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      新能源產業專題2|乘風而起的換電站
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      作者:南京卓遠研究中心

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      前言

      我國已建成世界上數量最多、輻射面積最大、服務車輛最全的充電基礎設施體系,為新能源汽車快速發展提供了有力保障。著眼未來,面對新能源汽車特別是電動汽車的快速增長趨勢,充電基礎設施仍存在布局不夠完善、結構不夠合理、服務不夠均衡、運營不夠規范等問題,尤其是廣大農村地區,這對進一步構建高質量充電基礎設施體系提出了更高更緊迫的要求。

       

      對此,近期,中央到地方層面印發了系列政策,促進充換電基礎設施建設工作,如江蘇、安徽、天津、山西等地,大力支持充電站“縣縣全覆蓋”、充電樁“鄉鄉全覆蓋”,以及新能源汽車下鄉,利好新能源產業。為此,卓遠特推出「新能源產業專題」,對充電樁、換電站、電池資產管理、光伏電站、動力電池回收五大產業鏈細分賽道深度剖析,以期為城市國企布局五大賽道提供財務測算參考或典型模式借鑒。

      卓遠研報第45期:

      《乘風而起的換電站》

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      2023年兩會上“換電”仍是熱點話題之一。在新能源汽車作為擴大內需重要抓手的背景下,換電站風起ToB,政策持續加碼,行業進入商業化提速期。2023年2月,工信部等八部門發布《關于組織開展公共領域車輛全面電動化先行區試點工作的通知》(工信部聯通裝函〔2023〕23號),提出要“建成適度超前、布局均衡、智能高效的換電基礎設施體系,在出租車、網約車、環衛車、郵政快遞車、城市物流配送車等公共電動汽車領域啟動全面電動化先行區試點,支持換電、融資租賃、‘車電分離’等商業模式創新”。鑒于公共領域電動汽車對補能效率、續航能力、盈利能力的敏感度,全面電動化利好換電站在B端的推廣應用。艾瑞咨詢保守估計,到2025年我國換電站總數將超過30000座,保有量將近8000座,整體市場規模近千億,前景可期。

       

       

      一、概念界定

      換電站是為電動汽車的動力電池提供充電和更換服務的能源站,集動力電池的充電、物流調配、以及換電服務于一體,即通過集中型充電站對大量電池集中存儲、充電、統一配送,然后在換電站內對電動汽車進提供池更換服務。顯然,換電模式在提升補能效率、提高充電安全等方面更加具有優勢。另外,目前的換電方法有:底盤換電、分箱換電、側身換電三種。目前市面上是主流換電方式是底盤換電,主要用于乘用車(如出租車、私家車);其次是側身換電,主要用于商用車(如重卡、物流車)等;分箱換電目前應用較少,主要用于乘用車,其最大優勢是通用性好,可以實現多種車型兼容。

       

       

      二、行業發展現狀

      政策和市場選擇使得換電站迎來發展增速期。國內換電行業受制于換電車型保有量不足、技術標準不統一等因素,一度淡出視野。但隨著用戶需求與充電模式的矛盾浮出水面,新能源汽車充電難、充電慢、充電不安全等問題亟待解決,政策、市場都開始傾向換電模式。2020年開始換電行業迎來轉機,一是自上而下的頂層設計將換電站納入規劃,2020年政府工作報告明確將換電站列入新基建建設范疇,其后各地陸續印發政策,明確要給予換電站建設補貼、運營補貼、運營獎勵、投資獎勵、優先土地指標、產業基金支持,力度之大,部分地區單站補貼金額高達500萬元。二是車電分離迎來新機遇,倒逼換電站建設;在車電分離模式下,新能源換電汽車購車成本顯著下降,受到市場追捧。從現有數據來看,到2021年年底,新能源換電汽車銷量增幅162%,高于新能源汽車銷量增幅157.57%;保有量增幅178%,遠高于新能源汽車保有量增幅59.25%;我們認為新能源換電汽車有著較好的前景,其快速發展也勢必催生對換電站的需求,受其景氣度影響,換電站也將迎來可持續增長一個可持續的發展增速期。

      換電站風起ToB,公共電動汽車領域換電模式嶄露頭角,出租車、網約車、重卡換電需求大有可為。電池技術標準不統一因素一直掣肘著行業的成長,而B端公共電動汽車恰有效解決了這一問題。該類車型更加注重補能效率、續航能力、盈利能力,個性化需求不高,為電池技術標準統一打開公共領域電車模效應提供了可能性。因此,2021年10月,工信部印發《關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知》,鼓勵在11個城市公共領域率先試點換電模式。從各試點城市的頂層設計和試點項目來看,多在出租車、網約車、重卡領域先行先試。以出租車、網約車為例,該類車輛運營負荷強,在換電站即換即走,補能效率高,降低了車輛空駛率,換電模式可與加油模式相媲美。以重卡為例,載重負荷大、能耗大、電池帶電量大,24小時高頻作業,對運輸效率、補能效率要求都較高,而且作業區域固定、有規律,適合在特定區位建設換電站以保障其運輸效率和補能效率,換電站的利用率與盈利性也能得到一定保障??梢?,出租車、網約車、重卡與換電模式的契合度較高。

      資料來源:各地市政府、發改委、公開資訊,卓遠整理

       

      市場集中度高,多方資本入局加速換電站點鋪設,將加劇市場競爭。現階段以換電站建設和運營為主營業務的企業較少,行業仍處于不成熟的發展初期。市場玩家主要可分為四類,一是以蔚來、北汽新能源等為代表的整車制造商,用戶粘性大,領先推出換電車型,已經積累了豐厚的經驗;二是以奧動新能源、伯坦科技、協鑫能科等為代表的第三方運營商,是當前國內換電站的主要建設運營商;三是以寧德時代、南都電源為代表的電池制造商,通過電池銀行,或將憑借技術標準統一、適配性高的的電池包產品,通過電池銀行模式在競爭中脫穎而出;四是以國家電網、中石化等為代表的能源類央企,電站、加油站渠道優勢突出,主要通過已有的站點重點布局換電站,建設綜合能源智慧網。在四類玩家中,僅蔚來、奧動新能源、伯坦科技的市場集中度就高達90%以上,基本壟斷市場。不過隨著換電市場前景不斷明朗,更多央企、城市國企、民營企業、混合所有制企業都在布局、規劃換電站建設,市場競爭將會逐漸加劇,也有利于換電市場規模擴大。

       

      三、產業鏈

      行業產業鏈由上游的軟硬件供應商、中游的換電站建設運營商、下游的終端用戶構成。(1)上游有電池制造廠商、換電站組件供應商、配套充電系統供應商組成,市場集中度較高,多與中游企業建立了長期戰略合作,甚至在切入中游賽道,擴張產業版圖,尤其是組件供應商,其在設備領域積累的技術和經驗優勢,使得其擴張版圖后,在設備運行穩定性、批量交付、售后服務方面具有領先優勢。(2)中游負責換電站的建設與運營,市場集中度非常高,CR3高達90%以上,重資產屬性強,區位優勢、杠桿優勢形成競爭壁壘,未來前景可期,但商業模式尚在探索中,運營難,盈利低,能有效解決該問題的電池銀行模式也受限于確權問題、電池資產規模問題,尚未完全成熟。(3)下游主要由B端、C端用戶組成。

       

       

      四、假設測算

      本文以江蘇某地換電站為原型,模擬了項目的測算過程。該換電站共有55塊電池,其中車載電池50塊,備用電池5塊,雙倉位設計,每天能滿足100輛車次的換電需要,占地約100平方米,主要向出租車、網約車提供換電服務,建設周期6個月,采用底盤換電技術。

       

      經研究,得出如下結論:

       

      (1)投資成本主要由換電站投資(主要是充換電設備、升舉設備等)、購置電池成本(車載電池投資成本、備用電池成本)、線路及其他投資構成。換電站投資占比在25%-40%之間;購置電池成本占比高達40%-55%,其中車載電池投資成本就將近43%;線路及其他投資占比在10%-20%之間。未來隨著換電站規?;瘮U張量產,換電站投資、電池購置成本有望進一步減少。

       

      (2)運營收入由換電服務收入、廢舊電池殘值回收收入、政府補貼收入構成,其中換電服務收入為主要收入來源,占比高達95%-99%之間,本文計算時本文未考慮政府補貼。

       

      (3)運營成本由電費、租金、人工費用、設備維護費、大修費用、保險費構成,其中電費的占比最高,介于55%-65%之間;其次是大修費用,介于10%-20%之間;第三是人工費,介于5%-10%之間。

       

      提出假設如下:

       

      (1)充換電設備折舊年限為8年,考慮建設時長,第一年只計算半年期的收入、成本;

      (2)總投資=換電站投資+購置電池成本+線路及其他投資=700萬元,其中電池購買價格為6萬元/塊,購置電池成本占總投資的47%。

      (3)運營收入=換電服務收入+廢舊電池殘值回收收入=里程數(單次補電電量(60kWh)*度電里程(5.5公里/kWh/車次)*收費標準(0.30元/km)*每日換電車次(100)*365+退役廢舊電池殘值回收收入。在實踐中,換電服務收費有兩種,分別為電池單次換電收費、電池租賃套餐收費,本文采用前者的收費方式。

      (4)運營成本=電費+租金+人工費用+設備維護

       

      • 費+大修費用+保險費

      • 度電成本參考大工業平端用電電價,約為0.7元/kWh;

      • 租金參考設定區域的市場平均價格,為4元/平米/天;

      • 人工費用為11萬/人/年,兩班倒,共2人;

      • 設備維護費率按照換電站投資的5%計算;

      • 每隔3年進行1次大修,大修費用按投資額的20%計算;

      • 保險費按照總投資額的0.3%計算;

       

      在未考慮稅費的前提下,最終得到如下結果:NPV(i=4.3%)=96.92萬元,投資回收期=6.74年,具體如下表:

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