Wartość energetyczna
QuantumScape (QS): lider w wyścigu baterii ze stałym elektrolitem
Securities.io utrzymuje rygorystyczne standardy redakcyjne i może otrzymywać wynagrodzenie z przeglądanych linków. Nie jesteśmy zarejestrowanym doradcą inwestycyjnym i nie jest to porada inwestycyjna. Zapoznaj się z naszymi ujawnienie informacji o stowarzyszeniu.
Dlaczego baterie ze stałym elektrolitem to kolejny wielki krok naprzód
Wraz z elektryfikacją wszystkich form transportu, począwszy od samochodów, a wkrótce także ciężarówek, statków, a być może nawet samolotów, magazynowanie energii w bateriach stało się klucz technologia dekady.
Dotyczy to w szczególności transportu, który wymaga dużej gęstości energii, ale może mieć również kluczowe znaczenie dla zrównoważenia nieciągłości odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna.
W branży dominuje technologia litowo-jonowa, która jak dotąd stanowi najlepszy kompromis między kosztami, gęstością energii i dostępnością zasobów.
Technologia litowo-jonowa stwarza jednak kilka kluczowych problemów, które mogą ograniczyć jej przyjęcie:
- Ma tendencję do tworzenia dendrytów metalicznych, które mogą być przyczyną poważnych awarii i pożaru akumulatora.
- Produkt ten nie sprawdza się w temperaturach poniżej zera, przez co nie nadaje się do stosowania w zimnym klimacie ani do magazynowania w zimnych regionach.
- Gęstość energii jest wysoka, ale wciąż nie jest idealna do napędu dalekiego zasięgu lub zastosowań wymagających dużej wytrzymałości, takich jak ciężarówki i autobusy.
- Większość akumulatorów traci moc i ulega degradacji szybciej niż reszta pojazdu elektrycznego, co powoduje niepokój wśród kupujących związany z wartością odsprzedaży i ryzykiem konieczności zakupu nowego, drogiego akumulatora.
Z tych wszystkich powodów naukowcy i producenci akumulatorów starają się stworzyć lepszą konstrukcję akumulatora.
Co ważniejsze, technologia litowo-jonowa jest już bardzo dojrzałą konstrukcją, a nowe modele od 2020 r. rzadko wykazują poprawę gęstości energii.
Źródło: QuantumScape
Kluczową ideą, zwaną baterią ze stałym elektrolitem, jest zastąpienie ciekłego elektrolitu między anodą a katodą elektrolitem stałym. To nie tylko zwiększa potencjalną gęstość baterii (ponieważ ciekły elektrolit i jego obudowa zwiększają wagę), ale także zwiększa bezpieczeństwo, ponieważ konwencjonalne elektrolity ciekłe stanowią główne źródło zagrożenia pożarem w bateriach litowych.
Choć teoretycznie łatwe, w praktyce zbudowanie prototypu baterii półprzewodnikowej jest bardziej skomplikowane. Omówiliśmy już kilka przykładów projektów eksperymentalnych, w tym te, bez żadnej anodylub wykorzystując do tego sztuczną inteligencję.
Jednak doprowadzenie tych eksperymentalnych projektów do etapu produkcji masowej, przy zachowaniu stabilnego poziomu jakości i rozsądnej ceny, stanowi kolejne wyzwanie.
Jedna z firm na Zachodzie zdaje się w końcu osiągać etap masowej produkcji baterii ze stałym elektrolitem: jest to QuantumScape.
(QS )
Przegląd QuantumScape
Od momentu założenia w 2010 r. kalifornijska firma QuantumScape jest wiodącym startupem w branży akumulatorów półprzewodnikowych, wyróżniającym się wczesnym wejściem na rynek i niezależnością od większych producentów akumulatorów, którzy również zajmują się technologią półprzewodnikową, takich jak CATL (300750.SZ), Samsung lub LG Energy Solution (373220.KS).
Od tego czasu w 2018 roku firma utworzyła spółkę joint venture z działem akumulatorów Volkswagena PowerCo.
Zapoczątkowało to powolny proces opracowywania metody masowej produkcji i szeroko zakrojonych testów mających na celu sprawdzenie osiągów projektu w rzeczywistym pojeździe elektrycznym.
Źródło: QuantumScape
We wrześniu 2025, firma w końcu zaprezentowała swój akumulator w prawdziwym pojeździe użytkowym, w pełni elektryczny motocykl wyścigowy Ducati V21L.
Zmodyfikowany elektryczny motocykl Ducati, wykorzystujący technologię półprzewodnikową QS, zawiera pierwszy w swoim rodzaju system akumulatorów zaprojektowany przez specjalistów z Audi, należącego do koncernu VW, specjalnie dla ogniw akumulatorowych QS ze stałym elektrolitem. System ten podkreśla potencjał tej technologii na torze wyścigowym.
Ducati jest częścią grupy Volkswagen, wraz z takimi markami jak Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT i Škoda (więcej informacji można znaleźć Volkswagen i jego strategia dotycząca pojazdów elektrycznych, mająca na celu poprawę sytuacji niemieckiego producenta samochodów w naszym raporcie poświęconym grupie).
Skupienie się na motocyklu elektrycznym jest uzasadnione możliwością, jaką oferuje on w ramach „demonstracji o niewielkiej objętości, ale dużej widoczności”. Ponieważ motocykle torowe wymagają zarówno ekstremalnie dużej mocy, jak i wysokiej gęstości energii, demonstrują one również techniczną pojemność akumulatora.
Partnerstwo Volkswagena
Jako niezależny startup, a nie gigantyczny producent samochodów czy uznany producent akumulatorów, jak jego chińscy, japońscy czy koreańscy odpowiednicy, QuantumScape zawsze narażał inwestorów na większe ryzyko.
Technologia ta może być wspaniała, ale kompetencje i możliwości finansowe niezbędne do wprowadzenia jej do masowej produkcji zawsze były przedmiotem pytań.
Sytuacja ta ulega zmianie dzięki kolejnym rundom finansowania i umowom podpisanym z firmą Volkswagen, drugim co do wielkości producentem samochodów na świecie, który jest tak ważny dla akcjonariuszy QuantumScape.
Źródło: QuantumScape
Niemiecka firma motoryzacyjna zintegruje baterie ze stałym elektrolitem ze swoją Skalowalną Platformą Systemową (SSP), która ma na celu utworzenie wspólnej platformy pojazdów elektrycznych dla wszystkich modeli wszystkich marek firmy.
Pod porozumienie z 2024 r., PowerCo może wyprodukować do 40 gigawatogodzin akumulatorów do pojazdów elektrycznych rocznie, z możliwością rozszerzenia do 80 GWh rocznie.
Relacje z PowerCo będą coraz bliższe w 2025 rokuZ akumulatory ze stałym elektrolitem stosowane w motocyklach Ducati, a PowerCo zapewni do 131 milionów dolarów nowych płatności w ciągu najbliższych dwóch lat, po osiągnięciu przez wspólny zespół ds. skalowania pewnych kamieni milowych.
„To rozszerzone porozumienie jest wyraźnym sygnałem rosnącej współpracy strategicznej, technicznej i finansowej między obiema firmami.
„Odzwierciedla to nasze wspólne przekonanie, że QSE-5 jest platformą zmieniającą zasady gry w branży akumulatorów”.
W 2025 roku Volkswagen zgodził się wypłacić do 131 milionów dolarów nowych płatności w ciągu najbliższych dwóch lat, po osiągnięciu przez wspólny zespół ds. skalowania określonych kamieni milowych.
Inne partnerstwa
Transakcje z Volkswagenem to nie jedyne ważne transakcje dla firmy. Firma zawarła również nieujawnione umowy o wspólnym rozwoju z największym światowym producentem oryginalnego wyposażenia (OEM) w branży motoryzacyjnej oraz umowy z wiodącymi producentami oryginalnego wyposażenia w branży motoryzacyjnej pod względem przychodów, producentami dóbr luksusowych i premium, a także w zakresie magazynowania stacjonarnego i elektroniki użytkowej.
QuantumScape zwiększa również współpracę w celu usprawnienia masowej produkcji swojego separatora ceramicznego: 30 września firma ogłosiła umowa z Corning (GLW ) wspólnego rozwoju możliwości produkcji separatorów ceramicznych oraz z Murata Manufacturing, z dalszym postępem we współpracy z obiema firmami, światowej klasy ekspertami w dziedzinie produkcji ceramiki.
„Światowej klasy możliwości Corning w zakresie produkcji ceramiki sprawiają, że jest to idealne uzupełnienie ekosystemu technologii QS.
Współpracując z naszymi partnerami z ekosystemu, budujemy podwaliny pod skalowalną produkcję naszych wysokowydajnych baterii półprzewodnikowych i realizujemy naszą misję zrewolucjonizowania magazynowania energii”.
Technologia QuantumScape
Przesuń, aby przewijać →
| Rodzaj baterii | Gęstość energii (Wh/l) | Gęstość energii (Wh/kg) | Szybkość ładowania | Bezpieczeństwo termiczne |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80% w 15 min | Separator niepalny |
| Tesla 4680 (litowo-jonowy) | 643 | 241 | 25–30 minut | Wymaga zarządzania termicznego |
| Ostrze BYD LFP | 350-400 | 160 | 30–40 minut | Wysoka stabilność termiczna |
Dlaczego konstrukcja QuantumScape bez anod ma znaczenie
Jedną z wyjątkowych cech akumulatora QuantumScape, którą w momencie prezentacji uważano za rewolucyjną, jest konstrukcja bez anody.
Od tego czasu inne eksperymentalne projekty dalej badały tę koncepcję, ale jest to wciąż dość rzadki i bardzo zaawansowany typ baterii ze stałym elektrolitem.
Źródło: QuantumScape
Konstrukcja bez anody znacząco poprawia trwałość akumulatora, eliminując utratę pojemności na styku anody. Dodatkowo zwiększa gęstość baterii, usuwając przestrzeń i objętość, które normalnie zajmują anoda w standardowym akumulatorze.
Brak anody oznacza również brak konieczności wykorzystywania materiałów do jej budowy, a co za tym idzie – brak kosztów produkcji.
Daje to firmie solidną przewagę kosztową nie tylko nad tradycyjnymi konstrukcjami litowo-jonowymi, ale także nad innymi przyszłymi producentami akumulatorów ze stałym elektrolitem (np. Toyota (TM ), zobacz nasz raport na temat tego innego producenta samochodów).
Źródło: QuantumScape
Podobnie jak wszystkie baterie ze stałym elektrolitem, konstrukcja QuantumScape znacznie przewyższa baterie litowo-jonowe pod niemal każdym względem:
- Naładowanie trwa zaledwie 15 minut (10–80% przy temperaturze 45 ºC).
- Separator zastępujący płynny elektrolit jest niepalny i niewybuchowy.
- Gęstość energetyczna ogniw akumulatora wynosi 844 Wh/l i 301 Wh/kg.
Choć może być wiele powodów, dla których nadal wysoko cenimy Teslę, (więcej informacji znajdziesz w naszym raporcie)), jakość akumulatorów tej firmy może wkrótce nie być jedną z nich.
Należy również zauważyć, że wydajność ta prawdopodobnie ulegnie dalszej poprawie, gdy QuantumScape zacznie produkować większe formaty ogniw, co pozwoli na osiągnięcie gęstości energii >1.000 Wh/l.
Źródło: QuantumScape
Wyniki te były efektem ciężkiej pracy i szybkiego wejścia firmy na rynek akumulatorów półprzewodnikowych bez anod.
Do tej pory wydaje się, że jest to głównie tylko Architektura baterii o strukturze plastra miodu firmy CATL prawdopodobnie pozwoli na osiągnięcie podobnej redukcji formowania się dendrytów, I może ION-y baterie półprzewodnikowe bez anod.
„Zajęło nam ponad 10 lat, ponad dwa miliony testów i ponad 300 milionów dolarów, aby osiągnąć poziom wydajności, jaki zademonstrowaliśmy, dlatego uważamy, że jest to bardzo trudny problem, który będzie trudny do rozwiązania dla konkurentów”.
Dopasowanie preferencji klienta
Wyższa wydajność akumulatora QuantumScape spełnia ogólne wymagania dotyczące całkowitej wymiany pojazdów z silnikami spalinowymi na pojazdy elektryczne:
- Maksymalny zasięg wynosi ponad 600 kilometrów / 375 mil.
- Szybkie ładowanie trwa maksymalnie 15 minut, przy czym czas ten jest powszechnie akceptowany tylko wtedy, gdy pełne naładowanie zapewnia wystarczający zasięg.
- Żywotność baterii wynosi co najmniej 12 lat/150 000 mil (240 000 kilometrów).
- Koszt taki sam jak w przypadku pojazdów z silnikiem spalinowym.
- Dobrze sprawdza się w każdych warunkach pogodowych, zarówno w ekstremalnych temperaturach, jak i mrozach.
- Brak ryzyka pożaru.
Separator Cobra: skalowanie produkcji QuantumScape
Akumulatory QuantumScape będą w większości produkowane w wysoce zautomatyzowanym zakładzie w San Jose w Kalifornii. W nowszej konstrukcji ogniw „Cobra” wykorzystany zostanie nowy rodzaj obróbki cieplnej.
Ta 25-krotnie wydajniejsza obróbka cieplna drastycznie zmniejsza przestrzeń fizyczną zajmowaną przez produkcję baterii, co czyni ją kluczową dla rozwoju produkcji masowej. Jest również mniej energochłonna, co jeszcze bardziej obniża koszty i poprawia ekologiczność procesu.
Oczekuje się, że kolejne iteracje Cobry jeszcze bardziej usprawnią ten element procesu produkcyjnego w przyszłości. Proces separacji Cobra wszedł do produkcji bazowej w czerwcu 2025 roku i powinien znacząco poprawić wolumen przepustowości.
Przyszłe kamienie milowe dla QuantumScape (QS)
Przesuń, aby przewijać →
| Rok | Kamień milowy | Co sygnalizuje |
|---|---|---|
| 2024 | Umowa licencyjna PowerCo na maksymalnie 40 GWh z możliwością rozszerzenia do 80 GWh w przypadku ogniw opartych na technologii QSE-5. | Weryfikuje technologię i tworzy jasną ścieżkę do produkcji na skalę gigawatogodzin we współpracy z firmą Volkswagen. |
| 2025 | Rozszerzona współpraca PowerCo, płatności etapowe o łącznej kwocie do 131 mln USD i 5 GWh dodatkowej mocy poza VW. | Wzmacnia potencjał QS w zakresie gotówki i otwiera drzwi do klientów spoza Grupy Volkswagen. |
| 2025 | Debiut motocykla wyścigowego Ducati V21L MotoE z ogniwami QuantumScape QSE-5 na targach IAA Mobility. | Pierwsza demonstracja w rzeczywistym pojeździe ogniw półprzewodnikowych bez anody, udowadniająca ich wydajność wykraczającą poza możliwości laboratoryjne. |
| 2025-2026 | Proces separacji Cobra wchodzi w fazę produkcji bazowej; testy terenowe Ducati planowane są na 2026 r. | Oznacza przejście od produkcji pilotażowej do prototypu o większej liczbie egzemplarzy i testów na torze wyścigowym. |
| 2027–2028 + | Potencjalny harmonogram pierwszych komercyjnych wdrożeń pojazdów elektrycznych z wykorzystaniem ogniw QSE-5, zakładając pomyślne zwiększenie skali. | Kluczowy punkt zwrotny, w którym QuantumScape może przejść od historii technologicznej sprzed generowania przychodów do znaczącego dostawcy baterii. |
Choć motocykl Ducati został ujawniony publicznie, testy terenowe odbędą się dopiero w 2026 r., po zainstalowaniu w 2025 r. wyposażenia umożliwiającego produkcję na większą skalę.
Ogólnie rzecz biorąc, rok 2026 zapowiada się jako moment przejściowy dla QuantumScape, kiedy to firma przejdzie od partnerstw, umów i dostarczania próbek ogniw akumulatorowych QSE-5 do rozpoczęcia masowej produkcji i poważnych dostaw komercyjnych.
Jednak zanim większość motocykli, a później samochodów marki Volkswagen będzie mogła jeździć na platformie QuantumScape/PowerCo, minie jeszcze kilka lat.
Dzieje się tak, ponieważ, jak ujął to Elon Musk, gdy w 2017 r. Tesla zmagała się z trudnościami w zwiększeniu produkcji powyżej małych partii, „produkcja masowa to piekło”.
Wniosek
QuantumScape to firma, która zyskała dużą popularność wśród inwestorów w 2021 r., a następnie odnotowała gwałtowny spadek cen akcji aż do lipca 2025 r., kiedy to w dyskusjach na jej temat dominował sceptycyzm co do możliwości osiągnięcia przez firmę masowej produkcji.
Od tego czasu nastąpił silny wzrost od najniższego poziomu, ale wciąż daleko mu do poziomów z 2021 roku. Jak pokazuje pogłębiająca się współpraca z Volkswagenem, dzisiejszy QuantumScape charakteryzuje się zupełnie innym profilem ryzyka niż w przeszłości.
Firma wkracza obecnie w fazę rozbudowy swoich zdolności produkcyjnych, wreszcie doczekała się wprowadzenia swoich akumulatorów do sprzedaży w motocyklach Ducati i przygotowuje się do rozszerzenia działalności o pojazdy elektryczne drugiego co do wielkości producenta samochodów na świecie.
Jednocześnie staje się kluczowym partnerem dla firm OEM, które poszukują alternatywnych dostawców baterii spoza Azji.
Długie oczekiwanie na wyjście QuantumScape z fazy startupu prawdopodobnie wkrótce dobiegnie końca. Ostatni wzrost cen akcji zdaje się wskazywać, że rynek podziela to zdanie, a zmiana wizerunku firmy wciąż trwa.
Najnowsze wiadomości i wydarzenia dotyczące akcji QuantumScape (QS)
