ऊर्जा
QuantumScape (QS): ठोस-राज्य बैटरी दौड़ में अग्रणी
क्यों ठोस-राज्य बैटरियां अगला बड़ा छलांग हैं
With the electrification of all forms of transportation, starting with cars, and soon also encompassing trucks, ships, and possibly even planes, battery storage has become the key technology of the decade.
यह विशेष रूप से परिवहन के लिए सत्य है, जहाँ उच्च ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता होती है, लेकिन यह पवन और सौर जैसी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की अस्थिरता को संतुलित करने में भी महत्वपूर्ण हो सकता है।
उद्योग अब तक लिथियम-आयन तकनीक द्वारा प्रभुत्व में रहा है, जो लागत, ऊर्जा घनत्व और संसाधन उपलब्धता के बीच अब तक का सबसे अच्छा संतुलन प्रदान करती है।
However, lithium-ion technology presents a few key issues that might limit its adoption:
- यह धातु डेंड्राइट बनाता है जो विनाशकारी विफलताओं और बैटरी आग का कारण बन सकता है।
- यह ठंडे तापमान में खराब काम करता है, जिससे यह ठंडे जलवायु और ठंडे क्षेत्रों में स्थिर भंडारण के लिए अनुपयुक्त बन जाता है।
- इसकी ऊर्जा घनत्व उच्च है, लेकिन फिर भी लंबी दूरी की ड्राइव या ट्रक और बस जैसे भारी-ड्यूटी अनुप्रयोगों के लिए आदर्श नहीं है।
- अधिकांश बैटरियां जल्दी शक्ति खो देती हैं और ईवी के बाकी हिस्सों की तुलना में तेज़ी से degrade होती हैं, जिससे खरीदारों में पुनर्विक्रय मूल्य और महंगी नई बैटरी पैक की आवश्यकता के बारे में चिंता उत्पन्न होती है।
For all these reasons, scientists and battery manufacturers have been trying to create a better battery design.
और अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि लिथियम-आयन अब एक बहुत परिपक्व डिज़ाइन बन चुका है, जहाँ 2020 के बाद से नई मॉडलों में ऊर्जा घनत्व में उल्लेखनीय सुधार बहुत कम देखा गया है।
स्रोत: QuantumScape
एक प्रमुख विचार, जिसे ठोस-राज्य बैटरी कहा जाता है, यह है कि एनोड और कैथोड के बीच तरल इलेक्ट्रोलाइट को ठोस इलेक्ट्रोलाइट से बदल दिया जाए। यह न केवल बैटरी को संभावित रूप से अधिक घना बनाता है (क्योंकि तरल इलेक्ट्रोलाइट और उसका कंटेनर वजन जोड़ते हैं), बल्कि इसे अधिक सुरक्षित भी बनाता है, क्योंकि पारंपरिक तरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम बैटरियों में आग के जोखिम का मुख्य स्रोत होते हैं।
सिद्धांत में आसान होने के बावजूद, ठोस-राज्य बैटरी प्रोटोटाइप बनाना अधिक जटिल है। हमने पहले कई प्रयोगात्मक डिज़ाइनों का उल्लेख किया था, जिसमें बिल्कुल भी एनोड नहीं या एआई का उपयोग करके शामिल हैं।
लेकिन इन प्रयोगात्मक डिज़ाइनों को स्थिर गुणवत्ता स्तर और उचित लागत पर बड़े पैमाने पर उत्पादन चरण में लाना एक अलग चुनौती है।
पश्चिम में एक कंपनी अंततः ठोस-राज्य बैटरियों के बड़े पैमाने पर उत्पादन की लाइन पर पहुँचती दिख रही है: QuantumScape।
(QS )
QuantumScape अवलोकन
Since its foundation in 2010, Californian QuantumScape has been a prominent startup in the solid-state battery space, remarkable by its move into the field early, and its independence from larger battery manufacturers also pursuing solid-state technology, like CATL (300750.SZ), Samsung, or LG Energy Solution (373220.KS).
Since then, the company formed in 2018 a joint venture with Volkswagen’s battery department PowerCo.
This started the slow process of developing a mass manufacturing method and extensive testing to check the design performance in a real EV.
स्रोत: QuantumScape
In सितंबर 2025, the company finally showcased its battery in a real commercial vehicle, a fully electric Ducati V21L race motorcycle.
The modified electric Ducati motorcycle powered by QS solid-state technology contains a first-of-its-kind battery system designed by specialists at VW Group-owned Audi specifically for QS solid-state battery cells and highlights the potential capabilities of the technology on the racetrack.
Ducati is part of the Volkswagen group, together with brands like Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT, and Škoda (you can read more about Volkswagen and its EV strategy to turn around the situation of the German automaker in our dedicated report on the group).
The focus on an electric motorbike is justified by the possibility it offers for a “low-volume but high-visibility demonstration”. As track motorcycles require both extremely high power capability and high energy density, they also demonstrate the technical capacity of the battery pack.
The Volkswagen Partnership
As an independent startup, instead of a giant automaker or well-established battery makers like its Chinese, Japanese, or Korean counterparts, QuantumScape’s risk has always been higher for investors.
The technology might be great, but the expertise and financial capacity to bring it to mass production were always an interrogation mark.
This is changing thanks to the repeating funding rounds and agreements signed with Volkswagen, the second-largest automotive manufacturing group in the world, which is so important to QuantumScape’s shareholders.
स्रोत: QuantumScape
The German automotive company will integrate the solid-state batteries in its Scalable System Platform (SSP), designed to form a common EV platform for all the models of all the brands of the company.
Under the 2024 agreement, PowerCo can manufacture up to 40 gigawatt-hours per year of electric vehicle batteries, with the option to expand to 80 GWh a year.
The relation with PowerCo is getting closer in 2025, with solid-state batteries used in a Ducati motorbike, and as PowerCo will be providing up to $131 million in new payments over the next two years upon the joint scale-up team achieving certain milestones.
“This expanded agreement is a clear signal of the growing strategic, technical, and financial alignment between the two companies.
It reflects our shared confidence in QSE-5 as a game-changing platform for the battery industry.”
In 2025, Volkswagen agreed to provide up to $131 million in new payments over the next two years upon the joint scale-up team achieving certain milestones.
Other Partnerships
The Volkswagen deals are not the only important deals for the company, as it has also undisclosed joint-development agreements with a major global automotive OEM (Original Equipment Manufacturer), and agreements with the leading auto OEM by revenue, luxury and premium OEMs, as well as for stationary storage and consumer electronics.
QuantumScape is also ramping up partnerships to improve the mass production of its ceramic separator: on September 30, it announced an agreement with Corning (GLW ) to jointly develop ceramic separator manufacturing capabilities, and with Murata Manufacturing, with further progress in the collaboration, with both companies’ world-class ceramic manufacturing experts.
“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 Technology
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| बैटरी प्रकार | ऊर्जा घनत्व (Wh/L) | ऊर्जा घनत्व (Wh/kg) | चार्जिंग गति | थर्मल सुरक्षा |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Why QuantumScape’s Anode-Free Design Matters
One unique feature of the QuantumScape battery, which at the time of the reveal was considered revolutionary, is that it uses an anode-free design.
Since then, other experimental designs have further explored this concept, but it is still a rather rare and very advanced type of solid-state battery.
स्रोत: QuantumScape
एनोड-फ्री डिज़ाइन बैटरी की टिकाऊपन को काफी बढ़ाता है क्योंकि यह एनोड इंटरफ़ेस पर क्षमता हानि को समाप्त करता है। यह बैटरी घनत्व को भी बढ़ाता है क्योंकि सामान्य बैटरी में उपयोग होने वाले एनोड के लिए आवश्यक स्थान और आयतन को हटाया जाता है।
कोई एनोड नहीं होने का मतलब है कि इसे बनाने के लिए कोई सामग्री नहीं चाहिए और इससे जुड़ी निर्माण लागत भी नहीं आती।
यह कंपनी को न केवल पारंपरिक लिथियम-आयन डिज़ाइनों के खिलाफ बल्कि अन्य भविष्य के ठोस-राज्य बैटरी निर्माताओं के खिलाफ भी एक ठोस लागत लाभ देता है (उदाहरण के लिए टोयोटा (TM ), इस अन्य ऑटोमेकर पर हमारा रिपोर्ट देखें)।
स्रोत: QuantumScape
Like all solid-state batteries, QuantumScape’s design is significantly superior to lithium-ion batteries in almost all metrics:
- यह केवल 15 मिनट में चार्ज हो सकता है (10-80% at 45 ºC)।
- तरल इलेक्ट्रोलाइट को बदलने वाला सेपरेटर ज्वलनशील नहीं और गैर-आग्नेय है।
- इसके बैटरी सेल की ऊर्जा घनत्व 844 Wh/L और 301 Wh/kg है।
So while there might be a lot of reasons to still value Tesla highly (see our report for more info), the quality of the company’s batteries might not be one of them soon.
यह भी उल्लेखनीय है कि ये प्रदर्शन संभवतः आगे भी सुधारे जाएंगे जब QuantumScape बड़े सेल फॉर्मेट का उत्पादन शुरू करेगा, जहाँ 1,000 Wh/L से अधिक ऊर्जा घनत्व हासिल किया जा सकता है।
स्रोत: QuantumScape
इन परिणामों को हासिल करने में कंपनी की शुरुआती एनोड-फ्री ठोस-राज्य बैटरी क्षेत्र में प्रवेश ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।
To date, it seems that it is mostly only CATL’s honeycomb battery architecture that seems likely to achieve a similar reduction in dendrite formation, and maybe ION’s anode-free solid-state batteries.
“It took us over 10 years, over two million tests, and over $300 million to get to the level of performance we have demonstrated, so we believe this is a very hard problem and will be difficult for competitors to solve.”
Matching Customer Preferences
QuantumScape battery’s higher performance matches the general requirements for complete replacement of ICE (Internal Combustion Engine) vehicles with EVs:
- अधिकतम रेंज 375 मील / 600 किलोमीटर से अधिक।
- 15 मिनट में तेज़ चार्जिंग, जहाँ यह संख्या तभी व्यापक रूप से स्वीकार्य है जब पूर्ण चार्ज पर्याप्त रेंज प्रदान करे।
- बैटरी जीवन कम से कम 12 वर्ष / 150,000 मील (240,000 किलोमीटर) है।
- कीमत ICE वाहनों के समान।
- सभी मौसम में अच्छी कार्यक्षमता, चाहे गर्मी हो या ठंड।
- कोई आग जोखिम नहीं।
The Cobra Separator: Scaling QuantumScape Manufacturing
QuantumScape batteries will be mostly manufactured in a highly automated facility in San Jose, California. It will use a new type of heat treatment for its newer “Cobra” cell design.
This 25x more efficient heat treatment drastically reduces the physical space taken by the battery production, making it a key in unfolding mass production. It is also less energy intensive, reducing costs somewhat furthers and improving the process’s green profile.
Later iterations of Cobra are expected to improve this element of the production process even further in the future. The Cobra separator process entered baseline production in जून 2025 and should significantly improve throughput volumes.
Future Milestones for QuantumScape (QS)
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| वर्ष | माइलस्टोन | यह क्या संकेत करता है |
|---|---|---|
| 2024 | PowerCo लाइसेंसिंग डील जो 40 GWh तक, 80 GWh तक विस्तारित करने योग्य, QSE-5-आधारित सेल्स के लिए। | तकनीक को मान्य करता है और वोल्क्सवैगन के साथ गिगावॉट-घंटा-स्तर उत्पादन का स्पष्ट मार्ग बनाता है। |
| 2025 | विस्तारित PowerCo सहयोग, माइलस्टोन भुगतान में $131M तक और अतिरिक्त 5 GWh गैर-VW क्षमता। | QS की नकदी रनवे को मजबूत करता है और वोल्क्सवैगन समूह के बाहर ग्राहकों के लिए द्वार खोलता है। |
| 2025 | Ducati V21L MotoE रेस मोटरसाइकिल QuantumScape QSE-5 सेल्स के साथ IAA Mobility में डेब्यू करती है। | एनोड-फ्री ठोस-राज्य सेल्स का पहला वास्तविक-वाहन प्रदर्शन, प्रयोगशाला से परे प्रदर्शन सिद्ध करता है। |
| 2025–2026 | Cobra सेपरेटर प्रक्रिया बेसलाइन उत्पादन में प्रवेश करती है; Ducati फील्ड टेस्टिंग 2026 के लिए लक्षित। | पायलट निर्माण से उच्च-आयतन प्रोटोटाइप और ट्रैक परीक्षण की ओर परिवर्तन को चिह्नित करता है। |
| 2027–2028+ | QSE-5 सेल्स का उपयोग करके पहले व्यावसायिक ईवी डिप्लॉयमेंट के संभावित टाइमलाइन, सफल स्केल‑अप मानते हुए। | मुख्य मोड़ जहाँ QuantumScape प्री‑रेवेन्यू तकनीकी कहानी से वास्तविक बैटरी सप्लायर बन सकता है। |
While revealed publicly, the Ducati motorcycle will only undergo field testing in 2026, after equipment for higher production volume is installed in 2025.
Overall, 2026 is shaping up to be the transition moment for QuantumScape, when it moves from partnerships, agreements, and providing samples of its QSE-5 battery cells, toward the beginning of mass production and serious commercial deliveries.
However, before most Volkswagen bikes, and then cars, run on QuantumScape / PowerCo, a few years are still going to be required.
This is because, in the words of Elon Musk, back when Tesla was experiencing the difficulty of ramping up production above small batch volumes in 2017, “mass production is hell”.
Conclusion
QuantumScape is a company that became very popular with investors in 2021, before experiencing a brutal stock price decline until जुलाई 2025, where skepticism over the company’s ability to ever reach mass production dominated the conversation around it.
It has since rebounded strongly from its lowest point, but is still far from its 2021 levels. As the deepening partnership with Volkswagen illustrates, today’s QuantumScape has a radically different risk profile than in the past.
It is now entering the expansion phase of its production capacity, finally seeing its batteries enter a commercial product with the Ducati motorbike, and getting ready to expand into EVs of the world’s second-largest automaker.
In parallel, it is also becoming a key partner for OEM companies looking for a non-Asian alternative battery supply.
So the long wait for QuantumScape moving past the startup phase is likely soon over. The recent stock price surge seems to show the market agrees as well, with the change in the company image still ongoing.
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