换电设备行业深度：换电模式迎高速发展，设备供应商优先受益

多重利好因素，换电迎来发展风口：随着我国政策逐步完善，换电模式下多方均能受益，对消费者来说，换电的购置成本低、补给效率高，尤其对于运营类车型，换电优势明显；换电站运营商能够获得更广阔的市场以及更优的盈利模式；电池厂对电池集中管理便于对电池进行梯次利用和回收利用，同时获取更多电池数据、实现正向研发；整车厂根据消费者的换电需求推出多种销售方案打开市场；对社会而言，换电模式能降低电网负荷不均的风险，促进碳达峰、碳中和的社会目标实现。 换电推广仍存阻力，发展痛点正逐个击破：换电模式在成本、效率方面优势明显，但其发展也面临较多痛点。一是换电站为重资产属性，前期需要较多资本投入，后续盈利需要提高利用率（服务次数），更适合行驶里程较长的商用车；二是换电标准化程度较低，各家电池型号不一，但随着宁德时代等龙头电池厂的加入，加上国家政策的陆续出台，有望推动电池标准化；三是换电模式面临来自主机厂的阻力较大，主机厂面临丧失核心技术的风险，但随着换电站的大规模建设，运营类车型消费者对换电车型需求提升明显，推动主机厂推出换电车型。 2022是换电站放量元年，换电设备商最为受益：换电站核心设备为充放电设备、检测设备和自动化设备。以乘用车换电站为例，其组成以外仓（集装箱）为主体，集装箱内又分为电池仓、监控办公仓、坡道、AGV、电池拆卸和运输机械、充电仓位等；与乘用车相比，商用车换电站还包括吊装设备。从价值量上来看，乘用车换电设备单位投资额约260万元，商用车换电设备单位投资额约420万元。换电设备的技术和市场门槛并不高，核心竞争力在于可靠性和精确性，以及设备的更新迭代。（1）可靠性：换电设备“黑科技”较少，设备的可靠性要求高，通常换电站机械臂的利用频率达到1400次/天，使用寿命至少达半年，如何做到技术更优、成本更低、稳定性更好是设备商追求的主要目标。（2）精确性：精确性主要体现为换电口位要精准，一般精度要求达到毫米级。我们预计2025年当年新增换电站超16000座，新增设备投资额超600亿元。 相关标的：（1）瀚川智能（688022.SH）：由汽车电子生产线提供商延伸至换电设备供应商。公司换电业务定位为换电设备制造商与设备维护商，已在汽车电子自动化设备生产经验积累了大量的技术和工艺Know How，可直接转换在换电设备的研发与生产中，逐步建立起公司换电业务的竞争壁垒。公司换电的技术优势主要体现在识别精确性、传动稳定性和装配高速性三方面。（2）协鑫能科（002015.SZ）：清洁能源先进运营商，切入换电站运营服务。清洁能源业务和换电站具有较强协同性，清洁能源业务为换电站提供低成本电力，换电站的储能性质能够减少重复投资，储能电池或动力电池的梯级利用可实现低成本储能电站建造。 公司推行“电港模式”，与车企、出行平台合作推出换电车型及相应的换电站，作为第三方平台整合换电资源。（3）山东威达（002026.SZ）：旗下斯沃普与蔚来深度合作，切入换电设备市场。公司以钻夹头及其附件起家，逐步成长为电动配件行业龙头企业，通过外部收购和内部业务拓展，产品门类日益丰富，公司2016年收购苏州德迈科并开始进行换电设备研发及技术储备；2017年8月与蔚来合资成立昆山斯沃普，布局换电站业务。（4）科大智能（300222.SZ）：与蔚来战略合作，较早切入换电设备领域。（5）上海玖行（未上市）：充换电设备制造商，提供充换电和能源系统解决方案。（6）伯坦科技（未上市）：创新“分箱换电”模式，积极推行车电分离。（7）英飞特（300582.SZ）：增资入股奥思伟尔布局换电站设备，与伯坦科技等形成合作。 风险提示：新能源汽车销量不及市场预期，换电车型推广不及市场预期。 1.多重利好因素，换电迎来发展风口 换电模式是指将电动汽车已经亏电的动力电池从车身取出并更换容量饱和的动力电池，亏电电池重新存储到换电站中进行充电，是相较于充电模式而言的一种电能供给模式。自2008年起，我国就已经开始在纯电动客车领域开展换电模式的推广，但受限当时政策环境、技术水平、成本因素和市场规模，换电模式并未实现大规模推广。随着我国政策逐步完善，换电模式下多方均能受益，对消费者来说，换电的购置成本低、补给效率高，尤其对于运营类车型，换电优势明显；换电站运营商能够获得更广阔的市场以及更优的盈利模式；电池厂对电池集中管理便于对电池进行梯次利用和回收利用，同时获取更多电池数据、实现正向研发；整车厂根据消费者的换电需求推出多种销售方案打开市场；对社会而言，换电模式能降低电网负荷不均的风险，促进碳达峰、碳中和的社会目标实现。以蔚来、北汽新能源等为代表的企业开始加大换电模式的研究和推广，换电迎来发展风口。 1.1.政策自上而下推动，换电模式快速发展 换电模式的发展与政策息息相关，2020年下半年以来换电行业迎来了政策红利较快增长。换电模式经历了“试水-艰难探索-迎来风口”三个阶段，前期由于新能源汽车数量较少、标准不一，换电模式发展较慢，直至2020年4月，财政部等四部委联合发布《关于调整完善新能源汽车补贴政策的通知》，要求新能源乘用车补贴前售价须在30万元以下（含30万），同时为鼓励“换电”等新型商业模式创新发展，对采取“换电”模式的新能源汽车产品不执行30万元限价要求，换电模式得以快速发展；同时2021年11月1日《电动汽车换电安全要求》实施，这是换电首个通用的国家行业标准，有利于提升换电行业的标准化程度，促进换电模式发展。 图1：换电模式发展经历了试水、探索和风口三个阶段，我们预计2022年以后将快速放量 表1：换电重要政策梳理 1.2.降低用户消费成本，提高补能效率 电动汽车的发展一直受动力电池能量密度所制约，能源供给方式对电动汽车的推广运营和规模化发展至关重要。当前市场上的绝大多数电动汽车都采用充电方式来补充电能，但充电模式下电动汽车存在初始购车成本高、充电慢等问题，尤其是对效率要求较高的运营车并不友好，而换电模式在购车成本方面更占优势，此外换电模式的补给时间更短，因此换电模式具备一定的推广优势。 1.2.1.降低消费成本，减轻用户负担 换电模式能够降低用户的消费成本，主要体现在购置成本和使用成本两方面。（1）购置成本方面，换电的裸车（不含电池）价格显著低于电动车整车和同级别燃油车。充电模式下纯电动汽车用户需要购买与车身固连在一起的电池，电池成本占电动汽车整车成本的40%左右，而通过采用换电模式，用户在购买电动汽车时可选择仅购买裸车（不含电池），价格显著低于电动车整车，例如蔚来推出的BaaS（Battery as a Service）电池租用模式下，选择BaaS服务的用户购车价格可减少7万元（75kWh标准电池包）或12.8万元（100kWh长续航电池包）。此外，与传统燃油车相比，换电模式下的裸车（不含电池）的售价约为同级别燃油车的65%-80%左右，价格优势明显。 表2：换电的裸车（不含电池）价格显著低于电动车整车和同级别燃油车 （2）使用成本方面，换电模式下电动汽车的使用成本明显低于传统燃油车，但高于充电模式。加油模式下用户的使用成本主要为汽油费，充电模式下用户的使用成本主要来自电费，换电模式下包括电费和服务费，以蔚来为例，给予用户每月4次（保留专属充电桩）或6次（放弃专属充电桩）免费换电机会，超出部分按照服务费1.01元/度、电费1.39元/度收费，此外蔚来还推出了980元套餐服务，用户可享受换电和加电服务。 我们以奥迪Q5L和蔚来ES6为例对比充电、加油和换电的使用成本，按照月行驶里程2500km计算，加油模式下用户每月的使用成本约为1225元，充电模式下约为350元，换电模式下为1000元或选择套餐服务的980元。 表3：不同模式下用户每月使用成本对比：换电模式下电动汽车的使用成本明显低于传统燃油车，但高于充电模式 0.9元/度。2、除了针对所用电量收取电费、服务费外，蔚来还提供了980元的套餐服务。 从使用年限维度来对比换电模式和充电模式的总成本： 相较于充电模式，换电模式的初始购置成本低、使用成本高，如果不考虑充电模式下到达一定使用年限车主需要自行更换电池，则当电动汽车使用年限超过13年（含第13年）时，换电模式下的消费总成本才会高于充电模式的消费总成本。我们以蔚来ES6为例，用户每月行驶2500KM情况下，充电模式的初始购置成本为35.8万元，每月使用成本为350元，则每年使用成本为0.42万元；换电模式下的初始购置成本为28.8万元，每月使用成本为980元，则每年使用成本为1.18万元。选取5%折现率，电动车使用年限超过13年（含第13年）时，换电模式下综合总成本才会高于充电模式。 表4：不考虑充电模式车主自行更换电池的成本，则电动汽车使用年限超过13年，换电模式下的消费总成本才会高 若考虑充电模式下到达一定使用年限车主需要自行更换电池，目前各大主流车企的电池质保期不低于8年12万公里。我们假设车主在第8年需要更换电池，电池价格为7万元，选取5%折现率，则从20年维度来看，换电模式的综合总成本一直低于充电模式，换电模式相较充电模式具备明显成本优势。 表5：假设充电模式车主需在第8年重新购买电池，则从20年维度来看，换电模式相较充电模式一直具备成本优势 从公里数维度对比换电模式和充电模式的总成本： 换电模式下，单位公里的使用成本为0.4元；充电模式下，单位公里的使用成本为0.14元。我们假设车主在行驶12万公里/24万公里后均需要更换电池，电池价格为7万元，则从30万公里的维度来看，换电模式的综合总成本一直低于充电模式，换电模式相较充电模式具备明显成本优势。 表6：从公里数维度测算，换电模式的综合总成本低于充电模式 1.2.2.提高补给效率，缩短等待时间 换电模式下补能时间与加油模式相当，大幅低于充电模式。电动车采用充电模式补给电能时，需将亏电的车辆开到指定充电桩对动力电池补充电能，在私人住宅进行慢充，一般需要6-8小时，即使是充电时间相对较短的快速充电，也至少需要15分钟将电量充至80%，而换电模式下换电时间一般需要3-5分钟，与燃油汽车加注汽油时间相当，很大程度上缩短了电动汽车电能补给时间，减少车主等待时间，大幅度提高新能源汽车的使用率。在公共交通、出租车和网约车等充电频率较高的应用场景下，换电模式优势尤为显著。 表7：换电模式与充电模式对比 综合来看，换电模式的购置和使用成本均低于燃油车，同时补给效率高于充电模式，故我们预计换电模式将先从B端商用车渗透。主要包括：1）网约车、出租车，对应客户为滴滴、曹操等平台公司；2）重卡，对应客户是京东物流、徐工、普洛斯等有运输需求的公司；3）大中小型客车，对应的客户包括金龙、宇通等。 商用车经济性要求高，成本和运输效率是重要衡量指标。以重卡为例，（1）换电模式能够实现车电分离，降低初始投资成本并凸显重卡能耗成本低优势，电动重卡初始购置成本较高，一辆传统燃油重卡售价约40万左右，电动重卡因电池成本高售价多在100万以上，换电模式能够降低初始购置成本，此外在使用成本上，油电差价越大，换电重卡能耗成本低的优势就会愈发凸显；（2）对于续航能力相对有限的电动重卡高频运营+路线固定+时间表固定的需求而言，换电模式更高效，以上汽红岩杰狮H6纯电动牵引车为例，该车电池容量超过200kWh，远高于各类纯电动乘用车，但最大续航里程却仅约200公里，即便快充也需要20-30分钟，换电则只需要3-5分钟；（3）商用车的工作行驶范围与路线相对固定，配套换电站的选址与建设也较为方便。 对于B端来说，相比燃油车，换电模式的购置成本和使用成本均较低；运营车使用频率高，而充电模式花费时间长，耽误运营时间。故B端对换电的需求更加迫切，我们判断当换电站数量达到一定程度，C端也将逐步提高换电渗透率。 1.3.具备部分储能性质，起到削峰补枯作用 在火电为主的传统电力系统中，发电端“以需定供”，通过对需求端的了解控制电力输出，用以平衡用电需求在一天之内的多次峰谷波动。但随着“碳达峰、碳中和”的提出，可再生能源发电的引入使得