Enerhiya
QuantumScape (QS): Nangunguna sa Karera ng Solid-State Battery
BakWhy Solid-State Batteries Are the Next Big Leap
Sa pag-elektripikong ng lahat ng anyo ng transportasyon, nagsisimula sa mga kotse, at sa lalong madaling panahon ay sasaklaw din ang mga trak, barko, at posibleng pati mga eroplano, ang imbakan ng baterya ay naging susì na teknolohiya ng dekada.
Ito ay lalo na totoo para sa transportasyon, na nangangailangan ng mataas na densidad ng enerhiya, ngunit maaari ring maging mahalaga upang balansehin ang hindi regular na paglabas ng mga renewable na pinagkukunan ng enerhiya tulad ng hangin at araw.
Ang industriya ay dominado ng teknolohiyang lithium-ion, bilang pinakamainam na kompromiso sa pagitan ng gastos, densidad ng enerhiya, at pagkakaroon ng mga mapagkukunan.
Gayunpaman, ang teknolohiyang lithium-ion ay may ilang pangunahing isyu na maaaring limitahan ang pag-aampon nito:
- Madalas itong bumuo ng metal dendrites na maaaring magdulot ng mapaminsalang pagkabigo at sunog ng baterya.
- Hindi ito mahusay na gumagana sa napakalamig na temperatura, kaya hindi angkop para sa malamig na klima at nakapirming imbakan sa malamig na mga rehiyon.
- Mataas ang densidad ng enerhiya nito, ngunit hindi pa ito perpekto para sa mahabang biyahe, o mabibigat na aplikasyon tulad ng mga trak at bus.
- Karamihan ng mga baterya ay mabilis na nawawalan ng lakas at bumababa ang kalidad kumpara sa ibang bahagi ng EV, na nagdudulot ng pag-aalala sa mga mamimili tungkol sa halaga ng muling pagbebenta at panganib na kailangan ng mamahaling bagong baterya.
Dahil sa lahat ng mga kadahilanang ito, ang mga siyentipiko at tagagawa ng baterya ay nagsusumikap na lumikha ng mas mahusay na disenyo ng baterya.
At higit pa rito, ang lithium-ion ay isang ganap nang mature na disenyo ngayon, kung saan bihira nang makakita ng mga bagong modelo na nagpapakita ng pagbuti sa densidad ng enerhiya mula pa noong 2020.
Pinagmulan: QuantumScape
Isang mahalagang ideya, na tinatawag na solid-state battery, ay palitan ang likidong electrolyte sa pagitan ng anode at cathode ng solidong electrolyte. Hindi lamang nito ginagawang mas matindi ang baterya (dahil ang likidong electrolyte at ang lalagyan nito ay nagdadagdag ng bigat), kundi mas ligtas din, dahil ang tradisyunal na likidong electrolyte ay pangunahing pinagmumulan ng panganib ng sunog sa mga lithium battery.
Bagaman madaling isipin, ang praktikal na paggawa ng prototype ng solid-state battery ay mas kumplikado. Naipakita na namin ang ilang halimbawa ng mga eksperimental na disenyo noon, kabilang ang mga walang anode, o paggamit ng AI para dito.
Ngunit ang pagdadala ng mga eksperimental na disenyo sa yugto ng mass production, na may matatag na antas ng kalidad at sa makatwirang gastos, ay isa pang hamon.
Isang kumpanya sa Kanluran ang tila sa wakas ay nakarating na sa linya ng mass production ng solid-state batteries: QuantumScape.
(QS )
Pangkalahatang-ideya ng QuantumScape
Mula nang itatag noong 2010, ang Californian na QuantumScape ay naging kilalang startup sa larangan ng solid-state battery, kapansin-pansin dahil sa maagang pagpasok nito sa nasabing larangan, at sa pagiging independyente mula sa mas malalaking tagagawa ng baterya na sumusubok din ng solid-state technology, tulad ng CATL (300750.SZ), Samsung, o LG Energy Solution (373220.KS).
Mula noon, noong 2018, ang kumpanya ay nagtatag ng joint venture kasama ang PowerCo, ang departamento ng baterya ng Volkswagen.
Sinimulan nito ang mabagal na proseso ng pag-develop ng mass manufacturing method at masusing pagsubok upang suriin ang pagganap ng disenyo sa totoong EV.
Pinagmulan: QuantumScape
Noong Setyembre 2025, sa wakas ay ipinakita ng kumpanya ang kanilang baterya sa isang totoong komersyal na sasakyan, isang ganap na elektrikal na Ducati V21L na motorsiklo pangkarera.
Ang binagong elektrikal na Ducati motorcycle na pinapagana ng teknolohiyang solid-state ng QS ay naglalaman ng isang unang klase na sistema ng baterya na dinisenyo ng mga espesyalista sa Audi na pag-aari ng VW Group, partikular para sa mga selula ng QS solid-state battery, at itinatampok ang potensyal na kakayahan ng teknolohiya sa karerahan.
Ang Ducati ay bahagi ng grupong Volkswagen, kasama ang mga tatak tulad ng Audi, Bentley, CUPRA, Lamborghini, Porsche, SEAT, at Škoda (maaari mong basahin ang higit pa tungkol sa Volkswagen at ang kanilang estratehiya sa EV upang baguhin ang sitwasyon ng German automaker sa aming dedikadong ulat tungkol sa grupo).
Ang pokus sa isang elektrikal na motorsiklo ay may katwiran dahil sa posibilidad na magbigay ito ng “mababang dami ngunit mataas na visibility na demonstrasyon”. Dahil ang mga motorsiklo sa track ay nangangailangan ng lubos na mataas na kakayahan sa kapangyarihan at mataas na densidad ng enerhiya, ipinapakita rin nila ang teknikal na kapasidad ng pakete ng baterya.
Ang Pakikipagsosyo sa Volkswagen
Bilang isang independiyenteng startup, sa halip na isang higanteng tagagawa ng sasakyan o kilalang mga tagagawa ng baterya tulad ng mga katapat nito sa Tsina, Japan, o Korea, ang panganib ng QuantumScape ay palaging mas mataas para sa mga mamumuhunan.
Maaaring mahusay ang teknolohiya, ngunit ang kadalubhasaan at kakayahang pinansyal upang dalhin ito sa mass production ay palaging isang tanong.
Nagbabago ito dahil sa paulit-ulit na mga round ng pagpopondo at mga kasunduan na nilagdaan kasama ang Volkswagen, ang pangalawang pinakamalaking grupong paggawa ng sasakyan sa mundo, na napakahalaga sa mga shareholders ng QuantumScape.
Pinagmulan: QuantumScape
Ang kumpanyang Aleman ay iintegrate ang solid-state batteries sa kanilang Scalable System Platform (SSP), na dinisenyo upang bumuo ng isang karaniwang platform ng EV para sa lahat ng modelo ng lahat ng tatak ng kumpanya.
Sa ilalim ng kasunduan noong 2024, maaaring gumawa ang PowerCo ng hanggang 40 gigawatt-oras bawat taon ng mga baterya para sa electric vehicle, na may opsyon na palawakin ito sa 80 GWh bawat taon.
Ang ugnayan sa PowerCo ay lalong lumalapit noong 2025, kasama ang solid-state batteries na ginamit sa isang Ducati motorbike, at dahil magbibigay ang PowerCo ng hanggang $131 milyon sa bagong bayad sa susunod na dalawang taon kapag naabot ng joint scale-up team ang ilang milestone.
“Ang pinalawak na kasunduang ito ay malinaw na senyales ng lumalaking estratehikong, teknikal, at pinansyal na pagkakahanay sa pagitan ng dalawang kumpanya.
Ipinapakita nito ang aming pinagsamang tiwala sa QSE-5 bilang isang game-changing platform para sa industriya ng baterya.
Dr. Siva Sivaram – CEO at presidente ng QuantumScape.
Noong 2025, pumayag ang Volkswagen na magbigay ng hanggang $131 milyon sa bagong bayad sa susunod na dalawang taon kapag naabot ng joint scale-up team ang ilang milestone.
Pinapayagan din nito ang Volkswagen na magbigay ng karagdagang 5 GWh na spare capacity na mayroon ang QuantumScape bawat taon, para sa mga customer lampas sa Volkswagen Group, pati na rin ang karapatan na i-license ang ilang hinaharap na teknolohiya ng QS.
Iba pang Pakikipagsosyo
Ang mga kasunduan sa Volkswagen ay hindi lamang ang pinakamahalagang kasunduan para sa kumpanya, dahil mayroon din itong hindi inihahayag na joint-development agreements sa isang pangunahing pandaigdigang automotive OEM (Original Equipment Manufacturer), at mga kasunduan sa nangungunang auto OEM batay sa kita, luxury at premium OEMs, pati na rin para sa stationary storage at consumer electronics.
Pinapalakas din ng QuantumScape ang mga pakikipagsosyo upang mapabuti ang mass production ng kanilang ceramic separator: noong Setyembre 30, inanunsyo nila ang isang kasunduan sa Corning upang magkasamang mag-develop ng kakayahan sa paggawa ng ceramic separator, at sa Murata Manufacturing, na may karagdagang pag-unlad sa kolaborasyon, kasama ang mga world-class na eksperto sa paggawa ng ceramic ng parehong kumpanya.
Ang world-class na kakayahan ng Corning sa paggawa ng ceramics ay ginagawa itong perpektong karagdagan sa ecosystem ng teknolohiyang QS.
Kasama ang aming mga ecosystem partners, itinatayo namin ang pundasyon para sa scalable production ng aming high-performance solid-state batteries at pinapalawak ang aming misyon na baguhin ang imbakan ng enerhiya.
Dr. Siva Sivaram – CEO at Presidente ng QuantumScape
Teknolohiyang QuantumScape
Swipe to scroll →
| Uri ng Baterya | Densidad ng Enerhiya (Wh/L) | Densidad ng Enerhiya (Wh/kg) | Bilis ng Pag-charge | Kaligtasan sa Init |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 10–80% sa loob ng 15 min | Separator na hindi nasusunog |
| Tesla 4680 (Li-ion) | 643 | 241 | 25–30 min | Kailangan ng pamamahala ng init |
| BYD LFP Blade | 350–400 | 160 | 30–40 min | Mataas na katatagan sa init |
Bakit Mahalaga ang Disenyong Walang Anode ng QuantumScape
Isang natatanging tampok ng baterya ng QuantumScape, na noong panahon ng pagpapakilala ay itinuturing na rebolusyonaryo, ay ang paggamit nito ng disenyo na walang anode.
Mula noon, ang iba pang mga eksperimental na disenyo ay higit pang nag-eksplora ng konseptong ito, ngunit ito ay nananatiling isang medyo bihira at napaka-advanced na uri ng solid-state battery.
Pinagmulan: QuantumScape
Ang disenyo na walang anode ay malaki ang nagpapabuti sa tibay ng baterya sa pamamagitan ng pag-alis ng pagkawala ng kapasidad sa anode interface. Pinapataas din nito ang densidad ng baterya sa pamamagitan ng pag-alis ng espasyo at volume na karaniwang ginagamit ng anode sa karaniwang baterya.
Ang kawalan ng anode ay nangangahulugang walang pangangailangan para sa materyal upang gawin ito at ang kaugnay na gastos sa paggawa.
Nagbibigay ito sa kumpanya ng matibay na kalamangan sa gastos hindi lamang laban sa tradisyunal na mga disenyo ng lithium-ion, kundi pati na rin sa iba pang mga tagagawa ng solid-state battery sa hinaharap (halimbawa Toyota (TM ), tingnan ang aming ulat tungkol sa ibang automaker na ito).
Pinagmulan: QuantumScape
Tulad ng lahat ng solid-state batteries, ang disenyo ng QuantumScape ay malaki ang kalamangan kumpara sa mga lithium-ion battery sa halos lahat ng sukatan:
- Maaari itong mag-charge sa loob lamang ng 15 minuto (10-80% sa 45 ºC).
- Ang separator na pumapalit sa likidong electrolyte ay hindi nasusunog at hindi nasusunog.
- Ang densidad ng enerhiya ng mga selula ng baterya nito ay 844 Wh/L at 301 Wh/kg.
- Bilang sanggunian, ang mga selula ng Tesla 4680 ay may 643 Wh/L at 241 Wh/kg, at ang mga blade cell ng BYD ay nasa ~375 Wh/L at 160 Wh/kg.
Kaya habang maaaring marami pang dahilan para patuloy na pahalagahan ang Tesla (tingnan ang aming ulat para sa karagdagang impormasyon), ang kalidad ng mga baterya ng kumpanya ay maaaring hindi na isa sa mga ito sa lalong madaling panahon.
Dapat ding tandaan na ang mga pagganap na ito ay malamang na mapabuti pa kapag nagsimulang gumawa ang QuantumScape ng mas malalaking format ng selula, na may posibleng maabot na densidad ng enerhiya na >1.000 Wh/L.
Pinagmulan: QuantumScape
Ang mga resulta ay pinaghirapan at nakamit dahil sa maagang pagpasok ng kumpanya sa anode-free solid-state battery space.
Sa ngayon, tila ang honeycomb battery architecture ng CATL lamang ang malamang na makamit ang katulad na pagbawas sa pagbuo ng dendrite, at marahil ang anode-free solid-state batteries ng ION.
“Humigit-kumulang 10 taon, higit sa dalawang milyong pagsubok, at higit sa $300 milyon ang ginugol namin upang maabot ang antas ng pagganap na aming ipinakita, kaya naniniwala kami na ito ay napakahirap na problema at magiging mahirap para sa mga kakumpitensya na lutasin.”
Pagkakatugma sa Mga Kagustuhan ng Customer
- Pinakamataas na saklaw na higit sa 375 milya / 600 kilometro.
- Mabilis na pag-charge sa loob ng 15 minuto bilang maximum, na tanging tatanggapin lamang kung ang buong charge ay may sapat na saklaw.
- Ang buhay ng baterya ay hindi bababa sa 12 taon / 150,000 milya (240,000 kilometro).
- Parehong gastos tulad ng mga sasakyang ICE.
- Maayos na gumagana sa lahat ng panahon, mainit man o malamig.
- Walang panganib ng sunog.
Ang Cobra Separator: Pag-scale ng Produksyon ng QuantumScape
Ang mga baterya ng QuantumScape ay karamihan ay gagawin sa isang lubos na automated na pasilidad sa San Jose, California. Gagamit ito ng bagong uri ng heat treatment para sa mas bagong disenyo ng selula na “Cobra”.
Ang 25x na mas epektibong heat treatment na ito ay lubos na nagbabawas ng pisikal na espasyo na kinakailangan ng produksyon ng baterya, ginagawa itong susi sa pagpapalawak ng mass production. Mas kaunti rin ito sa paggamit ng enerhiya, na nagbabawas pa ng gastos at nagpapabuti sa green profile ng proseso.
Inaasahan na ang mga susunod na iterasyon ng Cobra ay higit pang mapapabuti ang elementong ito ng proseso ng produksyon sa hinaharap. Ang proseso ng Cobra separator ay pumasok sa baseline production noong Hunyo 2025 at dapat na magpataas nang malaki ng throughput volumes.
Mga Hinaharap na Milestone para sa QuantumScape (QS)
Swipe to scroll →
| Taon | Milestone | Ano ang Ipinapahiwatig Nito |
|---|---|---|
| 2024 | Kasunduan sa lisensya ng PowerCo para sa hanggang 40 GWh, na maaaring palawakin sa 80 GWh ng mga selula batay sa QSE-5. | Pinapatunayan ang teknolohiya at lumilikha ng malinaw na landas patungo sa produksyon sa sukat na gigawatt-hour kasama ang Volkswagen. |
| 2025 | Pinalawak na kolaborasyon ng PowerCo, hanggang $131M sa mga bayad sa milestone at 5 GWh ng karagdagang kapasidad na hindi para sa VW. | Pinapalakas ang cash runway ng QS at binubuksan ang pinto para sa mga customer lampas sa Volkswagen Group. |
| 2025 | Paglabas ng Ducati V21L MotoE race motorcycle na may QuantumScape QSE-5 cells sa IAA Mobility. | Unang demonstrasyon sa totoong sasakyan ng anode-free solid-state cells, nagpapatunay ng pagganap lampas sa laboratoryo. |
| 2025–2026 | Ang proseso ng Cobra separator ay pumasok sa baseline production; ang field testing ng Ducati ay target sa 2026. | Tumutukoy sa paglipat mula sa pilot manufacturing patungo sa mas mataas na volume ng prototype at testing sa track. |
| 2027–2028+ | Posibleng timeline para sa unang komersyal na pag-deploy ng EV gamit ang QSE-5 cells, kung magtatagumpay ang scale-up. | Mahalagang punto kung saan maaaring lumipat ang QuantumScape mula sa pre-revenue tech story patungo sa makabuluhang supplier ng baterya. |
Bagaman naipahayag sa publiko, ang Ducati motorcycle ay isasailalim lamang sa field testing sa 2026, matapos ma-install ang kagamitan para sa mas mataas na volume ng produksyon noong 2025.
Sa pangkalahatan, ang 2026 ay nagiging sandali ng paglipat para sa QuantumScape, kung kailan lilipat ito mula sa mga pakikipagsosyo, kasunduan, at pagbibigay ng mga sample ng QSE-5 battery cells, patungo sa simula ng mass production at seryosong komersyal na paghahatid.
Gayunpaman, bago ang karamihan ng mga bisikleta ng Volkswagen, at pagkatapos ay mga kotse, ay gumana sa QuantumScape / PowerCo, ilang taon pa ang kakailanganin.
Ito ay dahil, ayon kay Elon Musk, noong ang Tesla ay nakaranas ng kahirapan sa pagtaas ng produksyon lampas sa maliliit na batch volume noong 2017, “ang mass production ay impyerno”.
Konklusyon
Ang QuantumScape ay isang kumpanya na naging napakapopular sa mga mamumuhunan noong 2021, bago naranasan ang matinding pagbagsak ng presyo ng stock hanggang Hulyo 2025, kung saan ang pag-aalinlangan sa kakayahan ng kumpanya na maabot ang mass production ay namayani sa usapan tungkol dito.
Mula noon ay muling bumawi ito nang malakas mula sa pinakamababang punto, ngunit malayo pa rin ito sa antas ng 2021. Tulad ng ipinapakita ng lumalalim na pakikipagsosyo sa Volkswagen, ang kasalukuyang QuantumScape ay may radikal na ibang risk profile kumpara noon.
Ngayon ay pumapasok na ito sa yugto ng pagpapalawak ng kapasidad ng produksyon, sa wakas nakikita ang mga baterya nito na pumasok sa isang komersyal na produkto kasama ang Ducati motorbike, at naghahanda na palawakin ito sa mga EV ng pangalawang pinakamalaking tagagawa ng sasakyan sa mundo.
Kasabay nito, nagiging pangunahing kasosyo rin ito para sa mga OEM na naghahanap ng hindi Asyanong alternatibong suplay ng baterya.
Kaya ang mahabang paghihintay para sa QuantumScape na lumagpas sa yugto ng startup ay malamang na matatapos na. Ang kamakailang pagtaas ng presyo ng stock ay tila nagpapakita na sumasang-ayon din ang merkado, habang patuloy pa rin ang pagbabago sa imahe ng kumpanya.
Pinakabagong Balita at Pag-unlad ng Stock ng QuantumScape (QS)
