Parece que encontrei a solução sozinho:
Embora o wiki do ISP me diga para adicionar o primeiro IPv6 como gateway padrão, defini-lo como fe80 :: 1 funciona bem.
Eu apaguei a rota padrão e adicionei uma nova como esta:
ip route add default via fe80::1 dev eth0
A conexão funciona nos dois sentidos - ipv6 de entrada e saída.
Esta é agora minha configuração de convidado de / etc / sysconfig / network-scripts / ifcfg-eth0:
IPV6INIT="yes"
IPV6_DEFAULTGW="fe80::1"
IPV6_DEFAULTDEV=eth0
IPV6ADDR="2a01:4f8:xxx:yyyy::3/64"
Ainda não tenho muito conhecimento de IPv6, por isso não sei exatamente o que aconteceu aqui e se é a solução certa, mas funciona.