核心要点:
1.换电是政府支持+市场反馈的模式,属于以企业为主导,国家新能源车战略中阶段性战略转型,各大车企、电池厂、设备厂均围绕政府文件规划布局。
2.未来新能源车换电可能以b端业务为主导,同时叠加个人用户相结合的模式,b端业务以北汽为代表,在规模上具备优势;个人用户更灵活,主要注重用户体验提升。
3.未来换电模式将形成主机厂、国家政府、运营商三大主体,主机厂主要负责车、换电机构、电池pack采购安装,国家主题主导标准的统一,运营商负责场站、电池的运营。
1、新能源车发展阶段
从09年以来国家推进新能源大战略,到目前2021-2035新能源汽车产业发展规划来看,新能源大战略趋势不可逆,2017年以来最早北汽在北京本土引入换电概念,未来换电也是政府支持+市场反馈的模式。新能源车主要分为三个发展阶段:
1)引导阶段(2012-2015年):国家出台文件引导主机厂进入新能源车产业,北汽、比亚迪等推出新能源车型,到2015年实现落地。
2)优化阶段(2015-2017年):各大车企推出新能源车,政策增加电池容量、密度等要求,国家对于新能源车进行产业优化,自主品牌形成产品优势;
3)提升阶段(2017年至今):换电模式是国家新能源战略中阶段性战略转移,去年至今政府红头文件、2021-2035规划单独提出换电模式,本次换电模式是以企业为主导的战略转型,北汽、比亚迪等都是围绕政府文件进行换电规划。目前北汽、浙江时空、力帆、奥动等整机厂设备厂都有围绕布局,同时国网也在幕后进行新能源战略补给。
2、换电下游应用
目前布局换电模式企业有北汽、蔚来、上汽荣威ei5、广汽ins,本月吉利枫叶换电车型在陆续上市,并发布了自己的换电设备。国网去年下半年以来也与一汽东风长安广汽签署战略协议,涵盖了换电业务共同研发和运营,体现国家政策方向。未来新能源车换电有可能以b端业务为主导,包括分时租赁、网约车、出租车等,同时叠加个人充换电的模式:
B端业务(北汽):北汽换电起点是出租车,出租车具备几大特点:1)换电业务前期需要量的积累,出租车尤其一线城市换电频次比较高,燃油出租车一般一天里程200-350公里,每天至少换一次电,保障换电需求。2)具备市场规模效应,出租车市场业务模式稳定,出租车项目订单基本百台起,比如北汽在北京每个郊区至少200台。3)国家战略打赢蓝天保卫战,地方政府出台政策推动出租车更新迭代,新能源车也会优化司机驾驶体验。
个人业务(蔚来):个人用户和出租车市场不同,蔚来注重客户体验品质提升,2017、2018年es6、8车型针对个人用户,新能源乘用车家用以快充+慢充结合,实际使用场景问题较多,换电能够进行短板优化,慢充充满需要6-8小时,快充半小时充满80%,换电基本5分钟。此外换电模式更灵活、随时换电,蔚来也提出客户vip体验。
3、换电优点
1)换电模式可优化能源结构,有效帮扶国网系统消峰填补,国家电能供应有波峰波谷,换电站晚上充电,避开用电高峰。
2)充电稳定安全,北汽换电站涓流充电时长1.5小时,速度处于快充、慢充之间。新能源汽车着火主要系电池快充快放导致,国家对于电池安全重视程度高。
3)土地资源利用率高,同样车次的换电站比快充站面积小40%,在北上广深等一线城市很重要,北京三环以内快充站建设成本很高。
4)电容优势,国电规划每个市区有电容上限,快充站电容负荷很高,一线城市核心地段都不是快充,要看电容、人流量等问题,换电没有相应问题。
5)电池寿命优势,快充非常影响寿命,冬夏季切换电池寿命有影响,换电站电能布局涓流充电,保证电池最优充电状态利于电池寿命。
4、换电模式角色
1)主机厂:主要负责车的生产、换电机构接口生产安装、相应pack电池采购安装等。未来国家要求车电必须分离,国内各大主机厂都在试水换电模式。电池未来将以能量包形势流通,同时大幅降低车辆价格。
2)国家主体:国网是最有可能成为国家主导部门,制定换电机构、接口、电池pack标准,相当于当年引入的充电口的标准。
3)运营商:主要做场站、电池的运营,之前燃油车主要是中石油、中石化、私人小品牌等,换电形成电池流通大循环的模式,未来会统一标准,换电电池pack就是能量包。
问答环节
长期看电池技术进步提升续航里程,换电是否还会有需求?
一方面电池物理元素正负极、电解液等存在极限,未来提升能量密度但会存在安全系数问题,因此国家对于能量密度也不是无限制提升。另一方面电池容量大了体积重量也会增加,目前测算600公里是最优承载,汽车轻量化很重要。
换电需要电池标准化,整车厂、电池厂品牌较多换电如何适应?
电池厂未来是希望统一电池标准有利于发展,目前catl和国内主流整车厂都战略协议合作,包括北汽、上汽、吉利、东风、长安、一汽、广汽、甚至比亚迪,catl有话语权。同时未来国家在战略方针主导下,电池标准像充电口标准一样可以统一解决。
换电站对应多少车需求,才能够具备经济性?
运营端方面,北汽这几年一直在降低换电站整体投资规模,从本身土建到集装箱吊装都进行了降本,投资从1k2w降到600w,测算200台车可以维持运营。
个人方面,蔚来海南市场评估400个用户可以满足换电站的基础,这也是保守估计,蔚来是高品质换电体验,北京北汽出租车市场换电体验不一样。
北汽、蔚来需要备多少电池来维系运营?
换电时间和加油类似都是5分钟,北汽换电站1个半小时充满电池,一个站准备21块电池可以保持电池持续供应。蔚来模式比北汽灵活,有固定式换电站、也有流动作业换电车。北京现在L型换电站,蔚来规划P型换电站,左右各有换电口,支持两辆车同时换电。北汽电池配比是1台车1.5块电池,蔚来可能要低一些。
电池标准什么时候会有明确一致性?
电池标准涉及换电机构、电池pack等,不好说确切时间,但是,国家发文、国网近两年动作表明大概率要推进换电。北汽最早17年至今技术投入、研发4年时间进步很快,未来叠加政策、企业推进,标准制定不会太久。
未来三年换电站建设数量预测?
需要根据新能源汽车保有量预测,未来规模效应起来会加快建站速度。北汽、蔚来布局最早,北汽现在有204个站,吉利枫叶近期公布1k家站合作协议,吉利可能30x也是运营为主。目前北汽在北京、天津、兰州、厦门、株洲、广州都有布局,出租车项目和换电站是同步建设,建站速度和新能源车辆销售落地有一定正关联。
换电站的成本水平情况?
早期土建手续繁琐、成本高,现在小而精一个工位有agv取换电池、入仓出仓。最早土建北汽换电站成本设备+电池1200w,目前第三代集装箱吊装ab占600-800w,未来电池价格下滑也有利于降低换电站成本。