【推荐】新能源汽车换电产业链专题报告：千亿赛道，长坡厚雪--开源证券.pdf

伐谋-中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 38 2023年04月23日 《中小盘主题-智能汽车系列（七）： AR-HUD 进阶—叩开车载元宇宙大 门》-2022.11.10 《中小盘主题-智能汽车系列（六）： 800V高压超充时代来临，碳化硅步入 黄金发展期》-2022.8.27 智能汽车系列（八）：换电产业链：千亿赛道，长坡 厚雪 ——中小盘主题 任浪（分析师） 李俊逸（联系人） renlang@kysec.cn 证书编号：S0790519100001 lijunyi1@kysec.cn 证书编号：S0790122080014  “双碳”背景驱动下，换电产业链蓬勃发展 2023年 2月，工信部等八部委在全国范围内启动公共领域车辆全面电动化先行 区试点工作[公共领域车辆包括公务用车、城市公交、出租（包括巡游出租和网 络预约出租汽车）、环卫、邮政快递、城市物流配送、机场等领域用车]，至 2025 年试点领域新增及更新车辆中城市公交、出租、环卫、邮政快递、城市物 流配送新能源汽车比例力争达到 80%。并鼓励在短途运输、城建物流以及矿场 等特定场景开展新能源重型货车推广应用，支持换电、融资租赁、“车电分 离”等商业模式创新。换电模式在补能时间、降低购车成本、延长电池寿命、 缓解电网压力、土地坪效等方面存在诸多优势。我们预计 2025年我国换电产业 链市场规模有望达到 1334.0 亿元，其中换电站设备、动力电池、运营环节市场 规模分别为 164.4 亿、255.5 亿、914.1 亿，2021-2025 年 CAGR 分别为 70.7%/94.5%/91.0%，换电产业链各环节有望实现高速增长。  换电模式日趋成熟，产业巨头加速入场 商用车方面，换电重卡的商业模式经历了市场考验，经济性可与传统燃油车竞 争。2022年换电重卡已占新能源重卡 50%份额，是新能源重卡主要技术方向。 欧阳明高院士指出，2023 年国内电动重卡销量有望增长 100％至 5 万辆，其中 换电重卡占比达到 70%，至 2025 年换电重卡份额有望占到 80%以上。包括启 源芯动力、宁普时代、阳光茗岛、玖行能源等已在重卡换电领域积极布局。根 据科尔尼数据，依据不同续航里程和应用场景分类，53.0%的重卡应用在500公 里里程以下的短途场景；22.7%的重卡应用在 500 公里-1000 公里的中长途干线 场景；24.3%的重卡应用在1000公里以上的长途场景。随着以 DEEPWAY为代 表，采用全新正向设计、底部换电技术、能量密度更高的重卡车型陆续上市， 以及重卡换电站覆盖密度提升，换电重卡有望向 500KM 以上的中长途干线物 流加速渗透。乘用车方面，蔚来汽车是换电模式的先行者，在换电站建设数量 国内领先。而基于换电模式的多种优势，2021 年以来，包括上汽、吉利、宁德 时代和协鑫能科等产业巨头相继加入换电大潮，有望加速换电行业发展。  换电产业链投资换电站为先，龙头有望充分受益 相比快充超充，换电模式通过车电分离更能有效降低车辆初始购置成本，提高 电动车二手保值率，享受电池技术升级红利等。随着电池银行和锂电池回收产 业链的日趋完善，换电模式有望成为重要补能形式之一。2023 年捷能智电（上 汽）规划建站300座，蔚来规划建站1000座，宁德时代、协鑫能科、吉利（睿 蓝汽车）、北汽蓝谷等行业龙头正在加速布局。我们认为当前换电站存量与 2025 年各企业规划建站数量仍有较大差距，换电重卡商业模式较为清晰，乘用 车换电商业模式正处在由政策支撑向市场驱动转变的临界点。拥有客户优势、 产能优势、产品优势的换电站设备企业，有望充分受益。  受益标的：瀚川智能、山东威达、协鑫能科、力帆科技  风险提示：国内新能源汽车销量不及预期，换电渗透率不及预期。 相关研究报告 中小盘研究团队 开 源 证 券 证 券 研 究 报 告 中 小 盘 主 题 中 小 盘 研 究 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 38 目 录 1、 “双碳”背景驱动下，换电产业蓬勃发展 5 1.1、 换电优势明显，有望在公共车辆和重卡领域快速推广 . 5 1.2、 换电产业链参与者众多，换电站存量与规划目标差距较大 . 6 2、 换电产业链长坡厚雪，2025年有望超过千亿规模 . 7 2.1、 重卡换电：经济性良好，双碳目标指引下已成新能源主流选择 . 7 2.1.1、 新能源重卡3大技术路径，换电为主要方向 7 2.1.2、 燃油重卡保有量仅3.1%，却是污染物排放主力，贡献38.99%碳排放 . 9 2.1.3、 换电重卡全生命周期成本占优，换电站运营环节经济性较好 10 2.1.4、 换电重卡适用场景多元化，由封闭场景向干线运输加速渗透 11 2.1.5、 换电重卡渗透率提速，2025年销量有望超10万辆 . 13 2.2、 乘用车换电：ToB和ToC市场有望加速渗透 15 2.2.1、 ToB端换电：出租车与网约车保有量约350万辆，换电前景广阔 . 15 2.2.2、 ToC端换电：先行者蔚来，吉利、上汽快速跟进 16 2.3、 2025年，换电行业规模（设备和运营环节）有望突破1300亿元 16 3、 换电打消续航焦虑，新势力积极探索 . 17 3.1、 奥动新能源：换电模式开创者，实现“换电-储能-闪充”一体化 . 18 3.2、 蔚来汽车：乘用车换电引领者，换电站保有量国内第一 . 18 3.3、 DEEPWAY：全新正向设计重卡，前瞻研发底部换电 20 3.4、 全路程：城市物流领跑者，推动轻卡换电模式 . 21 4、 换电模式日趋成熟，产业龙头加速布局 22 4.1、 宁德时代：积极布局乘用车和重卡换电，覆盖全场景应用 . 22 4.1.1、 乘用车：成立EVOGO，推出巧克力换电 . 22 4.1.2、 商用车：推出MTB技术，新能源重卡份额第一 . 24 4.1.3、 宁普时代（普洛斯）：加码新能源商用车赛道，布局整车和换电业务 25 4.2、 吉利集团：前瞻布局换电To B市场，打造平台型换电生态 . 26 4.2.1、 万物友好：吉利商用车运力平台，服务远程、汉马等品牌 26 4.2.2、 力帆科技：吉利乘用车换电平台， 推出新势力睿蓝汽车 . 27 4.2.3、 曹操出行：吉利网约车出行平台，全面拥抱换电车型 28 4.3、 上汽集团：成立捷能智电，全面进入换电市场 . 28 4.3.1、 捷能智电：上汽换电平台，聚焦电池全生命周期管理 28 4.3.2、 飞凡汽车：全新纯电架构，支持车电分离模式 29 4.4、 协鑫能科：覆盖多个换电运营场景，低成本优势突出 . 30 4.5、 央企能源巨头：把握换电历史机遇，转型综合服务商 . 31 4.5.1、 国家电投：依托启源芯动力，重卡换电行业领先 32 4.5.2、 中石油与中石化：布局充换电，转型综合能源服务站 33 5、 投资建议及受益标的 . 33 5.1、 投资建议 34 5.2、 受益标的 34 5.2.1、 瀚川智能：换电站设备龙头，业绩放量在即 34 5.2.2、 山东威达：配套蔚来汽车， 换电站出货量持续提升 . 35 5.2.3、 协鑫能科：覆盖多个换电运营场景，低成本优势突出 35 5.2.4、 力帆科技：吉利乘用车换电平台，推出新势力睿蓝汽车 36 6、 风险提示 . 36 图表目录 图1： 截止2022年底，我国乘用车电动化率已达27.8% 5 图2： 商用车电动化仍处于起步阶段，市场前景广阔 . 5 图3： “车电分离”有助于实现电池全生命周期管理 . 6 图4： 换电模式适用于出租车、网约车、重卡等场景 . 6 图5： 换电产业链参与者众多，宁德时代已打通全产业链 . 7 图6： 根据EVCIPA数据，2022年底换电站约2000座 7 图7： 至2025年，国内规划建成换电站超30000座 . 7 nMwOpPsPqNpMuNqOpRpRnN7N8Q7NsQqQtRtQiNoOsOlOnPmP7NpOqMuOtPmQvPmRvN 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 3 / 38 图8： Tesla Semi单车带电量500/800kwh，充电功率突破1000kw 8 图9： “光储充换”一体化互补型智慧能源系统 . 9 图10： 光储充换一体化补能站，是长期发展趋势 . 9 图11： 2020年，重卡保有量仅占机动车保有量3.1% . 9 图12： 2020年，重卡碳排放占到全部汽车的38.99%. 9 图13： 2021年，3%的重卡保有量贡献了76.1%NOx和51.5%PM等污染物的排放 . 10 图14： 乘用车换电站单站投资约491万 . 11 图15： 重卡换电站单站投资额约915万 . 11 图16： 换电重卡主要应用场景,包括钢厂、矿山、港口、电厂、干线等 12 图17： 应用于500KM以下细分场景的重卡比例为53%，有望向干线加速渗透 12 图18： 2022年我国重卡销量67.2万辆，保有量839万辆 . 13 图19： 换电重卡2022年销量同比增长287.5% . 14 图20： 2022年换电重卡占比49.4%，12月为63% . 14 图21： 当年新能源重卡渗透率接近2018年乘用车水平 . 14 图22： 2022年新能源重卡占比3.73%，有望加速渗透. 14 图23： 预计国内换电重卡销量有望在2025年/2030年分别达到10.37万/35.52万 15 图24： 2016-2021年国内出租车存量稳定在140万左右 . 15 图25： 截止2022年底，网约车存量约211.8万辆 15 图26： 至2022年底，各类换电车型共29万辆接入系统 . 16 图27： 截止2023年1月，私家车占据55%换电乘用车 . 16 图28： 奥动已布局800座换电站，覆盖54个城市 . 18 图29： 5.0 换电站，集合“换电-储能-闪充”一体化 18 图30： 截止2023年3月，蔚来已建成1339座换电站 . 19 图31： 换电站与超充桩同步部署，实现充换一体 . 19 图32： 三代站电池仓位增至21个，服务能力提升30% . 19 图33： 搭载激光雷达和Orin芯片，总算力达508TOPS . 19 图34： 截止2022年6月，蔚来用户加电总量中，选择换电场景超过了50% . 20 图35： 2022年9月，DeepWay工装B样车下线 . 20 图36： 已启动多个场景试运营，2023年6月将正式量产 20 图37： 正向设计纯电平台，风阻系数仅0.35. 21 图38： 采用底部换电设计，货箱容积率提升9.6% . 21 图39： DeepWay底部换电站，6分钟即可完成重卡换电 . 21 图40： 2022年8月，全路程京东物流换电轻卡投入运行 22 图41： 2023年3月，全路程首批换电轻卡交付菜鸟物流 22 图42： 巧克力换电小而高能，自由组合，极简设计 . 23 图43： 快换站具有占地小、流通快、容量大、全气候 . 23 图44： 2018-2021年，8-12万价格带销量占比最高 23 图45： 8-12万价格带燃油车占比最高、纯电车占比最低 . 23 图46： 福田汽车交付中国首个换电重卡商业化场景 . 24 图47： 国家电投参与了福田重卡换电站建设. 24 图48： 模块化设计，自由组合140kwh-600kwh带电量 25 图49： MTB技术，将模组直接集成到车辆支架/底盘 25 图50： 隐山资本领投三一重卡近10亿元A轮 25 图51： 隐山资本领投远程超3亿美元Pre-A轮 . 25 图52： 宁普时代宁德1号电动重卡换电站 . 26 图53： 宁普时代计划在福建投入4座干线重卡换电站 . 26 图54： 远程以城市商用车为主，兼顾公路商用车 . 26 图55： 充换电一体式设计，可实现3—5分钟快速换电 . 26 图56： 阳光茗岛换电站提供5分钟换电的高效运营保障 . 27 图57： 截止2022年底，阳光茗岛已布局60座换电站 . 27 图58： 睿蓝7座换电SUV，车电分离起售价10.99万元 . 27 图59： 吉利旗下易易唤能换电站可实现60秒极速换电 . 27 图60： 枫叶60S为曹操出行第二款换电车型 28 图61： 枫叶80V换电车型可实现60秒极速换电 28 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 4 / 38 图62： 捷能智电注册资本40亿，股东实力雄厚 . 29 图63： 以电池租赁为核心，构建车电分离生态 . 29 图64： 上汽发起成立捷能智电，打造换电大平台 . 29 图65： 2022年11月，捷能智电换电站已开始正式运营 29 图66： “飞凡巴赫座舱”，前排43英寸宽幅真彩三联屏 . 30 图67： 车电分离模式下，飞凡F7购买价仅14.59万元 30 图68： 协鑫能科换电港，覆盖了商用车、物流车、乘用车等应用场景 . 30 图69： 超级电港集合绿电、补能、商业服务等于一体 . 31 图70： 线上值守解决方案，助推无人化发展进程 . 31 图71： 车电分离模式3款产品，可实现购车成本降低和电池全生命周期管理 . 31 图72： 启源芯动力换电重卡已实现钢厂、矿山、港口、电厂、城市、干线等业务场景全覆盖 . 32 图73： 唐山“三纵一横”换电干线，规划全长620KM 33 图74： 省际换电干线“万达开”，首期规划约420公里 . 33 图75： 中石油蔚来换电站，4分钟便完成汽车换电 33 图76： 中石化重卡换电站，搭载7块282kwh电池包 33 图77： 换电产业链各环节龙头，有望充分受益换电大潮 . 34 表1： 超充VS换电：在补能效率方面，换电优势显著 6 表2： 综合购置和持有成本，换电重卡较柴油重卡节省6.35万元 10 表3： 换电重卡较柴油重卡在干线能耗成本和短倒能耗成本每年可分别节省5.2万元/年、1.5万元/年 10 表4： 在每日运行里程200km的场景中，换电重卡较燃油重卡5年节约264840元，年化油电节约率为15.99% 11 表5： 换电产业链各环节市场空间测算 17 表6： 受益标的估值参考（亿元、元/股） . 36 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 5 / 38 1、 “双碳”背景驱动下，换电产业蓬勃发展 1.1、 换电优势明显，有望在公共车辆和重卡领域快速推广 2021年 10月 26日，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，明确提出大力推广 新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，到 2030 年，当年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到 40%左右。习总书记于 2020年 11 月 22日在 G20 峰会“守护地球”主题上向全球郑重承诺，中国力争在 2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和；并于 2021年 3月强调把碳达峰碳中 和纳入生态文明建设整体布局。在这一长达 40 年的国家重大战略里，包括新能源 汽车在内的交通运输工具电动化将在碳中和进程中起着不可替代的关键作用。2023 年 2 月，工信部等八部委在全国范围内启动公共领域车辆全面电动化先行区试点工 作[公共领域车辆包括公务用车、城市公交、出租（包括巡游出租和网络预约出租 汽车）、环卫、邮政快递、城市物流配送、机场等领域用车]，试点领域新增及更新 车辆中城市公交、出租、环卫、邮政快递、城市物流配送新能源汽车比例力争达到 80%。鼓励在短途运输、城建物流以及矿场等特定场景开展新能源重型货车推广应 用，加快老旧车辆报废更新为新能源汽车，支持换电、融资租赁、“车电分离”等 商业模式创新。商用车电动化对实现“双碳”目标尤为关键，新能源商用车正处于 快速发展时期，换电模式作为重要的补能方式可提升新能源商用车运营效率并降低 成本。 图1：截止2022年底，我国乘用车电动化率已达27.8% 图2：商用车电动化仍处于起步阶段，市场前景广阔 数据来源：、Wind、中汽协、开源证券研究所 数据来源：Wind、中汽协、开源证券研究所 换电模式兼具了储能、补能和共享经济的特征，是充电补能的重要补充，能够有效 促进新能源汽车行业快速发展。当电动汽车的电池组电量耗尽时，行驶到换电站内， 直接把电量不足的动力电池卸下，更换为满电的新动力电池即可继续行驶；由换电 服务商通过站内或站外的充电设备对更换下来的电池组进行集中充电、管理和维护。 和充电模式相比，换电模式的优势在于补能速度大幅提高，在短时间内完成的电池 换电将提供和燃油车加油类似的用户体验。 6.2% 15.5% 27.8% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 乘用车销量（万） 新能源销量（万） 新能源渗透率 2.2%1.3% 0.9% 2.4% 8.1% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 0 100 200 300 400 500 商用车货车销量（万） 新能源销量（万） 新能源渗透率 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 6 / 38 表1：超充VS换电：在补能效率方面，换电优势显著 品牌 XPENG S4 Tesla V3 Porsche Turbo Tesla Semi 蔚来 单桩最大功率 480KW 250KW 350KW 1400KW - 单桩最大电流 670A 631A 500A - - 量产车型 G9 Model3等 Taycan Semi ET5/ES7等 峰值充电功率 400 KW 250KW 270KW 1400KW - 5分钟充电续航 200KM 约150KM 约120KM - 500KM以上 数据来源：小鹏G9发布会、Tesla官网、开源证券研究所 通过“车电分离”模式，由电池资产管理公司持有车载电池资产，在车电物理分离 的基础上，一方面实现车电价值分离，降低用户首次购车成本，车主也可通过不断 更换高性能电池以保持车辆的高续航体验，不会被因电池衰减而导致的续航问题所 困扰；另一方面通过“车电分离”模式，电池资产公司更有利于对电池进行全生命 周期管理，退役电池梯次利用可以作为清洁能源项目配套储能设施。 图3：“车电分离”有助于实现电池全生命周期管理 图4：换电模式适用于出租车、网约车、重卡等场景 资料来源：《车电分离模式产业生态系统构建研究》（中国电动汽 车百人会，2021）、开源证券研究所 资料来源：《车电分离模式产业生态系统构建研究》（中国电动汽 车百人会，2021） 在 To B 端，换电相比于充电，明显减少了充电时间，增加了车辆的运营时间，正 在向出租车、网约车、物流车、重卡等运营车辆群体中迅速推广。在 To C 端，蔚 来汽车是换电模式的先行者，在换电站建设数量方面具有先发优势。而基于换电模 式的上述优势，2021年以来，包括上汽集团、吉利汽车、宁德时代和协鑫能科等产 业巨头，相继加入换电大潮，有望加速换电行业发展。相比充电，换电模式更能有 效解决车队、消费者电池购入成本高，快充加快电池损耗，慢充效率低等诸多挑战。 同时，得益于利好政策加码，且新的车电分离技术具备更高车身安全性及更快换电 速度；因此，换电模式正有望成为重要的补能形式之一，市场需求及发展潜力高度 确定。 1.2、 换电产业链参与者众多，换电站存量与规划目标差距较大 现阶段头部电池厂、主机厂、能源企业等多类型参与者布局换电，行业正处于快速 发展阶段，行业竞争格局尚未完全形成。换电产业链上游主要为换电设备制造商、 电池供应商和整车厂。中游换电站运营商主要有三大类型，首先是以蔚来、吉利为 代表的主机厂，前者主要目的是配套销售换电车型，构建竞争壁垒，后者更多是从 集团战略布局角度出发；其次是以宁德时代为代表的电池供应商，具有全产业链优 势；第三是以奥动新能源、启源芯动力、协鑫能科为代表的第三方运营商，换电站 建站成本高，投资回收期长，具有典型的重资产特征，在达到规模化运营之前，需 要持续的资本投入维持现金流，存在明显的资金壁垒。下游应用 ToB端包括了出租 车、网约车以及商用车市场，ToC 端当前以蔚来、上汽、吉利为主，而宁德时代重 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 7 / 38 点布局的巧克力电池和EVEGO换电站，正在尝试进入8-12万车型这一销量占比最 高的乘用车市场。此外，动力电池回收和梯次利用也是产业链重要一环。 图5：换电产业链参与者众多，宁德时代已打通全产业链 资料来源：开源证券研究所 根据启源芯动力、玖行能源、吉利、北汽蓝谷、宁德时代等主要换电站运营商公布 的换电站存量数据，结合 EVCIPA（仅包括蔚来、奥动新能源以及杭州伯坦科技） 数据，我们测算截止 2022年底，国内现有换电站存量约 3000座，其中乘用车换电 站约有 2400个，商用车（重卡）换电站约 600个。当前换电站保有量与 2025年国 内主要企业规划建站数量仍有较大差距，市场空间广阔。 图6：根据EVCIPA数据，2022年底换电站约2000座 图7：至2025年，国内规划建成换电站超30000座 数据来源：EVCIPA、开源证券研究所 数据来源：瀚川智能公告、开源证券研究所 2、 换电产业链长坡厚雪，2025年有望超过千亿规模 2.1、 重卡换电：经济性良好，双碳目标指引下已成新能源主流选择 2.1.1、 新能源重卡3大技术路径，换电为主要方向 本篇报告讨论的新能源商用车是以换电为主的新能源重卡，新能源重卡主要有三条 技术路线。第一是纯电动重卡，包括充电和换电；第二是氢燃料电池重卡；第三是 286 789 1300 175 402 565 94 107 108 0 500 1000 1500 2000 2020 2021 2022 蔚来 奥动 伯坦 10000 5000 5000 5000 4000 4000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 奥动新能源 协鑫能科 中国石化 吉利 蔚来 国家电投 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 8 / 38 零碳内燃机混合动力重卡，其中零碳内燃机包括氢内燃机、甲醇内燃机，还有生物 柴油内燃机等。现阶段海外与国内重卡企业都以电动化作为主要发展方向，但选择 了不同技术路径。海外厂商以Tesla为例，其 Semi重卡以高压超充作为补能方式， 充电功率或超过 1120KW，需配备储能站以减轻对电网冲击，而国内电动重卡领域 换电模式和车电分离已成为主流方案。根据 Tesla Semi官网信息，其后轴配备三个 独立电机，共有标准续航和长续航两款车型，满载时可行驶约 300 英里（483 公里） 或500英里（804公里），满载重量超过37吨，百公里加速度约为20秒。整车功耗 “低于每英里2kWh”， 根据《Master Plan Part 3》报告，短续航和长续航Semi分别 采用了 500 kWh 磷酸铁锂和 800 kWh 高镍电池。在充电方面，Semi 配备 Mega Charger 充电桩，30 分钟可补充 70%的续航里程，结合充电时间和电池容量，可测 算出 70%充电状态（Soc）的平均充电功率将高达 700kW或 1120kW（1.12MW）， Semi的充电功率远超当前乘用车 800V高压平台充电水平，对电网改造和扩容的要 求较高，需配备储能。 图8：Tesla Semi单车带电量500/800kwh，充电功率突破1000kw 资料来源：Tesla官网 国内方面，根据第一电车网数据，截止 2022 年底，换电重卡已占据新能源重卡 50%份额，是新能源重卡主要技术方向。根据欧阳明高院士预测，至2025年换电重 卡有望占据 80%以上新能源重卡份额。长期来看，重卡快换可与轿车快充形成互补。 当前 800V平台乘用车使用 350KW快充，5分钟续航可以达到 150KM以上。大功 率超充如果直接从电网取电，会对电网稳定性造成较大冲击，而且电网扩容成本较 高，因此需要通过储能电池放电来解决大功率超充问题，而换电站的备用重卡电池 包可以进行换电，从而构成一个互补型的加电站，轿车、卡车都可以在同一个充换 电站内快速解决能量补给。2022年 1月，由欧阳明高院士工作站（四川新能源汽车 创新中心）与清华大学、壳牌联合研发，全球首座集低温超充、重卡换电、光伏发 电、智能微网为一体的新能源综合示范平台在张家口亮相投用，并在冬奥会期间进 行运营示范。此外，包括蔚来、奥动新能源等代表性换电运营商正在其新一代换电 站中加速充换电一体化布局。 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 9 / 38 图9：“光储充换”一体化互补型智慧能源系统 图10：光储充换一体化补能站，是长期发展趋势 资料来源：欧阳明高院士《新能源重卡技术路径分析与展望》 资料来源：四川新能源汽车创新中心官方微信号 2.1.2、 燃油重卡保有量仅3.1%，却是污染物排放主力，贡献38.99%碳排放 根据同济大学教授、国际汽车工程师学会会士韩志玉教授测算，2020年汽车运行阶 段 CO2排放量达到 8.9亿吨，分别占全国 CO2排放总量和能源燃烧领域的 7.1%和 9.0%；而汽车全生命周期CO2排放量为11.16亿吨，分别占全国总量的8.9%和能源 燃烧领域的 11.3%。商用车是汽车行业碳排放的主要来源，其中重型货车（重卡） 占比最高，2020 年 CO2排放量占整个汽车运行阶段碳排放的 38.99%。根据公安部 数据，2020年我国汽车保有量 2.81亿辆，其中重卡保有量约 840.64万辆；重卡保 有量仅占到汽车保有量的 3.1%，却贡献了接近 40%的汽车行业碳排放。在双碳目 标指引下，重卡新能源化迫在眉睫。 图11：2020年，重卡保有量仅占机动车保有量3.1% 图12：2020年，重卡碳排放占到全部汽车的38.99% 数据来源：公安部、Wind、开源证券研究所 数据来源：第三届汽车混动技术发展论坛、开源证券研究所 根据生态环境部《中国移动源环境管理年报（2022 年）》数据，2021 年全国汽车 CO、HC、NOx、PM排放量分别为 693.5万吨、182.0万吨、568.5万吨、6.4万吨。 全国货车 CO、HC、NOx、PM 排放量分别为 206.2 万吨、51.6 万吨、480.7 万吨、 5.8 万吨，占汽车排放总量的 29.7%、28.4%、84.6%、91.1%。其中重型货车的四项 污染物排放量分别为 73.5 万吨、32.2 万吨、432.5 万吨、3.3 万吨，占汽车排放总 量的 10.6%、17.7%、76.1%、51.5%。根据公安部数据，2021 年我国汽车保有量 3.02 亿辆，其中重卡保有量约 907.09 万辆。重卡保有量仅占到汽车保有量的 3.0%， 却贡献了76.1%的NOx和51.5%的PM，重卡作为污染物排放重灾区，对于环境治 乘用车, 87.0% 重货, 3.1% 乘用车 大客 中客 轻客 重货 中货 轻货 微货 其他 乘用车, 40.50% 重货, 38.99% 乘用车 轻客 中客 大客 重货 轻货 中货 微货 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 10 / 38 理和减轻大气污染具有战略意义，换电重卡有望助力我国双碳目标的实现。 图13：2021年，3%的重卡保有量贡献了76.1%NOx和51.5%PM等污染物的排放 数据来源：《中国移动源环境管理年报（2022年）》、开源证券研究所 2.1.3、 换电重卡全生命周期成本占优，换电站运营环节经济性较好 商用车，特别是重卡作为生产资料，车队在采购时，通常考虑全生命周期（TCO） 成本，主要包括初始购置成本、维护成本和使用成本。根据欧阳明高院士团队调研 数据，在鄂尔多斯煤矿换电重卡示范运营区，换电重卡已经在 TCO 经济性方面全 面超越了燃油重卡。如果选择车电分离模式，换电牵引车不含电池裸车购置成本略 高于柴油牵引车 2 万元；而电动车在维修和保养方面费用显著低于燃油车，以使用 重卡寿命5年计算，换电牵引车综合持有成本低于柴油重卡约6万元。 表2：综合购置和持有成本，换电重卡较柴油重卡节省6.35万元 费用（万元） 柴油牵引车 换电牵引车裸车 购置成本 31 33 购置税 3 0 上牌费 0.5 0.5 5年保险费 10 10 5年维修费 7.8 2.45 车辆总成本 52.3 45.95 数据来源：中国重卡联盟、开源证券研究所 从使用成本看，当柴油价格为 6.3 元/升时，换电重卡干线运输能耗成本年节省 5.2 万；短倒运输能耗成本由于装卸货时间长，运行时长和运载里程较短，经济性低于 干线运输，年节省约1.5万。 表3：换电重卡较柴油重卡在干线能耗成本和短倒能耗成本每年可分别节省5.2万元/年、1.5万元/年 干线能耗成本 短倒能耗成本 费用 柴油牵引车 换电牵引车 柴油牵引车 换电牵引车 运载里程（公里/天） 570 570 140 140 运行天数（天） 330 330 330 330 运行时长（小时/天） 24 24 12 12 百公里能耗（升/度） 45 180 50 200 能源价格（元/升、元/度） 6.3 0.42 6.3 0.42 电池租金（元/kwh) - 0.6 - 0.6 换电服务费 - 0.4 - 0.4 综合能源费用（元/公里） 2.84 2.56 3.15 2.84 年均能源费用（万元） 53.3 48.1 14.6 13.1 数据来源：中国重卡联盟、开源证券研究所 10.6% 17.7% 76.1% 51.5%19.1% 10.7% 8.5% 39.6%70.3% 71.6% 15.4% 8.9% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% CO HC NOx PM 重货 其它货车 客车 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 11 / 38 根据启源芯动力数据，综合考虑购置成本、维护成本和使用成本，在每日运行里程 200km的场景中，5年生命周期内换电重卡较燃油重卡可节约 26.5万元成本，年化 油电节约率为15.99%。 表4：在每日运行里程200km的场景中，换电重卡较燃油重卡5年节约264840元，年化油电节约率为15.99% 燃油重卡 换电重卡 备注 单日运行公里数（km） 200 200 月均运营天数（天） 26.67 26.67 年运营320天 每公里消耗(L/kwh） 0.45 1.50 综合能耗 油价（元/L） 7.90 - 近一年平均油价 电价（元/度） - 0.59 加权平均电价 车辆采购费用（元） 320,000 320,000 电池租金（元/月） - 7,200 换电服务费 - 0.45 单台车5年成本对比 车辆采购（元） 320,000 320,000 运维费用（元） 198,400 140,000 维保费用差+尿素+保险 补能费用（元） 1,137,600 931,200 电车含电池租金、换电服务费、电费 总计（元） 1,656,040 1,391,200 经济性差异（元） 264,840 数据来源：启源芯动力、开源证券研究所 在运营环节，根据协鑫能科公告，单个重卡换电站投资额约 915 万，投入运营后每 年营业收入 746.26 万元，营业成本 621.38 万元，单个重卡车换电站的投资收益率 （税后）为 11.59%，对应静态投资回收期为 5.21 年，经济性较好。 图14：乘用车换电站单站投资约491万 图15：重卡换电站单站投资额约915万 数据来源：协鑫能科公告、开源证券研究所 数据来源：协鑫能科公告、开源证券研究所 2.1.4、 换电重卡适用场景多元化，由封闭场景向干线运输加速渗透 重卡换电基础设施运营商通过试点示范探索出了以矿山、钢厂、港口、城市渣土、 电厂为主的封闭场景，并形成了成熟的技术解决方案及商业模式。这些场景有以下 共同特点:一是钢厂、矿山等“高频” “重载”场景，通常需要重卡 24h 连续运营； 二是重卡主要服务于大宗商品物流运输，如港口、钢厂、矿山、城市渣土等，是环 保压力下寻求新能源转型的重点产业。 换电站投 资, 260.72, 53%电池投资, 130, 27% 线路及其他 投资, 100, 20% 换电站投资 电池投资 线路及其他投资 换电站投 资, 421, 46%电池投资, 259, 28% 线路及其 他投资, 235, 26% 换电站投资 电池投资 线路及其他投资 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 12 / 38 图16：换电重卡主要应用场景,包括钢厂、矿山、港口、电厂、干线等 资料来源：启源芯动力官网 由于重卡具有使用频次高、运输负荷大、运输距离长等特点，使得其单车带电量较 大，按照现有充电技术，一个典型重卡电池包 (282kWh 容量)充电需 1~1.5h，而采 用换电重卡整个换电过程只需 3-5 分钟，运营效率大幅提升。不同场景运营数据显 示，换电模式整体油电经济性在 10%~30%。换电模式弥补充电重卡使用效率低下 的缺陷，目前主要应用于以下场景：（1）封闭场景，主要包括港口、钢厂和矿山等。 该场景下重卡常处于 24 小时连续作业，日均行驶里程约 80 公里/天，具有高频次、 高负荷、对运输效率要求高等特点；（2）短倒运输场景，主要包括城市渣土运输、 混凝土搅拌运输、城市环卫运输、铁路转公路接驳运输、煤矿至电厂短途运输等。 该场景下重卡每天能够往返运输 4-6 次，日均行使历程约 750 公里/天，使用换电重 卡可每单程或往返 1 次更换 1 块电池，实现对柴油重卡的替代；（3）干线中长途运 输场景，主要包括高速公路干线中长途运输。该场景下重卡日均行驶里程可达 800 公里以上，可以通过高速服务区内的换电站实现快速补能需求。根据科尔尼数据， 依据不同续航里程和应用场景分类，53.0%的重卡应用在 500 公里里程以下的短途 场景；22.7%的重卡应用在 500 公里-1000 公里的中长途干线场景；24.3%的重卡应 用在 1000 公里以上的长途场景。随着全新正向设计、采用底部换电技术、能量密 度更高的重卡车型陆续上市，以及重卡换电站覆盖密度提升，换电重卡有望向 500KM以上的中长途干线物流加速渗透。 图17：应用于500KM以下细分场景的重卡比例为53%，有望向干线加速渗透 数据来源：科尔尼、开源证券研究所 2023年3月，能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会发布了《新能源汽车换 电试点城市标准化建设情况调研报告》，指出换电重卡应用于封闭场景的技术解决 方案及商业模式已相对成熟并具备批量复制推广的条件。而探索重卡换电应用于中 1000公 里, 24.3% 500-1000 公里, 22.7% 1000公里 500-1000公里 500公里 中小盘主题 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 13 / 38 等距离干线运输成效显著。以启源芯动力为例，基于川渝地区达州、万州、开州三 地矿山电厂、商用混凝土园区等高频重载运输场景，结合电能补给优势，在重庆等 长江沿线进行换电站整体布局，打通四川达州、重庆开州、重庆万州三地，建成国 内首组省际换电重卡干线网络，总长 420km。从 2021 年年底开始在唐山市规划建 设“三纵一横”重卡换电干线组网，结合唐山各大钢广的实际分布、运力情况及两 港区的运输需求，打造出了国内首组“三纵一横”换电干线网络，全长 620km。干 线已投运服务周边 20余家钢铁企业，为超 5000辆换电重卡提供换电服务，是重卡 换电站城市内组网的标杆。实践表明换电模式在中等距离干线运输中拥有良好的经 济性。 2.1.5、 换电重卡渗透率提速，2025年销量有望超10万辆 根据中汽数据，2022年我国商用车保有量为 3328.6万辆，同比增长 0.7%。在新冠 疫情影响下，实体经济需求低迷，工业生产、实物消费增速放缓，房地产建设