2021年中国换电站发展趋势分析,需明确电池标准化,构建产业闭环
⼀、换电产业整体概述
1、定义与对⽐情况
换电模式具备降低购车成本、提⾼补能效率两⼤优势。相⽐充电模式,换电时间能够压缩⾄5分钟以内,极⼤程度提⾼效率;车电分离后新能源汽车可除去电池费⽤由⾼价转为平价降低成本;此外换电过程中还能更好利⽤峰⾕电价差降低电费;换电站对电池进⾏集中监测能够延长电池寿命。换电模式痛点在于重资产、电池标准化程度低、车企配合难度⼤。以往换电的痛点主要包括换电站建设前期投⼊⾼,融资需求较⼤,同时换电电池的标准化程度低,难以开放使⽤形成规模效应,导致技术的应⽤推⼴存在难度,需要车企和电池企业之间加强配合。
2、发展历程
回顾换电政策发展,2011年国家电⽹⼯作会议上就曾确定“换电为主、插充为辅、集中充电、统⼀配送”的新能源汽车基
回顾换电政策发展,2011年国家电⽹⼯作会议上就曾确定“换电为主、插充为辅、集中充电、统⼀配送”的新能源汽车基本运营模式,⽽2013-2014年由于新能源汽车数量不⾜、换电⽣态尚未建⽴等原因被搁置。2019年6⽉,国家发改委、⽣态环境部和商务部重新提及推⼴新能源汽车电池租赁等车电分离消费⽅式,⿎励企业研制充换电结合的新能源汽车产品。2020年4⽉,《关于调整完善新能源汽车补贴政策的通知》明确⽀持“车电分离”等新型商业模式发展。2021年4⽉,⾸个国家标准《电动车换电安全要求》发布,2021年11⽉起实施。2021年下半年,⼯信部与能源局开展新能源汽车换电模式应⽤试点⼯作。随着⾏业政策推动逐步完善与发展,我国换电⾏业前景⼴阔。
中国换电⾏业相关政策发展历程
3、车电分离模式
中华电动汽车网车电分离为换电模式重要体现形式。⾃换电模式⾸次被写⼊政府⼯作报告,其也成为作为国家层⾯推动的新能源汽车加电模式,⾏业积极探索车电分离、换电站建设、电池银⾏等产业创新模式。“车电分离”是实现锂离⼦动⼒电池梯次利⽤的商业运营模式基础,有利于⼤幅提升电池利⽤率以及降低⽤户购车成本,本质上依托于换电模式。
车电分离模式⽰意图
4、换电形式
换电实现形式之⼀。根据换电时接触与导⽅式的不同,可以将换电形式分为对插式换电、端⾯式换电。
垂直对插式换电与端⾯式换电⾃动化程度较⾼被⼴泛使⽤。对插式换电:车⾝与电池的插件导向孔、导向轴对插进⾏导向与定位,从⽽实现电池与车辆的连接。换电时根据车⾝运⾏⽅向与电池进⾏⽅向关系的不同,对插式换电可进⼀步分为垂直对插式换电、平⾏对插式换电。端⾯式换电:端⾯式换电实现过程与对插式换电类似,电池安装于底盘,但换电是由插件接触⾯定位,⾮导向的轴孔。
注:图中,1:车⾝;2:电池安装位置;3:电池;4:换电机构
⼆、换电站产业链整体驱动
1、换电站⽰意图
换电站是换电模式的主要⽅式,⽽换电模式主要指通过集中型充电站对⼤量电池进⾏集中存储、集中充电、统⼀配送,再于电池配送站内对电动车提供电池更换服务,换电站具备时间较短,可回收梯次利⽤等优势。
换电站⽰意图
2、整体架构
就换电站产业链整体架构⽽⾔,上游是电池企业和换电设备⽣产商,分别负责提供对应应⽤范围的动⼒电池和换电站设备;中游是换电站建设和运营商,负责换电站的搭建和运营,⾯向市场提供换电服务;下游是公共领域和私家领域的新能源电动车⽤户,通过换电站进⾏换电及消费。
换电站产业链整体架构
其中,设备⽣产商、动⼒电池企业和换电运营商是换电模式产业链最主要的三个环节,涉及的细分领域和相关标的公司较多,主要包括宁德时代、⼭东威达、奥动新能源等。
3、下游驱动
新能源汽车保有量快速增长,刺激换电站产业快速发展。根据公安部交管局数据显⽰,2015-2020我国新能源汽车保有量逐年增长,随着新能源汽车补贴下⾏,增速有所下降,但保有量增速整体仍较⾼,2020年保有量达492万辆,同⽐2019年增长29.1%。2021年以来,新能源汽车销量连创新⾼,预
计2021年保有量将⼤幅度增长。
三、换电站市场现状
1、保有量
随着新能源电动汽车⾏业快速增长,我国电动汽车换电站建设如⽕如荼。数据显⽰,2020年末我国拥有新能源汽车换电站555座,相较于上⼀年新增约250座,同⽐增长82%。截⽌2021年6⽉末我国换电站达716座。
2、地区分布
就我国换电站地区分布⽽⾔,主要分布在北京、⼴东、浙江、江苏和上海等国内经济发达的沿海或中⼼城市。其中北京作为新能源汽车⽣产的主要省份(占⽐27.76%)排名第⼀,占⽐全国换电站的30.87%,远⾼于排名第⼆的⼴东省。未来换电站将持续普及,新⼀线城市、⼆线城市仍有庞⼤的下沉市场空间。
注:数据截⽌2021年6⽉
3、成本结构
换电站成本⾼昂,是制约⾏业发展的主要因素之⼀。就换电站运营成本结构占⽐分布情况⽽⾔,主要成本来源初始设备投资、运维成本和⼟地成本等。根据蔚来公司官⽹数据显⽰,初始设备投资和⼟地成本占⽐皆超四成,为建设运营换电站关键成本。未来随着政策补贴得逐步完善和相关技术的逐步成熟,成本有较⼤的压缩空间,届时或将进⼀步驱动⾏业发展。
相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国电动汽车充换电站⾏业投资分析及发展战略咨询报告》;
4、换电汽车数量
从我故意可⽀持换电的新能源汽车数量来看,截⾄2021年5⽉中旬,国家平台中接⼊的电池快换车辆数为15.59万辆,⽐2019年增长超过30%,其中私⼈乘⽤车约7.88万辆,占到总数的近⼀半。