Energía
QuantumScape (QS): Liderando la carrera de baterías de estado sólido
¿Por qué las baterías de estado sólido son el próximo gran salto
Con la electrificación de todas las formas de transporte, comenzando por los automóviles y pronto también abarcando camiones, barcos y posiblemente incluso aviones, el almacenamiento de baterías se ha convertido en la tecnología clave de la década.
Esto es especialmente cierto para el transporte, que requiere alta densidad de energía, pero también podría ser crucial para equilibrar la intermitencia de fuentes de energía renovable como el viento y el sol.
La industria ha estado dominada por la tecnología de iones de litio, como el mejor compromiso hasta ahora entre costo, densidad de energía y disponibilidad de recursos.
Sin embargo, la tecnología de iones de litio presenta algunos problemas clave que podrían limitar su adopción:
- Tiende a formar dendritas metálicas que pueden causar fallas catastróficas e incendios en la batería.
- Funciona mal a temperaturas bajo cero, lo que la hace inadecuada para climas fríos y almacenamiento fijo en regiones frías.
- Su densidad de energía es alta, pero aún no es ideal para conducción de larga distancia o aplicaciones de alta demanda como camiones y autobuses.
- La mayoría de las baterías pierden energía y se degradan rápidamente en comparación con el resto del vehículo eléctrico, generando ansiedad en los compradores sobre el valor de reventa y el riesgo de necesitar un costoso paquete de baterías nuevo.
Por todas estas razones, científicos y fabricantes de baterías han estado intentando crear un diseño de batería mejor.
Y lo que es más importante, la tecnología de iones de litio es ya un diseño maduro, con nuevos modelos que rara vez muestran una mejora en la densidad de energía desde 2020.
Fuente: QuantumScape
Una idea clave, llamada batería de estado sólido, es reemplazar el electrolito líquido entre el ánodo y el cátodo por un electrolito sólido. Esto no solo hace que la batería sea potencialmente más densa (ya que el electrolito líquido y su contención añaden peso), sino también más segura, pues los electrolitos líquidos convencionales son una fuente principal de riesgo de incendio en las baterías de litio.
Aunque fácil en teoría, la práctica de construir un prototipo de batería de estado sólido es más compleja. Hemos cubierto varios ejemplos de diseños experimentales antes, incluyendo los sin ánodo alguno, o usando IA para ello.
Pero llevar estos diseños experimentales a la etapa de producción masiva, con un nivel de calidad estable y a costos razonables, es otro desafío.
Una empresa en Occidente parece estar finalmente alcanzando la línea de llegada de la producción masiva de baterías de estado sólido: QuantumScape.
(QS )
Visión general de QuantumScape
Desde su fundación en 2010, QuantumScape, con sede en California, ha sido una startup destacada en el espacio de baterías de estado sólido, notable por su incursión temprana en el campo y su independencia de los grandes fabricantes de baterías que también persiguen la tecnología de estado sólido, como CATL (300750.SZ), Samsung o LG Energy Solution (373220.KS).
Desde entonces, la empresa formó en 2018 una empresa conjunta con el departamento de baterías de Volkswagen, PowerCo.
Esto inició el lento proceso de desarrollar un método de fabricación masiva y pruebas extensas para comprobar el rendimiento del diseño en un vehículo eléctrico real.
Fuente: QuantumScape
En septiembre de 2025, la empresa finalmente mostró su batería en un vehículo comercial real, una motocicleta de carreras Ducati V21L totalmente eléctrica.
La motocicleta eléctrica Ducati modificada, impulsada por la tecnología de estado sólido de QS, contiene un sistema de batería sin precedentes diseñado por especialistas de Audi, perteneciente al Grupo VW, específicamente para las celdas de batería de estado sólido de QS y destaca las capacidades potenciales de la tecnología en la pista.
Ducati forma parte del grupo Volkswagen, junto con marcas como Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT y Škoda (puedes leer más sobre Volkswagen y su estrategia EV para revertir la situación del fabricante alemán en nuestro informe dedicado al grupo).
El enfoque en una motocicleta eléctrica se justifica por la posibilidad que ofrece para una “demostración de bajo volumen pero alta visibilidad”. Dado que las motocicletas de pista requieren tanto una capacidad de potencia extremadamente alta como una alta densidad de energía, también demuestran la capacidad técnica del paquete de baterías.
La asociación con Volkswagen
Como startup independiente, en lugar de un gigante automotriz o fabricantes de baterías bien establecidos como sus contrapartes chinas, japonesas o coreanas, el riesgo de QuantumScape siempre ha sido mayor para los inversores.
La tecnología podría ser excelente, pero la experiencia y la capacidad financiera para llevarla a la producción masiva siempre fueron una incógnita.
Esto está cambiando gracias a las rondas de financiación recurrentes y los acuerdos firmados con Volkswagen, el segundo grupo de fabricación automotriz más grande del mundo, que es tan importante para los accionistas de QuantumScape.
Fuente: QuantumScape
La empresa automotriz alemana integrará las baterías de estado sólido en su Plataforma de Sistema Escalable (SSP), diseñada para formar una plataforma EV común para todos los modelos de todas las marcas de la compañía.
Bajo el acuerdo de 2024, PowerCo puede fabricar hasta 40 gigavatios‑hora al año de baterías para vehículos eléctricos, con la opción de expandir a 80 GWh al año.
La relación con PowerCo se está acercando en 2025, con baterías de estado sólido usadas en una motocicleta Ducati, y y PowerCo proporcionará hasta 131 millones de dólares en nuevos pagos durante los próximos dos años una vez que el equipo conjunto de escalado alcance ciertos hitos.
“Este acuerdo ampliado es una señal clara del creciente alineamiento estratégico, técnico y financiero entre las dos compañías.
Refleja nuestra confianza compartida en QSE‑5 como una plataforma revolucionaria para la industria de baterías.
En 2025, Volkswagen acordó proporcionar hasta 131 millones de dólares en nuevos pagos durante los próximos dos años una vez que el equipo conjunto de escalado alcance ciertos hitos.
permite a Volkswagen proporcionar hasta 5 GWh adicionales de capacidad de reserva que QuantumScape tiene cada año, para clientes más allá del Grupo Volkswagen, así como el derecho a licenciar cierta tecnología futura de QS.
Otras asociaciones
Los acuerdos con Volkswagen no son los únicos acuerdos importantes para la empresa, ya que también tiene acuerdos de desarrollo conjunto no divulgados con un importante OEM automotriz global (Fabricante de Equipo Original), y acuerdos con el principal OEM automotriz por ingresos, OEMs de lujo y premium, así como para almacenamiento estacionario y electrónica de consumo.
QuantumScape también está intensificando asociaciones para mejorar la producción masiva de su separador cerámico: el 30 de septiembre, anunció un acuerdo con Corning (GLW ) para desarrollar conjuntamente capacidades de fabricación de separadores cerámicos, y con Murata Manufacturing, con más avances en la colaboración, con los expertos en fabricación cerámica de clase mundial de ambas compañías.
Las capacidades de clase mundial de Corning en la fabricación de cerámicas la convierten en una adición ideal al ecosistema tecnológico de QS.
Junto con nuestros socios del ecosistema, estamos construyendo la base para la producción escalable de nuestras baterías de estado sólido de alto rendimiento y avanzando en nuestra misión de revolucionar el almacenamiento de energía.
Tecnología de QuantumScape
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| Tipo de batería | Densidad de energía (Wh/L) | Densidad de energía (Wh/kg) | Velocidad de carga | Seguridad térmica |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80% in 15 min | Nonflammable separator |
| Tesla 4680 (Li-ion) | 643 | 241 | 25–30 min | Requires thermal management |
| BYD LFP Blade | 350–400 | 160 | 30–40 min | High thermal stability |
Por qué el diseño sin ánodo de QuantumScape es importante
Una característica única de la batería QuantumScape, que en el momento de su revelación se consideró revolucionaria, es que utiliza un diseño sin ánodo.
Desde entonces, otros diseños experimentales han explorado más este concepto, pero sigue siendo un tipo bastante raro y muy avanzado de batería de estado sólido.
Fuente: QuantumScape
El diseño sin ánodo mejora significativamente la durabilidad de la batería al eliminar la pérdida de capacidad en la interfaz del ánodo. También aumenta aún más la densidad de la batería al eliminar el espacio y el volumen que normalmente ocupa el ánodo en una batería convencional.
Sin ánodo también significa que no se necesita material para construirlo ni los costos de fabricación asociados.
Esto le brinda a la empresa una sólida ventaja de costo no solo frente a los diseños tradicionales de iones de litio, sino también frente a otros futuros fabricantes de baterías de estado sólido (por ejemplo Toyota (TM ), vea nuestro informe sobre este otro fabricante).
Fuente: QuantumScape
Como todas las baterías de estado sólido, el diseño de QuantumScape es significativamente superior a las baterías de iones de litio en casi todas las métricas:
- Puede cargarse en solo 15 minutos (10-80% a 45 ºC).
- El separador que reemplaza al electrolito líquido es no inflamable y no combustible.
- La densidad de energía de sus celdas es 844 Wh/L y 301 Wh/kg.
- Como referencia, las celdas 4680 de Tesla alcanzan 643 Wh/L y 241 Wh/kg, y las celdas Blade de BYD alrededor de 375 Wh/L y 160 Wh/kg.
Así que, aunque puede haber muchas razones para valorar aún altamente a Tesla (vea nuestro informe para más información), la calidad de las baterías de la compañía podría no ser una de ellas pronto.
También debe señalarse que es probable que estas prestaciones mejoren aún más una vez que QuantumScape comience a producir formatos de celda más grandes, con una densidad de energía >1 000 Wh/L probablemente alcanzable.
Fuente: QuantumScape
Estos resultados fueron obtenidos con mucho esfuerzo y gracias al temprano movimiento de la empresa hacia el espacio de baterías de estado sólido sin ánodo.
Hasta la fecha, parece que solo la arquitectura de batería de panal de abeja de CATL que parece probable lograr una reducción similar en la formación de dendritas, y quizá las baterías de estado sólido sin ánodo de ION.
“Nos tomó más de 10 años, más de dos millones de pruebas y más de 300 millones de dólares alcanzar el nivel de rendimiento que hemos demostrado, por lo que creemos que este es un problema muy difícil y será complicado para los competidores resolverlo.”
Coincidencia con las preferencias de los clientes
El mayor rendimiento de la batería QuantumScape coincide con los requisitos generales para el reemplazo completo de los vehículos ICE (motor de combustión interna) por EVs:
- Alcance máximo superior a 375 millas / 600 kilómetros.
- Carga rápida en un máximo de 15 minutos, con este número solo aceptado ampliamente si una carga completa brinda suficiente autonomía.
- La vida útil de la batería es de al menos 12 años / 150 000 millas (240 000 kilómetros).
- Mismo costo que los vehículos ICE.
- Funcionamiento óptimo en todo tipo de clima, tanto en extremos de calor como de frío.
- Sin riesgos de incendio.
El separador Cobra: Escalando la fabricación de QuantumScape
Las baterías QuantumScape se fabricarán mayormente en una instalación altamente automatizada en San José, California. Utilizará un nuevo tipo de tratamiento térmico para su diseño de celda “Cobra” más reciente.
Este tratamiento térmico 25 veces más eficiente reduce drásticamente el espacio físico ocupado por la producción de baterías, convirtiéndose en clave para desplegar la producción masiva. También consume menos energía, reduciendo aún más los costos y mejorando el perfil ecológico del proceso.
Se espera que iteraciones posteriores de Cobra mejoren aún más este elemento del proceso de producción en el futuro. El proceso del separador Cobra entró en producción básica en junio de 2025 y debería mejorar significativamente los volúmenes de producción.
Hitos futuros para QuantumScape (QS)
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| Año | Hito | Lo que indica |
|---|---|---|
| 2024 | Acuerdo de licencia de PowerCo para hasta 40 GWh, ampliable a 80 GWh de celdas basadas en QSE‑5. | Valida la tecnología y crea una ruta clara hacia la producción a escala de gigavatios‑hora con Volkswagen. |
| 2025 | Colaboración ampliada con PowerCo, hasta 131 M$ en pagos por hitos y 5 GWh de capacidad adicional no VW. | Fortalece la disponibilidad de efectivo de QS y abre la puerta a clientes más allá del Grupo Volkswagen. |
| 2025 | La motocicleta de carreras Ducati V21L MotoE debutó con celdas QuantumScape QSE‑5 en IAA Mobility. | Primera demostración real de vehículo de celdas de estado sólido sin ánodo, demostrando rendimiento más allá del laboratorio. |
| 2025–2026 | El proceso del separador Cobra entra en producción básica; pruebas de campo de Ducati previstas para 2026. | Marca la transición de fabricación piloto a prototipos de mayor volumen y pruebas en pista. |
| 2027–2028+ | Cronograma potencial para los primeros despliegues comerciales de EVs usando celdas QSE‑5, asumiendo una escalada exitosa. | Punto de inflexión clave donde QuantumScape podría pasar de una historia tecnológica pre‑ingresos a un proveedor de baterías significativo. |
Aunque se reveló públicamente, la motocicleta Ducati solo se someterá a pruebas de campo en 2026, después de que se instale el equipo para mayor volumen de producción en 2025.
En general, 2026 se perfila como el momento de transición para QuantumScape, cuando pasa de asociaciones, acuerdos y suministro de muestras de sus celdas de batería QSE‑5, al inicio de la producción masiva y entregas comerciales serias.
Sin embargo, antes de que la mayoría de las motos Volkswagen, y luego los automóviles, funcionen con QuantumScape / PowerCo, aún se requerirán algunos años.
Esto se debe a que, en palabras de Elon Musk, cuando Tesla estaba experimentando la dificultad de escalar la producción más allá de pequeños lotes en 2017, “la producción masiva es un infierno”.
Conclusión
QuantumScape es una empresa que se volvió muy popular entre los inversores en 2021, antes de experimentar una brutal caída del precio de sus acciones hasta julio de 2025, donde el escepticismo sobre la capacidad de la empresa para alcanzar la producción masiva dominó la conversación a su alrededor.
Desde entonces se ha recuperado fuertemente desde su punto más bajo, pero aún está lejos de los niveles de 2021. Como ilustra la profundización de la asociación con Volkswagen, el QuantumScape actual tiene un perfil de riesgo radicalmente diferente al del pasado.
Ahora está entrando en la fase de expansión de su capacidad de producción, viendo finalmente sus baterías entrar en un producto comercial con la motocicleta Ducati, y preparándose para expandirse a los EVs del segundo fabricante automotriz más grande del mundo.
Paralelamente, también se está convirtiendo en un socio clave para las empresas OEM que buscan un suministro de baterías alternativo no asiático.
Así que la larga espera de que QuantumScape supere la fase de startup probablemente terminará pronto. El reciente aumento del precio de sus acciones parece mostrar que el mercado también está de acuerdo, con el cambio en la imagen de la empresa aún en curso.
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