换电重卡行业深度报告:迈向“双碳”重要抓手,提速渗透拥抱成长蓝海2024仓储展|2024物料搬运展|【官网】2024第十二届(深圳)国际物流运输智能仓储展览会

换电重卡行业深度报告:迈向“双碳”重要抓手,提速渗透拥抱成长蓝海

换电重卡行业深度报告:迈向“双碳”重要抓手,提速渗透拥抱成长蓝海


(报告出品方/作者:国海证券,李航、邱迪、李铭全)

一、电动重卡助力“双碳”,换电模式成为优选

迈向碳中和,电动重卡是交通运输领域减碳的重要手段

全球主流国家已就绿色转型达成共识。截至2021年11月已提出或设立碳中和 目标的国家已包含中国美国及欧洲大部分国家,另据Net Zero Tracker,截至 2023年3月,相关国家数量已达130个,覆盖全球GDP的92%、总人口的85%、 碳排放的88%。 汽车行业减碳是迈向碳中和的重要抓手。据IEA 2020年统计数据,全球范围内, 交通运输是电力、工业之后的第三大碳排放领域,占比约21%;在交通运输领 域,汽车行业(包含轻型车和重卡)则占据碳排放的主要份额,约占70%。

重卡是撬动“零碳发展”的重要杠杆。重卡是总质量≥12吨的载货汽车, 在中国整体汽车保有量中占比较低,2022年约为4%,但重卡的碳排放占 比占整体汽车的47%。三大因素导致重卡成为碳排放大户。1辆柴油重卡的碳排放量相当于近100 辆乘用车,主要原因在于其年行驶里程长、单位油耗高、单位碳排放大; 此外,柴油重卡会产生大量氮氧化物和颗粒物,形成环保压力。

补能与经济性等核心焦虑下,换电模式将是推动重卡电动化的优选

发展新能源重卡有助于加速实现交通运输领域的碳中和。当下新能源重卡主要包括纯电动重卡、插电混动重卡和燃料电池重卡,其中 纯电动重卡的补能模式包括慢充、快充和换电三种。新能源重卡的推广、叠加国家第六阶段机动车污染物排放标准进一步限制燃油车 排放,有助于实现节能减排,以及交通运输领域的绿色低碳发展。

重卡换电模式具备六大优势,已占据新能源重卡半壁江山。燃料电池重卡仍存在技术尚不成熟、经济性较差等劣势,以锂电池为动力 的重卡仍将是未来重要类型。纯电动重卡中,换电模式相比充电模式,具备补能时间短、降低购车成本、延长电池寿命等优势,能够 提升重卡运营效率。换电重卡在新能源重卡中比例已由2019年的约5.2%提升至2022年的49.5%,我们预计到2030年份额有望超80%。

二、把握行业发展脉搏:拐点已过,驶向超八成高渗透率

产业链协同已初具成型,行业发展将催生多元机遇

换电行业涉及多方协同,产业发展将催生多重机遇。新能源汽车换电市场产业链包括上游软硬件供应商、中游换电站建设运营和下游多元应用 场景。电池、换电站设备等基础组件供应商提供相应设备,组装形成换电站产品,换电站运营商面向市场提供换电服务,需要电网端、回收端 以及金融机构等的支持。

发展回顾:新能源重卡逆势增长,2022换电模式渗透率上翘

中国重卡市场近年来销售不振,但低谷已过,拐点隐现。2021年以来中国重卡销量同比增速下滑,2022年销量67.2万辆,同比下降52%, 销售不振主要在于疫情管控、经济减速、投资消费放缓、货运行业不景气等多重因素综合影响,但2022年或已是低谷,随疫情管控放 开、经济回暖,我们预计行业需求或逐渐转好。

新能源重卡逆势增长,渗透率快速提升。中国新能源重卡销量已由2020年的2605辆提升至2022年的2.5万辆,进入增速斜率上升的快速 发展阶段,2022年中国新能源重卡渗透率提升至3.7%,主要原因在于政策层面相关支持力度增加、同时内外部因素下新能源重卡经济 性提升,以及补贴退坡预期下部分月度销量快速增加。

有环保压力、适宜场景、政策驱动的城市是换电重卡热销区域。分城市看, 唐山、宜宾、包头三座重卡换电城市的2022年销量均位列前十,其属于工 业重地、政策驱动力强、有换电合适场景渗透。 汉马科技在换电领域销量领先,CR5份额达69%。2022年汉马科技换电重 卡销量2433辆份额19.6%,较2021年份额25.0%有所下滑,仍位居榜首。 2022年共有33家企业有销售换电重卡,CR5份额69%。 换电牵引车为主流车型。2022年换电牵引车销量8567辆,占比高达68.9%, 成为换电重卡主流车型。

政策从正反维度双向发力,成行业快速发展的主要支撑

多部门出台支持换电产业发展的相关政策,启动换电模 式应用试点工作。换电产业发展已进入政策红利期,国 家层面多部门出台相关支持政策。2021年10月工信部决 定启动新能源汽车换电模式应用试点工作,其中重卡特 色类3个城市。整体而言,预计推广换电车辆10+万辆, 换电站1000+座。 排放标准升级,将推动重卡电动化进程。生态环境部等 已明确自2021年7月1日起,全国范围全面实施重型柴油 车国六排放标准,严格的新标准将倒逼企业推进电动化。

各省市响应顶层设计,积极出台换电相关支持政策。重卡换电模式已经成为多省市实现“双碳”的重要抓手,2022年以来支持政策频发,以补 贴等形式鼓励换电产业良性发展。以上海市为例,其拥有全国最大港口,具有丰富的换电重卡渗透场景,2022年9月发布政策,支持高水平换 电站示范建设,对特定公共服务领域的换电站给予设备补贴支持。

换电重卡在油电比价中胜出,经济性提升推动发展

从动力类型来看,现阶段,重卡仍以柴油为主。重卡的动力类型包括柴油、天然气和新能源等,当下柴油依然为重卡主流燃料,2022 年占比达到87%,但较2021年有所下降,主要原因在于天然气和新能源类型份额的提升。 柴油价格上涨,油车经济性下降。在疫情、地缘政治和俄乌冲突等因素影响下,近年来油价持续走高,2022年柴油价格均处在6元/L以 上,尽管2023年有所回落,对比2020年以前水平依然处于高位,对燃油车运营经济性形成负面影响。

据我们测算,现阶段,当油价在6元/L以上时,换电重卡的全生命周期成本优于燃油重卡。我们对比燃油重卡、电动重卡(电池租赁)、电动 重卡(自购电池)三种类型的全生命周期成本,根据测算,当运营周期为5年时,燃油重卡的全生命周期成本超过200万元,换电重卡则有30万 元以上的成本优势。仅当油价低于6元/L时,燃油重卡的经济性优于换电重卡。

立足当下展望:22-25年CAGR超100%,长期拥抱广阔成长空间

长期看,2030年新能源重卡渗透率或至30%。据EVTank预测,2025年和2030年,电动重卡的渗透率或分别提升至12%和30%,且2030 年换电重卡在新能源重卡中占比将突破80%。 我们认为,历经2022年跨越增长,换电重卡已迎来政策护航、市场化驱动的新增长阶段。2022年是换电重卡销量的跃起之年,据 EVTank,换电重卡在电动重卡中份额达54.9%,我们认为未来政策护航下,换电重卡行业的市场竞争力亦在提升,经济性增强,我们 预计,2025年换电重卡销量有望至11.1万辆,2030年达24.3万辆,新能源重卡中占比达83%。

根据测算,我们预计2025年换电重卡市场空间约468亿元,2030年达922亿元。我们认为换电重卡已迎来新增长阶段,2022-2025年换电 重卡销量CAGR有望超100%,2025年换电重卡市场空间将由2022年的约60亿元提升至468亿元,带动换电站数量提升、关键设备零部件 市场空间将打开。

打开应用的局限:击破掣肘拓展场景

当前电动重卡的推广应用仍存在一定局限性,应用场景主要为行驶范围及时间固定的领域。当下电动重卡的应用场景主要分布在港口、 矿山、钢铁厂、建筑工地等行驶范围固定、行驶时间固定的领域,或者在固定线路之中,主要原因在于换电站等基础设施配套有待完 善、电动重卡载重受限(大部分最大实际载重被限制在36-38吨)、单次续航不足(300km以内)而整车有轻量化诉求、电池供应和性 能的不确定性等。

三、探寻产业链投资机遇:长期有望达千亿市场,细分领域从1到N

跟踪自下而上,投资自上而下,紧抓高价值量高壁垒的细分环节

换电重卡在商业模式上已形成一定程度探索和发展,拥有丰厚资源禀赋的参与者优势突出。围绕换电模式中电池等关键设备的全生命周期价值 最大化,对产业链上中下游的利益开展再分配,推动参与各方的互利共赢。现阶段,尽管在价值链拆分上已形成一定体系,但市场仍较分散, 拥有丰厚资源禀赋,包括技术、渠道、资金、低成本电力、特许经营权等的参与者优势凸显,价值链延伸较长。我们认为,具备优势技术与产 品、拥有整合协调能力的头部企业依然将是未来行业成长阶段的佼佼者。

产业发展提速向上,高价值量设备零部件的供应链条将率先受益,长期视角下换电运营具备效益。我们对产业链关键环节进行成本拆分,包括 电动重卡与换电站两部分,电动重卡中电池成本占比可达50%、动力总成占比较小但具备技术壁垒;换电站中由AGV平台等构成的换电设备价 值量大。我们认为,高价值量设备零部件的供应链条将在销售成长期显著受益,长期看,进入行业发展稳定阶段,换电运营具备长期经济性。

重卡电池环节:集中度高,宁德时代占据主导

重卡电池的演进方向:提性能、轻量化、降成本、标准化。电动重卡的电池布置空间有限且多样化,同时面对复杂恶劣的应用场景, 要求增强电池系统性能,包括能量密度、功率、安全性等综合性能;整车轻量化趋势下提升空间利用率是主要升级策略;电动重卡中 电池成本占比可达50%,因此是整车降本的主要部分;此外,换电架构尚未形成统一标准,主要系现阶段应用场景局限难以推广,未来 标准体系构建有助效率、规模的提升。

优质电池技术产业化助力换电重卡产业发展。宁德时代推出MTB技术并落地国家电投换电重卡车型,通过将模组直接集成到车辆支架/ 底盘,系统体积利用率提升40%,能量密度可达170Wh/kg,单车带电量配置上限达600kWh;此外,电池系统寿命较同类产品提升2倍 以上达到10000次循环,提升全生命周期经济性。

重卡动力总成环节:集成大势所趋,头部效应明显

新能源重卡动力总成产品为整车提供动力,向高效节能演进。新能源重卡动力总成是指由驱动电机+多挡变速箱组成的新能源重卡电驱 动系统,且需要电控系统参与(包括电机控制器、变速箱控制器等)。优质的新能源重卡动力总成产品应具备动力强劲、高效节能、 经济性好、轻量化等特点。

根据动力总成的布置形式,纯电动重卡主要包括三种技术路线及结构,其中电驱桥技术具备规模应用潜力。传统电机+变速箱+桥技术 是纯电动重卡最易实现和当下最常见的路线,仅将发动机替换为电机;集成电驱桥技术则将电机、变速箱和驱动桥整合成一个总成, 进一步降本提效;轮毂电机技术对电机的要求高,尚待电机产业发展成熟。

换电设备:高价值量环节,主流产品提供商将充分受益

单个换电站价值量在150-350万之间,主流厂商提供换电站及核心部 件等产品。乘用车换电站单站价值量在150-250万之间,商用车换电 站单站价值量约在200-350万之间,包含AGV平台(25-30%价值量占 比,核心部件)、电池周转仓(20%价值量占比,核心部件)等。

当下换电站包括三类换电技术,各有优劣及适宜场景。1)顶吊式换 电定位简单、成本低但对司机要求高,适合封闭场景;2)整体单侧 换电的智能化程度提高,适合市内公共型换电站,当下应用最广;3) 整体双侧换电的电池不占货箱空间但成本高,适合矿山场景。

换电站运营:已具备长期经济效益,格局尚不明朗

重卡换电站建设已开始进入密集投建阶段。从应用领域看,当前换电站仍以乘用车为主,换电站保有量由2021年的1298座提升至2022 年的1973座,其中蔚来换电站1300座占据主要份额。2022年有望成为重卡换电站提速建设的元年,当年落地数量预计200座左右,保有 量达到300座,我们预计到2025年重卡换电站保有量或超5000座,当年新增数量接近2800座,到2030年保有量有望超3万座。

主流换电站运营商加快换电站布局,2025年规划数量接近1万座(包含乘用与商用)。当下主要的重卡换电站运营商包括国家电投、协 鑫能科、宁普时代和阳光铭岛等,包括乘用与商用换电站等,未来重卡换电站将成为相关运营商的布局重点,从价值量上看,以单站 价值量270万计算,2025年市场空间将达到75亿元,将是2022年的接近9倍。

重卡整车环节:电动化进程提速,厂商竞争白热化

新能源重卡已实现在部分区域的加速渗透,但整体渗透率低、未来渗透潜力充足。分省市看,2022年河北、内蒙古、河南、上海新能 源重卡销量较高,但各省市的渗透率水平依然较低。整体而言,新能源重卡在环保严格、有适宜场景推广(如城市用车占比高、具有 较丰富的港口/矿区/厂区等短途重载场景)的区域渗透率较高。展望未来,在较高渗透率地区的场景依然有充足发展空间布局换电重卡, 同时随基础设施配套增加,具有适宜场景的低渗透率地区的换电重卡数量亦将快速增加。我们预计至2025年,中国新能源重卡渗透率 达15%,其中换电重卡占比提升至73%,换电重卡销量达11.1万辆,2022-2025销量CAGR约99%。

四、重点关注具备技术与客户积淀的细分环节优质公司

瀚川智能:聚焦汽车电动化与智能化,充换电打开新增长极

专业提供智能制造解决方案,十余年发展树立行业标杆。苏州瀚川智能科技股份有限公司成立于2007年,是一家专业的智能制造解决 方案提供商,于2019年成功上市,是科创板首批上市企业。公司聚焦汽车电动化、智能化领域,为汽车、新能源等领域用户提供自动 化装备、核心零部件和工业软件整体解决方案及服务。公司深耕行业,洞察制造升级的需求,持续提供卓越高效的智能制造整体解决 方案和行业标杆产品,助力客户提升生产力。经过十余年发展,公司在精密装配、测试及系统集成领域积累深厚的技术经验,并不断 提炼和打磨、成为核心Know-How。模块化、标准化、柔性化的装备,结合数字化软件,助力智能化生产线和数字化车间的开发、建设 和服务。

法兰泰克:物料搬运装备龙头,入局新能源开拓换电生态业务

物料搬运行业的高端装备制造企业,拥有起重机械核心零部件自研自制能力。法兰泰克重工股份有限公司成立于2002年,是知名的起 重机及物料搬运产品的专业制造和服务供应商,致力于起重机及物料搬运技术的发展和研究,业务集先进装备研发、设计、制造、安 装、服务于一体,提供产品全生命周期服务,经过多年发展,公司实现核心技术突破和拥有核心部件制造能力。基于装备制造技术和 经验积淀,2022年公司投资设立上海绿电湾能源科技有限公司(股权90%),逐步开拓换电生态业务,布局新能源业务。

蓝海华腾:电控领域先驱,充分受益重卡行业转型

电力电子行业先行者,聚焦新能源汽车驱动和工业自动化控制。蓝海华腾成立于2006年,聚焦于新能源汽车驱动和工业自动化控制, 专注于中低压变频器、伺服驱动器、电动汽车电机控制器等产品的研发、制造、销售以及整体方案解决。公司于2009年进军新能源汽 车行业供应驱动产品,主要为电动汽车电机控制器及驱动系统等,历经多年发展,已掌握电机驱动的核心控制技术,同时具有完善的 产业化设计和生产能力,可广泛应用于新能源商用车、新能源乘用车、混合动力汽车、氢能源汽车等。

许继电气:电力装备领先企业,入局换电重卡构建产业生态圈

能源电力高端技术装备领先提供商,基于电力系统技术积淀拓展充换电产业。许继电气股份有限公司成立于1993年,是中国电力装备 行业的领先企业,致力于为国民经济和社会发展提供能源电力高端技术装备。公司聚焦特高压、智能电网、新能源、电动汽车充换电、 轨道交通及工业智能化五大核心业务,综合能源服务、先进储能、智能运维、电力物联网等新兴业务,产品广泛应用于电力系统各环 节。公司于2009年进入电动汽车充换电领域,2023年1月与南方电网等共同出资成立许继换电科技有限公司入局换电重卡。

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