Energía
QuantumScape (QS): Liderando la carrera de las baterías de estado sólido
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Por qué las baterías de estado sólido son el próximo gran avance
Con la electrificación de todas las formas de transporte, comenzando con los automóviles y pronto abarcando también camiones, barcos y posiblemente incluso aviones, el almacenamiento de baterías se ha convertido en la clave Tecnología de la década.
Esto es especialmente cierto para el transporte, que requiere una alta densidad energética, pero también podría ser crucial para equilibrar la intermitencia de fuentes de energía renovables como la eólica y la solar.
La industria ha estado dominada por la tecnología de iones de litio, como el mejor compromiso hasta el momento entre costo, densidad energética 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 provocar fallas catastróficas e incendios en la batería.
- Su funcionamiento es deficiente en temperaturas gélidas, por lo que no es adecuado para climas fríos ni para almacenamiento fijo en regiones frías.
- Su densidad energética es alta, pero aún no es ideal para viajes de largo alcance o aplicaciones de servicio pesado como camiones y autobuses.
- La mayoría de las baterías pierden potencia y se degradan más rápidamente que el resto del vehículo eléctrico, lo que genera ansiedad en los compradores sobre el valor de reventa y el riesgo de necesitar un paquete de baterías nuevo y costoso.
Por todas estas razones, los científicos y los fabricantes de baterías han estado intentando crear un mejor diseño de batería.
Y lo que es más importante, el ion de litio es ya un diseño muy maduro y los modelos nuevos rara vez muestran una mejora en la densidad energética desde 2020.
Fuente: QuantumScape
Una idea clave, conocida como batería de estado sólido, es reemplazar el electrolito líquido entre el ánodo y el cátodo por un electrolito sólido. Esto no solo aumenta la densidad de la batería (ya que el electrolito líquido y su contención aumentan el peso), sino que también la hace más segura, ya que los electrolitos líquidos convencionales son una fuente importante de riesgo de incendio en las baterías de litio.
Si bien es fácil en teoría, la construcción de un prototipo de batería de estado sólido es más compleja en la práctica. Ya hemos abordado varios ejemplos de diseños experimentales, incluyendo aquellos... sin ningún ánodo o Usando IA para hacerlo.
Pero llevar estos diseños experimentales a la fase de producción en masa, con un nivel de calidad estable y a costes razonables, es otro desafío.
Una empresa en Occidente parece estar finalmente llegando a la meta de producir en masa baterías de estado sólido: QuantumScape.
(QS )
Descripción general de QuantumScape
Desde su fundación en 2010, la californiana QuantumScape ha sido una startup destacada en el campo de las baterías de estado sólido, destacando por su temprana entrada en el campo y su independencia de fabricantes de baterías más grandes que también buscan 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 desarrollo de un método de fabricación en masa y pruebas exhaustivas para comprobar el rendimiento del diseño en un vehículo eléctrico real.
Fuente: QuantumScape
En septiembre 2025, La empresa finalmente presentó 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 QS contiene un sistema de batería único en su tipo diseñado por especialistas de Audi, propiedad del Grupo VW, específicamente para celdas de batería de estado sólido QS y resalta las capacidades potenciales de la tecnología en la pista de carreras.
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 de vehículos eléctricos 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 de realizar una demostración de bajo volumen pero de alta visibilidad. Dado que las motocicletas de pista requieren una potencia y una densidad energética extremadamente altas, también demuestran la capacidad técnica de la batería.
La asociación Volkswagen
Como startup independiente, en lugar de un fabricante de automóviles gigante 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 puede ser excelente, pero la experiencia y la capacidad financiera para llevarla a la producción en masa siempre fueron un interrogante.
Esto está cambiando gracias a las repetidas rondas de financiación y acuerdos firmados con Volkswagen, el segundo grupo de fabricación de automóviles más grande del mundo, que es tan importante para los accionistas de QuantumScape.
Fuente: QuantumScape
La compañía automovilística 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.
En el acuerdo de 2024, PowerCo puede fabricar hasta 40 gigavatios-hora por año de baterías para vehículos eléctricos, con la opción de ampliar a 80 GWh por año.
La relación con PowerCo se estrecha en 2025, en el que Baterías de estado sólido utilizadas en una motocicleta Ducatiy PowerCo proporcionará hasta $131 millones en nuevos pagos durante los próximos dos años una vez que el equipo de ampliación conjunto alcance ciertos hitos.
“Este acuerdo ampliado es una clara señal de la creciente alineación estratégica, técnica y financiera entre las dos compañías.
“Refleja nuestra confianza compartida en QSE-5 como una plataforma innovadora para la industria de las baterías”.
Dr. Siva Sivaram, director ejecutivo y presidente de QunatumScape.
En 2025, Volkswagen acordó proporcionar hasta 131 millones de dólares en nuevos pagos durante los próximos dos años una vez que el equipo de ampliación conjunto alcance ciertos hitos.
Otras asociaciones
Los acuerdos con Volkswagen no son los únicos acuerdos importantes para la empresa, ya que también tiene acuerdos de desarrollo conjunto no revelados con un importante OEM (fabricante de equipos originales) de automoción mundial, y acuerdos con los principales OEM de automóviles por ingresos, OEM de lujo y premium, así como para almacenamiento estacionario y electrónica de consumo.
QuantumScape también está intensificando las asociaciones para mejorar la producción en masa de su separador cerámico: el 30 de septiembre anunció un acuerdo con Corning (GLW ) Desarrollar conjuntamente capacidades de fabricación de separadores cerámicos y con Murata Manufacturing, con un mayor avance en la colaboración, con los expertos en fabricación de cerámica de clase mundial de ambas empresas.
“Las capacidades de clase mundial de Corning en la fabricación de cerámica lo convierten en una adición ideal al ecosistema tecnológico de QS.
Junto con nuestros socios del ecosistema, estamos construyendo las bases para la producción escalable de nuestras baterías de estado sólido de alto rendimiento y promoviendo nuestra misión de revolucionar el almacenamiento de energía”.
Dr. Siva Sivaram – Director ejecutivo y presidente de QuantumScape
Tecnología QuantumScape
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| Tipo de la batería | Densidad de energía (Wh/L) | Densidad de energía (Wh/kg) | Velocidad de carga | Seguridad Térmica |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80% en 15 minutos | Separador no inflamable |
| Tesla 4680 (ion de litio) | 643 | 241 | 25 – 30 min | Requiere gestión térmica |
| Hoja BYD LFP | 350-400 | 160 | 30 – 40 min | Alta estabilidad térmica |
Por qué es importante el diseño sin ánodo de QuantumScape
Una característica única de la batería QuantumScape, que en el momento de su presentación 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 de batería de estado sólido bastante raro y muy avanzado.
Fuente: QuantumScape
El diseño sin ánodo mejora significativamente la durabilidad de la batería al eliminar la pérdida de capacidad en la interfaz del ánodo. Además, aumenta la densidad de la batería al eliminar el espacio y el volumen que normalmente ocupa el ánodo en una batería normal.
Al no tener ánodo tampoco se necesita material para construirlo ni tampoco los costes de fabricación asociados.
Esto le da a la empresa una sólida ventaja de costos 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 de automóviles.).
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:
- Se puede cargar en sólo 15 minutos (10-80% a 45 ºC).
- El separador que reemplaza el electrolito líquido no es inflamable ni combustible.
- La densidad energética de sus celdas de batería es de 844 Wh/L y 301 Wh/kg.
Así que, si bien puede haber muchas razones para seguir valorando mucho a Tesla, (Consulte nuestro informe para obtener más información)), la calidad de las baterías de la empresa podría no ser uno de ellos pronto.
También se debe tener en cuenta que es probable que estos rendimientos mejoren aún más una vez que QuantumScape comience a producir formatos de celdas más grandes, donde probablemente se pueda alcanzar una densidad de energía >1.000 Wh/L.
Fuente: QuantumScape
Estos resultados se obtuvieron con mucho esfuerzo y se lograron gracias a la temprana incursión de la empresa en el espacio de las baterías de estado sólido sin ánodo.
Hasta la fecha, parece que se trata principalmente de La arquitectura de batería de panal de CATL parece capaz de lograr una reducción similar en la formación de dendritas., y tal vez ION's baterías de estado sólido sin ánodo.
“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 difícil de resolver para los competidores”.
Coincidencia de preferencias del cliente
El mayor rendimiento de la batería QuantumScape cumple con los requisitos generales para el reemplazo completo de vehículos ICE (motor de combustión interna) por vehículos eléctricos:
- Alcance máximo superior a 375 millas / 600 kilómetros.
- Carga rápida en 15 minutos como máximo, siendo esta cifra ampliamente aceptada solo si una carga completa tiene suficiente autonomía.
- La vida útil de la batería es de al menos 12 años/150,000 millas (240,000 kilómetros).
- Mismo coste que los vehículos ICE.
- Funciona bien en cualquier clima, tanto en condiciones extremas de calor como de frío.
- Sin riesgos de incendio.
El separador Cobra: escalando la fabricación de QuantumScape
Las baterías QuantumScape se fabricarán principalmente en una planta altamente automatizada en San José, California. Utilizará un nuevo tipo de tratamiento térmico para su nuevo diseño de celda "Cobra".
Este tratamiento térmico, 25 veces más eficiente, reduce drásticamente el espacio físico necesario para la producción de baterías, lo que lo convierte en un factor clave para impulsar la producción en masa. Además, consume menos energía, lo que reduce aún más los costos y mejora el perfil ecológico del proceso.
Se espera que iteraciones posteriores de Cobra mejoren aún más este elemento del proceso de producción. El proceso separador Cobra entró en producción base en junio de 2025 y debería mejorar significativamente el volumen de producción.
Hitos futuros para QuantumScape (QS)
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| Año | Milestone | Lo que indica |
|---|---|---|
| 2024 | Acuerdo de licencia de PowerCo por hasta 40 GWh, ampliable a 80 GWh de celdas basadas en QSE-5. | Valida la tecnología y crea un camino claro hacia la producción a escala de gigavatios-hora con Volkswagen. |
| 2025 | Colaboración ampliada de PowerCo, hasta $131 millones en pagos por hitos y 5 GWh de capacidad adicional no perteneciente a VW. | Fortalece la liquidez de QS y abre la puerta a clientes más allá del Grupo Volkswagen. |
| 2025 | La motocicleta de carreras Ducati V21L MotoE debuta con celdas QuantumScape QSE-5 en IAA Mobility. | Primera demostración en un vehículo real de celdas de estado sólido sin ánodo, que demuestra un rendimiento más allá del laboratorio. |
| 2025-2026 | El proceso separador Cobra entra en producción base; las pruebas de campo de Ducati están previstas para 2026. | Marca la transición de la fabricación piloto a prototipos de mayor volumen y pruebas en pista. |
| 2027–2028 + | Cronograma potencial para las primeras implementaciones comerciales de vehículos eléctricos utilizando celdas QSE-5, suponiendo una ampliación exitosa. | Punto de inflexión clave en el que QuantumScape podría pasar de ser una historia tecnológica previa a los ingresos a un proveedor de baterías significativo. |
Aunque se reveló públicamente, la motocicleta Ducati recién se someterá a pruebas de campo en 2026, después de que se instale el equipo para un mayor volumen de producción en 2025.
En general, 2026 se perfila como el momento de transición para QuantumScape, cuando pase de asociaciones, acuerdos y suministro de muestras de sus celdas de batería QSE-5 al comienzo de la producción en masa y entregas comerciales serias.
Sin embargo, antes de que la mayoría de las motocicletas Volkswagen, y luego los automóviles, funcionen con QuantumScape / PowerCo, todavía serán necesarios algunos años.
Esto se debe a que, en palabras de Elon Musk, cuando Tesla estaba experimentando la dificultad de aumentar la producción por encima de volúmenes de lotes pequeños en 2017, "la producción en masa 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 en masa dominó la conversación en torno a ella.
Desde entonces, se ha recuperado con fuerza desde su punto más bajo, pero aún está lejos de sus niveles de 2021. Como lo 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 vehículos eléctricos del segundo fabricante de automóviles 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 para que QuantumScape supere la fase de startup probablemente termine pronto. El reciente aumento del precio de las acciones parece indicar que el mercado también está de acuerdo, y el cambio de imagen de la empresa aún continúa.
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