有限公司网址:http://www.nesc.cn电话:400-600-0686地址邮编中国吉林省长春市生态大街6666号130119中国北京市西城区锦什坊街28号恒奥中心D座100033中国上海市浦东新区杨高南路799号200127中国深圳市福田区福中三路1006号诺德中心34D518038中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西122号之二星辉中心15楼510630机构销售联系方式姓名办公电话手机邮箱公募销售华东地区机构销售阮敏(总监)021-6100198613636606340ruanmin@nesc.cn吴肖寅021-6100180317717370432wuxiaoyin@nesc.cn齐健021-6100196518221628116qijian@nesc.cn李瑞暄021-6100180218801903156lirx@nesc.cn周嘉茜021-6100182718516728369zhoujq@nesc.cn周之斌021-6100207318054655039zhouzb@nesc.cn陈梓佳021-6100188719512360962chen_zj@nesc.cn孙乔容若021-6100198619921892769sunqrr@nesc.cn屠诚021-6100198613120615210tucheng@nesc.cn康杭021-6100198618815275517kangh@nesc.cn丁园021-6100198619514638854dingyuan@nesc.cn华北地区机构销售李航(总监)010-5803455318515018255lihang@nesc.cn殷璐璐010-5803455718501954588yinlulu@nesc.cn温中朝010-5803455513701194494wenzc@nesc.cn曾彦戈010-5803456318501944669zengyg@nesc.cn王动010-5803455518514201710wang_dong@nesc.cn吕奕伟010-5803455315533699982lvyw@nesc.com孙伟豪010-5803455318811582591sunwh@nesc.cn闫琳010-5803455517862705380yanlin@nesc.cn陈思010-5803455318388039903chen_si@nesc.cn徐鹏程010-5803455318210496816xupc@nesc.cn张煜苑010-5803455313701150680zhangyy2@nesc.cn华南地区机构销售刘璇(总监)0755-3397586513760273833liu_xuan@nesc.cn刘曼0755-3397586515989508876liuman@nesc.cn王泉0755-3397586518516772531wangquan@nesc.cn王谷雨0755-3397586513641400353wanggy@nesc.cn张瀚波0755-3397586515906062728zhang_hb@nesc.cn邓璐璘0755-3397586515828528907dengll@nesc.cn戴智睿0755-3397586515503411110daizr@nesc.cn王熙然0755-3397586513266512936wangxr_7561@nesc.cn阳晶晶0755-3397586518565707197yang_jj@nesc.cn张楠淇0755-3397586513823218716zhangnq@nesc.cn王若舟0755-3397586517720152425wangrz@nesc.cn非公募销售华东地区机构销售李茵茵(总监)021-6100215118616369028liyinyin@nesc.cn杜嘉琛021-6100213615618139803dujiachen@nesc.cn王天鸽021-6100215219512216027wangtg@nesc.cn王家豪021-6100213518258963370wangjiahao@nesc.cn白梅柯021-2036122918717982570baimk@nesc.cn刘刚021-6100215118817570273liugang@nesc.cn曹李阳021-6100215113506279099caoly@nesc.cn曲林峰021-6100215118717828970qulf@nesc.cn

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