1.1 新能源車滲透率持續提升，換電成為解決補能焦慮的重要手段

國內新能源汽車產銷量及滲透率快速提升。根據中國汽車工業協會數據，2021 年全年，國內新能源汽車銷 量為 352.1 萬輛，同比增長 157.5%，其中，純電動汽車銷量為 273.4 萬輛，同比增長 173.5%；插電式混合動力 汽車銷量為 60 萬輛，同比增長 143.2%。新能源乘用車國內零售滲透率為 15.53%，同比提升 9.34 個 pct；新能 源商用車滲透率為3.88%，同比提升1.35個pct。2022年1月，國內新能源汽車銷量為43.1萬輛，同比增長140.8%； 新能源汽車滲透率為 17.0%，同比增長 9.5 個 pct。

電池換電模式是通過專用裝置或人工輔助快速更換動力電池為電動車輛提供電能補給的一種形式，電池可 從電動汽車上拆卸下來，用戶可以根據自身需求選擇充電服務或換電池服務。換電池服務主要通過換電站實現， 能夠在換電過程中對電池更換設備、動力蓄電池的運行狀態進行監控，并對大量電池進行集中存儲、集中充電、 統一配送，實現電池維護管理、物流調配以及狀態監測的一體化管控。

基于效率與成本的考慮，未來充電、換電模式將有各自的應用場景和客戶基礎，換電模式將成為充電模式 的重要補充。

根據換電載體的不同，可以將換電模式分為電池包整體替換、電池包分箱換電和移動換電車換電：

電池包整體替換：將整個動力電池包進行更換，自動化程度比較高，車主只要坐在車內等待 3 至 5 分 鐘就能完成換電，但是車輛兼容性較低，不同車企難以實現電池的通用匹配；

電池包分箱換電：將電池設計出最小化的標準模塊，不同車型安裝不同數量的電池即可，然后對電池 包分箱更換，更容易實現電池的標準化和安全性，但是對于單塊電池包能量密度和一致性有更高要求， 電池包相互間的鏈接、單塊及整體電池包與整車的通信的穩定性和協同性也有更嚴的要求；

移動換電車換電：車輛電量耗盡時讓換電車趕到現場進行換電，類似一種緊急救援方式。

根據換電時接觸與導方式的不同，可以將換電形式分為對插式換電、端面式換電：

對插式換電：車身與電池的插件導向孔、導向軸對插進行導向與定位，從而實現電池與車輛的連接。 換電時根據車身運行方向與電池進行方向關系的不同，對插式換電可進一步分為垂直對插式換電、平 行對插式換電。

端面式換電：端面式換電實現過程與對插式換電類似，電池安裝于底盤，但換電是由插件接觸面定位， 非導向的軸孔。

根據主導方不同，換電模式可以分為整車制造商主導、換電運營商主導、整車制造商與換電運營商合作主 導：

整車制造商主導：整車制造商負責換電技術的研發，運營商按照設計要求負責生產電池包。整車制造商委 托換電運營商進行換電服務運營，換電運營商負責電池包日常運營管理、電池補能與維護并與消費者對接，消 費者購買換電車型汽車并租用動力電池，典型代表企業為蔚來汽車。

電運營商主導：整車制造商制造車身，換電運營商負責換電技術的研發，同時負責汽車電池包的日常運 營管理、電池補能與維護，換電運營商提供全方位的換電產品設計，并與制造商進行換電技術對接，典型代表 企業為奧動新能源和伯坦科技。

整車制造商與換電運營商合作主導：換電運營商與整車制造商合作研發換電技術，整車制造商出售汽車， 換電運營商負責汽車的電池包的日常運營管理、電池補能與維護并提供換電服務，典型代表企業為奧動新能源-北汽新能源、奧動新能源-福田汽車、時空電動-力帆。

1.2 政策端持續發力，充換電結合模式逐步推廣

充換電結合的補能模式成為 2019 年以來的政策導向。2006 年開始，國家電網公司組織開展了一系列電動 汽車充電設施研發與實踐工作，高度重視電動汽車研究與應用工作。2011 年國家電網確定了“換電為主，插充 為輔，集中充電，統一配送”的運營思路，但是由于換電站投入成本太高、換電車輛少、兼容車型少等缺點， 加上標準不完善、企業積極性低等因素，換電模式被擱置，政策鼓勵的方向轉變為充電為主的補能模式。直到 2019 年 6 月，國家發改委、生態環境部和商務部重新提及推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費方式，鼓勵 企業研制充換電結合的新能源汽車產品。

2020 年 4 月，《關于調整完善新能源汽車補貼政策的通知》明確支持 “車電分離”等新型商業模式發展。2021 年 4 月，首個國家標準《電動車換電安全要求》發布，2021 年 11 月 起實施。2021 年下半年，工信部與能源局開展新能源汽車換電模式應用試點工作。隨著行業政策推動逐步完善 與發展，我國換電行業前景廣闊，將為充電模式的重要補充手段。2019 年以來，隨著政策支持方向轉為充換電結合的補能方式，支持換電模式發展的相關政策及行業標準陸 續發布。

展望未來，預計到 2035 年，換電模 式將成為主流補能方式之一，業務呈現規模化，場景豐富、標準化程度進一步提升（注：中國充電聯盟（EVCIPA） 是應國辦〔2015〕73 號文要求、國家能源局作為指導單位的非盈利性社團組織）。（報告來源：未來智庫）

二、換電效率、成本優勢持續體現，痛點迎來突破

2.1 換電效率、成本優勢持續體現

2.1.1 換電模式下新能源車補能效率優勢明顯

新能源車在換電模式下的補能時間明顯少于充電模式。從補能時間來看，換電模式下補能時間僅需 3-5 分 鐘（蔚來二代換電站電池更換需 3.5 分鐘），明顯快于快充（15-30min）和慢充（6-8h）。在重卡、新能源公交車、 物流車和運營類乘用車等對時間成本較為敏感的車型中，換電模式有效解決了其快速補能的需求，節省了補電 和排隊時間從而增加了運營時間，可以有效彌補換電模式下的服務費成本。

2.1.2 換電降低購置成本，靈活控制補電費用

換電模式下，用戶在購買新能源車時可選擇租用電池來替代購買電池，從而減少初始購置成本。以蔚來官 網發布的車型為例，租用電池帶來的購置成本減免可以達到7-12.8萬元，帶來的購置成本減免比例達到15-32%。 此外，換電模式下，新能源車用戶可以根據不同場景調整所需的電池版本，靈活控制電池使用費用，結合租用 電池模式下避免的電池折舊損失，換電模式成本優勢十分明顯。

2.1.3 車電分離提高電池再利用率并降低風險

換電模式有利于推動電池梯次利用和回收。一方面，傳統的經銷商模式下，從分散的消費者手中回收動力 電池難度大。換電模式天然的優勢是能高效提升動力電池回收率，引入更多的廢舊電池流量，再結合梯次利用 構成充電-換電-儲能閉環。另一方面，動力電池性能、規格等差異性將導致退役電池單體間性能參數不一致，從 而影響梯次利用價值。例如電池組電壓、內阻等之間的差異將降低成組后系統實際可用容量，并導致電流、電 壓不穩定，在長期運行中大大降低電池可靠性、安全性。換電模式下能對電池進行均衡管理、科學充放電，且 能有效評估梯次利用電池的剩余容量及剩余使用壽命。同時，車電分離模式所使用的動力電池型號、能量密度、 使用強度和使用場景相對統一，因此退役電池的狀態、容量一致性更加統一，有利于動力電池的梯次利用與電 池包自動化拆解，保證電池再次應用時的可靠性和安全性，實現價值的最大化。

換電模式采用集中可控充電，保障充電過程安全。電池在過充或充滿后半小時內最容易引發事故，相較于 無人值守充電樁以及具有較大的安全隱患的地下車庫充電樁，換電站能夠實現在恒溫恒濕環境下對電池進行充 電，動態監測動力電池的荷電狀態、溫度等指標，并伴有多重安全防護，實現專業技術人員對電池進行全方位 監控與管理，極大提高了電池使用的安全性，為車主規避了最危險的環節。換電站內集中充電可控制最優的充 電環境和最佳充電曲線，提高電池充電過程的安全。

換電模式是在恒溫恒濕條件下進行恒定小功率充電，能夠有效避免大功率快充、波動性功率充電給動力電 池性能帶來的影響。同時，電池資產管理公司聯合電池企業建立專業化服務網絡,提供動力電池維修保養等服務 支撐,也能進一步保障電池質量與安全性。

2.2 換電模式痛點取得突破

2.2.1 電池總成與接口的標準化、通用化有望迎來突破

整車廠配合實現電池總成與接口的標準化、通用化的意愿不強。在換電模式推廣的過程中，電池總成與接 口的標準化、通用化必不可少。但是，如果要實現電池總成的通用化，整車廠就需要對外開放核心技術平臺。 對于整車廠而言，這意味著話語權和定價權可能會被削弱，因此整車廠配合的意愿并不強。

需求端和上游電池廠家共同推動標準化。從需求端來看，B 端用戶時間成本敏感性高，對于換電車型需求 較為強烈，但是電池型號不統一限制了使用場景；大部分 C 端私家車在日常使用場景中，僅會用到電池電量的 10%-20%，卻為了緩解里程焦慮和補能焦慮，不得不購買大電量的車型，付出了大量的沉沒成本。對當前充電網絡建設完善性滿意的新能源車用戶占 比僅 54.6%。如果實現了電池總成與接口的標準化、通用化，換電站的通用性將明顯增強，用戶端的補能需求 焦慮也會得到緩解。

從上游電池廠家來看，寧德時代全資子公司時代電服于 2022 年 1 月 18 日宣布推出換電品牌 EVOGO，發 布了專門為實現共享換電而開發量產的電池“巧克力換電塊”。該型號電池具有小而高能，自由組合，極簡設計 三大特點。重量能量密度超過 160Wh/kg，體積能量密度超過 325Wh/L，單塊電池可以提供 200 公里左右的續航， 并可以適配全球 80%已經上市以及未來 3 年要上市的純電平臺開發的車型。消費者換電時可以選取一到多塊電 池，靈活匹配不同里程的需求。此外，“巧克力換電塊”采用無線 BMS 技術，外部只有高壓正負接口，提高了 插拔部件的可靠性。

2.2.2 換電站建站成本仍偏高，但投資回收期僅需 5 年左右

目前換電站建設投入的成本仍然較高，但乘用車、重卡換電站全投資內部收益率（稅后）較高，因此投資 回收期均在 5 年左右。根據協鑫能科發布的公告，乘用車、商用車單座換電站投資額分別達到 260.72、420.14 萬元，建設投資總額分別達到 500.72、1015.14 萬元。不過，單個乘用車換電站的全投資內部收益率（稅后）為 10.20%，投資回收期（稅后）為 5.22 年；單個重卡車換電站的全投資內部收益率（稅后）為 12.23%，投資回收 期（稅后）為 5.16 年，總體經濟效益良好。

三、換電需求迎來爆發，換電站設備首先受益

3.1 多個企業陸續發布換電站建設規劃

根據中國充電聯盟的數據，截至 2022 年 2 月末，我國換電站運營商市場主要參與者包括奧動、蔚來、杭州 伯坦三家企業，在運營換電站總量分別為 873、424、108 臺。此外，電芯巨頭寧德時代的全資子公司時代電服 于 2022 年 1 月 18 日發布換電服務品牌 EVOGO 及組合換電整體解決方案，成為換電市場的重要參與者和推動 者。

隨著換電模式的政策支持導向逐漸明確以及換電模式被消費者認可，多個企業發布了換電站建設規劃。到 2025 年，蔚來汽車、吉利汽車、奧動新能源、中石化、國家電投分別計劃建設換電站 4000、5000、10000、5000、 4000 座，協鑫能科計劃建設換電站 5000-6000 座，合計達到 33500 座（協鑫能科換電站建設規劃取中值 5500 座）。寧德時代旗下子公司時代電服雖暫未發布明確的換電站建設計劃，但是在其換電品牌 EVOGO 發布會中明 確指出，未來將在 10 個城市首批啟動換電服務。

3.2 換電站迎來廣闊市場空間，2025 年有望達到 408.53 億元

換電站投資占換電項目比重約 41-52%。根據協鑫能科公告，換電項目整體投資主要包括換電站投資、電池 投資和線路及其他投資。其中，乘用車、重卡換電項目換電站單站成本分別為 260.72、420.14 萬元，在項目總 投資中占比分別為 52.07%、41.39%。

2021-2025 年換電站累計需求預計達到 2.97 萬座。為測算換電站需求量，我們結合乘聯會、中汽協數據提出如下假設：1）2022-2025 年國內乘用車、商用車總銷量保持 3%穩定增長；2）新能源車乘用車、商用車滲透 率到 2025 年預計可以達到 40%、8%，2022-2025 年假設線性增長；3）根據乘聯會數據，2021 年非營業乘用車 占比達到 88%，預計未來占比將進一步提升至 90%；4）隨著未來換電車型的成本優勢逐步顯現、電池標準化不 斷推進，未來非營業新能源車換電滲透率到 2025 年有望逐步提升至 30%，出租租賃新能源乘用車和商用車對不 能時間成本和便捷性更加敏感，換電模式滲透率有望分別達到 75%、70%；

5）非營業新能源乘用車平均約一周 補一次電，出租租賃新能源乘用車每天行駛里程約 300-400km，預計每 1.5 天補電一次，商用車預計每半天補電 一次；6）新能源換電站每日服務上限約 300 次，非營業新能源乘用車、出租租賃新能源乘用車換電站利用率分 別為 30%、50%、30%。基于以上假設的測算，2021-2025 年，國內換電站累計需求預計將達到 2.85 萬座，其 中 2025 年換電站新增需求達到 1.23 萬座。

2025 年換電站市場有望達 357.57 億元。根據協鑫能科公告，截至 2021 年 7 月，乘用車、商用車單座換電 站投資額約為 260.72、420.14 萬元，假設 2022-2025 年每年單站所需投資額下降 10 萬元，對應 2025 年換電站 市場規模為 357.57 億元。

我們分別從新能源車滲透率和換電車型滲透率出發，對 2025 年換電站及投資額需求量進行敏感性測算：

（1） 悲觀假設下：新能源乘用車和商用車滲透率分別為 35%、5%，非營業新能源乘用車、出租租賃新 能源乘用車和新能源商用車換電模式滲透率分別為 25%、70%和 65%，則 2025 年新增換電站需求 數量為 0.85 萬座，對應新增換電站設備投資額為 251.45 億元；

（2） 中性假設下：新能源乘用車和商用車滲透率分別為 40%、8%，非營業新能源乘用車、出租租賃新 能源乘用車和新能源商用車換電模式滲透率分別為 30%、75%和 70%，則 2025 年新增換電站需求 數量為 1.23 萬座，對應新增換電站設備投資額為 357.57 億元；

（3） 樂觀假設下：新能源乘用車和商用車滲透率分別為 45%、11%，非營業新能源乘用車、出租租賃新 能源乘用車和新能源商用車換電模式滲透率分別為 35%、80%和 75%，則 2025 年新增換電站需求 數量為 1.67 萬座，對應新增換電站設備投資額為 494.10 億元；

乘用車換電站的核心零部件主要包括 RGV 平臺、電池周轉倉、集成站殼體、充配電系統、站控系統和其他 設備（含溫控設備、監視設備和消防設備等），上述各零部件價值量占比分別約 25%-30%（取中值 27.5%）、20%、 20%、15%、10%-15%（取中值 12.5%）和 5%。

一般來說，由于電池和車輛體積較大，商用車換電站需要使用桁架機器人（含吊具）和集裝箱系統（含集 成站殼體、電池架），替換乘用車換電站的 RGV 平臺、電池周轉倉、集成站殼體。因此，商用車的核心零部件 主要包括充配電系統、集裝箱系統、桁架機器人、溫控設備和其他設備（含站控系統、監視設備、消防設備等）， 上述各零部件價值量占比分別約 35%-40%（取中值 37.5%）、25%、15%-20%（取中值 17.5%）、10%和 10%。

到 2025 年，預計乘用車換電站核心零部件 RGV 平臺、電池周轉倉、集成站殼體、充配電系統、站控系統 和其他設備需求量分別可以達到 42.21、30.70、30.70、23.02、19.19、7.67 億元。

到 2025 年，商用車換電站核心零部件充配電系統、集裝箱系統、桁架機器人、溫控設備和其他設備預計需 求量分別可以達到 76.53、51.02、35.71、20.41、20.41 億元。

四、換電站設備相關公司分析

4.1 瀚川智能：1+N 戰略布局換電站，2021 年業績改善明顯

瀚川智能是一家智能制造整體解決方案供應商，主要從事智能制造裝備及系統的研發、設計、生產、銷售 和服務，2021 年業績明顯改善。2016-2021 年，公司營業收入由 1.50 億元增長至 7.58 億元，CAGR 達到 38.23%； 公司歸母凈利潤由 0.02 億元增長至 0.67 億元，CAGR 達到 98.40%。分業務收入來看，2020 年公司汽車電子智 能制造裝備占比仍然最高，達到 42.24%，但是新能源智能制造裝備（含換電站）、醫療健康智能制造裝備、工 業互聯智能制造系統占比較過去提升明顯，分別達到 26.62%、24.76%、5.21%。

從發展戰略來看，公司聚焦智能制造，在 1+N 的戰略發展模式下，形成了“1”，專注汽車電動化、智能化 行業為戰略深耕主要方向，“N”指以“1”為基礎，有節奏、有步驟地向其他智能制造應用場景探索拓展。目 前“1”包括汽車裝備、鋰電設備、換電站等細分板塊，“N”包括工業互聯、工業零組件和醫療健康細分板塊。 其中，換電站方面，公司生產乘用車、商用車換電站以及核心零部件，還負責運營終端等：

換電站品類：換電站整站產品按照電池類型可分為分包式換電站和整包式換電站；按照換電車型可分 為乘用車換電站和商用車換電站；按照電池的倉位可分為 48 倉位換電站、26 倉位換電站、7 倉位換電 站以及定制化倉位換電站。

換電站客戶：目前公司的換電站可適配的汽車品牌有時代電服、東風汽車、柳州汽車、奇瑞汽車、北 汽新能源、一汽奔騰、一汽解放、陜西汽車等旗下新能源換電車型，并提供部分其他商用車和乘用車 品牌車型換電站的核心部件。

換電站技術優勢：公司具備項目管理經驗充足、批量交付能力強、技術儲備豐富等優勢，公司在汽車 裝備建立起了相應的優勢（系統集成商），比如公司的高速凸輪技術、定位技術、檢測技術、對準技術 等核心技術在換電站上也都有應用，底層核心技術可以通用。

4.2 山東威達：電動工具配件地位穩固，換電站與蔚來深度合作

電動工具配件行業隱形冠軍地位持續夯實。山東威達是全球電動工具配件行業的隱形冠軍，可為下游電動 工具企業提供鉆夾頭、精密鑄造件、粉末冶金件和合金鋸片等多種部件。截止 2021 年上半年末，公司擁有年生 產鉆夾頭 6600 萬只、12000 噸粉末冶金零部件、2500 余萬件精密鑄造件、3000 余萬只電動工具開關及電池包 產品的生產能力；客戶方面積累了諸如博世、牧田、百得、創科實業、南京德朔、銳奇股份以及江蘇東成等國 內外龍頭電動工具企業。

換電站進入批量上市階段，獨家供應蔚來二代換電站。2016 年收購德邁科，其主營工廠自動化、物流自動 化及機器人智能裝備等，2017 年 8 月全資子公司德邁科與蔚來共同出資設立昆山斯沃普，德邁科持股 44%。斯 沃普主營業務包括自動化換電站、充換電互聯網平臺及動力電池梯次利用大數據平臺建設。2021 年起，公司的 換電站業務進入批量上市階段，推動上半年自動產品收入增長 280.04%，我們估算下半年仍保持快速增長。展 望未來，蔚來換電站全球總數計劃超 4000 座，平均每年需求量超過 600 座，公司作為蔚來二代換電站主要供應 商將持續受益。此外，公司也在持續拓展非蔚來客戶，如東風柳汽、浙江加能等，并始終與一些車企、運營商、 電池廠商始終保持著緊密的合作和良好的溝通。（報告來源：未來智庫）

從經營業績來看，2012-2020 年，公司營業收入從 6.45 億元增長至 21.65 億元，CAGR 達到 16.35%，歸母 凈利潤從 0.66 億元增長至 2.54 億元，CAGR 達到 18.47%。2021 年，公司預計實現歸母凈利潤 3.20~4.00 億元， 同比增長 25.79%～57.24%。

4.3 博眾精工：從 3C 設備切入鋰電設備，智能充換電站布局較早

公司專注于智能制造裝備研發、設計、生產，提供智能制造整體解決方案服務，從 3C 設備切入鋰電設備。 近年來，在 3C 領域做深、做強的基礎上，公司抓住各行業對生產自動化、智能化的需求提升所帶來的市場機遇， 持續拓展下游應用領域。其中，在產業政策支持下，新能源汽車迅速發展，推動動力電池行業產能迅速擴張。 在此背景下，公司進行了前瞻性布局，成功抓住新能源汽車及鋰電產業快速發展契機，充分利用自身在自動化 設備領域積累的行業經驗、技術優勢，已成功切入 ATL、寧德時代等鋰電池制造商的供應鏈體系。

2018 年，公司成功為蔚來轎車開發了多款智能充換電站，滿足了客戶對新能源車及配套換電站的投進需求。 跟著換電產品的迭代更新，公司的客戶定制型換電站產品已迭代 3 代，自研型換電站產品迭代 6 代。2021 年， 公司相繼推出了標準型換電站、車企定制型換電站、多功能型自動充換電站等產品。