新能源
QuantumScape (QS)：引领固态电池竞赛
Securities.io 秉持严格的编辑标准，并可能通过审核链接获得报酬。我们并非注册投资顾问，本文亦不构成投资建议。请查看我们的 会员披露.
为什么固态电池是下一个重大飞跃
随着各种交通工具的电气化，从汽车开始，很快还将包括卡车、轮船，甚至飞机，电池存储已成为 键 十年来最伟大的技术。
对于交通运输而言尤其如此，因为交通运输需要高能量密度，但对于平衡风能和太阳能等可再生能源的间歇性而言，这一点也可能至关重要。
锂离子技术一直是该行业的主导技术，因为它是迄今为止成本、能量密度和资源可用性之间最佳的折衷方案。
然而，锂离子技术存在一些可能限制其应用的关键问题：
- 它往往会形成金属树枝状晶体，从而导致灾难性的故障和电池起火。
- 它在冰冻温度下运行不佳，不适合寒冷气候和寒冷地区的固定储存。
- 它的能量密度很高，但对于长途驾驶或卡车、公共汽车等重型应用来说仍然不够理想。
- 大多数电池的电量损耗和性能衰减速度都比电动汽车的其他部件快，这让买家担心车辆的转售价值以及可能需要更换昂贵的新电池组的风险。
鉴于以上种种原因，科学家和电池制造商一直在努力创造更好的电池设计。
更重要的是，锂离子电池的设计现在已经非常成熟，自 2020 年以来，新型号在能量密度方面很少有所改进。
来源: 量子景观
固态电池的核心理念是用固态电解质取代阳极和阴极之间的液态电解质。这不仅可以提高电池的密度（因为液态电解质及其容器会增加重量），而且更加安全，因为传统的液态电解质是锂电池起火的主要隐患。
虽然理论上很简单，但实际操作起来，构建固态电池原型却要复杂得多。我们之前已经介绍过几个实验设计案例，包括以下这些。 完全没有阳极 或 利用人工智能来实现这一点.
但要将这些实验性设计以稳定的质量水平和合理的成本转化为大规模生产，则是另一个挑战。
西方一家公司似乎终于要实现固态电池的大规模生产了：QuantumScape。
(QS )
QuantumScape 概述
自 2010 年成立以来，加州 QuantumScape 一直是固态电池领域的一家杰出初创公司，其引人注目之处在于它很早就进入了该领域，并且独立于同样追求固态技术的大型电池制造商，如 CATL（300750.SZ)、三星或 LG Energy Solution（373220.KS).
此后，该公司于 2018 年与大众汽车的电池部门 PowerCo 成立了一家合资企业。
这开启了缓慢的大规模生产方法开发和广泛测试过程，以检验设计在真实电动汽车中的性能。
来源: 量子景观
在9月2025， 该公司最终在一辆真正的商用车上展示了其电池产品。 一辆全电动的杜卡迪V21L赛车.
这款经过改装的电动杜卡迪摩托车采用 QS 固态技术，配备了由大众集团旗下奥迪的专家专门为 QS 固态电池设计的首创电池系统，突显了该技术在赛道上的潜在能力。
杜卡迪隶属于大众集团，该集团旗下还拥有奥迪、宾利、CUPRA、兰博基尼、保时捷、西雅特和斯柯达等品牌（您可以阅读更多相关信息）。 我们在关于大众集团的专题报告中，重点分析了大众汽车及其电动汽车战略如何扭转这家德国汽车制造商的局面。).
之所以选择电动摩托车作为展示对象，是因为它能够实现“小批量、高曝光度的演示”。由于赛道摩托车既需要极高的功率，又需要极高的能量密度，因此它们也能展示电池组的技术能力。
大众汽车合作伙伴关系
作为一家独立的初创公司，与中国、日本或韩国的大型汽车制造商或成熟的电池制造商不同，QuantumScape 对投资者而言风险一直较高。
这项技术或许很棒，但将其投入大规模生产所需的专业知识和财力始终是一个疑问。
由于不断进行的融资以及与世界第二大汽车制造集团大众汽车签署的协议，这种情况正在发生改变，这对 QuantumScape 的股东来说至关重要。
来源: 量子景观
这家德国汽车公司将把固态电池集成到其可扩展系统平台（SSP）中，该平台旨在为该公司所有品牌的所有车型形成一个通用的电动汽车平台。
下 2024年协议, PowerCo每年可生产高达40吉瓦时的电动汽车电池，并可选择扩大到每年80吉瓦时。
2025年与PowerCo的关系更加紧密, 杜卡迪摩托车使用的固态电池，并且一旦联合扩大规模团队实现某些里程碑，PowerCo 将在未来两年内提供高达 131 亿美元的新付款。
“此次扩大协议清楚地表明了两家公司之间战略、技术和财务方面的协调日益加强。
它反映了我们对 QSE-5 作为电池行业变革平台的共同信心。”
2025 年，大众汽车同意在未来两年内，如果联合扩张团队达到某些里程碑，将提供高达 131 亿美元的新付款。
它还 让大众汽车提供高达 额外 5吉瓦时 QuantumScape 拥有备用容量 每年, 面向大众集团以外的客户，以及 拥有未来某些QS技术的许可权。
其他合作伙伴
与大众汽车的交易并非该公司唯一的重要交易，该公司还与一家全球主要汽车OEM（原始设备制造商）签订了未公开的联合开发协议，并与收入领先的汽车OEM、豪华和高端OEM以及固定存储和消费电子产品制造商签订了协议。
QuantumScape也在加大合作力度，以提高其陶瓷隔膜的量产能力：该公司于9月30日宣布了这一消息。 与康宁公司达成的协议 (GLW ) 共同开发陶瓷隔膜制造能力， 与村田制作所合作随着双方合作的进一步推进，两家公司都拥有世界一流的陶瓷制造专家。
“康宁在陶瓷制造领域的世界一流能力使其成为 QS 技术生态系统的理想补充。
我们正与生态系统合作伙伴携手，为高性能固态电池的规模化生产奠定基础，并进一步推进我们革新储能的使命。”
量子景观技术
滑动滚动→
| 电池类型 | 能量密度（瓦时/升） | 能量密度 (Wh/kg) | 充电速度 | 热安全 |
|---|---|---|---|---|
| QuantumScape QSE-5 | 844 | 301 | 15分钟内增长10%至80%。 | 不可燃分离器 |
| 特斯拉 4680（锂离子） | 643 | 241 | 25–30分钟 | 需要热管理 |
| 比亚迪 LFP Blade | 350-400 | 160 | 30–40分钟 | 高热稳定性 |
为什么 QuantumScape 的无阳极设计至关重要
QuantumScape 电池的一个独特之处在于它采用了无阳极设计，这在当时被认为是革命性的。
此后，其他实验设计进一步探索了这一概念，但它仍然是一种相当罕见且非常先进的固态电池。
来源: 量子景观
这种无阳极设计通过消除阳极界面处的容量损失，显著提高了电池的耐久性。此外，它还通过移除传统电池中阳极通常占用的空间和体积，进一步提高了电池的能量密度。
没有阳极也意味着不需要制造阳极所需的材料以及相关的制造成本。
这使该公司不仅在成本上比传统锂离子电池设计更具优势，而且在未来的固态电池制造商（例如丰田）面前也更具优势。 (TM ), 请参阅我们关于这家其他汽车制造商的报告).
来源: 量子景观
与所有固态电池一样，QuantumScape 的设计在几乎所有指标上都明显优于锂离子电池：
- 只需 15 分钟即可充电（45 ºC 时充电量为 10-80%）。
- 取代液态电解质的隔膜是不可燃且不可燃的。
- 其电池的能量密度为 844 Wh/L 和 301 Wh/kg。
因此，尽管有很多理由仍然高度重视特斯拉。 （更多信息请参阅我们的报告）），但该公司电池的质量可能很快就会成为问题之一。
还应该指出的是，一旦 QuantumScape 开始生产更大尺寸的电池，这些性能可能会进一步提高，能量密度 >1.000 Wh/L 可能成为可能。
来源: 量子景观
这些成果来之不易，得益于公司早期进军无阳极固态电池领域。
迄今为止，似乎主要只是 宁德时代（CATL）的蜂窝状电池结构似乎也能实现类似的枝晶形成减少效果。， 有可能 离子 无阳极固态电池.
“我们花了超过 10 年时间，进行了超过 200 万次测试，投入了超过 3 亿美元才达到我们所展示的性能水平，因此我们认为这是一个非常棘手的问题，竞争对手很难解决。”
匹配客户偏好
QuantumScape电池的高性能符合用电动汽车完全替代内燃机汽车的一般要求：
- 最大续航里程超过 375 英里/600 公里。
- 最多 15 分钟即可快速充电，但只有在充满电后续航里程足够的情况下，这个数字才能被广泛接受。
- 电池寿命至少为 12 年/150,000 英里（240,000 公里）。
- 与燃油车成本相同。
- 在各种天气条件下都能良好运行，无论是极端炎热还是寒冷。
- 无火灾隐患。
我们的24层A0原型电池已经完成了超过1,000次完整的充放电循环，能量保持率超过95%。这相当于行驶约300,000万英里后仍能保持95%的初始能量（单次充电续航里程约为300英里）。
眼镜蛇分离器：扩展 QuantumScape 制造
QuantumScape电池将主要在加利福尼亚州圣何塞市一家高度自动化的工厂生产。其新型“眼镜蛇”电芯设计将采用一种新型热处理技术。
这种效率提升25倍的热处理工艺大幅减少了电池生产所需的物理空间，使其成为实现大规模生产的关键。同时，它能耗更低，进一步降低了成本，并提升了该工艺的环保性能。
预计Cobra后续版本将在未来进一步改进生产流程的这一环节。Cobra分离器工艺已于2025年6月投入量产，并将显著提高生产效率。
QuantumScape (QS) 的未来里程碑
滑动滚动→
| 年份 | 里程碑 | 它预示着什么 |
|---|---|---|
| 2024 | PowerCo 获得高达 40 GWh 的 QSE-5 电池许可，可扩展至 80 GWh。 | 与大众汽车合作，验证技术并为实现千兆瓦时规模的生产创造了清晰的路径。 |
| 2025 | 扩大 PowerCo 合作，里程碑付款高达 131 亿美元，以及 5 GWh 的额外非大众汽车产能。 | 增强了QS的现金流，并向大众汽车集团以外的客户敞开了大门。 |
| 2025 | Ducati V21L MotoE 赛车摩托车在 IAA Mobility 展会上首次亮相，搭载 QuantumScape QSE-5 电池。 | 首次在实际车辆上演示无阳极固态电池，证明了其在实验室之外的性能。 |
| 2025-2026 | Cobra 分离器工艺进入基准生产阶段；杜卡迪计划于 2026 年进行现场测试。 | 标志着从试生产过渡到更大批量的原型制作和赛道测试。 |
| 2027–2028 + | 假设规模化生产成功，使用 QSE-5 电池的首批商用电动汽车部署的潜在时间表。 | QuantumScape 可能从一家尚未盈利的科技公司转型为一家重要的电池供应商，这是一个关键的转折点。 |
虽然杜卡迪摩托车已经公开亮相，但要等到 2025 年安装更高产量所需的设备后，才会于 2026 年进行实地测试。
总体而言，2026 年将成为 QuantumScape 的转型之年，届时它将从合作、协议和提供 QSE-5 电池样品，转向大规模生产和正式商业交付。
然而，在大多数大众摩托车，以及后来的汽车，使用 QuantumScape / PowerCo 燃料之前，还需要几年时间。
这是因为，正如埃隆·马斯克在 2017 年特斯拉难以将产量从小批量提高到大批量生产时所说，“大规模生产是地狱”。
结语
QuantumScape 是一家在 2021 年受到投资者追捧的公司，但在 2025 年 7 月之前经历了股价的急剧下跌，当时人们对该公司能否实现大规模生产的怀疑情绪占据了主导地位。
虽然已从低点强劲反弹，但仍远低于2021年的水平。正如与大众汽车不断深化的合作关系所表明的那样，如今的QuantumScape的风险状况与过去截然不同。
该公司目前正进入产能扩张阶段，其电池终于凭借杜卡迪摩托车进入商业产品市场，并准备向世界第二大汽车制造商的电动汽车领域扩张。
与此同时，它也逐渐成为寻求非亚洲替代电池供应的 OEM 公司的重要合作伙伴。
因此，QuantumScape摆脱初创阶段的漫长等待可能即将结束。近期股价飙升似乎也表明市场对此表示认同，而公司形象的转变仍在进行中。
QuantumScape (QS) 最新股票新闻及动态
