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固态电池研发公司Quantum Scape到底是何方神圣?

钜大LARGE  |  点击量:1800次  |  2021年05月21日  

固态电池,自从蔚来新车公布使用这一方法上热搜之后,这两日,该技术路线又一次被投资关注,原因便是投资巨鳄索罗斯在四季度大手笔买入固态电池公司QuantumScape,大手笔买入331.5万股,期末价值约为2.8亿美元,位居索罗斯第四大重仓股。


值得一提的是,固态电池公司QuantumScape这家公司还被微软、丰田投资,也就是说;无论是索罗斯还是比尔盖茨等等,这些具备优秀战略投资眼光的人物,都瞄准一个方向:固态电池。


1、QuantumScape是何方神圣?


QuantumScape成立于2010年,研究人员大部分来自斯坦佛大学。一直专注于开发固态电池并设计可扩展的制造工艺,以将其电池技术商业化用于汽车行业。目前在研发上拥有超过十年的研发固态电池的相关相关经验有超两百位雇员,超过两百个专利(已经授权和在申请的)以及众多公司内未达成专利的有用技术。


其最新的技术能将电动汽车的续航里程提高80%,并能在15分钟内充满80%的电量。在800次充电后仍能保持80%以上的容量、未显衰退。

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充电温度:0~45℃
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-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

在安全性方面,是不可燃烧的,电池体积能量密度超过每升1000瓦时,差不多是优秀商用锂离子电池组密度的两倍,是目前特斯拉Model3所用电池的四倍。


按重量计算,它能供应380至500瓦时/公斤的能量,相比之下,目前的特斯拉电池大约能供应260瓦时/公斤的能量。


关键技术是使用陶瓷分离器取代传统电池中使用的液体电解质。而作为正负离子流动的介质,这种陶瓷是柔性的,而非刚性的。最重要的是,在零下30摄氏度的极低气温下,能量也可以继续在整个电池中移动,电池性能并不会受到影响。


该公司联合创始人、2019年诺贝尔化学奖得主StanWhittingham博士指出,“制造固态电池最困难的部分是要同时满足高能量密度(1000Wh/L)、快速充电(即高电流密度)、长循环寿命(超过800次循环)和宽温度范围的要求。


不过,该公司还没有出现利润,反而在二级市场上受到热捧。最新披露的财报显示,QuantumScape2020年Q4净亏损6.95亿美元,去年同期亏损1428.8万美元。2020年全年每股亏损4.36美元,2019年全年每股亏损0.21美元。

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其股价对应的市值一度在500亿美金左右,随后下跌近60%。目前市值在200多亿美金,对应人民币也是超千亿,所以不仅仅在国内,国外有关新能源这块的炒作也是非常火热。


2、固态电池的技术方向正确吗?


回答这个问题,可以来看目前电池格局。


如今的电池的技术路线,依旧是以液态电池为主,成本以及所占空间以整车而言,承受较大的比重,比如,整块的锂离子电池占整车的成本接近在40%。


另一方面,液态电池的弊端,寿命短的背后是热稳定性差、易燃易漏、易在锂金属表面出现分解造成存在一定的安全风险。同时,在极冰的条件下,锂离子电池会出现不能充电的情况。


所以,研究下一代电池技术方向以及安全性、降成本性的考虑的背景下,很多新能源公司都是在研究电池的技术方向。而固态电池被认可是能够一次性解决掉上述液态电池出现的问题。


首先,固态电池采用的是锂作为电池负极,可显著提升电池能量密度,具备不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发等安全性再加上成本下降空间大。


根据资料显示,固态电池和传统锂离子电池,最显著的差别在于电池内部的电解质的物理形态。目前在新能源汽车上最广泛使用的三元锂离子电池,一般由正极、隔膜、负极,再灌入电解液制造而成。


固态锂离子电池,顾名思义就是由固态电解质代替隔膜和电解液。固态电解质是固态电池的关键,能够带来几个方面的优势,如电池寿命更长、同电容量下体积更小、固态电池安全性更高等。


在一月九日,蔚来在NioDay2020上亮相首款量产轿车ET7,同时推出150kWh半固态电池包,计划在2022Q4开始交付。


该车型最值得注意的就是电池包使用了三大技术:(1)纳米级包覆超高镍正极;(2)无机预锂化硅碳负极;(3)原位固化固液电解质。


不过,电池采用的是半固态电池技术,内部仍然要使用到电解液与隔膜。这个就是固定电池的问题:距离真正量产还有多长时间?而不是现在停留在所谓的PPT。


在过去的十年当中,成本问题是过去10年中,电池技术路径的渗透率此消彼长的其中一个关键因素,尤其是在动力锂离子电池成本占整车成本30%~40%的情况下,中长期来看,固态电池更像是技术趋势。


而蔚来汽车采用的半固态电池,其实是新能源车企开始迈向固态电池的选择。以各个厂家的进度来看,依旧是道阻且长。


不过,这并不妨碍众多国际资本投资相关的公司,这也是为啥索罗斯的基金出现在固态电池公司QuantumScape的原因,毕竟,这条赛道太大又有足够可预见性收益。


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