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摘要:新能源汽车领域超充站的限制
新能源汽车的快速发展带来了充电基础设施的需求增长。然而,目前超充站在电网负荷和电池物理特性的限制下,难以实现10分钟充满电的目标。此外,小区电网容量的限制使得充电桩的安装仅能支持30%的车位,这将导致新能源汽车使用便捷度下降,进而影响其经济性。
换电站作为电动车补能的新场景,具有显著的优势。其通过集中型充电站对大量电池进行集中存储、充电、统一配送,并在换电站内对电动汽车进行电池更换服务。换电模式可以显著缩短补能时长,减小电池损伤,降低购车成本,并对电网负荷压力较小。其中,底盘换电模式因其电池性能、换电流程及换电时长的优势,有望成为市场主流模式。
随着新能源汽车渗透率的提高,充换电站一体站有望成为补能解决方案的最佳选择之一。其高效的服务能力,可以利用本身换电机构内的动力电池作为储能,减少对电网的压力,实现比配储超冲站两倍的服务效率。


中国汽车工程学会预计,到2030年,中国电动汽车全年用电需求将达7454亿千瓦时,占社会总需求的6-7%;充电功率1.94亿千瓦时,占电网负荷的11~12%,可形成强大的调峰调频能力。换电站作为未来发展的重要方向之一,将为新能源汽车的普及和发展提供有力支撑。
近年来,国家政策逐渐倾向于换电模式,鼓励开展换电模式应用。各省市也在十四五期间着力发展换电行业,其中江苏、四川等省规划建设数量领先,计划十四五期间建设换电站分别超500座。此外,政策补贴力度也较强,包括建设补贴和运营补贴。换电站补贴额度大多在150~400元/千瓦,其中乘用车换电站单站补贴金额在50万~75万元,中重型换电站单站补贴金额在50~100万元。另外,北京市的补贴力度领跑全国,按年度考核结果分段给予额外补贴,有效激励换电站长期可持续经营。
然而,有人担心换电产业只是当下产业过渡方案,长期来看,换电与充电或许存在互斥关系。但实际上,换电与充电并非对立面,而是平行的补能方案。即使未来实现了所谓的“10分钟满电”,也仅达到了当下换电站30-40%的补能速率。再叠加换电站实际建设成本低于超高压快充站,且换电站可以实现电价套利、车电分离等特点,最悲观预期下换电至少为与超高压快充平行的补能方案。
相较换电站,充电站服务效率较低,车桩比严重不足。根据公安部数据,截至2023年第二季度,我国新能源汽车保有量达1620万辆,呈高速增长状态。但我国公共充电基础设施累计数量达到215万台,假设所有新能源汽车都有在公共充电桩充电的需求,平均1座公共充电桩就需要服务7.54台新能源汽车。自2022年第二季度以来,车桩比持续上升,从6.55一路攀升到7.54。这导致充电设施抢位问题愈发严重,尤其高峰时期与节假日。
综上所述,政策推动和补贴力度为换电产业提供了有力支持。虽然存在一些市场担忧,但换电与充电并非对立面,而是平行的补能方案。同时,充电站服务效率较低,车桩比严重不足,这为换电站的发展提供了广阔的空间。随着新能源汽车渗透率的提高和技术的不断进步,充换电站一体站有望成为补能解决方案的最佳选择之一。
现阶段离工信部“2025 年实现车桩比 2:1,2030 年实现车桩比 1:1”的目标仍有不小差距。根据公安部数据,截至 2022 年年底,我国充电桩数量达到 520 万台(包括私人充电设施),车桩比达到 2.52:1。要实现车桩比 2:1,需要达到 655 万台,而要实现 1:1,则需要达到 1310 万台,与现有数量差距较大。然而,充电桩建设仍存在“规划布局协同不足”、“盈利空间不足”、“进小区难”等难点。
首先,当前充电桩的规划建设和新能源汽车的使用存在空间上和结构上的不匹配。一方面,充电难的情况时有发生,另一方面,充电桩利用率却较低。这导致充电桩建设难以大规模扩张,从而使得车桩比始终难以显著提高。
其次,新能源汽车单次充电时间长,用户排队时间久,服务效率低下。据中国电动汽车充电基础设施促进联盟及能链智电联合发布的《2022 中国电动汽车用户充电行为白皮书》显示,新能源汽车用户平均单次充电时长 49.3 分钟,日充电 1.4 次,意味着用户平均每天充电 69 分钟。这意味着大量的用户需要等待数个小时才能用上电,服务效率低。
此外,充电理论峰值输出功率难以维持。河南省计量科学研究院发现,以一台额定功率为 60kW 的新能源汽车为例,改变交流输入功率,随着交流输入功率增大,转换能效会随着提高,但是都要小于理论输出功率,达不到 100%。输出功率曲线不稳定,呈现出先缓慢上升后迅速下降的结果。以比亚迪汉 EV 为例,懂车帝通过实际测评发现,新能源汽车在充电过程中的输出功率会先缓慢上升接近 110kW;当电量达到 50%时,输出功率会大幅度下降至 22kW,直到电池充满。在整个充电过程中,峰值功率维持的时间不足充电时间的一半,导致新能车实际补能时间远超理论值。
另外,充电桩的输出功率达不到额定功率有以下几个方面的原因:
- 电网不稳定会造成输出功率不稳定。由于电网负载不均匀和瞬间负荷变化,充电时可能会出现电网电压波动和电压瞬间波动的现象,这种现象会影响电动汽车的充电速度,也会在一定程度上损伤电池。随着充电站的普及,电网负荷承压,电网负载波动加剧。
- 电池过热会降低输电功率。充电桩在给新能源汽车充电的过程中会产生大量的热量,电池的散热不好时,会提高电池的温度。当电池温度超过一定阈值时,就会降低输电功率,并给电池带来损害。
- 新能源汽车在充电的时候会产生能量损耗。充电桩在给汽车充电时会给导线、电池等带来热损耗,这部分热损耗会使得充电桩的实际输出功率相较于理论值降低。
- 充电桩的老化和损坏也会使得输出功率降低。充电桩的老化和损坏会使得无法以正常功率为新能源汽车供电,使得输出功率不及额定功率。
同时,电网负荷难以满足充电桩建设需求:大量充电站会对电网形成巨大的压力,现有电网容量难以满足充电桩建设需求。以上海市为例,截至 2022 年年底,上海市新能源汽车保有量已经达到 94.5 万辆。假设以直流快充 200kW 的功率规格计算,当上海市的新能源汽车同时充电时,输出功率可达到 18900 万 kW。据上海电网预测,上海电网最高负荷约为 3500 万 kW,需求与实际负荷差距为 5.9 倍。当上海市的新能源汽车同时以最低功率规格充电时,可以达到整个上海市电网最高负荷的 540%。广西大学张晨宇利用数学模型对新能源汽车充电负荷对电网负荷的影响进行了更为精确的预测。团队以义乌市为研究对象,预测结果显示,电网负荷受充电负荷因素的影响非常巨大冬季负荷受充电影响最大其峰值普遍在夜间夏天受天气影响用电负荷峰值在午间电网负荷很大程度上受新能源汽车充电影响因此大规模建设充电桩将给现有电网带来巨大压力因此需要相关部门针对现有电网进行改造升级以满足大规模新能源接入的需求从而实现新能源汽车产业可持续发展。
换电模式被低估:充电站难以大规模扩张,换电站优势显现
在新能源汽车领域,充电桩的建设和换电站的兴起引起了广泛关注。然而,尽管充电桩的建设面临诸多难点,换电站的优势却被低估。本文将探讨换电模式的潜力及其对新能源汽车产业的影响。
首先,充电桩的建设面临着“规划布局协同不足”、“盈利空间不足”、“进小区难”等难点。这些难点制约了充电桩的大规模扩张,使得车桩比始终难以显著提高。以充电桩的输出功率为例,实际输出功率往往低于额定功率,且输出功率曲线不稳定,导致新能源汽车的实际补能时间远超理论值。此外,充电桩的建设还会给现有电网带来巨大压力,需要相关部门进行改造升级。
相比之下,换电站具有更强的服务能力。换电站本身具有储能性质,可以配合电网调峰,降低电网压力。同时,充换电一体站可以通过共用变压器的方式降低成本。在白天充换电需求高峰的时候,提供充电和换电服务,此时变压器服务充电桩。当晚上充换电需求低谷的时候,给电池充电,此时变压器服务换电站。这种模式可以最大限度利用变压器,在不造成电网负荷压力的同时实现更低的成本。
换电站的潜力远未被市场充分认知。除了在电网侧轻负担、用电侧省时间、运营端成本对比等方面的优势外,换电模式还可以带来更多的益处。首先,换电方式可以降低新能源汽车的购置成本,电池升级灵活性强。通过电池租赁和升级的方式,用户可以以更低的成本获得最新技术的电池。其次,换电模式下电池灵活升级,可以真正解决“补能焦虑”。用户无需担心电池续航能力的限制,只需在需要的时候更换电池即可。此外,换电模式还可以提升电池利用效率,优化退役电池统一管理。通过集中管理和利用退役电池,可以最大程度地降低资源浪费和环境污染。
在新能源汽车保有量达到现有小区充电桩无法负荷的时候,换电站将成为必然路径。随着新能源汽车市场的快速发展,充电基础设施的需求将不断增加。如果仅依靠充电桩来解决充电难、充电慢的问题,将会给现有电网带来巨大压力。而换电站则可以在不增加电网负荷的情况下满足新能源汽车的补能需求。此外,随着新能源汽车技术的不断发展,电池的寿命和性能将不断提升,而换电站可以通过更换电池的方式来实现电池的快速升级。
虽然换电站的单站投资成本较高,但运维降本空间较大。随着新能源汽车市场的不断扩大和用户对补能效率的要求不断提高,换电站的建设和运营成本将会逐渐降低。同时,随着技术的不断进步和规模经济的实现,换电站的运维成本也将大幅降低。
总之,换电模式具有诸多优势,可以解决新能源汽车充电难、充电慢的问题,提高服务效率,降低购置成本和运营成本等。虽然目前换电模式的发展还面临一些挑战,但随着技术的不断进步和市场需求的不断增长,我们有理由相信换电模式将会成为未来新能源汽车产业的重要发展方向之一。
换电模式:新能源汽车产业的重要发展方向
在新能源汽车领域,充电桩的建设面临着诸多难点,如规划布局协同不足、盈利空间不足、进小区难等。这些难点制约了充电桩的大规模扩张,使得车桩比始终难以显著提高。相比之下,换电站具有更强的服务能力,可以在不增加电网负荷的情况下满足新能源汽车的补能需求。本文将探讨换电模式的优势及其对新能源汽车产业的影响。
首先,换电模式的补能效率远超充电模式。目前最慢的换电模式下,换电时间低于五分钟,快于所有慢充、快充。这使得换电在补能效率上具有显著优势。考虑排队时间、补能时间,换电模式的便利性可与传统车加油站等量齐观。此外,换电站可以通过集中收集电池,在恒温恒湿条件下小功率慢充,有助于延缓电池寿命衰减,延长使用寿命。不占用充电车位的特性也极大提升了换电模式的补能效率。
其次,换电站具有更高的空间利用率。一座蔚来换电站的占地面积等于四个车位。同等面积的充电站最多可容纳四台充电桩同时给四辆汽车补能。假设一座充电站有630kVA的电网负荷,一辆车补能60度电,那么一个小时内一座充电站最多给6辆车补能,此时每台充电桩的功率大约是158kW。而一座换电站由于电池事先充满了电,每五分钟就可以完成一次换电,一个小时之内就能够给12辆车补能。在相同的占比面积下,换电站的补能效率是充电站的两倍。
此外,换电模式还可以显著降低车辆购置及使用成本。在换电模式加持下,新能源车购置可提供“车电分离”模式,即为用户提供“买车不买电池”的购车服务。以蔚来车电分离的BASS方案为例,单独出售不包含电池的车辆(比原车价低7-12.8万),动力电池则通过租赁的方式从蔚来获得,价格为每月980元(75kWh电池)和1680元(100kWh电池)。此类方案在低价车型经济性体现尤为明显,以飞凡F7为例,配备77kWh电池的进阶版售价为22.99万,如若选择租电方案新用户购车总价仅为14.8万元。
同时,电池灵活升级有助于减少用户一次性成本投入,最大化电池使用效率。电池容量是用户购车时的考虑重点,但小容积电池与大容积电池通常价差较大。以蔚来为例,75度电池与100度电池差价达5.8万元。对于部分城市通勤为主的用户而言,75度电池即可满足绝大多数日常需求,但难以满足偶发性的长途旅行。如果为了偶发性需求而选择购置100度电池除了要多付5.8万元外,也是对能源与资源的浪费。“是否要为了以后的一次西藏之行而在用车第一日就付出较大成本买大容量电池?”换电模式可提供灵活升级服务,还是以蔚来举例,用户可购置小容量电池版本满足日常通勤需求,如果有长途出行需求可以选择日租50元/天或880元/月方案灵活升级至100度甚至150度电池。简而言之,“日长小电池、长途出行大电池,花最少的钱、跑最远的路”就是换电模式为汽车的赋能让电池回归能源属性。
除此之外,换电模式下车辆始终可以更新最新电池技术。电池技术的快速迭代也是制约消费者购买新能源车的因素之一,而换电模式下可以始终保持车辆沿用最新电池技术。以蔚来推出的首款车型es8为例,最初搭载70kWh电池版本续航为415KM,而后蔚来推出新一代75kWh三元磷酸锂电池,老版本用户可以直接在换电站换取新版本电池进而升级续航至450km。预计今年底蔚来还会推出150kWh电池包,届时即使2017年上市的初代ES8也可以实现续航里程超800KM。这也是换电模式下汽车可升级的体现之一,由此换电模式可以彻底打消消费者对于新能车电池技术快速迭代所担心的购置需求后置的问题。
新能源购置税减免新政下,换电车型税收优惠政策更优。2023年6月19日财政部、税务总局及工业和信息化部联合发布《关于延续和优化新能源汽车车辆购置税减免政策的公告》。总结来看,2024-2025年新购新能源汽车继续免征车辆购置税额不超3万元。
换电模式:新能源汽车产业的重要发展方向
在新能源汽车领域,充电桩的建设面临着诸多难点,如规划布局协同不足、盈利空间不足、进小区难等。这些难点制约了充电桩的大规模扩张,使得车桩比始终难以显著提高。相比之下,换电站具有更强的服务能力,可以在不增加电网负荷的情况下满足新能源汽车的补能需求。本文将探讨换电模式的优势及其对新能源汽车产业的影响。
换电模式的优势
- 提高补能效率:换电模式显著提高了补能效率。目前最慢的换电模式下,换电时间低于五分钟,快于所有慢充、快充。这使得换电在补能效率上具有显著优势。
- 节省空间:一座换电站的占地面积等于四个车位。同等面积的充电站最多可容纳四台充电桩同时给四辆汽车补能。而一座换电站由于电池事先充满了电,每五分钟就可以完成一次换电,一个小时之内就能够给12辆车补能。在相同的占比面积下,换电站的补能效率是充电站的两倍。
- 降低车辆购置及使用成本:换电模式下的“车电分离”方案可以显著降低车辆购置及使用成本。通过为用户提供“买车不买电池”的购车服务,可以在不增加车辆购置成本的情况下满足用户对电池的需求。此外,换电站还可以提供灵活升级服务,让用户可以根据自己的需求灵活升级电池。
- 保持电池技术更新:换电模式下车辆可以始终保持最新的电池技术。随着电池技术的快速迭代,用户可以通过更换电池的方式轻松获得最新技术的电池。
- 提高电网稳定性:换电站可以在用电高峰期提高电网稳定性。通过集中收集电池,在恒温恒湿条件下小功率慢充,可以延缓电池寿命衰减,提高电池使用效率。此外,换电站还可以根据电网负荷情况进行调节,减轻电网负荷,提高电网稳定性。
对新能源汽车产业的影响
- 推动新能源汽车普及:换电模式可以显著提高新能源汽车的补能效率和使用便利性,从而推动新能源汽车的普及。
- 促进新能源汽车产业链发展:换电模式的发展将促进新能源汽车产业链的发展。随着换电模式的普及,将有更多的企业加入到新能源汽车产业链中,推动产业链的完善和发展。
- 推动新能源汽车与能源互联网融合:换电模式将推动新能源汽车与能源互联网的融合。通过将新能源汽车纳入能源互联网,可以实现能源的双向流动和优化利用,提高能源利用效率。
- 促进新能源汽车与电网协同发展:换电模式可以促进新能源汽车与电网的协同发展。通过将新能源汽车纳入智能电网,可以实现用电负荷的调节和优化利用,提高电网运行效率。
- 提高新能源汽车用户体验:换电模式可以提高新能源汽车用户体验。通过提供快速、便捷的补能服务,可以让用户享受到更好的用车体验。
结论
换电模式是新能源汽车产业发展的重要方向之一。通过提高补能效率、节省空间、降低车辆购置及使用成本、保持电池技术更新和提高电网稳定性等优势,换电模式将推动新能源汽车产业的普及和发展。随着政策的支持和市场的发展,换电模式将成为未来新能源汽车产业的重要发展方向之一。
换电模式助力新能源汽车产业发展
随着新能源汽车的普及,充电设施的建设和运营成为了行业发展的重要方向。然而,在小区等场所,由于电力总容量有限,充电车位数量上限难以突破,给新能源车主带来很大的不便。同时,充电桩对电网形成的压力也很大程度来自于使用者的无序充电,而换电模式可以减轻电网压力并协助其调峰调频。因此,换电模式逐渐成为了新能源汽车发展的重要方向之一。
首先,换电模式可以解决小区电力容量不足的问题。在小区内建设换电站,可以充分利用晚上的低谷时段集中充电,从而避免对居民用电的影响。同时,换电站还可以根据电网调度的需要,在用电高峰期直接向居民提供充满电的电池,减轻电网压力。
其次,换电模式还可以协助调峰调频。换电站可以在电网频率出现偏差时接入电网调度中心参与电网调频,确保电力系统安全运行。同时,换电站还可以利用电池储能能力向电网放电,协助解决用电高峰期的电力供需矛盾。
最后,虽然换电站的单站投资成本较高,但运维降本空间较大。随着电池技术的不断进步和电池寿命的延长,电池的更换成本将会逐渐降低。同时,随着换电站的规模化和智能化发展,运维成本也将得到降低。
总之,换电模式是新能源汽车发展的重要方向之一,可以解决小区电力容量不足、减轻电网压力、协助调峰调频等问题。未来随着技术的不断进步和政策的支持力度加大,换电模式将会得到更加广泛的应用和推广。
运营成本低,换电站更具优势
运营端数据显示,换电站具有明显的运营成本优势。在购电成本方面,换电站通常在电网低谷时段集中充电,享受较低的电价,而充电站则需实时购电,电价相对较高。在劳务成本方面,换电站需要一定的人力进行运营和电池更换,而充电站可实现无人运营,劳务成本相对较低。综合来看,换电站的运营成本要低于充电站。
换电模式在需求端的应用场景广泛,包括乘用车和商用车。对于出租车和重卡等商用车辆而言,由于长时间停车充电会损失载客收入或导致时间成本增加,因此快速补能的换电模式更加适合。特别是对于重卡而言,由于其运营特点与换电模式降本方向相契合,未来或成为换电模式的主流应用场景。
政策指引和多方企业布局换电市场
政策端也在积极推动换电模式的发展。自2019年以来,政府出台了一系列政策鼓励新能源汽车在货运领域的推广应用,并将清洁能源车辆占比≥80%作为评优指标。2021年10月,工信部、国家能源局联合发文启动新能源汽车换电模式应用试点工作,并在宜宾、唐山、包头三座城市进行试点。在国家政策指引下,地方政府也相继出台支持政策,促进换电重卡的发展。
同时,多方企业也在积极布局换电市场。电网企业如国网电动汽车公司将其作为业务重点,与电力企业、矿山企业等达成合作,投建了11座运营商用车和乘用车换电站,服务各类商用车超过800辆。电池企业如宁德时代全资子公司时代电服发布换电品牌“EVOGO”,并对其进行增资扩股,注册资本由2亿元增至15亿元。新能源车企如蔚来也发布了NIO Power计划,计划到2025年建成9纵9横19大城市高速换电网络。
未来随着政策支持力度加大和技术推动,换电模式将在私家车领域进一步渗透,同时换电站的可持续性和经济性也将得到提高。而随着重卡等商用车辆的广泛应用和多方企业的积极布局,换电市场的前景也将更加广阔。
换电模式破局成本劣势,推动重卡电动化持续发展
换电模式在重卡领域的应用日益受到关注。采用“车电分离”的运营模式,即运营商仅购买裸车,电动重卡所需动力电池由资产管理公司向电池企业批量购买并运营,用户以租赁方式租用电池,电池管理公司融资布局形成换电全产业链生态圈。这种模式在行使105万公里的全生命周期下相较燃油重卡可节省约37万元的电池成本。
由于“车电分离”模式的持续推广,换电重卡在市场上迎来了高速发展。据电车资源统计,2022年1~12月,换电重卡共销售12431辆,同比增长285%,成为新能源重卡的第一补能车型。而根据艾瑞咨询的统计,2021年商用车换电站数量658座,同比增长139%;用电市场与运营市场分别达9.5亿、23.3亿元,同比分别增长138%与75%。这些都表明换电重卡的发展势头强劲。
通过全生命周期成本理论(TCO)的测算,我们发现换电重卡的成本相较燃油重卡大幅减少。考虑到交通运输行业的特点和疫情管控放松对停工损失的减少,我们将购置成本、使用成本和维护成本纳入TCO理论分析框架。在一定的假设条件下,采用电池租赁/单独购买方式的换电重卡TCO成本仅为388.24/379.90万元,相较于燃油重卡分别节约5.9%与7.9%。这意味着随着成本进一步下降,换电重卡的未来经济性将更加凸显。
换电模式对基本电费极为敏感,而对运行里程则表现稳健。根据敏感性分析测算,当基本电费小于1.55元/kWh时,换电重卡相较于燃油重卡拥有成本优势;当全生命周期运营里程在50万~250万公里变动时,对应年运营里程10万~50万公里,换电重卡相较于燃油重卡有明显成本优势。随着疫情管控的放松和经济逐渐回暖,交通运输行业有望迎来复苏,成本对运行里程稳健的换电重卡表现优异,未来有望迅猛发展。
在乘用车领域,换电模式在出租车市场具有较高的确定性。出租车每日行驶里程长且对充电时长较为敏感,适合采取快速的换电模式。此外,出租车的质保需要里程在40万~50万公里以内,采取快充易损伤电池,在里程超出后将导致电池使用寿命下降,因此换电模式更为有利。双班制出租车场景更适合换电车型,司机收入优于充电模式4.61%。
总体来看,“车电分离”的换电模式在重卡领域具有显著的优势,将成为推动重卡电动化的重要途径。同时,随着疫情管控的放松和经济逐渐回暖,交通运输行业有望迎来复苏,成本对运行里程稳健的换电重卡表现优异,未来有望迅猛发展。此外,乘用车领域的出租车市场也为换电模式提供了广阔的发展空间。
换电模式破局成本劣势,推动重卡电动化持续发展
换电模式在重卡领域具有显著的优势,将成为推动重卡电动化的重要途径。通过“车电分离”的运营模式,即运营商仅购买裸车,电动重卡所需动力电池由资产管理公司向电池企业批量购买并运营,用户以租赁方式租用电池,电池管理公司融资布局形成换电全产业链生态圈(动力电池、动力总成、换电集成、智能联网),向用户提供换电车辆、换电站、车联网以及投资、融资租赁等服务。这种模式在行使105万公里的全生命周期下相较燃油重卡可节省约37万元的电池成本。
得益于“车电分离”模式的持续推广,换电重卡在市场上迎来了高速发展。据电车资源统计,2022年1~12月,换电重卡共销售12431辆,同比增长285%,成为新能源重卡的第一补能车型。而根据艾瑞咨询的统计,2021年商用车换电站数量658座,同比增长139%;用电市场与运营市场分别达9.5亿、23.3亿元,同比分别增长138%与75%。这些都表明换电重卡的发展势头强劲。
通过全生命周期成本理论(TCO)的测算,我们发现换电重卡的成本相较燃油重卡大幅减少。考虑到交通运输行业的特点和疫情管控放松对停工损失的减少,我们将购置成本、使用成本和维护成本纳入TCO理论分析框架。在一定的假设条件下,采用电池租赁/单独购买方式的换电重卡TCO成本仅为388.24/379.90万元,相较于燃油重卡分别节约5.9%与7.9%。这意味着随着成本进一步下降,换电重卡的未来经济性将更加凸显。
换电模式对基本电费极为敏感,而对运行里程则表现稳健。根据敏感性分析测算,当基本电费小于1.55元/kWh时,换电重卡相较于燃油重卡拥有成本优势;当全生命周期运营里程在50万~250万公里变动时,对应年运营里程10万~50万公里,换电重卡相较于燃油重卡有明显成本优势。随着疫情管控的放松和经济逐渐回暖,交通运输行业有望迎来复苏,成本对运行里程稳健的换电重卡表现优异,未来有望迅猛发展。
在乘用车领域,换电模式在出租车市场具有较高的确定性。出租车每日行驶里程长且对充电时长较为敏感,适合采取快速的换电模式。此外,出租车的质保需要里程在40万~50万公里以内,采取快充易损伤电池,在里程超出后将导致电池使用寿命下降,因此换电模式更为有利。双班制出租车场景更适合换电车型,司机收入优于充电模式4.61%。
行业空间测算:成长空间广阔,2022~2026 年 CAGR 有望达 93%
基于新能源车保有量,我们对换电站保有量进行测算。通过前文论述,我们对换电行业未来发展做出如下关键假设:1)得益于产业链各环节企业的积极推进与换电出租车、 换电重卡的未来前景,我们认为 2023-2026 年换电车渗透率逐年提升,其中乘用车 2023/24/25/26 年渗透率分别为 4%/6%/8%/10%,商用车渗透率分别为 15%/22%/29% /35%;2)参考过往三年平均水平,假设 2023-2026 年新能源乘用车/商用车占新能源车销 量比重保持不变,分别为 95%/5%;3)年度内的汽车保有量损耗(报废车辆)可忽略不 计,因而,当年度保有量=上年度保有量+当年度新增量;4)考虑规模效应的存在,假设 单站价值量以每年 2%的速度下行。基于上述测算,我们认为,换电行业将在未来迎来井 喷式发展,预计 2026 年换电站保有量将达到 27489 座,对应 2022~2026 年 CAGR 达 93%;2026 年换电设备市场规模有望达 305 亿元。
换电模式破局成本劣势,推动重卡电动化持续发展
换电模式在重卡领域具有显著的优势,将成为推动重卡电动化的重要途径。通过“车电分离”的运营模式,即运营商仅购买裸车,电动重卡所需动力电池由资产管理公司向电池企业批量购买并运营,用户以租赁方式租用电池,电池管理公司融资布局形成换电全产业链生态圈(动力电池、动力总成、换电集成、智能联网),向用户提供换电车辆、换电站、车联网以及投资、融资租赁等服务。这种模式在行使105万公里的全生命周期下相较燃油重卡可节省约37万元的电池成本。
得益于“车电分离”模式的持续推广,换电重卡在市场上迎来了高速发展。据电车资源统计,2022年1~12月,换电重卡共销售12431辆,同比增长285%,成为新能源重卡的第一补能车型。而根据艾瑞咨询的统计,2021年商用车换电站数量658座,同比增长139%;用电市场与运营市场分别达9.5亿、23.3亿元,同比分别增长138%与75%。这些都表明换电重卡的发展势头强劲。
通过全生命周期成本理论(TCO)的测算,我们发现换电重卡的成本相较燃油重卡大幅减少。考虑到交通运输行业的特点和疫情管控放松对停工损失的减少,我们将购置成本、使用成本和维护成本纳入TCO理论分析框架。在一定的假设条件下,采用电池租赁/单独购买方式的换电重卡TCO成本仅为388.24/379.90万元,相较于燃油重卡分别节约5.9%与7.9%。这意味着随着成本进一步下降,换电重卡的未来经济性将更加凸显。
换电模式对基本电费极为敏感,而对运行里程则表现稳健。根据敏感性分析测算,当基本电费小于1.55元/kWh时,换电重卡相较于燃油重卡拥有成本优势;当全生命周期运营里程在50万~250万公里变动时,对应年运营里程10万~50万公里,换电重卡相较于燃油重卡有明显成本优势。随着疫情管控的放松和经济逐渐回暖,交通运输行业有望迎来复苏,成本对运行里程稳健的换电重卡表现优异,未来有望迅猛发展。
在乘用车领域,换电模式在出租车市场具有较高的确定性。出租车每日行驶里程长且对充电时长较为敏感,适合采取快速的换电模式。此外,出租车的质保需要里程在40万~50万公里以内,采取快充易损伤电池,在里程超出后将导致电池使用寿命下降,因此换电模式更为有利。双班制出租车场景更适合换电车型,司机收入优于充电模式4.61%。
行业空间测算:成长空间广阔,2022~2026 年 CAGR 有望达 93%
基于新能源车保有量,我们对换电站保有量进行测算。通过前文论述,我们对换电行业未来发展做出如下关键假设:1)得益于产业链各环节企业的积极推进与换电出租车、 换电重卡的未来前景,我们认为 2023-2026 年换电车渗透率逐年提升,其中乘用车 2023/24/25/26 年渗透率分别为 4%/6%/8%/10%,商用车渗透率分别为 15%/22%/29% /35%;2)参考过往三年平均水平,假设 2023-2026 年新能源乘用车/商用车占新能源车销 量比重保持不变,分别为 95%/5%;3)年度内的汽车保有量损耗(报废车辆)可忽略不 计,因而,当年度保有量=上年度保有量+当年度新增量;4)考虑规模效应的存在,假设 单站价值量以每年 2%的速度下行。基于上述测算,我们认为,换电行业将在未来迎来井 喷式发展,预计 2026 年换电站保有量将达到 27489 座,对应 2022~2026 年 CAGR 达 93%;2026 年换电设备市场规模有望达 305 亿元。
换电模式破解成本难题,推动电动重卡普及
换电模式在电动重卡领域具有显著的优势,将成为推动电动重卡普及的重要途径。通过“车电分离”的运营模式,即运营商仅购买裸车,电动重卡所需动力电池由资产管理公司向电池企业批量购买并运营,用户以租赁方式租用电池,电池管理公司融资布局形成换电全产业链生态圈(动力电池、动力总成、换电集成、智能联网),向用户提供换电车辆、换电站、车联网以及投资、融资租赁等服务。这种模式在行使105万公里的全生命周期下相较燃油重卡可节省约37万元的电池成本。
得益于“车电分离”模式的持续推广,换电重卡在市场上迎来了高速发展。据电车资源统计,2022年1~12月,换电重卡共销售12431辆,同比增长285%,成为新能源重卡的第一补能车型。而根据艾瑞咨询的统计,2021年商用车换电站数量658座,同比增长139%;用电市场与运营市场分别达9.5亿、23.3亿元,同比分别增长138%与75%。这些都表明换电重卡的成本优势明显,市场发展势头强劲。
通过全生命周期成本理论(TCO)的测算,我们发现换电重卡的成本相较燃油重卡大幅减少。考虑到交通运输行业的特点和疫情管控放松对停工损失的减少,我们将购置成本、使用成本和维护成本纳入TCO理论分析框架。在一定的假设条件下,采用电池租赁/单独购买方式的换电重卡TCO成本仅为388.24/379.90万元,相较于燃油重卡分别节约5.9%与7.9%。这意味着随着成本进一步下降,换电重卡的未来经济性将更加凸显。
换电模式对基本电费极为敏感,而对运行里程则表现稳健。根据敏感性分析测算,当基本电费小于1.55元/kWh时,换电重卡相较于燃油重卡拥有成本优势;当全生命周期运营里程在50万~250万公里变动时,对应年运营里程10万~50万公里,换电重卡相较于燃油重卡有明显成本优势。随着疫情管控的放松和经济逐渐回暖,交通运输行业有望迎来复苏,成本对运行里程稳健的换电重卡表现优异,未来有望迅猛发展。
在乘用车领域,换电模式在出租车市场具有较高的确定性。出租车每日行驶里程长且对充电时长较为敏感,适合采取快速的换电模式。此外,出租车的质保需要里程在40万~50万公里以内,采取快充易损伤电池,在里程超出后将导致电池使用寿命下降,因此换电模式更为有利。双班制出租车场景更适合换电车型,司机收入优于充电模式4.61%。
行业空间测算:成长空间广阔,2022~2026 年 CAGR 有望达 93%
基于新能源车保有量,我们对换电站保有量进行测算。通过前文论述,我们对换电行业未来发展做出如下关键假设:1)得益于产业链各环节企业的积极推进与换电出租车、 换电重卡的未来前景,我们认为 2023-2026 年换电车渗透率逐年提升,其中乘用车 2023/24/25/26 年渗透率分别为 4%/6%/8%/10%,商用车渗透率分别为 15%/22%/29% /35%;2)参考过往三年平均水平,假设 2023-2026 年新能源乘用车/商用车占新能源车销 量比重保持不变,分别为 95%/5%;3)年度内的汽车保有量损耗(报废车辆)可忽略不 计,因而,当年度保有量=上年度保有量+当年度新增量;4)考虑规模效应的存在,假设 单站价值量以每年 2%的速度下行。基于上述测算,我们认为,换电行业将在未来迎来井 喷式发展,预计 2026 年换电站保有量将达到 27489 座,对应 2022~2026 年 CAGR 达 93%;2026 年换电设备市场规模有望达 305 亿元。
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