“危”與“機”并藏于細節當中。
2022年全年，中國新能源汽車整體銷量達到688.7萬輛，同比增長93.4%，新能源滲透率達到25.6%。
(相關資料圖)
細分市場來看，相較于乘用車，目前我國新能源商用車整體滲透率仍相對較低。復雜的應用場景、高昂的電池成本制約了商用車的發展。
其中，乘用車的滲透率達27.6%，商用車的滲透率為10.2%。
而新能源重卡，滲透率僅為5%。
重卡保有量雖僅占整體汽車保有量的3%左右，但其二氧化碳排放量約占整體汽車的40%左右。
這意味著，重卡減碳空間遠高于乘用車，也意味著，重卡減碳勢在必行。
在頂層設計指引下，各省市換電政策相繼推出，刺激換電基礎設施規模化、標準化運營。電動重卡經濟性和續航里程將顯著提升，電動重卡會逐漸轉向市場驅動。
重卡換電模式未來滲透率將顯著提升。
01交通減碳核心
重卡以柴油為主要燃料，而柴油碳排放位列各類型能源之上。
據ICET（能源與交通創新中心）數據顯示，主要商用車類別中重卡及半掛牽引車油耗遠超其他車型，平均超過35L/100km，同類輕卡則不到10L/100km，與多數私家車在相同量級。
與其他汽車相比，重卡油耗高，行駛里程也更高，總體二氧化碳排放量規模更大。
根據國家統計局數據，交通運輸及倉儲郵政行業的柴油消耗量占中國整體柴油消耗量的70%左右，重卡為柴油的重要終端消耗者。
公安部交通管理局數據顯示，2022年，我國汽車保有量為3.19億輛。目前重卡保有量在900萬輛左右，重卡保有量僅為汽車保有量的3%左右。
同濟大學教授，國際汽車工程師學會會士韓志玉指出：商用車是汽車行業碳排放的主要來源，在汽車能源周期碳排放的占比高達60%（2020-2035年），其中重卡對碳排放的貢獻最大，高達40%左右并將持續提升。
因此，重卡是交通領域減碳的重中之重，勢在必行。
02換電重卡，“舍我其誰”
從動力類型來看，現階段，重卡仍以柴油為主。2022年柴油重卡占比87%，天然氣重卡占比8%，新能源重卡占比5%。
新能源重卡以純電動力電池為主，占比89%，2022年銷量約2.3萬輛；燃料電池重卡占比10%，2022年銷量超2400輛；混合動力等其他新能源重卡占比不足2%。
電動重卡以鋰電池為主，核心要點便是性價比，大多數采用磷酸鐵鋰電池。電池包多為282kWh，續航里程在200公里左右。電池頭部供應商寧德時代一家獨大。
未來，燃料電池重卡將以氫燃料電池為主。雖然頗具看點，但從全生命周期成本的角度來看，短期內，難以撼動動力電池的地位，新能源重卡仍以純電動為主。
從補能方式來看，乘用車主要依賴于充電。而純電重卡，充電和換電各占一半。并且，換電重卡占比有提升趨勢。
2022年，純電動重卡中以換電為補能方式的占55%，以充電為補能方式的占45%。
一方面，重卡的電池帶電量更大、在同樣充電速率下需要更長的補能時間，而換電速度較快、符合重卡對于效率的要求。
換電重卡更換一次電池平均只需要5~10分鐘，比充電減少98%的時間消耗，顯著提高運行效率。快速充電將加劇電池老化，縮短電池壽命，換電則不會。
另一方面，從經濟性的角度來看，換電模式可以大幅降低購置成本，具備極大的吸引力。
目前電動重卡價格仍比較高昂，主要原因為電池在電動重卡BOM成本中占比很高。鋰價飆升，給電動重卡的成本帶來了巨大壓力。
廣發證券估算，按照通常情況下日均往返3趟，每趟120km的行駛里程測算，5年生命周期內換電重卡比燃油重卡總能費用節省約1/3左右，每年能源費用節省超10萬元。若按全生命周期靜態成本比較，換電重卡總成本較燃油重卡約低25萬元以上。
隨著碳酸鋰價格見頂和產業鏈的規模效應提升，電動重卡的成本有望繼續下降，電動重卡的經濟性會有更好的表現。
此外，換電重卡還可以將電池生命周期價值最大化，減少電池維護成本，且在最終環節便于回收利用。還可以參與電網端削峰填谷，降低電網負荷，增加收益的同時助力碳減。
換電模式使得多方參與主體實現共贏。上游零部件、設備，中游整車廠服務商，下游物流運輸、企業、港口礦區等均將受益。
據廣發證券測算，典型換電重卡運營，在日均50車次服務頻率、1.3元/kWh換電服務費條件下，單站年運營毛利可達170萬元，投資回報期約6年，IRR約為11%。整體來看，換電站運營方具備可觀經濟效益。
重卡換電模式在不斷摸索后，應用場景越發成熟。
具體來看，換電重卡主要應用場景包括：
（1）封閉場景。
封閉場景主要包括港口、鋼廠、煤礦等，具有作業區域固定、作業路線不固定的特征。
該場景下，重卡常處于24h連續作業狀態，日均行駛里程約80km，具有高頻次、高負荷、對運輸效率要求高等作業特征。
使用換電重卡可實現能源的快速補給，能夠滿足對運輸效率和作業強度的需求，且建設一座換電站即可覆蓋整個封閉區域的服務需求。
此外，在貨物裝載與卸載環節，燃油車處于怠速狀態。而貨物運輸環節，車輛常處于低速狀態。
在此工況下，發動機熱效率低、燃油經濟性差、污染水平高，而使用換電重卡可以解決以上問題，降低車輛造成的大氣污染。
（2）短倒運輸場景。
該場景多涉及煤礦電廠間短途運輸、城市渣土運輸和鐵路公路接駁運輸，單程距離短、線路固定。短倒運輸場景下，重卡每天往返約4~6次，基于路程差異，換電重卡單塊電池可支撐1次往返，或者1次單程，保障運輸效率。
（3）干線中長途運輸。
據統計，高速公路貨物周轉量占貨車貨物周轉總量的比例高達40%以上，重卡是高速公路運輸的主力。
因此，高速公路等干線中長途運輸是重卡的主要應用場景之一。干線中長途運輸場景下，重卡日均行駛里程可達800km以上，對運輸效率要求較高。
使用換電重卡能夠滿足對運輸效率的要求，且換電站可以與加油站同樣布局于高速公路服務區內，幾乎無需新增土地規劃，容易實現推廣應用。
細分應用來看，據科爾尼調研數據，未來拖頭車、自卸車、載貨車、專用車在各自適用場景均有較高的電動化滲透潛力。包括區域運輸、公路貨運重載、工地重載、工地標準載重、公路貨運標準載重、重型環衛作業重型危險品運輸、重型建筑工地運輸及特種作業等。
換電最佳商業化場景集中在重卡領域，未來換電模式將是加速實現重卡電動化的重要途徑。
現階段，新能源重卡充電基礎設施建設仍存在短板，重卡換電站占地面積大，需要土地政策配合。不同廠商之間的車型和換電站無法兼容等問題，這些因素無疑制約新能源重卡的發展。
在頂層設計指引下，各省市換電政策相繼推出，刺激換電基礎設施規模化運營，加速制定換電行業標準。
03廣闊的藍海市場
2021年10月，工業和信息化部啟動新能源汽車換電模式應用試點工作，其中四川宜賓、河北唐山、內蒙古包頭被明確為重卡特色類試點城市。
2022年8月，國家發展改革委等發布《關于印發工業領域碳達峰實施方案的通知》：到2030年，當年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達到40%左右，乘用車和商用車新車二氧化碳排放強度分別比2020年下降25%和20%以上。
頂層設計指引，試點城市示范效應下，全國各地換電政策如雨后春筍般涌現。
7月28日，北京市城市管理委員會印發《2022年度北京市電動汽車充換電設施建設運營獎補實施細則》，細則指出，對2020年10月1日起至2022年5月31日建成投運的社會公用充電設施、換電設施給予運營獎勵支持。
8月5日，北京市城市管理委員會發布了《“十四五”時期北京市新能源汽車充換電設施發展規劃》，規劃明確，推動換電站建設，鼓勵車電分離模式發展：推進換電站規劃選址工作，遴選儲備符合條件的建設場地，對符合條件的換電站給予運營補助。
9月26日，上海市發改委等10部門印發《上海市鼓勵電動汽車充換電設施發展扶持辦法》，對港口、物流、環衛、出租車等特定公共服務領域的換電站給予設備補貼支持。
6月27日，廣州市工業和信息化局發布《關于做好2019-2020年度電動汽車充電基礎設施建設項目核實及中央獎勵資金補貼安排的通知》。文件中提出，對2019-2020年期間滿足條件的充換電設施，補貼標準為直流樁120-300元/千瓦、交流樁20-60元/千瓦、換電設施600-800元/千瓦。
湖南、廣西、內蒙、四川、山東、江蘇、安徽、江西、河南、山西、青海、新疆等省市紛紛出臺換電利好政策，換電模式在全國范圍遍地開花。
歐陽明高認為：“重卡電動化在2022年起步，2023年還會高速增長，預計增速會達到90%-100%，今后換電會超過50%甚至達到70%。”
在市場剛需與行業政策的雙輪驅動下，讓新能源重卡產業擁有了廣闊的藍海市場。
經過市場驗證，換電模式應用場景豐富，經濟性優異，具備大規模推廣的基礎條件。
電動重卡經濟性和續航里程將顯著提升，電動重卡會逐漸轉向市場驅動。
參考資料：
[1] 中信證券，《電動重卡方興未艾，加速滲透奇點已至》[2] 廣發電新，《新能源汽車專題之九：經濟性助推產業化，換電重卡開啟發展元年》[3] 科爾尼(A.TKearney)，《2022年中國重型電動卡車行業報告》
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