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新能源车的另一条路线是什么?

作者:塑托邦 2023-04-17   阅读:171117

自电动汽车出现以来,就出现了两种截然不同的补能模式——充电与换电。

但是,在发展过程中,两种补能模式却迎来了截然不同的命运。车机厂商从成本、技术角度综合考虑,纷纷选择了快充的道路;而目前唯一选择换电模式的国内主流厂商,仅有蔚来一家,而其也曾坦言称,换电模式本身是持续亏损的业务,而维持该模式运转则是为了提高车主的出行体验。

那么,换电模式真的是新能源汽车的“无底洞”吗?真的没有哪个细分市场能承接该技术路线吗?

事实上,没有哪一种技术是面面俱到,也没有哪一种技术是一无是处,其“危”与“机”都藏在了细节当中。

在乘用车市场发展受阻之后,换电模式正在新能源重卡市场迎来迅速爆发,渗透率从2020年0.2%提升至2022年3.7%,换电模式最大的难题——标准难以统一,也在行业联盟的推动下,在换电重卡领域中逐渐得到解决。

而在众多封闭场景,如钢厂、电厂、矿区、港口及短途倒运场景中,换电重卡也凭借其低廉、快速补能的优势,体现出了远超于柴油重卡的经济性。

此外,柴油重卡以仅为3%的整车保有率,却占据了40%左右的二氧化碳排放量,这也意味着重卡减碳空间远高于乘用车,在2030计划的推动下,重卡减碳势在必行。

也正是在行业端、市场端与政策端的共同推进下,换电模式成为了重卡行业转型发展的又一方向。

本文将通过分析和研究换电重卡的三个问题

1、换电重卡产业链与产业链上的相关企业;

2、复盘换电重卡渗透率激增的相关逻辑与发展推手;

3、我国换电重卡的发展逻辑与现状。


换电重卡产业链

换电重卡产业链主要包括上游、中游、下游三个层级的厂商与运营者。

其产业链上游主要为三电系统、换电站设备供应商和电力供应商。

其中三电系统分别提供重卡的电机、电控、电池,代表厂商分别有绿控传动、蓝海华腾、宁德时代等企业;而换电站设备供应商的主要代表则为山东威达、科大智能等企业。

中游则主要由各类换电运营商与整车厂商组成。

其中,换电运营商也有着三类企业:一类是从电池延伸入局的企业,如特斯拉、宁德时代与国轩高科;另一类则为车机类运营商,代表企业有蔚来、吉利等;而最后一类则是生来专职于新能源充换电服务的企业,如协鑫能科、科大智能等。

而在整车厂商中,也分为三类企业:一类是以解放、东风为代表的大型综合汽车集团;另外一类则是重卡“旧势力”,包括斯太尔系演化出的三巨头;而第三类则是借助工程机械、搅拌车起家的汉马、徐工。

下游主要就是重卡车队等车队运营方。

而在整个产业链中,换电站运营向上绑定电池厂商、车企,共同推进多车型标准化问题的解决;向下绑定B端客户确定投放计划,提高运营效率;此外,在车电分离模式下,还可通过电池资产银行持有电池资产,进入储能等领域。

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资料来源:奥动新能源官网、协鑫能科公司公告、开源证券研究所

所以,换电站运营是全产业链的最核心环节,也是竞争最激烈的地方。


众多黑马企业隐现

在上游的三电系统、中游的换电运营商与整车厂商中,都出现了领跑自身所处赛道的佼佼者。

在三电系统中,换电模式意味着“车电”分离,推高了电池的需求,而重卡电池的供应商宁德时代占据了市场近九成的份额,但换电带来的利好仅为电池数量的增加,而且对于宁德时代的体量来说,并没有多大实质性的帮助。

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资料来源:电动卡车观察,民生证券研究院

但在电机与电控设备中,却蕴藏着巨大的新机遇:电机作为电动重卡电驱系统的重要部件之一,呈现出强劲的发展势头;而电控系统作为电驱总成的核心,各企业间的技术实力差距却十分巨大,单车价值量极高。

也正是在技术的参差不齐与市场的加速发展的共同推动下,众多电机电控设备企业在几年内快速崭露头角。

其中,蓝海华腾以雄厚的技术优势与多年深耕商用车领域的经验,成为了快速发展的三电企业之一。

蓝海华腾成立于2006年,并在2016年成功于创业板上市,在新能源汽车行业深耕多年,具备雄厚技术优势。

其新能源汽车驱动产品主要为电动汽车电机控制器。目前产品已广泛应用于新能源商用车、新能源乘用车、新能源物流车、混合动力汽车、氢能源汽车领域,产品电压等级涵盖 200V、400V、690V、1140V,产品功率范围覆盖0.4kW~3000kW,可满足各类高、中、低端市场的应用需求,且主要系列产品已通过CE认证,未来增长可期。

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蓝海华腾五合一控制器 资料来源:公司官网

同时,公司还持续加大研发投入,依靠核心竞争优势更好抢占市场先机。采取了矩阵式研发管理和集成产品开发模式,将汽车电子、软硬件等部门组合形成全链条研发体系,高效研发。同时还与研究机构、高校和企业共同设立了多个研究中心与创新实验室,目前处于世界前列。

在投资者交流会中,公司表示,目前已经与众多下游客户建立起了良好的关系,与金龙汽车集团、北京理工华创、华菱星马、陕汽集团、三一重工、中联重科、开沃重工、徐工集团、特百佳动力、法士特、绿控传动、安凯客车、北汽福田、东风小康等多家客户达成稳定合作关系

此外,公司还剔除了增长乏力的造纸机业务,将子公司蓝海永辰“踢”出业务矩阵,为企业后续在电控赛道的发展卸下了沉重的包袱。

而在重卡领域之外,公司还持续跟踪工程机械领域的机会,并推出了专门的工程机械车配套电控设备,有望成为公司又一增长曲线。

而在上游三电设备之外,中游换电站运营因其承上启下,链接上下游各环节的特殊地位,也成为了真正的“兵家必争之地”。

但是,换电站运营作为一个天然重资产的领域,有着极高的进入壁垒,同时也是业内玩家能“搏杀出线”的重要指标:

首先,目前的换电标准还未完全统一,换电站需要匹配更多车型。车型的适配是提供换电服务的基础,更多的匹配车型,也就意味着更广的客户来源。尤其是在中长期渗透场景中,线路不再封闭,彼时车型兼容越多的换电站将越容易从赛道中杀出。

次之,换电站运营需要极强的资金支持。重卡的换电站初始投资额起步便为千万级别,而在车电分离模式下,初始投资额甚至达到了2300万元。此外日常运营、电池维护,都是一笔不小的开销,而若想要拓展进入储能领域,投资额便需要继续增加。

最后,换电站运营还考验着一家企业全产业链的协同能力。换电站运营商如果在产业链其他环节有足够的影响力,便能在推行标准化的过程中拥有“话事权”,与上游的电池厂与中游的整车厂共同推进标准化的研发。而在未来,只有具备一定技术、拥有多方资源及整合能力的企业才能从中游换电站运营的关键之战中胜出。

三大门槛,限制了入场玩家人数,但也变相为一些能满足三项标准的企业提供了竞争力,其中,协鑫能科背靠协鑫集团,成功从竞争中脱颖而出。

协鑫能科是协鑫集团控股的上市公司之一,于2019年成功上市。主要业务包括协鑫电港(换电服务)、电力交易、清洁能源电站、储能、配电网络等。公司换电站产品聚焦重卡、轻卡、出租车、网约车等下游B端客户,目前正重点拓展钢厂、煤矿、电厂等应用场景。

公司的换电重卡布局则是自2021年与吉利达成战略合作开始,同年11月,公司首个重卡换电项目在江苏徐州投运。而在2022年,公司多座换电站落地钢厂、城建、矿山等多个场景,并且其背靠协鑫集团,有着丰厚的财力背景,同时还能为公司在行业标准制定上提供帮助。

而在最近与协鑫能科相关人员的接触中,对方表示能科做换电站是有很大的优势的,因为公司早在布局之前就已经和众多车企达成了合作,而在下游车队运营方面,公司会与每个地区前三甚至前五的车队进行合作。

此外,协鑫能科在长三角、珠三角还有四十多个发电厂、二十多个售电公司,且拥有所需资质,可以与换电站打通,进行储能、电池银行等业务的连接,让协鑫能科的换电站业务成本低于同业玩家。

总的来说,协鑫能科通过与整车制造厂商达成合作的方法,尽可能地匹配了多的重卡换电车型;也背靠集团,获得了大量的财力支持;还与集团内产业链上下的企业完成了联通,拥有了更强的竞争优势,隐隐有黑马之势。


三大因素推动,换电重卡加速

在谈过换电重卡产业链的基本状况与产业链上最重要两大环节上的优秀玩家后,再回过头来看整个行业的发展,便十分清晰明了了。

总的来说,换电重卡的发展,主要受到了政策向、经济向与自身发展向三大方向的推力。

首先,政策的加码,是重卡掀起换电潮流的最大推手。

2021年底,为了推动换电重卡快速发展,工信部启动新能源汽车换电模式应用试点工作,明确将四川宜宾、河北唐山、内蒙古包头纳入为重卡特色类试点城市。

2023年,八部门联合发布文件,重点推动公共区域车辆全面电动化,有利于特定场景的 车辆电动化转型。截止目前,全国已有 20 多个省、市、地区都已经参与推广换电重卡,并且经过各地近2年的运营,已经积累了换电重卡运营的实战经验,有利于进一步加大推广换电重卡的信心。

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资料来源:中物联公路货运分会,中国政府网,工信部,民生证券研究院

在发布相关文件外,地方也有额外对新能源重卡和换电站的补贴政策。

除国家层面的新能源汽车购置税与购置补贴外,四川、广西、内蒙、重庆等多地均有发布专门针对换电重卡或换电重卡换电站进行补贴的相关政策。如四川对换电重卡给予额外300元/度电的购置补贴,重庆、山东、内蒙古、北京等地则对换电站运营商进行一次性补助。

而在与相关专家的交流中,对方也表示,双碳目标临近,时间节点十分紧急,各地为实现双碳目标任务重点推动换电重卡的落地。

而最重要的则是换电技术的统一标准或即将出台。

面对用户的需求,各地都在加速重卡换电标准的制定:2022 年江苏省加速重卡换电标准的统一步伐,而北方的包头市也在中国汽车工业协会组织、一汽解放汽车有限公司的帮助下审定通过了多项换电重卡标准。并且行业的规范性、标准性,也在行业联盟与政府的共同努力下,逐渐变得统一起来。

次之,成本的反超,让换电重卡逐渐由“政策驱动”转向“商业模式驱动”。

抛开补贴,单纯计算能源价格,换电重卡经济性已经力压柴油重卡。

在假设柴油价格为7.61元/L、换电服务费1.1元/kwh下,换电重卡初始购置成本较燃油重卡高 84%,但每年能源支出较燃油费用降低 39%,假设使用年限为5年,则换电重卡较燃油重卡全生命周期成本降低近16%。

如果考虑到未来电池成本的下降以及随之带来的电池租赁成本下降,若电池成本与电池租赁费用均下降10%,则换电重卡全生命周期降本幅度还将提升1.5pct。

而在悲观情境下,假设柴油价格降至5.5元/L,换电重卡仍有经济性,购买电池模式下的生命周期总成本降本幅度也有6%。也就是说,单纯从经济性考虑,当前换电重卡已经成为车队的是首选。

此外,碳交易带来的利润也不可忽视。

在与一位业内专家的交流中,对方也向我们测算了换电重卡在碳交易方面能带来的利润:每升柴油产生二氧化碳 2.63千克,30台车一年的油耗是129.6万升,一年产生的二氧化碳量就是3408吨,碳交易价格是55到75元/吨,按最低值55来算,就是 3408*55=18.7 万元,可以通过碳交易所直接变现,可以公对公、公对私卖,也可以挂在平台上交易。

而在未来换电站的普及后,换电重卡将不再局限于封闭场景,而是进入开放的公路。彼时,伴随着行驶里程的增加,换电重卡的经济性将更加凸显,在乐观状态下的全生命周期中,甚至有望比柴油重卡降本50%。

最后,在经济性显露之时,重卡与换电模式天然契合的属性,也推动了换电重卡的快速发展。

换电模式的重卡应用场景十分多元化,可以有效解决封闭场景下的续航里程问题,在港口、矿山、钢厂、城市渣土等短途运输的目标市场推广潜力巨大。

在港口、钢厂、煤矿等具有作业区域不固定但路线固定的封闭场景中,往往有着定点、高频、运输效率高的要求。对比燃油重卡车辆常处于怠速或低速状态,发动机热效率低、燃油经济性差、污染水平高。而换电重卡一方面能够有效降低运输成本,另一方面能够实现能源的快速补给,符合短高快的封闭应用场景。

而在城市渣土运输、公铁接驳运输、煤矿到电厂短途运输等短倒运输场景中,往往有着路线固定、单程距离近的特征。换电重卡完全可以实现单程或往返更换1块电池,保障运输效率,实现对燃油重卡的替代。

而在高速公路运输的长途运输场景中,只需要在加油站边设立换电站,几乎无需新增土地规划,便可实现对换电重卡的配套,轻松获得低碳环保、成本更低的运输选择。

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