换电重卡行业深度报告：经济性+政策驱动下，渗透率有望快速提升

产业研究专题报告 撰写日期：2023年3月2日 证券研究报告--产业研究专题报告 换电重卡：经济性+政策驱动下，渗透率有望快速提升 换电重卡行业深度报告 分析师：胡鸿宇 执业证书编号：S0890521090003电话：021-20321074 邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 销售服务电话： 相关研究报告 021-20515355 ◎投资要点： 电动重卡逆势高增，换电模式成为主流选择。重卡周期性波动幅度大，2020年以来受到疫情扰动，经济增长动力不足，重卡需求受到冲击，销量整体承压；新能源重卡销量持续高增长，2022年实现销量2.5万辆，同比增长140.7%，渗透率达到5.2%，相比2021年提升了4.5pct。新能源 重卡中纯电动占比接近90%，换电模式凭借其更低的成本，更高的效率，更安全的使用体验逐渐成为主流选择，2022年，纯电动重卡中以换电为补能方式的占比55%，近年来有逐渐提升的趋势。 政策支持引导，确保行业长期发展。传统重卡以柴油为主要燃料，碳排放量占比高，重卡的新能源化推广是双碳背景下的必然之路。地方政府接力国家政策，从补贴、路权开放、渗透率强制要求等多方面出台了有针对性的鼓励支持政策，为行业发展提供支撑。同时，针对换电标准不统一的问题，目前换电标准在地域间已实现了统一，如江苏省、包头市等地，而在行业大力推动下，换电重卡全国性标准即将发布。随着行业标准统一，换电重卡适用范围将大大提升，这将进一步带动行业发展，而长远来看，换电模式在新能源重卡领域的突破，或将成为换电模式在乘用车领域发展进程的预演。此外，在公共领域车辆全面电动化的背景下，重型环卫/清理作业专用 车、区域运输牵引车及自卸车、各类载货车等有望迎来新的新能源采购潮。 换电重卡产业化发展的根本推动力在于商业模型带来的经济性。现阶段，纯电重卡相比于氢燃料重卡在成本、产业链成熟度、技术水平、安全性等方面都更具有优势，我们认为纯电重卡在中短期内仍将是新能源重卡的主要技术路线。换电重卡通过车电分离的方式实现了电池所有权和使用权的分离，目前这种商业模式已初具模型，解决了重卡补能的问题，在车电分离模式下，新能源重卡的购置成本已相当接近柴油重卡，一定程度避免电池衰减带来的二手车残值过低等。重卡换电模式下成本节约非常明显，全生命周期下成本相比燃油车减少超过10%。我们预测2023-2025年换电重卡销量为3.1/5.0/8.9万辆，渗透率将会不断提升。 目前产业链正处于积极投入布局的前期，竞争格局尚不明晰。主机厂方面，目前尚未形成稳定竞争格局，包括三一集团、徐工集团、汉马科技、 宇通客车、福田汽车、一汽解放等多家公司纷纷加大投入；零部件方面，重卡电池、电机、换电连接器受益于重卡渗透率提升；换电站运营方面，永福股份、协鑫能科、玖行能源纷纷加大对换电业务的投入，持续布局换电领域。 风险提示：基建及物流恢复程度不及预期，重卡销量复苏不及预期，电动重卡产销不及预期；换电设施网络建设不及预期，国家层面换电标准统一不及预期等。 内容目录 1.电动重卡逆势高增，换电模式成为主流选择4 1.1.重卡新能源转型进程加速，新能源重卡销量持续高增长4 1.2.换电重卡可有效解决行业痛点，有望成为新能源重卡的主流选择5 2.政策支持引导，确保行业发展动能7 2.1.双碳背景下，排放标准升级倒逼重卡电动化进程加速7 2.2.地方政策接力国家政策，加大对新能源重卡和重卡换电站补贴力度9 2.3.换电标准地域间率先统一，解决制约换电模式发展的最大问题10 2.4.推进公共领域车辆全面电动化，新能源环卫车增长空间广阔11 3.经济性带动渗透率快速提升，成为产业化发展的根本推动力12 3.1.纯电重卡中短期内仍是新能源重卡的主要技术路线12 3.2.换电重卡商业模式初具模型，助力多方参与主体实现共赢13 3.3.换电重卡模式已具竞争力，经济效率比传统车高14 3.4.市场空间测算：预计2025年换电重卡销量增长至9万辆15 4.产业链相关标的梳理16 4.1.主机厂：重卡新老玩家纷纷加大投入，尚未形成稳定竞争格局16 4.2.零部件：重卡电池、电机、换电连接器受益于重卡渗透率提升19 4.3.换电站运营：积极布局换电业务21 5.风险提示21 图表目录 图1：重卡多应用于物流和工程4 图2：我国重卡销量从2020年后持续下滑（万辆）4 图3：新能源重卡销量逆势高增4 图4：新能源重卡的动力类型以纯电动为主5 图5：2022年换电重卡占比超过50%5 图6：与充电相比，换电可节约98%的时间（小时）5 图7：电动牵引车应用场景6 图8：电动矿用车应用场景6 图9：电动渣土车应用场景7 图10：电动搅拌车应用场景7 图11：1辆柴油重卡的碳排放量相当于近100辆乘用车7 图12：不同乘用车燃料周期碳排放量（gCO2e/km）7 图13：重卡销量受到产业政策的短期刺激8 图14：部分省市换电站建设目标10 图15：纯电重卡的系统示意图12 图16：氢燃料电池重卡的系统示意图12 图17：锂电池包价格（美元/kWh）13 图18：换电运营商业模式13 图19：三一重卡销冠车型江山EV55017 图20：三一集团推出氢能源重卡17 图21：徐工汽车推出高端换电重卡e蓝17 图22：徐州渣土车换电站17 图23：汉马科技冠销车型华菱S11/X918 图24：汉马科技重卡换电站18 图25：宇通重卡新能源环卫车18 图26：宇通重卡新能源矿卡18 图27：宁德时代MTB电池19 图28：瑞克达换电连接器20 图29：英博尔配套重卡电驱动系统20 表1：三种换电模式的特征6 表2：中国排放标准政策汇总8 表3：2022年各省份换电重卡相关政策9 表4：电动商用车换电标准进展11 表5：换电重卡与燃油重卡全生命周期成本测算14 表6：2022年各省份换电重卡相关政策15 表7：2021年及2022年电动重卡主机厂零售销量及份额（单位：辆）16 1.电动重卡逆势高增，换电模式成为主流选择 1.1.重卡新能源转型进程加速，新能源重卡销量持续高增长 重卡周期性波动幅度大，销量自2020年后整体承压。按用途重卡可分为载货车、半挂牵引车、自卸车、专用车等。其中载货车、半挂牵引车用于公路物流运输，自卸车用于工程施工（小部分用于矿山），专用车（包括混凝土搅拌车、水泥搅拌车等）用于工程施工，此外小部分重卡被改装为专用作业车，如垃圾车、洒水车、消防车等。从下游应用来看，重卡销量与生产经营活动密切相关，且易受到宏观经济环境、产业政策的影响。2020年后重卡销量不断下滑，从2020年的162万辆下跌到2022年的67万辆，一方面在疫情的持续扰动下，国民经济整体增速受到影响，增长动力不足，重卡需求受到冲击；另一方面，国内重卡行业迎来国六排放升级加上治超治限等政策，提前透支了需求，也对2020年后需求下滑造成一定影响。 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2017 2018 2019 2020 2021 2022 重卡销量 图1：重卡多应用于物流和工程图2：我国重卡销量从2020年后持续下滑（万辆） 资料来源：中汽协，华宝证券研究创新部资料来源：上险数，华宝证券研究创新部 新能源重卡销量持续高增长，渗透率不断提升。重卡按照燃料类型分为柴油重卡、燃气重卡和新能源重卡，在重卡整体销量下滑的背景下，新能源重卡销量逆势高增，从2020年的 2600辆增长至2022年的2.52万辆，增长近10倍；新能源重卡的渗透率从2020年的0.15% 提升至3.74%，新能源重卡呈现出迅猛的发展势头。 3 4.0% 2.5 3.5% 3.0% 2 2.5% 1.5 2.0% 1 1.5% 1.0% 0.5 0.5% 0 0.0% 201720182019202020212022 新能源重卡销量（万辆） 新能源渗透率 图3：新能源重卡销量逆势高增 资料来源：中汽协，华宝证券研究创新部 1.2.换电重卡可有效解决行业痛点，有望成为新能源重卡的主流选择 目前新能源重卡的动力类型以纯电动为主。在新能源重卡中纯电动重卡占绝大多数，2022年纯电重卡占新能源重卡销量比例约90%。从新能源重卡的动力类型来看，2022年累计零售销量约2.3万辆，占比89%，；氢燃料电池重卡占比10%，2022年累计零售销量超2400辆；混合动力等其他新能源重卡占比不足2%。 纯动力燃料电池甲醇混合动力 88.7% 9.7% 0.1% 1.6% 图4：新能源重卡的动力类型以纯电动为主 资料来源：Thinkcar，华宝证券研究创新部 纯电重卡补能分为换电和充电两种方式，换电占比已超过50%。重卡因载货量大，对新能源车型的动力和续航能力有较高要求，若仅增加车身电池体积，不仅会提升新能源车成本，且续航里程提升幅度也有限。此外重卡的电池带电量更大、在同样充电速率下需要更长的补能时间，而换电模式标准化程度高，换电速度较快、符合重卡对于效率的要求，因此换电重卡销量及占比快速提升，2022年换电重卡上牌销量达12386辆，占纯电重卡销量比例约55%。 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月 换电充电 12 2 0.25 16 14 12 10 8 6 4 2 0 充电模式 0.08 换电模式 最短时间最长时间 图5：2022年换电重卡占比超过50%图6：与充电相比，换电可节约98%的时间（小时） 资料来源：中保信，华宝证券研究创新部资料来源：科尔尼，华宝证券研究创新部 制约换电重卡痛点主要集中于建设及接口标准不统一。目前市场上有三种换电模式，目前市场主流商用车换电方案分别为顶换式、侧向换电以及整体双向换电，三种方案各具优劣， 目前应用最广的是顶换方案，除玖行外，宁德时代、博众精工、瀚川智能等也加入顶换方案换电站建设。制约换电重卡痛点主要集中于建设及接口标准不统一，2022年8月，中汽协发布《电动中重型卡车共享换电站建设及换电车辆技术规范》，对重卡换电站换电系统、电池包、换电车辆技术进行规定。随着换电站标准逐步统一，换电站规模经济优势也将逐渐凸显，未来占比有望进一步提升。 表1：三种换电模式的特征 对比项 顶换模式 侧向换电模式 整体双向换电模式 占地面积 200㎡ 200㎡ 大于300㎡ 换电时间 3-5分钟 3-5分钟 低于5分钟 换电站高度 主体位于车辆上方 主体高度与车辆等高 主体高度与车辆等高 车型适应性 司机控制停车前后位置 自动校准 - 人员要求 驾驶技术要求高 驾驶技术要求低 - 定位方式 减速带机械定位 激光雷达+视觉 激光定位 成本 控制系统成本低 控制系统成本高 双机器人成本高 可扩展性 整体体式天轨和站房，固定长度，不能扩展 开放式机器人地轨，可接轨加长、增加电池仓；开放站 房，不需改造 开放式机器人地轨，可加长、增加电池仓，整体站房需改 造 代表企业 玖行 金茂科易 国网电动 资料来源：运联研究所，华宝证券研究创新部 目前换电重卡多适用于封闭场景、短途倒运，预计随着制约行业发展因素解决后应用场景将有所拓展。对于重卡车辆而言，其具有能效、车辆负荷双高的特点，适合在特定场景建设换电站缩短补能时间，目前包括干线物流车、渣土车、重卡、矿坑车及部分专用车在内的各类用车场景均在大力发展换电模式，相关产品及商业化逐步被市场验证。但考虑到目前换电站的基础建设处于前期阶段，且各地换电标准尚未统一，随着未来换电站的更大规模的普 及加上换电标准的全国性统一等制约行业深入发展的因素解决后，换电重卡的应用场景将进一步扩大。 图7：电动牵引车应用场景图8：电动矿用车应用场景 资料来源：电动卡车观察，华宝证券研究创新部资料来源：人民网，华宝证券研究创新部 图9：电动渣土车应用场景图10：电动搅拌车应用场景 资料来源：中国卡车网，华宝证券研究创新部资料来源：三一泵送，华宝证券