Energie
QuantumScape (QS): Führend im Wettlauf um Festkörperbatterien
Warum Festkörperbatterien der nächste große Sprung sind
Mit der Elektrifizierung aller Formen des Transports, beginnend mit Autos und bald auch Lkw, Schiffen und möglicherweise sogar Flugzeugen, ist die Batteriespeicherung zur Schlüsseltechnologie des Jahrzehnts geworden.
Das gilt besonders für den Transport, der eine hohe Energiedichte erfordert, könnte aber auch entscheidend sein, um die Intermittenz erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Sonne auszugleichen.
Die Branche wurde bisher von der Lithium‑Ionen‑Technologie dominiert, da sie bislang den besten Kompromiss zwischen Kosten, Energiedichte und Ressourcenverfügbarkeit darstellt.
Allerdings weist die Lithium‑Ionen‑Technologie einige zentrale Probleme auf, die ihre Verbreitung einschränken könnten:
- Sie neigt zur Bildung von Metall‑Dendriten, die katastrophale Ausfälle und Batteriebrennungen verursachen können.
- Sie funktioniert schlecht bei Gefriertemperaturen, wodurch sie für kalte Klimazonen und feste Lagerungen in kalten Regionen ungeeignet ist.
- Ihre Energiedichte ist hoch, aber dennoch nicht ideal für Langstreckenfahrten oder Schwerlastanwendungen wie Lkw und Busse.
- Die meisten Batterien verlieren schneller Energie und verschleißen schneller als der Rest des Elektrofahrzeugs, was bei Käufern Angst über den Wiederverkaufswert und das Risiko eines teuren neuen Batteriepacks erzeugt.
Aus all diesen Gründen versuchen Wissenschaftler und Batteriehersteller, ein besseres Batteriedesign zu entwickeln.
Und noch wichtiger: Lithium‑Ionen ist mittlerweile ein sehr ausgereiftes Design, wobei neue Modelle seit 2020 kaum noch Verbesserungen der Energiedichte zeigen.
Quelle: QuantumScape
Eine zentrale Idee, die als Festkörperbatterie bezeichnet wird, besteht darin, den flüssigen Elektrolyten zwischen Anode und Kathode durch einen festen Elektrolyten zu ersetzen. Das macht die Batterie nicht nur potenziell dichter (da flüssiger Elektrolyt und dessen Behälter Gewicht hinzufügen), sondern auch sicherer, da konventionelle flüssige Elektrolyte die Hauptursache für Brandrisiken in Lithium‑Batterien sind.
Obwohl das in der Theorie einfach klingt, ist die Praxis des Baus eines Festkörperbatterie‑Prototyps komplexer. Wir haben bereits mehrere Beispiele experimenteller Designs behandelt, darunter solche ohne Anode überhaupt oder unter Einsatz von KI.
Doch die Überführung dieser experimentellen Designs in die Massenproduktion bei stabilem Qualitätsniveau und zu vernünftigen Kosten ist eine weitere Herausforderung.
Ein Unternehmen im Westen scheint nun endlich die Ankunftslinie der Massenproduktion von Festkörperbatterien erreicht zu haben: QuantumScape.
(QS )
QuantumScape Überblick
Seit seiner Gründung im Jahr 2010 ist das kalifornische Unternehmen QuantumScape ein prominenter Startup im Bereich Festkörperbatterien, bemerkenswert durch den frühen Einstieg in das Feld und seine Unabhängigkeit von größeren Batterieherstellern, die ebenfalls an Festkörpertechnologie arbeiten, wie CATL (300750.SZ), Samsung oder LG Energy Solution (373220.KS).
Seitdem hat das Unternehmen im Jahr 2018 ein Joint Venture mit der Batteriesparte von Volkswagen, PowerCo, gegründet.
Dies leitete den langsamen Prozess der Entwicklung einer Massenfertigungsmethode und umfangreicher Tests ein, um die Leistungsfähigkeit des Designs in einem echten Elektrofahrzeug zu prüfen.
Quelle: QuantumScape
Im September 2025 zeigte das Unternehmen schließlich seine Batterie in einem echten Nutzfahrzeug, einem vollelektrischen Ducati V21L Rennmotorrad.
Das modifizierte elektrische Ducati‑Motorrad, das von QS‑Festkörpertechnologie angetrieben wird, enthält ein bahnbrechendes Batteriesystem, das von Spezialisten der Audi, die zum VW‑Konzern gehören, speziell für QS‑Festkörperzellen entwickelt wurde und das Potenzial der Technologie auf der Rennstrecke demonstriert.
Ducati ist Teil des Volkswagen‑Konzerns, zusammen mit Marken wie Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT und Škoda (weitere Informationen zu Volkswagen und seiner EV‑Strategie finden Sie in unserem speziellen Bericht über den Konzern).
Der Fokus auf ein elektrisches Motorrad ist durch die Möglichkeit einer „niedrig‑volumigen, aber hoch‑sichtbaren Demonstration“ gerechtfertigt. Rennmotorräder benötigen sowohl extrem hohe Leistungsfähigkeit als auch hohe Energiedichte und zeigen damit die technische Leistungsfähigkeit des Batteriepacks.
Die Volkswagen‑Partnerschaft
Als unabhängiger Startup war das Risiko für QuantumScape im Vergleich zu einem großen Automobilhersteller oder etablierten Batterieherstellern aus China, Japan oder Korea stets höher für Investoren.
Die Technologie mag großartig sein, doch Fachwissen und finanzielle Kapazität, sie in die Massenproduktion zu überführen, waren stets ein Fragezeichen.
Dies ändert sich dank wiederholter Finanzierungsrunden und Vereinbarungen mit Volkswagen, dem weltweit zweitgrößten Automobilhersteller, was für die Aktionäre von QuantumScape von großer Bedeutung ist.
Quelle: QuantumScape
Der deutsche Automobilkonzern wird die Festkörperbatterien in seine Scalable System Platform (SSP) integrieren, die als gemeinsame EV‑Plattform für alle Modelle aller Marken des Unternehmens konzipiert ist.
Unter der Vereinbarung von 2024 kann PowerCo bis zu 40 GWh pro Jahr an Elektrofahrzeug‑Batterien herstellen, mit der Option, auf 80 GWh pro Jahr zu erweitern.
Die Beziehung zu PowerCo wird 2025 enger, mit Festkörperbatterien in einem Ducati‑Motorrad, und PowerCo wird in den nächsten zwei Jahren bis zu 131 Millionen USD an neuen Zahlungen leisten, sobald das gemeinsame Skalierungsteam bestimmte Meilensteine erreicht.
„Diese erweiterte Vereinbarung ist ein klares Signal für die wachsende strategische, technische und finanzielle Ausrichtung zwischen den beiden Unternehmen.
Sie spiegelt unser gemeinsames Vertrauen in QSE‑5 als bahnbrechende Plattform für die Batteriewirtschaft wider.“
Im Jahr 2025 stimmte Volkswagen zu, bis zu 131 Millionen USD an neuen Zahlungen über die nächsten zwei Jahre zu leisten, sobald das gemeinsame Skalierungsteam bestimmte Meilensteine erreicht.
Es erlaubt Volkswagen zudem, bis zu zusätzliche 5 GWh an Reservekapazität pro Jahr bereitzustellen, für Kunden außerhalb des Volkswagen‑Konzerns, sowie das Recht, bestimmte zukünftige QS‑Technologien zu lizenzieren.
Weitere Partnerschaften
Die Volkswagen‑Deals sind nicht die einzigen wichtigen Vereinbarungen für das Unternehmen, da es auch nicht offengelegte Joint‑Development‑Vereinbarungen mit einem großen globalen Automobil‑OEM sowie Vereinbarungen mit den umsatzstärksten Luxus‑ und Premium‑OEMs, sowie für stationäre Speicher und Unterhaltungselektronik gibt.
QuantumScape baut zudem Partnerschaften aus, um die Massenproduktion seines keramischen Separators zu verbessern: Am 30. September kündigte das Unternehmen ein Abkommen mit Corning (GLW ) zur gemeinsamen Entwicklung von Fertigungskapazitäten für keramische Separatoren an und mit Murata Manufacturing, wobei beide Unternehmen über weltklasse Experten für Keramikfertigung verfügen.
“Corning’s world‑class capabilities in ceramics manufacturing make it an ideal addition to the QS technology ecosystem.
Together with our ecosystem partners, we’re building the foundation for scalable production of our high‑performance solid‑state batteries and furthering our mission to revolutionize energy storage.
QuantumScape Technologie
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| Batterietyp | Energiedichte (Wh/L) | Energiedichte (Wh/kg) | Ladegeschwindigkeit | Thermische Sicherheit |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80 % in 15 min | Nicht brennbarer Separator |
| Tesla 4680 (Li‑ion) | 643 | 241 | 25–30 min | Erfordert Thermomanagement |
| BYD LFP Blade | 350–400 | 160 | 30–40 min | Hohe thermische Stabilität |
Warum das anodenfreie Design von QuantumScape wichtig ist
Ein einzigartiges Merkmal der QuantumScape‑Batterie, das zum Zeitpunkt der Vorstellung als revolutionär galt, ist das anodenfreie Design.
Seitdem haben andere experimentelle Designs dieses Konzept weiter erforscht, doch es bleibt ein eher seltenes und sehr fortgeschrittenes Typ von Festkörperbatterie.
Quelle: QuantumScape
Das anodenfreie Design verbessert die Haltbarkeit der Batterie erheblich, indem es den Kapazitätsverlust an der Anodenschnittstelle eliminiert. Es erhöht zudem die Energiedichte, da der Raum und das Volumen, das normalerweise von einer Anode eingenommen wird, entfallen.
Keine Anode bedeutet auch keinen Materialbedarf für deren Herstellung und die damit verbundenen Fertigungskosten.
Dies verschafft dem Unternehmen einen soliden Kostenvorteil nicht nur gegenüber herkömmlichen Lithium‑Ion‑Designs, sondern auch gegenüber anderen zukünftigen Festkörperbatterie‑Herstellern (z. B. Toyota (TM ), siehe unseren Bericht zu diesem anderen Automobilhersteller).
Quelle: QuantumScape
Wie bei allen Festkörperbatterien ist das Design von QuantumScape in fast allen Kennzahlen deutlich überlegen gegenüber Lithium‑Ion‑Batterien:
- Sie kann in nur 15 Minuten (10‑80 % bei 45 °C) geladen werden.
- Der Separator, der den flüssigen Elektrolyten ersetzt, ist nicht brennbar und nicht entflammbar.
- Die Energiedichte der Zellen beträgt 844 Wh/L und 301 Wh/kg.
Während es also viele Gründe gibt, Tesla weiterhin hoch zu bewerten (siehe unseren Bericht für weitere Informationen), könnte die Qualität der Batterien des Unternehmens bald nicht mehr zu diesen Gründen zählen.
Es ist zudem zu beachten, dass diese Leistungen voraussichtlich weiter verbessert werden, sobald QuantumScape größere Zellformate produziert, wobei Energiedichten von über 1.000 Wh/L erreichbar sein könnten.
Quelle: QuantumScape
Diese Ergebnisse wurden hart erarbeitet und dank des frühen Einstiegs des Unternehmens in den anodenfreien Festkörperbatteriebereich erzielt.
Bislang scheint hauptsächlich CATLs Honeycomb‑Batterie‑Architektur eine ähnliche Reduktion der Dendritenbildung zu erreichen, und möglicherweise IONs anodenfreie Festkörperbatterien.
„Es hat über 10 Jahre, über zwei Millionen Tests und über 300 Millionen USD gekostet, um das Leistungsniveau zu erreichen, das wir demonstriert haben, daher glauben wir, dass dies ein sehr schwieriges Problem ist und für Wettbewerber schwer zu lösen sein wird.“
Kundenpräferenzen abgleichen
Die höhere Leistung der QuantumScape‑Batterie entspricht den allgemeinen Anforderungen für den vollständigen Ersatz von Verbrennungsmotor‑Fahrzeugen (ICE) durch Elektrofahrzeuge:
- Maximale Reichweite über 375 Meilen / 600 Kilometer.
- Schnellladen in maximal 15 Minuten, wobei diese Zahl nur breit akzeptiert wird, wenn eine volle Ladung ausreichend Reichweite bietet.
- Batterielebensdauer von mindestens 12 Jahren / 150.000 Meilen (240.000 Kilometer).
- Gleiche Kosten wie Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
- Gute Funktionalität bei allen Wetterbedingungen, sowohl bei Hitze‑ als auch bei Kälteextremen.
- Keine Brandrisiken.
Der Cobra‑Separator: Skalierung der QuantumScape‑Fertigung
QuantumScape‑Batterien werden größtenteils in einer hochautomatisierten Anlage in San Jose, Kalifornien, hergestellt. Sie verwenden eine neue Art der Wärmebehandlung für das neuere „Cobra“‑Zell‑Design.
Diese 25‑fach effizientere Wärmebehandlung reduziert den physischen Platzbedarf der Batteriefertigung drastisch und ist ein Schlüssel zur Realisierung der Massenproduktion. Sie ist zudem weniger energieintensiv, senkt die Kosten weiter und verbessert das grüne Profil des Prozesses.
Spätere Iterationen von Cobra sollen dieses Element des Produktionsprozesses in Zukunft weiter verbessern. Der Cobra‑Separator‑Prozess ging im Juni 2025 in die Baseline‑Produktion und sollte das Durchsatzvolumen erheblich steigern.
Zukünftige Meilensteine für QuantumScape (QS)
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| Jahr | Meilenstein | Was es signalisiert |
|---|---|---|
| 2024 | PowerCo‑Lizenzvereinbarung für bis zu 40 GWh, erweiterbar auf 80 GWh QSE‑5‑basierter Zellen. | Validiert die Technologie und schafft einen klaren Weg zur Gigawatt‑Stunden‑Skalierung mit Volkswagen. |
| 2025 | Erweiterte PowerCo‑Zusammenarbeit, bis zu 131 Mio. USD an Meilenstein‑Zahlungen und 5 GWh zusätzlicher Nicht‑VW‑Kapazität. | Stärkt den Cash‑Runway von QS und öffnet die Tür zu Kunden außerhalb des Volkswagen‑Konzerns. |
| 2025 | Ducati V21L MotoE Rennmotorrad debütiert mit QuantumScape QSE‑5‑Zellen auf der IAA Mobility. | Erste reale Fahrzeugdemonstration anodenfreier Festkörperzellen, die Leistung jenseits des Labors beweist. |
| 2025–2026 | Cobra‑Separator‑Prozess tritt in die Baseline‑Produktion ein; Ducati‑Feldtests für 2026 geplant. | Markiert den Übergang von Pilotfertigung zu höher‑volumigen Prototyp‑ und Streckentests. |
| 2027–2028+ | Möglicher Zeitplan für die ersten kommerziellen EV‑Einführungen mit QSE‑5‑Zellen, vorausgesetzt erfolgreicher Skalierung. | Schlüssel‑Wendepunkt, an dem QuantumScape von einer pre‑Revenue‑Technologie‑Story zu einem bedeutenden Batterielieferanten werden könnte. |
Während die Ducati‑Motorrad‑Demonstration öffentlich bekannt ist, wird das Motorrad erst 2026 Feldtests unterzogen, nachdem 2025 die Anlagen für höhere Produktionsvolumina installiert wurden.
Insgesamt formt sich das Jahr 2026 als Übergangsmoment für QuantumScape, wenn das Unternehmen von Partnerschaften, Vereinbarungen und Musterlieferungen seiner QSE‑5‑Zellen zu Beginn der Massenproduktion und ernsthaften kommerziellen Lieferungen übergeht.
Allerdings werden noch einige Jahre benötigt, bevor die meisten Volkswagen‑Motorräder und anschließend Autos mit QuantumScape / PowerCo betrieben werden.
Dies liegt daran, dass, wie Elon Musk damals sagte, als Tesla 2017 Schwierigkeiten hatte, die Produktion über Kleinserien hinaus zu skalieren, „Massenproduktion ist die Hölle“.
Fazit
QuantumScape ist ein Unternehmen, das 2021 bei Investoren sehr populär wurde, bevor es bis Juli 2025 zu einem drastischen Kursverfall kam, wobei Skepsis über die Fähigkeit des Unternehmens, jemals die Massenproduktion zu erreichen, das Gespräch dominierte.
Seitdem hat es sich stark von seinem Tiefpunkt erholt, liegt aber noch immer unter dem Niveau von 2021. Wie die vertiefte Partnerschaft mit Volkswagen zeigt, hat das heutige QuantumScape ein radikal anderes Risikoprofil als früher.
Es befindet sich nun in der Expansionsphase seiner Produktionskapazität, sieht endlich seine Batterien in einem kommerziellen Produkt – dem Ducati‑Motorrad – und bereitet sich darauf vor, in die EV‑Modelle des weltweit zweitgrößten Automobilherstellers zu expandieren.
Parallel dazu wird es zu einem wichtigen Partner für OEM‑Unternehmen, die nach einer nicht‑asiatischen Alternative für die Batterielieferung suchen.
Der lange Wartestatus, bis QuantumScape die Startup‑Phase verlässt, dürfte also bald vorbei sein. Der jüngste Kursanstieg scheint zu zeigen, dass der Markt dem ebenfalls zustimmt, während das Unternehmensimage weiterhin im Wandel ist.
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