QuantumScape (QS): Ledande i solid-state-batteritävlingen

<h2.Varför solid-state-batterier är nästa stora språng

Med elektrifieringen av alla former av transporter, börjande med bilar, och snart också omfattande lastbilar, fartyg och möjligtvis sogar flygplan, har batterilagring blivit nyckeltekniken för decenniet.

Detta är särskilt sant för transporter, som kräver hög energidensitet, men kan också vara avgörande för att balansera intermittensen hos förnybara energikällor som vind och sol.

Branschen har dominerats av litiumjon-teknik, som den bästa kompromissen hittills mellan kostnad, energidensitet och tillgänglighet av resurser.

Men litiumjon-teknik presenterar några nyckelfrågor som kan begränsa dess antagande:

• Den tenderar att bilda metalliska dendriter som kan orsaka katastrofala fel och batteribränder.
• Den fungerar dåligt i frysende temperaturer, vilket gör den olämplig för kalla klimat och fast lagring i kalla regioner.
• Den energidensitet är hög, men fortfarande inte idealisk för långväga körning eller tunga applikationer som lastbilar och bussar.
• De flesta batterier förlorar kraft och försämras snabbare än resten av elbilen, vilket skapar ångest hos köpare om återförsäljningsvärdet och risken för att behöva en dyr ny batteripack.

För alla dessa skäl har forskare och batteritillverkare försökt skapa en bättre batteridesign.

Och viktigare, litiumjon är mycket mogna design nu, med nya modeller sällan visar en förbättring av energidensitet sedan 2020.

Källa: QuantumScape

En viktig idé, kallad solid-state-batteri, är att ersätta den flytande elektrolyten mellan anoden och katoden med en fast elektrolyt. Detta gör inte bara batteriet potentiellt tätare (eftersom flytande elektrolyt och dess inneslutning lägger till vikt), utan också säkrare, eftersom konventionella flytande elektrolyter är en huvudsaklig källa till brandrisk i litiumbatterier.

Medan det är lätt i teorin, är praktiken att bygga ett solid-state-batteriprototyp mer komplex. Vi har tidigare behandlat flera exempel på experimentella design, inklusive de utan anod alls, eller använda AI för att göra det.

Men att bringa dessa experimentella design till massproduktionsstadiet, med en stabil kvalitetsnivå och till rimliga kostnader, är en annan utmaning.

Ett företag i väst verkar vara på väg att nå mållinjen för massproduktion av solid-state-batterier: QuantumScape.

QuantumScape Översikt

Sedan dess grundande 2010 har det kaliforniska QuantumScape varit ett framstående startup i solid-state-batteriområdet, anmärkningsvärt genom sin tidiga entré i området och sin oberoende från större batteritillverkare som också följer solid-state-teknik, som CATL (300750.SZ), Samsung eller LG Energy Solution (373220.KS).

Sedan dess har företaget bildat 2018 ett joint venture med Volkswagens batteriavdelning PowerCo.

Detta startade den långsamma processen att utveckla en massproduktionsmetod och omfattande tester för att kontrollera designprestanda i en riktig elbil.

Källa: QuantumScape

I september 2025 visade företaget slutligen sin batteri i en riktig kommersiell fordon, en fullt elektrisk Ducati V21L racemotorcykel.

Den modifierade el-Ducati motorcykeln som drivs av QS solid-state-teknik innehåller ett första-i-sitt-slag batterisystem designat av specialister på VW Group-ägda Audi specifikt för QS solid-state-battericeller och visar den potentiella kapaciteten hos tekniken på racingbanan.

Ducati är en del av Volkswagen-gruppen, tillsammans med varumärken som Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT och Škoda (du kan läsa mer om Volkswagen och dess el-strategi för att vända situationen för den tyska biltillverkaren i vår dedikerade rapport om gruppen).

Fokuseringen på en el-motorcykel motiveras av möjligheten det erbjuder för en “låg-volym men hög synlighet demonstration”. Eftersom spårmotorcyklar kräver både extremt hög effektförmåga och hög energidensitet, visar de också den tekniska kapaciteten hos batteripaketet.

Sammarbetsavtalet med Volkswagen

Som ett oberoende startup, istället för en jättebiltillverkare eller etablerad batteritillverkare som dess kinesiska, japanska eller koreanska motsvarigheter, har QuantumScape alltid haft en högre risk för investerare.

Tekniken kan vara bra, men expertisen och den finansiella kapaciteten att bringa den till massproduktion har alltid varit en frågetecken.

Detta förändras tack vare de upprepade finansieringsrundorna och avtalen som ingåtts med Volkswagen, den näst största bilproducenten i världen, som är så viktig för QuantumScape-aktieägare.

Källa: QuantumScape

Det tyska biltillverkaren kommer att integrera de solid-state-batterierna i sin Scalable System Platform (SSP), som är designad för att bilda en gemensam el-plattform för alla modeller av alla varumärken i företaget.

Enligt avtalet 2024 kan PowerCo tillverka upp till 40 gigawattimmar per år av elbilsbatterier, med möjlighet att expandera till 80 GWh per år.

https://www.youtube.com/watch?v=2mEqI53PS-A&t=1s
Relationen med PowerCo blir närmare 2025, med solid-state-batterier som används i en Ducati-motorcykel, och eftersom PowerCo kommer att tillhandahålla upp till 131 miljoner dollar i nya betalningar under de närmaste två åren när den gemensamma skalföretaget uppnår vissa milstolpar.

“Detta utvidgade avtal är ett tydligt tecken på den växande strategiska, tekniska och finansiella samstämmigheten mellan de två företagen.

Det speglar vår gemensamma tilltro till QSE-5 som en speländrande plattform för batteriindustrin.”

Dr. Siva Sivaram – VD och president för QuantumScape.

I 2025 enades Volkswagen om att tillhandahålla upp till 131 miljoner dollar i nya betalningar under de närmaste två åren när den gemensamma skalföretaget uppnår vissa milstolpar.

Det låter också Volkswagen tillhandahålla upp till en extra 5 GWh av QuantumScape varje år, för kunder utöver Volkswagen-gruppen, samt rätten att licensiera viss framtida QS-teknik.

Andra samarbeten

Avtalet med Volkswagen är inte de enda viktiga avtalen för företaget, eftersom det också har ej avslöjade samutvecklingsavtal med en stor global bilproducent (Original Equipment Manufacturer), och avtal med den ledande auto-OEM efter omsättning, lyx- och premium-OEM, samt för stationär lagring och konsumentelektronik.

QuantumScape ökar också samarbeten för att förbättra massproduktionen av sin keramiska separator: den 30 september meddelade det ett avtal med Corning (GLW ) för att gemensamt utveckla keramisk separator-tillverkningsförmåga, och med Murata Manufacturing, med ytterligare framsteg i samarbetet, med båda företagens världsklasskeramiska tillverkningsexperter.

“Corning’s världsklasskapacitet inom keramisk tillverkning gör det till en ideal tillägg till QS-teknikekosystemet.

Tillsammans med våra ekosystempartners bygger vi grunden för skalbar produktion av våra högpresterande solid-state-batterier och främjar vår mission att revolutionera energilagring.”
Dr. Siva Sivaram – VD och president för QuantumScape.

QuantumScape-teknik

Swipe to scroll →

Varför QuantumScape:s anodfria design är viktig

En unik funktion hos QuantumScape-batteriet, som vid tidpunkten för avslöjandet ansågs revolutionerande, är att den använder en anodfri design.

Sedan dess har andra experimentella design studerat denna koncept, men det är fortfarande en ganska sällsynt och mycket avancerad typ av solid-state-batteri.

Källa: QuantumScape

Den anodfria designen förbättrar betydligt batteriets hållbarhet genom att eliminera kapacitetsförlust vid anodgränsytan. Den ökar också batteriets densitet genom att ta bort utrymmet och volymen som normalt används av anoden i en vanlig batteri.

Ingen anod innebär också ingen behov av material för att bygga den och de associerade tillverkningskostnaderna.

Detta ger företaget en solid kostnadsfördel inte bara mot traditionella litiumjon-designer, utan också mot andra framtida solid-state-batteritillverkare (t.ex. Toyota (TM ), se vår rapport om denna andra biltillverkare).

Källa: QuantumScape

Som alla solid-state-batterier är QuantumScape:s design betydligt överlägsen litiumjon-batterier i nästan alla parametrar:

• Den kan laddas på bara 15 minuter (10-80% vid 45 ºC).
• Separatorn som ersätter den flytande elektrolyten är icke-brännbar och icke-brännbar.
• Battericellens energidensitet är 844 Wh/L och 301 Wh/kg.
  • För referens, Tesla:s 4680-cellerstår på 643 Wh/L och 241 Wh/kg, och BYD:s bladceller på ~375 Wh/l och 160 Wh/kg.

Så medan det kan finnas många skäl att fortfarande värdera Tesla högt (se vår rapport för mer information), kan kvaliteten på företagets batterier inte vara en av dem snart.

Det bör också noteras att dessa prestationer sannolikt kommer att förbättras ytterligare när QuantumScape börjar producera större cellformat, med energidensitet >1.000 Wh/L troligen kan uppnås.

Källa: QuantumScape

Dessa resultat var hårt vunna och uppnåddes tack vare företagets tidiga inträde i den anodfria solid-state-batteriområdet.

Hittills verkar det som att det är mestadels bara CATL:s honeycomb-batteriarkitektur som verkar kunna uppnå en liknande minskning av dendritbildning, och kanske ION:s anodfria solid-state-batterier.

“Det tog oss över 10 år, över två miljoner tester och över 300 miljoner dollar för att nå den prestandanivå vi har visat, så vi tror att detta är ett mycket svårt problem och kommer att vara svårt för konkurrenter att lösa.”

Att matcha kundpreferenser

QuantumScape-batteriets högre prestanda matchar de allmänna kraven för fullständig ersättning av förbränningsmotorfordon med elbilar:

• Maximal räckvidd på över 375 miles / 600 kilometer.
• Snabb laddning på 15 minuter som mest, med detta nummer endast allmänt accepterat om en full laddning har tillräcklig räckvidd.
• Batteriets livslängd är minst 12 år / 150 000 miles (240 000 kilometer).
• Samma kostnad som förbränningsmotorfordon.
• Fungerar bra i alla väder, både heta och kalla extremer.
• Inga brandrisker.

Vår 24-lagers A0-prototypcell har slutfört över 1 000 fulla laddnings- och urladdningscykler med över 95% energibehållning. Detta skulle motsvara att köra ~300 000 miles och fortfarande behålla 95% av den ursprungliga energibehållningen (med ~300 miles räckvidd på en enda laddning).

“Det slutliga resultatet av denna utveckling kan vara en battericell som möjliggör långa räckvidder, kan laddas supersnabbt och praktiskt taget inte åldras.

Frank Blome – VD för PowerCo

Cobra-separatoren: Skalning av QuantumScape-tillverkning

QuantumScape-batterier kommer att tillverkas mestadels i en högt automatiserad anläggning i San Jose, Kalifornien. Den kommer att använda en ny typ av värmebehandling för sin nya “Cobra”-cell-design.

Denna 25 gånger mer effektiva värmebehandling minskar avsevärt den fysiska utrymmet som tas av batteritillverkningen, vilket gör det till en nyckel i att öppna massproduktion. Det är också mindre energikrävande, vilket minskar kostnaderna något och förbättrar processens miljöprofil.

Senare iterationer av Cobra förväntas förbättra detta element i tillverkningsprocessen ytterligare i framtiden. Cobra-separatorprocessen gick in i basproduktion i juni 2025 och bör signifikant förbättra genomströmningsvolymerna.

Framtida milstolpar för QuantumScape (QS)

Swipe to scroll →

Medan den offentligt visade Ducati-motorcykeln endast kommer att genomgå fälttestning 2026, efter utrustning för högre produktionsvolymer installeras 2025.

Sammanfattningsvis kommer 2026 att bli en övergångsmoment för QuantumScape, när det går från partnerskap, avtal och prover av sina QSE-5-battericeller till början av massproduktion och allvarliga kommersiella leveranser.

Men innan de flesta Volkswagen-cyklar och sedan bilar kör på QuantumScape / PowerCo, kommer några år att krävas.

Detta beror på att, i orden från Elon Musk, när Tesla upplevde svårigheten att öka produktionen ovanför små batch-volymer 2017, “massproduktion är helvetet”.

Slutsats

QuantumScape är ett företag som blev mycket populärt bland investerare 2021, innan det upplevde en brutal aktiekursnedgång till juli 2025, där skepticism över företagets förmåga att någonsin nå massproduktion dominerade samtalet kring det.

Det har sedan återhämtat sig kraftigt från sin lägsta punkt, men är fortfarande långt ifrån sina nivåer 2021. Eftersom det fördjupade partnerskapet med Volkswagen visar, har dagens QuantumScape en radikalt annorlunda riskprofil än tidigare.

Det är nu på väg in i expansionsfasen av sin produktionskapacitet, ser slutligen sina batterier komma in i en kommersiell produkt med Ducati-motorcykeln och förbereder sig för att expandera in i elbilar från världens näst största biltillverkare.

Samtidigt blir det också en viktig partner för OEM-företag som letar efter en icke-asiatisk alternativ batteriförsörjning.

Så den långa väntan på att QuantumScape flyttar förbi startup-fasen är troligen snart över. Den senaste aktiekursrusningen verkar visa att marknaden håller med som väl.

Senaste QuantumScape (QS) aktie nyheter och utveckling