换电模式重回视野

    2021-11-05 16:05
    头豹研报

    2021年中国换电服务-生机与旧伤

    2022-03-01

    全文字数:3218字,精读时间:6分钟

    本文援引于报告《2021年中国换电服务-生机与旧伤》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    集中充电,统一配送,动力电池梯次回收利用是现阶段换电行业的主要模式

    中国电动汽车换电服务架构由集中充电站、换电站、换电服务用户、电池回收企业、储能系统等部分组成。所有的换电用电池包都统一集中储存、充电然后运送至各区域的换电站供电动载具更换电池,换电站采用慢充给电池包充电。退役后的动力电池由电池回收企业统一回收,部分满足储能系统性能要求的动力电池进入储能系统的电池组部分。

     

     

    换电模式重资产问题显著,现阶段主要服务B端中高频次换电场景,随着新能源私人乘用车渗透率快速增长,C端换电需求逐渐得到重视

    换电模式最先由以色列BetterPlace公司在2007年推出,但受重资产问题、电池资产管理问题、下游需求不足、没有统一标准等问题,最终亏损过度破产。中国换电模式自2011年引入,但2008年北京奥运会新能源公交车换电示范性项目已是中国第一次尝试换电模式补能。2011年至2014年多地相继推出公交领域的换电示范性项目,2014年后B端乘用车开始参与换电,2020年新能源汽车行业迎来快速发展期,C端乘用车需求快速增长,补能焦虑下,电能利用率低,补能网分布不均衡,覆盖面积不足,充电效率低等痛点凸显,换电模式重回大众视野,换电模式的总体需求进一步增加。


    换电方式又分整包和分箱换电,换电服务按照服务对象(载具)的不同主要分为四轮载具换电和二轮载具换电

    换电是指通过直接替换电能载具的电池来补充电能的一种全新模式,新能源汽车换电服务产业链架构由集中充电站、换电站、用户、电池回收企业、储能系统等部分组成,换电方式又分整包和分箱换电。分箱换电采用模块化的标准电池,可以实现多种车型的兼容,换电的标准化。采用分箱换电的换电站成本相对低、可以一定程度上减少建设成本,但分箱换电耗时较长,主要从前端、后端、进行电池替换。分箱换电代表企业为伯坦科技,其定义一种标准电池箱,适配车型包括乘用车、物流车、大巴车,实现了体系内车型的换电兼容。整包换电代表企业为北汽新能源和蔚来,整包换电相对分箱换电更换速度更快,但受制于电池包形状、大小不统一的问题,除操作工艺外,标准化难度较大。

    二轮电动车换电系统是通过物联网技术和电池管理技术,将智能运营平台、换电柜、智能锂电池包、BMS、手机App等换电服务各环节连接起来,为用户提供高效便利的换电服务同时对整个换电系统进行有效的监控和管理的智能服务系统。二轮载具的换电模式多采用换电柜加电池包的形式,除了模式必备的BMS系统、GPS定位、自动恒温系统、电池全生命周期管理等,采用该模式的换电服务运营商还向用户提供平台自有的智能数据服务,电池服务可视化,部分还配套有电动二轮车故障检测服务和报警功能。


      

    换电行业产业链上游由电池供应商、换电站基础组件供应商、配套充电系统提供商组成,中游换电服务对口B端相对C端更多,下游主要由换电服务用户和动力电池回收方组成

    换电行业产业链上游由电池供应商、换电站基础组件供应商、配套充电系统提供商组成。上游组件之一动力电池行业市场集中度较高,换电组件中,换电连接器行业集中度较高,行业竞争较为充分。

    中游主要为换电设施运营商,按照服务对象的不同又可以分为C端换电服务和B端换电服务,中国石油等传统燃油企业也参与换电站的运营。新能源私家车换电服务目前多针对特定车型,蔚来BaaS模式为运营企业购买电池包,用户支付月费的商业模式。出租车、网约车、公交车等商业领域的换电服务相较私人乘用车领域更加成熟。二轮车换电服务多对口B端骑手换电需求,多以换电柜机的形式提供电池包,多以月费制收费。

    下游主要由换电服务用户和动力电池回收方组成。换电行业下游主要由换电服务使用者(电动载具用户)和电池回收企业组成。其中换电服务使用者由ToB和ToC两大板块组成。ToB端主要服务新能源公交车、出租车、网约车、二轮电动车等。ToC端主要为新能源汽车和电动二轮车等私家载具提供服务。动力电池回收方面,宁德时代、格林美、华友钴业、赣锋循环等动力电池回收企业与比亚迪、北京汽车、蔚来等新能源汽车企业均有合作



    中国现阶段换电服务针对中高频次换电需求的B端市场,随着各细分应用场景换电模式探索成功、C端换电车型增加,行业标准化程度大幅提高,换电市场规模将会大幅增加,2030年有望达到万亿规模

    中国新能源汽车换电服务现阶段主要分B端换电服务和C端换电服务。B端换电服务主要运营商有奥动新能源、北汽新能源、伯坦科技、中石化等企业。C端换电服务主要运营商有蔚来等企业。B端换电服务对象主要有新能源换电出租车、网约车、换电公交车和重型卡车4个领域,C端主要为新能源私人乘用车提供换电服务。EVCIPV数据显示,截至2021年4月中国共有617座换电站。中国换电站建设受政策推动,工信部于2021年发布《启动新能源汽车换电模式应用试点工作》强调进一步加快试点项目建设,未来随着B端各细分应用场景换电模式探索成功,C端换电车型大量增加,行业标准化程度大幅提高,换电市场规模将会大幅增加。



    深度见解:中国换电行业

    中国换电行业整体处于政策助推的起步阶段,现阶段换电服务主要面向出租车、重卡等中高频换电需求,私人乘用车领域的换电服务因为初期投入大、标准化不足,设备利用率低等问题尚不具备盈亏平衡条件。

    换电模式前期投入大,资金回收周期长,维护成本较高难以大规模铺设。提供换电服务的载体普遍为电站加多块电池包,初期建设还要包括传输带、底托、电池仓、充电系统和土地成本,北汽新能源单换电站建设成本高达千万元,在此基础上还要计算人工和土地租金,总体成本高企。随着C端新能源换电汽车的逐渐增加和数据积累加深,需求预测精确度提升,换电站布局更加合理,准确的大数据预测一定程度上便于提升电池充换电调度效率。

    现阶段电站和电池包标准化不统一,短期内各家企业换电站适配车型比较局限,无法对接行业所有的换电需求,换电使用频次不理想,较难形成规模效应。现阶段换电服务多应用于网约车、出租车等高频次补能场景中,采用出租车、网约车和换电系统配套出售的模式解决频次和适配问题。随着行业标准文件的逐步出台,电池包逐渐统一,行业相关企业在利润分配、管理运维、技术发展等多方面达成共识,在符合各方利益的条件下,换电站接入更多换电需求,换电频次提高,设备利用率提高,单换电站毛利改善,规模化效应将逐步体现。

    换电模式单次换电收费构成为电费加服务费,相较比较稳定的服务费部分,电费部分受上网电价波动而波动,考虑到现阶段新能源电价逐渐下降的趋势,可能导致单次换电费用一定程度下降。对于北汽新能源的分布式光伏换电站,新能源平价上网趋势短时间内可能对换电站受益造成不利影响。

    未来通过结合储能应用场景,挖掘电池梯次利用的价值,采用换电+储能的模式下,退役电池剩余价值或将在储能系统中得到充分利用,换电站和储能系统绑定,通过供给储能系统退役电池来降低储能系统综合成本来挖掘更多价值


     

    重点关注企业

    通过深度研究中国换电行业内优质企业,头豹建议重点关注蔚来(NIO)、力帆科技[601777]、北汽蓝谷[600733]。

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