換電產(chǎn)業(yè)鏈全景深度解析

截至2021年11月，我國(guó)新能源汽車換電站數(shù)量已經(jīng)接近1200座，同比增長(zhǎng)超過100%。雖然目前換電站的建設(shè)已初見規(guī)模，但是相比于充電模式，換電模式的體量相對(duì)還小。隨著新能源車的高速發(fā)展以及國(guó)家政策的支持，“十四五”期間換電行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年換電乘用車銷量超280萬(wàn)輛，換電商用車銷量50萬(wàn)輛，配套換電站需求約28000座，對(duì)應(yīng)765億市場(chǎng)規(guī)模，配套電池需求約55GWh，對(duì)應(yīng)388億市場(chǎng)規(guī)模，并對(duì)應(yīng)電力收入2168億，產(chǎn)業(yè)鏈合計(jì)規(guī)模約3000億。圖片來源：北汽藍(lán)谷換電模式概述電動(dòng)汽車換電模式是指通過集中型充電站對(duì)大量電池集中存儲(chǔ)、集中充電、統(tǒng)一配送，并在電池配送站內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行電池更換服務(wù)或者集電池的充電、物流調(diào)配、以及換電服務(wù)于一體。換電模式的本質(zhì)是挖掘動(dòng)力電池全生命周期價(jià)值，實(shí)現(xiàn)企業(yè)和消費(fèi)者利益再分配。從新能源汽車技術(shù)發(fā)展來看，當(dāng)前新能源汽車“充電+換電+車電分離銷售”模式成熟，新能源汽車電池可買可租可換。當(dāng)前新能源車換電應(yīng)用在私人端、運(yùn)營(yíng)車端、商用車端均有良好的應(yīng)用，能夠充分解決運(yùn)營(yíng)車和商用車日均行駛里程多，補(bǔ)能效率需求高的問題，彌補(bǔ)充電樁的不足。

（延展閱讀：充電樁產(chǎn)業(yè)鏈全景圖）北汽新能源EU快換版：充換電模式對(duì)比與充電模式相比，換電模式關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)為補(bǔ)能效率高，大幅縮短補(bǔ)能時(shí)間，換電模式是通過機(jī)械方式，快速將新能源汽車的動(dòng)力電池更換以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)能的方式，過程不超過5分鐘。換電模式在降低車企成本，延長(zhǎng)電池使用壽命和電網(wǎng)削峰填谷上也有較大優(yōu)勢(shì)。運(yùn)營(yíng)車可節(jié)省時(shí)間成本約80元/天或2.4萬(wàn)/年，重卡可節(jié)省時(shí)間成本約150元/天或4.5萬(wàn)/年，對(duì)有運(yùn)營(yíng)成本壓力的出租車、商用車更為友好。換電模式下電池養(yǎng)護(hù)更低，換電站用地面積小、提高報(bào)廢電池回收率。電池由專業(yè)人士控制管理，延長(zhǎng)電池壽命30%-60%；充分利用波谷充電波峰放電，降低電池?fù)p耗，并提升盈利能力；從電池回收方面來看，退役電池整包梯次利用技術(shù)：為儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。但是換電模式的缺點(diǎn)也不可忽視，換電站前期投入成本高，換電站的建設(shè)除了用地、人力、換電設(shè)備購(gòu)置等方面的成本外，還需要巨額的電池儲(chǔ)備成本和電池充電、用電成本。國(guó)網(wǎng)快速換電站設(shè)計(jì)同時(shí)相比充電模式，換電站后期運(yùn)營(yíng)成本高。充電站幾乎可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，車主可自行操作充電樁進(jìn)行充電，其運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較低。

而換電站中換電設(shè)備的操作及維護(hù)保養(yǎng)、動(dòng)力電池的統(tǒng)一充電、存儲(chǔ)和調(diào)配都需要一定數(shù)量的工作人員，因此，換電站的后期運(yùn)營(yíng)成本要高于充電站。蔚來?yè)Q電站：資料來源：蔚來官網(wǎng)換電模式：集中充電模式和充換電模式集中充電模式指通過集中型充電站對(duì)大量電池集中存儲(chǔ)、集中充電、統(tǒng)一配送，并在電池配送站內(nèi)對(duì)電動(dòng)汽車提供電池更換服務(wù)。充換電模式指以換電站為載體，換電站同時(shí)具備電池更換和電池充電功能，站內(nèi)包括供電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池更換系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電池檢測(cè)與維護(hù)管理部分等。目前而言，市場(chǎng)采用的換電方式多為充換電站模式。主流換電方式目前市場(chǎng)上換電的主流方式是底盤換電、側(cè)方換電和分箱換電等。蔚來汽車的換電車型采用的是底盤換電的方式對(duì)電池進(jìn)行更換；浙江時(shí)空電動(dòng)有限公司的換電車型采用的是側(cè)方換電的方式對(duì)電池進(jìn)行更換；力帆汽車的換電車型采用的是分箱換電的方式對(duì)電池進(jìn)行更換。電動(dòng)汽車電池交換示意圖：換電產(chǎn)業(yè)鏈

換電產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游換電站，中游整車制造及運(yùn)營(yíng)商，下游終端消費(fèi)組成。換電產(chǎn)業(yè)鏈上游：換電站上游換電站主要由快換系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、動(dòng)力電池三大部分組成?？鞊Q系統(tǒng)車端換電系統(tǒng)由機(jī)械連接部件、機(jī)械鎖止部件、換電電池箱體等組成。加解鎖平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)車輛電池包的更換與加解鎖功能，碼垛機(jī)用于運(yùn)輸和交換電池，鎖止鏈接組件可快速自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池與車身的鎖止和分離?？鞊Q電連接器、液冷連接器、水連接器主要起連接作用，主要形式分為平行式與垂直式換電連接，生產(chǎn)廠家有四川永貴、上海電巴、安費(fèi)諾等?？鞊Q系統(tǒng)主要廠商包括深圳精智、博眾精工、伯朗特、科大智能、易事特和山東威達(dá)等。其中，山東威達(dá)是世界鉆夾頭行業(yè)的龍頭企業(yè)，擁有電動(dòng)工具領(lǐng)域全球高端客戶群，從2017年起為蔚來汽車換電設(shè)備主要供應(yīng)商。未來有望將業(yè)務(wù)拓展到其它布局換電站的客戶，其控股子公司昆山斯沃普也參與了蔚來汽車研發(fā)和第二代換電站測(cè)試過程。博眾精工2020年10月加入東風(fēng)汽車“換電聯(lián)盟“，后期擬為全產(chǎn)業(yè)鏈包括后期充換電運(yùn)營(yíng)維護(hù)在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供自動(dòng)化設(shè)備。北汽新能源連接部件：充電系統(tǒng)換電站內(nèi)充電系統(tǒng)主要以集中充電，交流慢充的方式對(duì)更換下來的電池進(jìn)行充能。充電系統(tǒng)中，電池箱體設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)環(huán)境控制、安全防護(hù)、鎖止及快速解鎖技術(shù)等有較高的要求。目前充電模塊供應(yīng)商包括泰坦、通合、華為等，充電功率在10KW-60KW，充電電壓200V-500V。動(dòng)力電池?fù)Q電模式意味著“車電”分離，一車一電池將變成一車多電池，電池有望迎來增量需求。增加電池用量，便于對(duì)電池進(jìn)行梯次利用和回收利用。低成本長(zhǎng)循環(huán)的磷酸鐵鋰市場(chǎng)更好與主機(jī)廠合作緊密，技術(shù)和規(guī)模均占優(yōu)的龍頭公司具有超強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、華鼎電池已進(jìn)入換電領(lǐng)域，提前布局市場(chǎng)。但是長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車車企各自單獨(dú)布局換電站，仍處于自行探索階段，由于對(duì)技術(shù)路線的理解不同，更換電池包的通用性等方面也存在差異，掌握的電池技術(shù)不同，動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，換電模式下電池的標(biāo)準(zhǔn)化是目前值得探索和改進(jìn)的方向。換電產(chǎn)業(yè)鏈中游：換電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)換電站的建設(shè)運(yùn)營(yíng)資金需求量較大，對(duì)電池的投資、車位選址、布線改造和運(yùn)營(yíng)管理都有很強(qiáng)的要求。根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟，目前我國(guó)換電站運(yùn)營(yíng)主要是三家企業(yè)：奧動(dòng)新能源、蔚來、杭州伯坦科技。截至2021年10月，奧動(dòng)換電站保有量占比56.08%，蔚來占比34.07%，杭州伯坦占比9.85%。目前換電領(lǐng)域占比最大的奧動(dòng)計(jì)劃5年內(nèi)完成10,000座換電站投建。而國(guó)家電網(wǎng)、蔚來、國(guó)家電投、中石化、協(xié)鑫能科等均在“十四五”期間有4,000座以上的充換電站規(guī)劃。資料來源：國(guó)家電網(wǎng)根據(jù)蔚來汽車的NIOPower2025換電站布局計(jì)劃:2021年換電站建成目標(biāo)總數(shù)由500座提升為700座以上，并將在2022年春節(jié)前建成“五縱三橫四大都市圈”的高速換電網(wǎng)絡(luò)。從2022年至2025年，蔚來汽車將在中國(guó)市場(chǎng)每年新增600座換電站，將90%的蔚來用戶住所變成電區(qū)房；至2025年底，蔚來?yè)Q電站全球總數(shù)將超4,000座，其中中國(guó)以外市場(chǎng)的換電站約1000座。蔚來2.0換電站系統(tǒng)構(gòu)成：資料來源：蔚來官網(wǎng)新能源汽車整車廠商包括東風(fēng)、蔚來、奧動(dòng)、北汽、長(zhǎng)安、上汽、吉利等從2021年開始加大換電賽道推廣力度。北汽已推出一系列成熟的換電車型，上汽、廣汽、一汽、吉利等主機(jī)廠積極研發(fā)換電車型，部分已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2021年上汽榮威Ei5和吉利嘉際換電車均開始量產(chǎn)；一汽奔騰NAT換電車、一汽紅旗E111換電車開始量產(chǎn)；東風(fēng)計(jì)劃建設(shè)6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)站，50個(gè)快捷站，投放2000臺(tái)換電車；蔚來實(shí)現(xiàn)建設(shè)1天1座換電站；吉利注冊(cè)子公司易易換電，簽約1000家換電站。資料來源：蔚來汽車

換電站產(chǎn)業(yè)鏈的下游主要是新能源汽車的使用者。目前我國(guó)換電模式仍處于行業(yè)發(fā)展初期，我國(guó)大多數(shù)換電站中游運(yùn)營(yíng)商主要發(fā)展2B業(yè)務(wù)，如公交車、出租車、網(wǎng)約車、重卡等。部分換電運(yùn)營(yíng)商也逐漸將業(yè)務(wù)拓展到C端用戶。2021年11月1日，GB/T40032-2021《電動(dòng)汽車換電安全要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委）于4月份批準(zhǔn)發(fā)布，這是在我國(guó)汽車制造業(yè)在換電行業(yè)制訂的第一個(gè)基本通用性國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)有助于提升使用換電技術(shù)的電動(dòng)車在機(jī)械強(qiáng)度、電氣安全、環(huán)境適應(yīng)性等方面的安全水平，保障換電電動(dòng)汽車的安全性，填補(bǔ)了汽車行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)空白，解決了換電模式無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可依的緊迫問題，有助于引導(dǎo)汽車企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)，提升換電電動(dòng)汽車的安全性