Energia
QuantumScape (QS): Liderando a Corrida das Baterias de Estado Sólido
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Por que as Baterias de Estado Sólido são o Próximo Grande Salto
Com a eletrificação de todas as formas de transporte, começando pelos carros e, em breve, abrangendo caminhões, navios e possivelmente até aviões, o armazenamento de baterias se tornou a tecnologia chave da década.
Isso é especialmente verdadeiro para o transporte, que requer alta densidade de energia, mas também pode ser crucial para equilibrar a intermitência de fontes de energia renovável como vento e solar.
A indústria tem sido dominada pela tecnologia de íons de lítio, como o melhor compromisso até agora entre custo, densidade de energia e disponibilidade de recursos.
No entanto, a tecnologia de íons de lítio apresenta algumas questões‑chave que podem limitar sua adoção:
- Tende a formar dendritos metálicos que podem causar falhas catastróficas e incêndios nas baterias.
- Funciona mal em temperaturas de congelamento, tornando‑a inadequada para climas frios e armazenamento fixo em regiões geladas.
- Sua densidade de energia é alta, mas ainda não é ideal para condução de longa distância ou aplicações pesadas como caminhões e ônibus.
- A maioria das baterias perde energia e se degrada rapidamente em comparação com o restante do VE, gerando ansiedade nos compradores sobre o valor de revenda e o risco de precisar de um novo pacote de baterias caro.
Por todas essas razões, cientistas e fabricantes de baterias têm tentado criar um design de bateria melhor.
E, mais importante, o íon de lítio é agora um design muito maduro, com novos modelos raramente apresentando melhoria na densidade de energia desde 2020.
Fonte: QuantumScape [securities_stock_price_tag symbol="QS" exchange="NASDAQ"]
Uma ideia chave, chamada bateria de estado sólido, é substituir o eletrólito líquido entre o ânodo e o cátodo por um eletrólito sólido. Isso não só torna a bateria potencialmente mais densa (já que o eletrólito líquido e seu contenção adicionam peso), mas também mais segura, pois os eletrólitos líquidos convencionais são uma das principais fontes de risco de incêndio em baterias de lítio.
Embora fácil na teoria, a prática de construir um protótipo de bateria de estado sólido é mais complexa. Já abordamos vários exemplos de designs experimentais antes, incluindo aqueles sem nenhum ânodo, ou usando IA para isso.
Mas levar esses designs experimentais para a fase de produção em massa, com um nível de qualidade estável e a custos razoáveis, é outro desafio.
Uma empresa no Ocidente parece estar finalmente chegando à linha de produção em massa de baterias de estado sólido: QuantumScape.
QS Gráfico de preços
Visão Geral da QuantumScape
Desde sua fundação em 2010, a QuantumScape da Califórnia tem sido uma startup proeminente no espaço de baterias de estado sólido, notável por sua entrada precoce no campo e sua independência de grandes fabricantes de baterias que também buscam a tecnologia de estado sólido, como a CATL (300750.SZ), Samsung ou LG Energy Solution (373220.KS).
Desde então, a empresa formou em 2018 uma joint venture com o departamento de baterias da Volkswagen, PowerCo.
Isso iniciou o lento processo de desenvolvimento de um método de fabricação em massa e testes extensivos para verificar o desempenho do design em um VE real.
Fonte: QuantumScape
Em setembro de 2025, a empresa finalmente exibiu sua bateria em um veículo comercial real, uma motocicleta de corrida Ducati V21L totalmente elétrica.
A motocicleta elétrica Ducati modificada, alimentada pela tecnologia de estado sólido da QS, contém um sistema de bateria sem precedentes projetado por especialistas da Audi, pertencente ao Grupo VW, especificamente para células de bateria de estado sólido da QS e destaca as capacidades potenciais da tecnologia na pista de corrida.
A Ducati faz parte do grupo Volkswagen, junto com marcas como Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT e Škoda (você pode ler mais sobre Volkswagen e sua estratégia de VE para reverter a situação da montadora alemã em nosso relatório dedicado ao grupo).
O foco em uma motocicleta elétrica é justificado pela possibilidade que oferece de uma “demonstração de baixo volume, mas alta visibilidade”. Como motocicletas de pista exigem tanto capacidade de potência extremamente alta quanto alta densidade de energia, elas também demonstram a capacidade técnica do pacote de baterias.
A Parceria com a Volkswagen
Como uma startup independente, em vez de um gigante automotivo ou fabricantes de baterias bem estabelecidos como seus concorrentes chineses, japoneses ou coreanos, o risco da QuantumScape sempre foi maior para os investidores.
A tecnologia pode ser ótima, mas a expertise e a capacidade financeira para levá‑la à produção em massa sempre foram um ponto de interrogação.
Isso está mudando graças às repetidas rodadas de financiamento e acordos assinados com a Volkswagen, o segundo maior grupo de fabricação automotiva do mundo, que é tão importante para os acionistas da QuantumScape.
Fonte: QuantumScape
A empresa automobilística alemã integrará as baterias de estado sólido em sua Plataforma de Sistema Escalável (SSP), projetada para formar uma plataforma de VE comum para todos os modelos de todas as marcas da empresa.
Sob o acordo de 2024, PowerCo pode fabricar até 40 gigawatts‑hora por ano de baterias para veículos elétricos, com a opção de expandir para 80 GWh por ano.
A relação com a PowerCo está se aproximando em 2025, com baterias de estado sólido usadas em uma motocicleta Ducati, e a PowerCo fornecerá até US$ 131 milhões em novos pagamentos nos próximos dois anos, quando a equipe conjunta de escala atingir certos marcos.
“Este acordo expandido é um sinal claro do crescente alinhamento estratégico, técnico e financeiro entre as duas empresas.
Reflete nossa confiança compartilhada no QSE-5 como uma plataforma revolucionária para a indústria de baterias.”
Em 2025, a Volkswagen concordou em fornecer até US$ 131 milhões em novos pagamentos nos próximos dois anos, quando a equipe conjunta de escala atingir certos marcos.
Outras Parcerias
Os acordos com a Volkswagen não são os únicos acordos importantes para a empresa, pois ela também possui acordos de desenvolvimento conjunto não divulgados com um grande OEM automotivo global (Original Equipment Manufacturer), e acordos com o principal OEM automotivo por receita, OEMs de luxo e premium, bem como para armazenamento estacionário e eletrônicos de consumo.
A QuantumScape também está intensificando parcerias para melhorar a produção em massa de seu separador cerâmico: em 30 de setembro, anunciou um acordo com a Corning (GLW ) para desenvolver conjuntamente capacidades de fabricação de separadores cerâmicos, e com a Murata Manufacturing, com progresso adicional na colaboração, com os especialistas em fabricação cerâmica de classe mundial de ambas as empresas.
“As capacidades de classe mundial da Corning em fabricação de cerâmicas a tornam uma adição ideal ao ecossistema de tecnologia da QS.
Juntos com nossos parceiros de ecossistema, estamos construindo a base para produção escalável de nossas baterias de estado sólido de alto desempenho e avançando nossa missão de revolucionar o armazenamento de energia.”
Dr. Siva Sivaram – CEO e Presidente da QuantumScape
Tecnologia da QuantumScape
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| Tipo de Bateria | Densidade de Energia (Wh/L) | Densidade de Energia (Wh/kg) | Velocidade de Carregamento | Segurança Térmica |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80% em 15 min | Separador não inflamável |
| Tesla (TSLA ) 4680 (Li-ion) | 643 | 241 | 25–30 min | Requer gerenciamento térmico |
| BYD LFP Blade | 350–400 | 160 | 30–40 min | Alta estabilidade térmica |
Por que o Design Sem Ânodo da QuantumScape é Importante
Um recurso único da bateria QuantumScape, que na época da revelação foi considerado revolucionário, é que ela usa um design sem ânodo.
Desde então, outros designs experimentais exploraram ainda mais esse conceito, mas ainda é um tipo bastante raro e muito avançado de bateria de estado sólido.
Fonte: QuantumScape
O design sem ânodo melhora significativamente a durabilidade da bateria ao eliminar a perda de capacidade na interface do ânodo. Também aumenta ainda mais a densidade da bateria ao remover o espaço e volume normalmente usados pelo ânodo em uma bateria convencional.
Sem ânodo também significa que não há necessidade de material para construí‑lo e os custos de fabricação associados.
Isso dá à empresa uma vantagem de custo sólida não apenas em relação aos designs tradicionais de íons de lítio, mas também a outros fabricantes futuros de baterias de estado sólido (por exemplo, Toyota (TM ), veja nosso relatório sobre esse outro fabricante).
Fonte: QuantumScape
Como todas as baterias de estado sólido, o design da QuantumScape é significativamente superior às baterias de íons de lítio em quase todas as métricas:
- Pode carregar em apenas 15 minutos (10‑80% a 45 ºC).
- O separador que substitui o eletrólito líquido é não inflamável e não combustível.
- Sua densidade de energia das células da bateria é 844 Wh/L e 301 Wh/kg.
Portanto, embora possa haver muitas razões para ainda valorizar a Tesla altamente (veja nosso relatório para mais informações), a qualidade das baterias da empresa pode não ser uma delas em breve.
Também deve ser observado que esses desempenhos provavelmente serão ainda aprimorados quando a QuantumScape começar a produzir formatos de célula maiores, com densidade de energia >1.000 Wh/L provavelmente alcançável.
Fonte: QuantumScape
Esses resultados foram conquistados com muito esforço e alcançados graças ao movimento precoce da empresa no espaço de baterias de estado sólido sem ânodo.
Até o momento, parece que principalmente apenas a arquitetura de bateria honeycomb da CATL parece provável alcançar uma redução semelhante na formação de dendritos, e talvez as baterias de estado sólido sem ânodo da ION.
“Levamos mais de 10 anos, mais de dois milhões de testes e mais de US$ 300 milhões para chegar ao nível de desempenho que demonstramos, portanto acreditamos que este é um problema muito difícil e será difícil para os concorrentes resolverem.”
Correspondendo às Preferências dos Clientes
O desempenho superior da bateria QuantumScape corresponde aos requisitos gerais para a substituição completa de veículos ICE (Motor de Combustão Interna) por VEs:
- Alcance máximo superior a 375 milhas / 600 quilômetros.
- Carregamento rápido em no máximo 15 minutos, sendo esse número amplamente aceito apenas se uma carga completa proporcionar alcance suficiente.
- Vida útil da bateria de pelo menos 12 anos / 150.000 milhas (240.000 quilômetros).
- Mesmo custo que veículos ICE.
- Funcionamento adequado em todas as condições climáticas, tanto em extremos de calor quanto de frio.
- Sem riscos de incêndio.
O Separador Cobra: Escalando a Fabricação da QuantumScape
As baterias QuantumScape serão fabricadas principalmente em uma instalação altamente automatizada em San Jose, Califórnia. Ela usará um novo tipo de tratamento térmico para seu design de célula “Cobra” mais recente.
Esse tratamento térmico 25 vezes mais eficiente reduz drasticamente o espaço físico ocupado pela produção de baterias, tornando‑o fundamental para a expansão da produção em massa. Também consome menos energia, reduzindo ainda mais os custos e melhorando o perfil ecológico do processo.
Iterações posteriores do Cobra devem melhorar ainda mais esse elemento do processo de produção no futuro. O processo do separador Cobra entrou em produção de base em junho de 2025 e deve melhorar significativamente os volumes de produção.
Marcos Futuramente para a QuantumScape (QS)
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| Ano | Marco | O Que Significa |
|---|---|---|
| 2024 | Acordo de licenciamento da PowerCo para até 40 GWh, expansível para 80 GWh de células baseadas no QSE-5. | Valida a tecnologia e cria um caminho claro para produção em escala de gigawatt‑hora com a Volkswagen. |
| 2025 | Colaboração expandida da PowerCo, até US$ 131 milhões em pagamentos de marcos e 5 GWh de capacidade adicional não VW. | Fortalece a reserva de caixa da QS e abre a porta para clientes além do Grupo Volkswagen. |
| 2025 | A motocicleta de corrida Ducati V21L MotoE estreia com células QuantumScape QSE-5 na IAA Mobility. | Primeira demonstração em veículo real de células de estado sólido sem ânodo, comprovando desempenho além do laboratório. |
| 2025–2026 | Processo do separador Cobra entra em produção de base; testes de campo da Ducati previstos para 2026. | Marca a transição da fabricação piloto para protótipos de maior volume e testes em pista. |
| 2027–2028+ | Cronograma potencial para os primeiros lançamentos comerciais de VEs usando células QSE-5, assumindo escalonamento bem‑sucedido. | Ponto de inflexão chave onde a QuantumScape poderia passar de história de tecnologia pré‑receita para fornecedor de baterias significativo. |
Embora revelada publicamente, a motocicleta Ducati só passará por testes de campo em 2026, após a instalação de equipamentos para maior volume de produção em 2025.
No geral, 2026 está se configurando como o momento de transição para a QuantumScape, quando ela passa de parcerias, acordos e fornecimento de amostras de suas células de bateria QSE-5, para o início da produção em massa e entregas comerciais sérias.
No entanto, antes que a maioria das motos da Volkswagen, e depois os carros, funcionem com QuantumScape / PowerCo, ainda serão necessários alguns anos.
Isso ocorre porque, nas palavras de Elon Musk, quando a Tesla enfrentava a dificuldade de aumentar a produção acima de pequenos lotes em 2017, “produção em massa é um inferno”.
Conclusão
A QuantumScape é uma empresa que se tornou muito popular entre os investidores em 2021, antes de sofrer uma queda brutal no preço das ações até julho de 2025, quando o ceticismo sobre a capacidade da empresa de alcançar a produção em massa dominou a conversa ao seu redor.
Desde então, recuperou‑se fortemente de seu ponto mais baixo, mas ainda está longe dos níveis de 2021. Como ilustra a parceria aprofundada com a Volkswagen, a QuantumScape de hoje tem um perfil de risco radicalmente diferente do passado.
Agora está entrando na fase de expansão de sua capacidade de produção, finalmente vendo suas baterias entrarem em um produto comercial com a motocicleta Ducati, e se preparando para expandir para VEs do segundo maior fabricante automotivo do mundo.
Paralelamente, também está se tornando um parceiro chave para empresas OEM que buscam um fornecimento de baterias alternativo não asiático.
Portanto, a longa espera pela QuantumScape ultrapassar a fase de startup provavelmente terminará em breve. O recente salto no preço das ações parece mostrar que o mercado concorda, com a mudança na imagem da empresa ainda em andamento.
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