エネルギー
QuantumScape（QS）：固体電池開発競争をリード
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全固体電池が次の大きな飛躍となる理由
自動車から始まり、トラック、船舶、そしておそらく飛行機までもが電動化されるにつれ、バッテリーストレージは key この10年のテクノロジー。
これは特に、高いエネルギー密度を必要とする輸送に当てはまりますが、風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の間欠性のバランスを取るためにも重要になる可能性があります。
これまでのところ、コスト、エネルギー密度、リソースの可用性の間での最良の妥協点として、業界ではリチウムイオン技術が主流となっています。
しかし、リチウムイオン技術には、その採用を制限する可能性のあるいくつかの重要な問題があります。
- 金属の樹枝状結晶が形成される傾向があり、重大な故障やバッテリーの発火を引き起こす可能性があります。
- 氷点下では動作が悪くなるため、寒冷気候や寒冷地域での固定保管には適していません。
- エネルギー密度は高いですが、長距離走行やトラックやバスなどの高負荷用途には適していません。
- ほとんどのバッテリーは、EV の他の部分よりも早く電力を失い、劣化するため、購入者は再販価値と高価な新しいバッテリー パックが必要になるリスクについて不安を感じます。
これらすべての理由から、科学者とバッテリーメーカーは、より優れたバッテリー設計の開発に取り組んできました。
さらに重要なのは、リチウムイオンの設計は今ではかなり成熟しており、2020 年以降、新モデルでエネルギー密度の向上が見られることはほとんどないということです。
出典： QuantumScape
全固体電池と呼ばれる重要なアイデアは、陽極と陰極の間にある液体電解質を固体電解質に置き換えることです。これにより、液体電解質とその容器が重量を増加させるため、電池の密度が向上するだけでなく、従来の液体電解質がリチウム電池における発火リスクの主な原因となっているため、安全性も向上します。
理論上は簡単ですが、固体電池のプロトタイプを作るのは実際にはより複雑です。これまでにも、以下のような実験設計の例をいくつか紹介しました。 陽極なしまたは AIを使ってそれを実現する.
しかし、これらの実験的な設計を安定した品質レベルと適正なコストで大量生産段階に持ち込むことは、また別の課題です。
西側諸国のある企業が、ついに固体電池の大量生産の到達点に到達したようだ。それがQuantumScapeだ。
(QS )
QuantumScapeの概要
2010年の設立以来、カリフォルニアのQuantumScapeは固体電池分野で有力なスタートアップ企業であり、この分野に早くから参入したことと、CATL（300750.SZ）、サムスン、LGエナジーソリューション（373220.KS).
その後、同社は2018年にフォルクスワーゲンのバッテリー部門PowerCoと合弁会社を設立した。
これにより、大量生産方法の開発と、実際のEVでの設計性能を確認するための広範なテストというゆっくりとしたプロセスが始まりました。
出典： QuantumScape
9月2025で、 同社はついに実際の商用車に自社のバッテリーを搭載した。 完全電動のドゥカティV21Lレースバイク.
QSソリッドステート技術で駆動する改造されたドゥカティ電動バイクには、VWグループ傘下のアウディの専門家がQSソリッドステートバッテリーセル専用に設計した初のバッテリーシステムが搭載されており、レーストラックにおけるこの技術の潜在能力を強調しています。
ドゥカティは、アウディ、ベントレー、クプラ、ランボルギーニ、ポルシェ、セアト、シュコダなどのブランドとともにフォルクスワーゲングループに属しています（詳細については、 フォルクスワーゲンとそのEV戦略は、ドイツの自動車メーカーの状況を好転させるものであり、グループに関する当社の専門レポートで紹介されている。).
電動バイクに注目が集まるのは、「少量生産ながら高い視認性を誇るデモンストレーション」の可能性を秘めているからです。サーキット走行用バイクは極めて高い出力と高いエネルギー密度の両方が求められるため、バッテリーパックの技術的性能も実証できます。
フォルクスワーゲンとのパートナーシップ
クオンタムスケープは、中国、日本、韓国などの大手自動車メーカーや老舗バッテリーメーカーではなく、独立したスタートアップ企業であるため、投資家にとってのリスクは常に高かった。
技術は素晴らしいかもしれないが、それを大量生産するために必要な専門知識と資金力は常に疑問点だった。
しかし、QuantumScape の株主にとって非常に重要な、世界第 2 位の自動車製造グループであるフォルクスワーゲンとの度重なる資金調達ラウンドと契約締結により、この状況は変わりつつあります。
出典： QuantumScape
ドイツの自動車会社は、同社の全ブランドの全モデルに共通のEVプラットフォームを形成するように設計されたスケーラブルシステムプラットフォーム（SSP）に固体電池を統合する予定です。
2024年の合意, PowerCoは年間最大40ギガワット時の電気自動車用バッテリーを製造可能で、年間80ギガワット時まで拡大するオプションも持つ。
2025年にはPowerCoとの関係がさらに緊密になる、と ドゥカティのバイクに使用されている固体電池また、PowerCo は、共同スケールアップ チームが特定のマイルストーンを達成した時点で、今後 2 年間で最大 1 億 3,100 万ドルの新たな支払いを行う予定です。
「今回の契約拡大は、両社間の戦略的、技術的、財務的連携が強化されていることを明確に示すものです。
これは、QSE-5がバッテリー業界にとって画期的なプラットフォームであるという私たちの共通の自信を反映しています。」
フォルクスワーゲンは、2025年に、共同スケールアップチームが一定のマイルストーンを達成した場合、今後2年間で最大1億3100万ドルの新たな支払いを行うことに同意した。
また、 フォルクスワーゲンは最大 余分な 5GWh QuantumScapeの余剰容量 毎年, フォルクスワーゲングループ以外の顧客向け、並びに 特定の将来の QS テクノロジーのライセンスを取得する権利。
その他のパートナーシップ
同社にとって、フォルクスワーゲンとの契約だけが重要な契約ではなく、同社はまた、世界の主要な自動車OEM（相手先ブランド供給業者）との非公開の共同開発契約、売上高でトップの自動車OEM、高級車およびプレミアムOEM、さらには据置型ストレージや民生用電子機器に関する契約も締結している。
クォンタムスケープは、セラミックセパレーターの大量生産を改善するためにパートナーシップを強化しており、9月30日に発表した。 コーニングとの合意 (GLW ) セラミックセパレータの製造能力を共同で開発し、 村田製作所と両社は世界トップクラスのセラミック製造の専門家と協力し、さらなる発展を目指します。
「コーニングのセラミック製造における世界クラスの能力は、QSテクノロジーエコシステムへの理想的な追加となります。
当社はエコシステムのパートナーと協力し、高性能固体電池のスケーラブルな生産の基盤を構築し、エネルギー貯蔵に革命を起こすという使命を推進しています。」
クォンタムスケープテクノロジー
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| バッテリタイプ | エネルギー密度（Wh/L） | エネルギー密度 (Wh/kg) | 充電スピード | 熱的安全性 |
|---|---|---|---|---|
| クォンタムスケープ QSE-5 | 844 | 301 | 15分で10～80% | 不燃性セパレーター |
| テスラ 4680（リチウムイオン） | 643 | 241 | 25〜30分 | 熱管理が必要 |
| BYD LFPブレード | 350-400 | 160 | 30〜40分 | 高い熱安定性 |
QuantumScapeのアノードフリー設計が重要な理由
発表当時は革命的だと思われていたQuantumScapeバッテリーのユニークな特徴の一つは、アノードフリー設計を採用していることです。
それ以来、他の実験設計によってこの概念がさらに研究されてきましたが、これはまだかなり珍しく、非常に高度なタイプの固体電池です。
出典： QuantumScape
陽極フリー設計は、陽極界面における容量損失を排除することで、バッテリーの耐久性を大幅に向上させます。また、通常のバッテリーでは陽極が占める空間と体積を削減することで、バッテリー密度をさらに高めます。
陽極が存在しないということは、陽極を造るための材料も必要なく、それに伴う製造コストもかからないことを意味します。
これにより、同社は従来のリチウムイオン設計だけでなく、将来の他の固体電池メーカー（例えばトヨタ）に対しても、確実なコスト優位性を獲得することになる。 (TM ), この他の自動車メーカーに関するレポートをご覧ください).
出典： QuantumScape
すべての固体電池と同様に、QuantumScape の設計は、ほぼすべての基準でリチウムイオン電池よりも大幅に優れています。
- わずか 15 分で充電できます (45 ºC で 10 ～ 80%)。
- 液体電解質に代わるセパレーターは不燃性かつ難燃性です。
- バッテリーセルのエネルギー密度は844Wh/L、301Wh/kgです。
テスラを高く評価する理由はたくさんあるかもしれないが （詳細についてはレポートをご覧ください）、同社のバッテリーの品質は、近いうちに問題視されなくなるかもしれない。
また、QuantumScape がより大きなセル形式の生産を開始すれば、これらのパフォーマンスはさらに向上し、エネルギー密度が 1.000 Wh/L 超に達する可能性が高くなることにも留意する必要があります。
出典： QuantumScape
これらの成果は苦労して得られたものであり、同社がアノードフリー固体電池分野に早期に進出したおかげで達成されました。
今のところ、それは主に CATLのハニカム電池構造は、同様のデンドライト形成の低減を実現する可能性があると思われる。、 そして多分 IONの 無負極固体電池.
「私たちが実証したパフォーマンスレベルに到達するまでには、10年以上、200万回以上のテスト、そして3億ドル以上を要しました。ですから、これは非常に難しい問題であり、競合他社が解決するのは難しいだろうと考えています。」
顧客の好みに合わせたマッチング
QuantumScape バッテリーの優れた性能は、ICE (内燃機関) 車両を EV に完全に置き換えるという一般的な要件を満たしています。
- 最大航続距離は 375 マイル / 600 キロメートル以上です。
- 最大 15 分で急速充電できますが、この数字はフル充電で十分な走行距離がある場合にのみ広く受け入れられます。
- バッテリー寿命は少なくとも 12 年/150,000 マイル (240,000 キロメートル) です。
- ICE 車両と同じコストです。
- 極端な暑さや寒さなど、あらゆる天候で正常に機能します。
- 火災の危険はありません。
「この開発の最終成果は、長距離走行が可能で、超急速充電が可能で、実質的に劣化しないバッテリーセルとなる可能性があります。
コブラセパレーター：QuantumScape製造のスケーリング
QuantumScapeバッテリーは、主にカリフォルニア州サンノゼにある高度に自動化された施設で製造されます。新型「Cobra」セル設計には、新しいタイプの熱処理技術が採用されます。
この25倍効率の高い熱処理により、バッテリー製造に必要な物理的スペースが大幅に削減され、量産化の鍵となります。また、エネルギー消費量も少なく、コスト削減とプロセスの環境負荷低減にも貢献します。
Cobraの今後のバージョンでは、生産プロセスのこの要素が今後さらに改善されると予想されています。Cobraセパレータープロセスは2025年6月にベースライン生産に入り、スループットが大幅に向上する見込みです。
QuantumScape（QS）の今後のマイルストーン
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| 年 | マイルストーン | それが何を意味するのか |
|---|---|---|
| 2024 | 最大 40 GWh の PowerCo ライセンス契約。QSE-5 ベースのセルの 80 GWh まで拡張可能。 | フォルクスワーゲンと協力して技術を検証し、ギガワット時間規模の生産への明確な道筋を築きます。 |
| 2025 | PowerCo とのコラボレーションを拡大し、マイルストーン支払いとして最大 1 億 3,100 万ドル、VW 以外の追加容量として 5 GWh を確保しました。 | QS のキャッシュ ランウェイを強化し、フォルクスワーゲン グループ以外の顧客への扉を開きます。 |
| 2025 | ドゥカティ V21L MotoE レースバイクが、QuantumScape QSE-5 セルを搭載して IAA モビリティでデビューします。 | 陽極フリーの固体セルの初の実車デモンストレーション。実験室を超えた性能を証明しました。 |
| 2025-2026 | コブラのセパレータープロセスがベースライン生産に入り、ドゥカティのフィールドテストは2026年を予定。 | パイロット製造から大量生産のプロトタイプおよびトラックテストへの移行を示します。 |
| 2027〜2028 + | スケールアップが成功した場合の、QSE-5 セルを使用した初の商用 EV 展開の潜在的なタイムライン。 | QuantumScape が収益前の技術ストーリーから重要なバッテリーサプライヤーへと移行できる重要な変曲点。 |
ドゥカティのバイクは公表されているものの、2025年に生産量増加のための設備が設置された後、2026年にのみ実地テストが行われる予定だ。
全体的に見ると、2026 年は QuantumScape にとって、パートナーシップ、契約、QSE-5 バッテリー セルのサンプル提供から、大量生産と本格的な商用納入の開始へと移行する移行期になりそうです。
しかし、フォルクスワーゲンのバイクのほとんど、そして車がQuantumScape / PowerCoで動くようになるまでには、まだ数年かかるでしょう。
なぜなら、2017年にテスラが少量生産以上の生産拡大の難しさを感じていた当時、イーロン・マスクが言ったように、「大量生産は地獄だ」からだ。
結論
QuantumScapeは2021年に投資家の間で非常に人気が高まった企業ですが、2025年7月まで株価が急落し、大量生産を実現できるかどうかという懐疑論が同社を取り巻く議論の主流となりました。
その後、最低水準から力強く回復しましたが、2021年の水準には依然として遠く及びません。フォルクスワーゲンとのパートナーシップの深化が示すように、今日のクォンタムスケープは、過去とは根本的に異なるリスクプロファイルを有しています。
同社は現在、生産能力の拡大段階に入っており、ついにドゥカティのバイクに同社のバッテリーが商品化され、世界第2位の自動車メーカーのEVへの展開も準備している。
同時に、アジア以外の代替バッテリー供給を探している OEM 企業にとっても重要なパートナーになりつつあります。
QuantumScapeがスタートアップ段階を脱却するまでの長い待ち時間は、まもなく終わるだろう。最近の株価急騰は、市場もその期待に応えていることを示しているようで、企業イメージの変化は依然として続いている。
QuantumScape（QS）の最新の株価ニュースと動向
