QuantumScape (QS): Memimpin Perlombaan Baterai Solid-State

Mengapa Baterai Solid-State Menjadi Lompatan Besar Berikutnya

Dengan elektrifikasi semua bentuk transportasi, dimulai dengan mobil, dan segera mencakup truk, kapal, dan bahkan mungkin pesawat, penyimpanan baterai telah menjadi teknologi kuncidekade ini.

Hal ini terutama berlaku untuk transportasi, yang membutuhkan kepadatan energi tinggi, namun juga dapat menjadi kunci untuk menyeimbangkan intermitensi sumber energi terbarukan seperti angin dan matahari.

Industri telah didominasi oleh teknologi litium-ion, sebagai kompromi terbaik sejauh ini antara biaya, kepadatan energi, dan ketersediaan sumber daya.

Namun, teknologi litium-ion menghadirkan beberapa masalah utama yang dapat membatasi adopsinya:

• Ia cenderung membentuk dendrit logam yang dapat menyebabkan kegagalan katastrofik dan kebakaran baterai.
• Ia beroperasi buruk pada suhu beku, menjadikannya tidak cocok untuk iklim dingin dan penyimpanan tetap di wilayah bersuhu rendah.
• Kepadatan energinya tinggi, namun masih belum ideal untuk perjalanan jarak jauh, atau aplikasi berat seperti truk dan bus.
• Sebagian besar baterai kehilangan daya dan mengalami degradasi lebih cepat dibandingkan bagian lain EV, menimbulkan kecemasan pada pembeli tentang nilai jual kembali dan risiko membutuhkan paket baterai baru yang mahal.

Untuk semua alasan ini, ilmuwan dan produsen baterai telah berusaha menciptakan desain baterai yang lebih baik.

Lebih penting lagi, litium-ion kini merupakan desain yang sangat matang, dengan model baru jarang menunjukkan peningkatan kepadatan energi sejak 2020.

Sumber: QuantumScape [securities_stock_price_tag symbol="QS" exchange="NASDAQ"]

Ide utama, yang disebut baterai solid-state, adalah menggantikan elektrolit cair antara anoda dan katoda dengan elektrolit padat. Hal ini tidak hanya membuat baterai berpotensi lebih padat (karena elektrolit cair dan wadahnya menambah berat), tetapi juga lebih aman, karena elektrolit cair konvensional merupakan sumber utama risiko kebakaran pada baterai litium.

Meskipun mudah secara teori, praktik membangun prototipe baterai solid-state lebih kompleks. Kami telah membahas beberapa contoh desain eksperimental sebelumnya, termasuk yang tanpa anoda sama sekali, atau menggunakan AI untuk melakukannya.

Namun membawa desain eksperimental ini ke tahap produksi massal, dengan tingkat kualitas yang stabil dan biaya yang wajar, merupakan tantangan lain.

Salah satu perusahaan di Barat tampaknya akhirnya mencapai garis produksi massal baterai solid-state: QuantumScape.

Gambaran Umum QuantumScape

Sejak didirikan pada tahun 2010, QuantumScape asal California telah menjadi startup terkemuka di bidang baterai solid-state, menonjol karena masuk ke bidang ini sejak dini, dan independensinya dari produsen baterai besar yang juga mengejar teknologi solid-state, seperti CATL (300750.SZ), Samsung, atau LG Energy Solution (373220.KS).

Sejak itu, perusahaan pada tahun 2018 membentuk usaha patungan dengan departemen baterai Volkswagen, PowerCo.

Ini memulai proses lambat pengembangan metode manufaktur massal dan pengujian ekstensif untuk memeriksa kinerja desain dalam EV nyata.

Sumber: QuantumScape

Pada September 2025, perusahaan akhirnya menampilkan baterainya dalam kendaraan komersial nyata, sepeda motor balap Ducati V21L listrik penuh.

Sepeda motor listrik Ducati yang dimodifikasi dengan teknologi solid-state QS mengandung sistem baterai pertama di dunia yang dirancang oleh spesialis di Audi milik Grup VW khusus untuk sel baterai solid-state QS dan menyoroti potensi kemampuan teknologi ini di lintasan balap.

Ducati merupakan bagian dari grup Volkswagen, bersama merek seperti Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT, dan Škoda (Anda dapat membaca lebih lanjut tentang strategi EV Volkswagen untuk membalikkan situasi produsen mobil Jerman dalam laporan khusus kami tentang grup tersebut).

Fokus pada motor listrik dibenarkan oleh peluang yang ditawarkannya untuk “demonstrasi volume rendah namun visibilitas tinggi”. Karena motor trek membutuhkan kemampuan daya yang sangat tinggi serta kepadatan energi tinggi, mereka juga menunjukkan kapasitas teknis paket baterai.

Kemitraan Volkswagen

Sebagai startup independen, bukan produsen mobil raksasa atau pembuat baterai mapan seperti rekan-rekannya di China, Jepang, atau Korea, risiko QuantumScape selalu lebih tinggi bagi investor.

Teknologi mungkin hebat, tetapi keahlian dan kapasitas keuangan untuk membawanya ke produksi massal selalu menjadi tanda tanya.

Hal ini berubah berkat putaran pendanaan berulang dan perjanjian yang ditandatangani dengan Volkswagen, grup manufaktur otomotif terbesar kedua di dunia, yang sangat penting bagi pemegang saham QuantumScape.

Sumber: QuantumScape

Perusahaan otomotif Jerman tersebut akan mengintegrasikan baterai solid-state ke dalam Scalable System Platform (SSP) miliknya, yang dirancang untuk membentuk platform EV bersama untuk semua model dari semua merek perusahaan.

Berdasarkan perjanjian 2024, PowerCo dapat memproduksi hingga 40 gigawatt-jam per tahun baterai kendaraan listrik, dengan opsi memperluas menjadi 80 GWh per tahun.

Hubungan dengan PowerCo semakin dekat pada 2025, dengan baterai solid-state yang digunakan pada motor Ducati, dan sebagai PowerCo akan memberikan hingga $131 juta dalam pembayaran baru selama dua tahun ke depan setelah tim skala bersama mencapai beberapa tonggak tertentu.

“Perjanjian yang diperluas ini merupakan sinyal jelas dari peningkatan keselarasan strategis, teknis, dan keuangan antara kedua perusahaan.

Ini mencerminkan keyakinan bersama kami terhadap QSE-5 sebagai platform revolusioner untuk industri baterai.”

Dr. Siva Sivaram – CEO dan presiden QuantumScape.

Pada 2025, Volkswagen setuju memberikan hingga $131 juta dalam pembayaran baru selama dua tahun ke depan setelah tim skala bersama mencapai beberapa tonggak tertentu.

It also memungkinkan Volkswagen menyediakan hingga sebuah tambahan 5 GWh kapasitas cadangan yang dimiliki QuantumScape setiap tahun, untuk pelanggan di luar Grup Volkswagen, sebagai hak untuk melisensikan teknologi QS masa depan tertentu.

Other Partnerships

Kesepakatan Volkswagen bukan satu-satunya kesepakatan penting bagi perusahaan, karena mereka juga memiliki perjanjian pengembangan bersama yang tidak diungkapkan dengan OEM otomotif global utama, serta kesepakatan dengan OEM otomotif terkemuka berdasarkan pendapatan, OEM mewah dan premium, serta untuk penyimpanan stasioner dan elektronik konsumen.

QuantumScape juga meningkatkan kemitraan untuk memperbaiki produksi massal separator keramiknya: pada 30 September, mereka mengumumkan kesepakatan dengan Corning (GLW ) untuk bersama-sama mengembangkan kemampuan manufaktur separator keramik, dan dengan Murata Manufacturing, dengan kemajuan lebih lanjut dalam kolaborasi, dengan para ahli manufaktur keramik kelas dunia dari kedua perusahaan.

“Kemampuan kelas dunia Corning dalam manufaktur keramik menjadikannya tambahan ideal untuk ekosistem teknologi QS.

Bersama mitra ekosistem kami, kami membangun fondasi untuk produksi skala besar baterai solid-state berperforma tinggi kami dan melanjutkan misi kami untuk merevolusi penyimpanan energi.

Dr. Siva Sivaram – CEO dan Presiden QuantumScape

Teknologi QuantumScape

Geser untuk menggulir →

Mengapa Desain Tanpa Anoda QuantumScape Penting

Salah satu fitur unik baterai QuantumScape, yang pada saat pengungkapannya dianggap revolusioner, adalah penggunaan desain tanpa anoda.

Sejak itu, desain eksperimental lain telah mengeksplorasi konsep ini lebih lanjut, namun masih merupakan jenis baterai solid-state yang cukup langka dan sangat canggih.

Sumber: QuantumScape

Desain tanpa anoda secara signifikan meningkatkan daya tahan baterai dengan menghilangkan kehilangan kapasitas pada antarmuka anoda. Ini juga meningkatkan kepadatan baterai lebih jauh dengan menghapus ruang dan volume yang biasanya digunakan oleh anoda dalam baterai biasa.

Tidak adanya anoda juga berarti tidak diperlukan material untuk membangunnya serta biaya manufaktur terkait.

Hal ini memberi perusahaan keunggulan biaya yang solid tidak hanya melawan desain litium-ion tradisional, tetapi juga produsen baterai solid-state masa depan lainnya (misalnya Toyota (TM ), lihat laporan kami tentang produsen mobil lain ini).

Sumber: QuantumScape

Seperti semua baterai solid-state, desain QuantumScape secara signifikan lebih unggul dibandingkan baterai litium-ion dalam hampir semua metrik:

• Dapat mengisi daya dalam hanya 15 menit (10-80% pada 45 ºC).
• Separator yang menggantikan elektrolit cair tidak mudah terbakar dan tidak dapat terbakar.
• Kepadatan energi sel baterainya adalah 844 Wh/L dan 301 Wh/kg.
  • Sebagai referensi, sel 4680 Tesla memiliki 643 Wh/L dan 241 Wh/kg, dan sel blade BYD sekitar 375 Wh/L dan 160 Wh/kg.

Jadi meskipun ada banyak alasan untuk tetap menilai Tesla tinggi (lihat laporan kami untuk info lebih lanjut), kualitas baterai perusahaan tersebut mungkin tidak akan menjadi salah satunya dalam waktu dekat.

Perlu juga dicatat bahwa kinerja ini kemungkinan akan ditingkatkan lebih lanjut setelah QuantumScape mulai memproduksi format sel yang lebih besar, dengan kepadatan energi >1.000 Wh/L yang dapat dicapai.

Sumber: QuantumScape

Hasil ini diperoleh dengan susah payah berkat langkah awal perusahaan ke ruang baterai solid-state tanpa anoda.

Sejauh ini, tampaknya hanya arsitektur baterai honeycomb CATL yang tampaknya dapat mencapai pengurangan serupa dalam pembentukan dendrit, dan mungkin baterai solid-state tanpa anoda ION.

“Dibutuhkan lebih dari 10 tahun, lebih dari dua juta pengujian, dan lebih dari $300 juta untuk mencapai tingkat kinerja yang kami tunjukkan, jadi kami percaya ini adalah masalah yang sangat sulit dan akan sulit bagi pesaing untuk memecahkannya.”

Mencocokkan Preferensi Pelanggan

• Jarak maksimum lebih dari 375 mil / 600 kilometer.
• Pengisian cepat maksimal 15 menit, dengan angka ini hanya diterima luas jika pengisian penuh memberikan jarak yang cukup.
• Umur baterai setidaknya 12 tahun / 150.000 mil (240.000 kilometer).
• Biaya yang sama dengan kendaraan ICE.
• Berfungsi baik dalam segala cuaca, baik ekstrem panas maupun dingin.
• Tidak ada risiko kebakaran.

Sel prototipe A0 24-lapis kami telah menyelesaikan lebih dari 1.000 siklus pengisian-pengosongan penuh dengan retensi energi lebih dari 95%. Ini setara dengan mengemudi sekitar 300.000 mil dan masih mempertahankan 95% retensi energi asli (dengan sekitar 300 mil jangkauan pada satu kali pengisian).

“Hasil akhir pengembangan ini dapat menjadi sel baterai yang memungkinkan jarak tempuh panjang, dapat diisi sangat cepat, dan praktis tidak menua.”

Frank Blome – CEO PowerCo

Separator Cobra: Menskalakan Produksi QuantumScape

Baterai QuantumScape sebagian besar akan diproduksi di fasilitas yang sangat otomatis di San Jose, California. Ini akan menggunakan jenis perlakuan panas baru untuk desain sel “Cobra” yang lebih baru.

Perlakuan panas yang 25x lebih efisien ini secara drastis mengurangi ruang fisik yang dibutuhkan produksi baterai, menjadikannya kunci dalam mengembangkan produksi massal. Ini juga kurang intensif energi, mengurangi biaya lebih lanjut dan meningkatkan profil ramah lingkungan proses.

Iterasi Cobra selanjutnya diharapkan akan meningkatkan elemen proses produksi ini lebih jauh di masa depan. Proses separator Cobra memasuki produksi dasar pada Juni 2025 dan diperkirakan akan secara signifikan meningkatkan volume throughput.

Tonggak Masa Depan QuantumScape (QS)

Swipe to scroll →

Meskipun telah diungkapkan secara publik, sepeda motor Ducati hanya akan menjalani pengujian lapangan pada 2026, setelah peralatan untuk volume produksi lebih tinggi dipasang pada 2025.

Secara keseluruhan, 2026 tampaknya menjadi momen transisi bagi QuantumScape, ketika ia beralih dari kemitraan, kesepakatan, dan penyediaan sampel sel baterai QSE-5, menuju awal produksi massal dan pengiriman komersial serius.

Namun, sebelum sebagian besar sepeda Volkswagen, dan kemudian mobil, menggunakan QuantumScape / PowerCo, masih diperlukan beberapa tahun.

Ini karena, dalam kata-kata Elon Musk, ketika Tesla mengalami kesulitan meningkatkan produksi di atas volume batch kecil pada 2017, “produksi massal adalah neraka”.

Kesimpulan

QuantumScape adalah perusahaan yang menjadi sangat populer di kalangan investor pada 2021, sebelum mengalami penurunan harga saham yang brutal hingga Juli 2025, di mana skeptisisme tentang kemampuan perusahaan untuk pernah mencapai produksi massal mendominasi percakapan seputarnya.

Sejak itu, perusahaan telah pulih kuat dari titik terendahnya, namun masih jauh dari level 2021. Seperti yang ditunjukkan oleh kemitraan yang semakin dalam dengan Volkswagen, QuantumScape saat ini memiliki profil risiko yang sangat berbeda dibandingkan masa lalu.

Saat ini perusahaan memasuki fase ekspansi kapasitas produksi, akhirnya melihat baterainya masuk ke produk komersial dengan motor Ducati, dan bersiap untuk memperluas ke EV dari produsen mobil terbesar kedua di dunia.

Secara paralel, perusahaan juga menjadi mitra kunci bagi perusahaan OEM yang mencari pasokan baterai alternatif non-Asia.

Jadi penantian lama bagi QuantumScape untuk melewati fase startup kemungkinan segera berakhir. Lonjakan harga saham baru-baru ini tampaknya menunjukkan pasar juga setuju, dengan perubahan citra perusahaan yang masih berlangsung.

Berita dan Perkembangan Saham QuantumScape (QS) Terbaru