充电VS换电 电动汽车补能的核心手段
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1. 新能源车渗透率快速提升有望刺激补能需求
❶ 新能源车渗透率快速提升
全球新能源汽车市场需求高增，中国市场引领全球新能源汽车销量增速。2021年全球新能源汽车销量为688.8 万辆，同比+111.11%；其中中国新能源车市场贡献了350.7 万的销量，超过全球总销量的一半，同比+165.10%，引领全球新能源汽车销量增速。国内新能源车市场持续高歌猛进。根据中汽协数据，2022 年上半年中国新能源车产量约 354.5 万辆，同比增长 1.6 倍；销量为 259.15 万辆，同比+117.05%。从 2020 年开始，中国新能源车逐月销量处于稳定攀升的状态，受Y情、芯片短缺、地缘ZZ等因素影响，上半年新能源车市场速虽有所放缓，但仍处于高位。
新能源汽车渗透率持续提高是未来发展的必然趋势。随着新能源车产销猛增，新能源车保有量迅速提升，截至 2021 年底，国内新能源汽车保有量约 784 万辆，同比+67.88%，渗透率也从 1.7%提升至 2.6%，与前两年相比有大幅度的提升。
❷ 补能是新能源汽车的核心问题
补能是新能源汽车的核心问题。一方面，与燃油车相比，新能源车续航能力较弱，补能需求旺盛。补能可谓是新能源车相比于燃油车的痛点，相比于已经发展成熟的燃油车以及与之相匹配的油站铺设系统，新能源汽车续航里程普遍较短，需要频繁充电，同时车桩比较低，绝大多数车库并没有配备固定充电桩，无法满足使用者的即时需求，而充电站又面临排队等待的问题，虽说目前配套充电设施在新基建下不断完善，但远未达到“大体覆盖”的地步，对于一些中小城市，充电设施数量稀少。另一方面，续航里程逐年提高进一步刺激了补能的需求。随着技术的进步，新出新能源车型在标准的 NEDC 测试下以及实测下的续航里程相比以前大幅度提升，特别是近两年新推出的车型，在实测的环境下，基本都能达到 500KM 以上的水平，接近燃油车加满油的行驶情况。续航里程的提高可以一定程度上解决购买者的“补能焦虑”，所以对于消费者而言越高续航里程的新能源车越受青睐，也带来对补能需求的进一步提升。
新能源汽车补能方式分为两种，即充电模式和换电模式。充电模式是目前盛行的模式，由于新基建的提出以及政策的倾斜，过去几年充电桩数量稳定增长，细分来看，有固定充电和移动充电两种方式，固定充电桩又分为普通的交流慢充和直流快充。据知网统计，慢充需要 6-10 小时的时间，快充只需要 0.5-1 小时，但是对电池损耗较大。换电是在用户需求与充电矛盾加深的现阶段蓬勃兴起的模式，更为高效并且能够满足更多的应用场景。换电模式也可以分为换电站和移动换电，目前采用的大多数的是换电站模式，其中的换电方式主要分为侧方换电，分箱换电，底盘换电。目前使用率最高的方式是底盘换电，达到了 90%。
换电模式相比于充电模式具有多方面的优势。其中最大的比较优势换电模式的补能效率高，在 5 分钟以内即可完成，与此同时，换电所提供的电池由专业人员控制管理，并且高效利用波谷时段进行集中充电，可以降低电池损耗，延长电池的寿命。总体来说，换电带给使用者更低的成本，更高的效率，更安全的使用体验。目前换电相比于充电的最大劣势是标准化程度较低，但由于近期政策的扶持和民众对于换电的认知水平提高，换电站预期能在短时间内得到普及。
2. 政策催化，行业规范落地加速市场发展
❶ “双碳目标，产业政策拉动新能源汽车全面发展
“双碳目标的提出与产业政策支持促进民众对新能源汽车的认可度。“双碳”目标的内容是力争2030 年前碳峰值，2060 年前碳中和。2021 年起，各类与新能源行业相关的“双碳”政策稳步推进，与《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，《关于 2022 年新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》等产业政策的出台形成合力，推动新能源汽车全产业链进一步发展。随着这些政策的支持和新能源技术的不断成熟，民众对于新能源汽车的认知和接受度日渐升高。虽然整体市场向好，但目前新能源车产业还面临诸多问题。从供给端看，原材料价格上涨，企业成本压力大。2022 年两会后，针对供给端出现的问题，政府加快出台新能源汽车一揽子支持政策，并给予新能源汽车产业税费、金融等支持。而从需求端看，在于消费者对于电动车的“安全性”“充电难”“充电慢”等问题仍存有疑虑。换电模式为现阶段消费者对于电动车存在的问题提供了解决方案。慢充给消费者带来不菲的时间成本，而超快充方式不仅对动力电池损耗大，还对基础设施要求高，因此产生了用户需求与充电模式的矛盾，阻碍了充电模式现阶段的发展。在此背景下，换电市场引来转机，国家切换路径转而推崇换电模式，各类政策出台，同时资本涌入，商业模式逐渐成形，换电行业走向标准化。
❷ 充电模式短期受阻，国家与地方政策合力转向换电行业发展
“十二五”、“十三五”期间国家重点支持充电基础设施建设，政策倾向充电模式。“十二五”，“十三五”时期，我国换电技术尚不成熟，又有 Better Place，特斯拉等公司对于换电模式惨痛失败的前车之鉴，充电模式成为国内大多数新能源车企所采取的主流方式。从企业的角度看，国内车企通过充电模式自主掌控电池等核心技术，带来利润的同时，把握发展主动权；从消费者使用的角度看，充电模式可以避免电池的反复拆装，在条件允许的情况下还可以在家充电，方便省事。因此，基于新能源车清洁环保的优势，国家大力支持充电站/充电桩建设，充电站/充电桩数量增长迅速。
国家与地方政策在多方面支持换电发展。政府多次为换电模式发声，政策转向充换电并行发展。在充电模式诸多问题难以解决，推广受阻的背景下，政策逐渐转向换电模式，2019 年来，国家相关机构相继发布多项政策，涉及鼓励开展换电模式的应用，进一步推进换电相关产品、技术的标准化统一，为国内换电市场发展起到了重要的推动作用。
地方政府积极响应，开展试点工作。其中北京，上海，广州，海南等地出台产业发展实施规划，奖励政策，财政补贴等，推动换电基础设施建设与换电商业模式的发展，换电走向标准化。
3. 资本催化，主车厂和产业资本密集涌入
❶ 资本密集型行业，投资高
换电行业初始投入成本高。根据各类参与换电站建设的上市公司信息显示，目前换电站的投建成本大约为 500 万左右，大致分为设备投资，电池，土地与人工，以及其他费用等。除此之外，在建设之后换电站还需要不菲的运营成本，单个换电站合计大约 50-60 万元/年，以人工成本为主，需要三班倒或者 24 小时的值班，尽管有蔚来等企业宣称其换电站可实现无人值守，但仍有工作人员在提供服务，有待优化的空间。
由于换电模式成本高，投资大，企业要面对较高的财务压力，所以目前换电行业运营商倾向于通过自研或规模效应，采用规模化的运营场景，实现零部件国产化替代，不断开发无人值守技术等方式实现换电设备降本，然而由于其重资产的特性，在电池和土地等方面，换电站所需的最低初始投资额依旧庞大。
❷ 各方看好新能源及换电赛道，大量资本涌入
大量资本涌入换电领域，产业进入资本投入密集期。政策推动下换电相关企业积极布局，换电技术日趋成熟，换电标准有望统一，各方看好换电赛道的发展。2020 年，华为、软银等资本投资换电模式，宁德时代联合成立电池管理公司，亲自入场换电行业。主车厂加大投入，新换电车型持续推出和量产。各主车厂已经着手开展换电布局，推出 “车电分离”车型。东风、一汽、吉利、蔚来等积极研发换电车型，部分已实现量产，更多 支持换电的新能源汽车走向市场。换电技术层面，换电方法标准化，换电时间缩短，统一换电站可对多种车型和电池进行换电，自动化程度提高。
产业资本入局换电市场提升换电车型渗透率。2021 年中国新能源换电汽车市场呈现快速增长态势，据艾瑞咨询统计，2021 年国内新能源换电汽车销量约 16 万辆，同比增长 162%，市场渗透率约 4.6%，其中换电乘用车销量约 15 万辆，同比增长 172%，市场渗透率约 4.5%；换电商用车（重卡）销量同步大涨，2021 年销量约 1.1 万辆，同比增长 75%，市场渗透率约 5%。
❸ 战略合作持续进行
资本不断推动产业链战略合作。资本推动下，换电步入良性发展阶段，产业链上游的电池企业和换电设备生产商负责提供动力电池和换电站设备，中游的换电站建设运营商负责换电站的搭设运营并提供服务，两者不断进行战略合作，供下游的公共领域和私家车领域的换电车使用者换电及消费。
4. 充电是解决续航补能焦虑的主要配套手段，换电凭借高效+应用场景试点和充电相辅相成共同促进补能配套发展
充电是解决电动车补能焦虑的主流方案，但目前推广受阻。从绝对数量来看，目前充电桩和充电站的数量远远大于换电站，截至 2022 年 6 月，我国公共充电桩数量为 152.8 万台， 环比+7.68%，同比+65.55%；我国换电站保有量仅为 1582 座，环比+4.15%，同比+120.95%， 可见目前我国充电桩和换电站的比例约为 1000：1，原因一方面是因为换电站需要大量投资成本，而且普及度不高，标准化程度较低，充电桩经过时间的发展已经成熟；另一方面，很多纯电动新能源车型暂不支持换电模式。然而，随着消费者对于“安全性”“充电难”“充电慢”等问题的反馈，充电模式暂时没有很好的解决方案，推广迎来较强阻力，换电模式引来转机。
换电技术不断成熟，与充电实现优劣势互补，共同促进补能配套发展。换电行业经过了萌芽阶段，沉淀阶段，最后来到高速发展阶段。2011 年，国家电网在工作会议上确定了“换电为主，插充电为辅，集中充电，统一配送”的新能源车模式，这也是换电模式在中国的最早提出。新能源汽车的发展路线尚不明确，由于当时国内涉足换电业务的企业不多，技术也没有达到应有的水平，加之特斯拉和 Better Place 的换电失败案例，2012 年开始，国家电网投资换电站速度放缓，换电模式发展缓慢；2014 年开始，充电模式成为主流，并效仿国外企业成熟的商业模式开始运作。2020 年至今，面对充电基础设施分配不均，利用率低，电动汽车续航里程短等问题，市场再次关注“换电模式”，随着支持政策，行业标准的出台，换电与充电相辅相成，共同促进补能配套发展。
5. 从共享充电宝看换电的发展趋势
❶ 以史为鉴：充电宝的发展历程
共享充电宝的发展与换电类似，从萌芽到高速发展带来激烈竞争，最后行业进入整合期。手机充电经历了从慢充到快充，最后出现移动端充电——充电宝，2014 年，由于共享单车所带来的示范效应，共享充电宝的概念同时被提出，可以改善手机用户的充电速度和便利性问 题；2015 年开始，共享单车的成功增强了各家投资机构的信心，资本纷纷入局抢占先机，行业开始蓬勃兴起，企业间则比拼运营的战略和线下网点的铺设，低价竞争时常出现；2018 年， 多家平台竞争失败退出舞台，而头部企业盈利模式日趋成熟，形成三电一兽的多寡头格局；2020 年以后，美团异军突起，携带平台自身流量入局，随之行业进入整合阶段，龙头市占率不断提升。共享充电宝的特征：便利性高，单次支出低，长期费用高。相比于个人充电宝，共享充电宝无需客户购买，只需使用后归还，支付充电时的租借费用，所以购买成本为 0，但是从长期视角来看，个人充电宝的使用成本仅为购买成本，所以经济型强于共享充电宝；同时， 由于目前共享充电宝行业已经非常成熟，全国范围内已经形成密集的网络，在饭店，KTV，酒店等场所都可以接触到，十分便利，而个人充电宝则需要随身携带，用后占用时间充电， 较为麻烦。目前，共享充电宝市场价格大约为 2.5 元/半小时，且一般需要 1 小时能将低电量 手机充满，单次使用成本为 5 元；绝大多数个人充电宝的价格在 50-150 元不等，不妨设为 100 元。再假设客户一周有一天在外不能给手机充电，需要共享充电宝的使用。如此计算， 共享充电宝一年的使用费用为 260 元，经济型不强，长期使用费用远高于个人充电宝。
❷ 共享充电宝与换电理念相似，盈利模式不同
手机共享充电宝与新能源车换电的理念相似。手机充电经历了从慢充到快充的过程，新能源车亦是如此，共享充电宝和换电方式的共同优势是充电速度快，便利性高，一定程度上解决用户补能焦虑，区别仅为共享充电宝单位投资轻而换电设备是重资产。
在盈利模式上，共享充电宝将线下场景的流量转化为收入，而换电则是新能源车使用中的整体服务解决方案。共享充电宝产品成本较低，产品同质性较高，且由于在室内场景，用户损坏率不高，维修成本较低，行业的现金流入趋稳，租金收入占据主流。由于消费者对于品牌的依赖性不高，所以共享充电宝的收入与线下场景的流量成正比，共享充电宝企业一般和线下商户保持高度合作关系，实现双向引流，增加用户粘性，提升品牌知名度。换电则为车企推广“车电分离”模式而提供的整体服务方案，用服务提高客户粘性。以蔚来为例，公司推出 ES6、ES8、EC6 等多款换电车型的同时也掌控车辆销售和换电站运营，公司为其换电车型建设并配套发电站，提供整体服务方案：2020 年 8 月，蔚来携手宁德时代、 国泰君安和湖北科技投资集团成立蔚能电池资产公司，主要提供包括车电分离、电池租用、可充可换可升级等服务。
❸ 新能源换电补能效率高，对乘用车商用车都大有裨益
换电能大幅度缩短补能时间，提升补能效率，节省用户的时间成本。相比于快充的充电桩方式，换电不仅在补能时间上显著缩短，而且在高峰时期的排队时间也相对较少，加总的时间成本是快充模式的五分之一左右。对于个人而言，换电补能效率高，所需时间成本较少，可以减少用户的等待焦虑，提升用户体验；对于社会而言，换电加速社会基础设施的运行效率，并且未来仍有进一步提升的空间。
对购买乘用车的个人用户，换电能降低首次购车成本。以蔚来 ES6 为例，购置换电款的价格为 31.6 万元，而对于标准和长续航款的 ES6，则分别需要 38.6 万元以及 44.4 万元，如此对比下来，换电能在购买时节省一笔不小的开支。除此之外，蔚来给予用户每月 4 次专属充电桩或 6 次非专属充电桩免费换电机会，超出部分按照电费 1.39 元/度、服务费 1.01 元/ 度收费；用户也可以选择 980 元套餐服务，针对需要长期用车的用户使用这个套餐更加实惠。
换电方式更适合商用车的补能需求。商用车的运行时间固定，运行路线固定，且能耗大、使用频次高，对于电池的保护要求较高。换电自卸汽车等重卡可以在卸载货物的同时进行充能，有效利用时间，所以使用换电模式快速补能可有效迎合商用车需求。目前换电重卡相比充电重卡的补能成本和充电成本更优，各企业的换电商用车类型持续推出。
❹ 换电可参考共享充电宝发展路径，政策加持资本注入后多方合作将成趋势
换电和共享充电宝本质都是续航的需求。共享充电宝是对充电宝进行租赁，人们不用随身携带充电宝，每天充电；换电则是消费者对电池进行租赁，并享有配套服务：在使用完毕后更换电池，由换电站进行集中充电，更换流程也节省时间成本。两者在电池归属权不属于终端用户上具有相似性，而目前共享充电宝商业模式发展成熟，换电站终端需求则相对有限，运营效率较低。换电重卡线下场景已有落地，可以参考共享充电宝的发展路径。我们认为，目前换电所处的发展阶段与 14-15 年共享充电宝的发展历史相似：共享充电宝理念提出后，线下场景开始应用，消费者接触并认识后接受度不断上升，随之资本涌入，进入高速发展阶段，商业模式日渐成熟。而初期换电商用车的核心也在于线下场景的应用，具有诸多优势，2020 年 7 月，宁德时代与福田智蓝合作研发的新能源换电重卡交付北京公铁绿链新能源股份有限公司；2020年8 月，搭载宁德时代电池系统的华菱星马换电重卡交付上海临港，都收获了很好效果。
随着政策导向换电基础建设，新能源汽车行业景气度持续提升，产业拐点到来，资本注入后多方合作将是趋势。在资本和政策的推动下，产业链合作不断进行，各类玩家重新入局，周期性和技术壁垒又使得换电领域的玩家集中，提供车型，技术和服务等，多方合作，互利共赢，进入良性发展阶段。
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