物流换电产业，未来商用重卡新市场

  什么是换电站?电动车补能新场景，换电站蓝海待开拓。换电模式，指通过集中型充电站对大量电池集中存储、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。按照地点的不同，可分为充换电模式与集中充电统一配送模式，充换电模式是当前市场普遍采用的方式，即由换电站同时负责电池充电和电池更换;按照换电方式的不同，可分为底盘换电、侧方换电、分箱换电等。随着换电技术不断成熟，底盘换电的电池性能、换电流程及换电时长优势更为突出，或成为市场主流模式。

  换电模式优势显著，未来发展蓝图初具。1)换电对于补能时长的缩短作用尤为显著，相较充电模式最高可节约 10 小时左右;2)换电对电池损伤较小，电池寿命相对较长;3)可通过“车电分离”模式降低用户购车成本;4)对电网负荷压力较小，且可通过 V2G(Vehicle to Grid，电动汽车入网技术) 方案形成强大的削峰填谷能力。2019年—2023年，新能源汽车换电行业市场规模由11.49亿人民币元增长至124.33亿人民币元，期间年复合增长率81.39%。预计2024年—2028年，新能源汽车换电行业市场规模由400.62亿人民币元增长至1,749.17亿人民币元，期间年复合增长率44.55%。

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  换电站定义

  换电站是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务或者本身就集电池的充电、物流调配、以及换电服务于一体的电站。换电站的本质是挖掘动力电池全生命周期价值，实现企业和消费者利益再分配。换电站主要包含定位系统、换电系统、运维系统、安全系统和物流系统。其中换电系统是换电站的核心，由换电平台、码垛机、升降机构、锁止机构、连接器等组成;控制系统包括：充换电云平台系统、智能站控系统、配电监控系统、烟雾/安保监控系统等;供电系统：高压电柜、变压器、低压电柜等。重卡电动化转型已经是大势所趋

  排放标准不断升级，倒逼重卡电动化进程加速。近年来我国机动车排放标准不断升级，排放物限值水平不断趋严，进一步限制燃油车排放，持续出台零排放重型车激励措施，旨在降低重卡污染。 新能源重卡分类型来看，与混动技术相比，纯电动和氢燃料重卡能够实现零排放，是全球汽车行业内公认的低碳发展和零排放转型的首选方案。在乘用车领域核心三电系统技术发展已经较为成熟，在商用车领域大力推广纯电动车型，具备充足的技术优势和市场认可度，重卡电动化转型已经是大势所趋。

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  重卡换电方式的驱动原因驱动力一：政策加码，重卡掀起换电潮

  国家政策驱动是换电重卡获得快速发展的第一要素。

  2023年1月30日，八部门联合发布《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》地方加大对新能源重卡和换电站补贴政策支持力度。试点期为2023-2025年，重卡换电场景要求，固定线路、高频，要求线路换电量超过50车/次;临沂作为绿色城配试点城市，目前新能源重卡拥有量月200台，集中在永峰钢铁厂，拥有4座换电站(每单线4块电池)，主要为日照港至临沂港短驳和场内运输。单座换电站日均换电150次，电池280度。经过各地近2年的运营，已经积累了换电重卡运营的实战经验。

  临沂港国电投运营数据：1.72kwh/公里计算(单块电池为 282kwh)，单车日需电量约 1000kwh,每日总需电量约 10 万 kwh，按照 0.45 元/kwh 电费标准进行计算(司机 1.1 元/kwh 买入电费，项目电费价格为 0.65 元/kwh)，单日总电费约6.5万元。驱动力二：经济性带动渗透率快速提升，为产业化发展的根本推动力

  换电重卡成本逐渐与柴油重卡接近，降低了购车门槛，在车电分离模式下，换电重卡的初始购车成本基本接近于传统柴油重卡，降低了购车门槛。以目前最为畅销的汉马科技换电重卡华菱M5重卡复合版6X4换电式纯电动牵引车为例，其柴油车版本售价在37万元左右，在车电分离模式下，换电式纯电动版本的初始购置成本为46万元，与柴油车版本已经相当接近，预计未来随着厂家技术进步价格还会进一步降低，这降低了重卡的购车门槛。

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  换电模式的优劣势

  1、优势：⑴ 换电速度快，整个换电流程仅需3-5分钟左右，提高车辆的使用率，极大提高出行的便捷程度。⑵无需占用车位，占地面积小，解决充电难问题。⑶换电模式下衍生的“车电分离”模式降低用户购车成本，提高用户购买电动汽车的动力，有助于减少燃油车使用产生的碳排放。⑷便于对电池进行集中管理、检测与维护，确保电池的性能及安全，延长电池使用寿命。⑸通过“闲时充电、忙时换电”协助平衡电网负荷，降低电网的峰值压力，从而提升电网效率。

  2、劣势：⑴换电站前期投入成本高。换电站的建设除了用地、人力、换电设备购置等的成本外，还需要巨额的电池储备成本和电池充电、用电成本。⑵换电站后期运营成本高。换电站中换电设备的操作及维护保养、动力电池的统一充电、存储和调配都需要一定数量的工作人员。⑶换电标准还未实现统一。各汽车生产商和电池生产商对于换电车型的整体设计，电池的更换形式。电池的尺寸、接口等的标准各不相同。

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  换电产业链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、配套充电系统供应商组成，分别负责提供对应应用范围的动力电池和换电站设备、软件系统等。中游主要为换电站建设和运营商，负责换电站的搭建和运营，面向市场提供换电服务。下游主要由换电服务用户和动力电池回收方组成。

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  建设换电站需要什么条件

  1、土地：需要拥有一个足够大的场地，可以容纳换电站的设备和电池存储需求。

  2、资金：建设和运营换电站需要一定的资金投入，包括设备购买、安装、调试、日常运营等费用。

  3、技术：需要具备相关的技术能力，包括电池管理、设备控制、换电技术等。

  4、人力资源：需要有一支具备专业知识和技能的人力资源团队，进行设备的维护、电池的更换、安全监控等工作。

  5、政策和许可：需要了解并遵守国家和地方的相关政策和法规，如环保要求、建设许可等，同时需要获得相关的运营许可。

  6、用户需求：需要有一定的电动汽车保有量，才能保证换电站的持续运营。在建设换电站之前，建议咨询专业人士或当地相关部门，了解具体的条件和要求，以确保项目顺利进行。

  建设换电站注意事项换电站是一种能源站，用于集中存储和充电大量电池，并提供电动汽车电池更换服务。它采用直接更换电池的方式，以满足电动汽车的续航里程需求，而不是通过充电来补充能量。

  新能源汽车换电行业特征包括：1.电池标准不统一;2.当前主要应用于商用车;3.换电站日服务次数超过100次实现盈亏平衡。

  电池标准不统一是行业的主要痛点《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》(GB/T 34013-2017)将动力蓄电池单体分为圆柱形、方形和软包三类，该标准包括145种规格，其中有6种圆柱型电池、125种方形电池和14种软包电池。如果电池标准维持不统一的现状，一家第三方换电站需要为几十家车企，上百种不同的车型预留电池，投资成本直线上升，财务压力较大。

  当前主要应用于商用车运营车辆属于定制车型，品牌相对统一，电池规格相对一致，标准化程度高。它们对动力电池的寿命和维护有较高要求，适合采用换电模式。另外，运营车辆对效率要求极高，普通充电效率低下，因此，换电企业通过建立能源服务网络，显著提升了运营效率，形成了可持续发展的商业模式。根据测算，以6x4牵引车为例，换电重卡无动力车身相比柴油车5年购置及使用成本可降低近10%，优势显著。

  日服务次数超过100次实现盈亏平衡以绿源3.0换电站为例，固定成本方面，包括土地折旧或租赁费、设备投资折旧、电池折旧或租赁费以及人工和维保费用，总计138万元/年。变动成本方面，根据工商业平段电价0.8元/度计算，随着换电站运营算法优化，预计可通过调节充电节奏降低平均电价成本。

  收入方面，单次换电电量为40度，换电价格约为1.75元/度。最终计算得当日服务次数为100次即利用率为25%时，换电站年利润为0，刚好盈亏平衡。

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