QS的固態(tài)電池技術(shù)如何 目前處于哪一階段

這可能是一個(gè)與泡沫有關(guān)的故事。

2020年1月27日，美國(guó)固態(tài)電池企業(yè)Quantum Scape（簡(jiǎn)稱“QS”）在紐交所成功借殼上市，成為固態(tài)電池第一股。

自上市以來，該公司的股票在二級(jí)市場(chǎng)上表現(xiàn)驚人：最高曾到達(dá)132．73美元／股，按其總股本3．94億股計(jì)算，當(dāng)時(shí)的市值達(dá)到了523億美元（約合人民幣3360億元）。

截至2021年1月30日，QS收盤報(bào)43．75美元／股，雖然較最高價(jià)回落了67％，但其總市值仍在1000億元人民幣之上，為1107億元人民幣。

QS的固態(tài)電池

QS的固態(tài)電池技術(shù)如何？目前處于哪一階段？

固態(tài)電池是能量密度更高、充電時(shí)間更短、使用壽命更長(zhǎng)、安全性也更高的電池。

QS公司宣稱已解決了技術(shù)問題。2020年12月，該公司發(fā)布的技術(shù)性能數(shù)據(jù)指出，只需15分鐘，就能充入80％的電量。而在完成800次充電循環(huán)（充放電）后，其電池容量的留存率仍達(dá)到80％以上。此外，其能量密度逾1000瓦時(shí)／升，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于商業(yè)化的鋰離子電池。

2021年1月份，QS公司在Twitter上披露，QS已經(jīng)完成了近1100次循環(huán)測(cè)試。若以標(biāo)稱續(xù)航300英里（約480公里）的電池組為例，相當(dāng)于動(dòng)力電池可在生命周期內(nèi)行駛30萬英里（約48萬公里）。若換成標(biāo)稱續(xù)航500英里（約800公里）的電池組，則相當(dāng)于可行駛50萬英里（約80萬公里）。

圖片來源：Twitter

即便完成了千次循環(huán)測(cè)試，QuantumScape 宣稱電池仍可維持80％以上的容量，庫倫效率（簡(jiǎn)稱 CE）超過99．991％。由下圖可知，QuantumScape 的測(cè)試結(jié)果依然優(yōu)于商業(yè)可行的基準(zhǔn)目標(biāo)，即在800個(gè)充放電循環(huán)周期內(nèi)維持 ≥ 80％ 的容量。

來自媒體“風(fēng)火輪技術(shù)團(tuán)隊(duì)”的資料顯示，QS的鋰金屬電池采用了特殊的“陽極”設(shè)計(jì)。充電的時(shí)候，固態(tài)鋰金屬電池可從陰極提取鋰離子、然后沉積（電鍍）在陽極集電器上，在初始充電周期中形成一個(gè)“臨時(shí)陽極”。

在放電的時(shí)候，陽極集電器又會(huì)在該過程中緩慢失去鋰，無需動(dòng)用傳統(tǒng)鋰電池的碳或硅陽極。由于未在陽極上使用過量的鋰，QS得以進(jìn)一步提升了固態(tài)鋰金屬電池的能量密度。

QS公司的報(bào)告稱：“在電池領(lǐng)域取得了技術(shù)突破，將有助于讓電動(dòng)汽車成為‘全世界的主流交通工具’?！?/p>

QS獲市場(chǎng)追捧

由于固態(tài)電池代表著下一代動(dòng)力電池技術(shù)，在目前眾多企業(yè)與行業(yè)專家都宣稱需要在10年后才能量產(chǎn)固態(tài)電池的背景下，走在固態(tài)電池技術(shù)最前端的QS公司迅速獲得市場(chǎng)追捧。

市場(chǎng)愿意為QS公司支付溢價(jià)。例如，大眾集團(tuán)已經(jīng)對(duì)QS公司投資了3億美元（約合19．27億元人民幣），大眾集團(tuán)計(jì)劃將QS生產(chǎn)的固態(tài)電池用于旗下的車型中。

此外，包括卡塔爾投資局、世界前首富比爾蓋茨、赫赫大名的杰里米格蘭瑟姆和喬治索羅斯等都投資了QS公司。

“到2030年電動(dòng)汽車將占據(jù)主導(dǎo)地位，”Sun Microsystems公司的聯(lián)合創(chuàng)始人維諾德科斯拉指出，“電池將占電動(dòng)汽車成本的25％。”這意味著電池業(yè)務(wù)在未來十年將價(jià)值數(shù)千億美元。

QS公司預(yù)計(jì)2025年的收入為3900萬美元（約合2．51億元人民幣），2026年和2027年將逐步提升至2．75億美元（約合17．67億元人民幣）和32億美元（約合205．6億元人民幣）。

QS的問題

QS公司最大的問題是，目前它的銷售收入為0，并且，即使按該公司的規(guī)劃看，它也要到2025年才能有收入。

作為對(duì)比，在美國(guó)上市的老牌汽車廠商福特，目前市值是418．93億美元（1月31日）。并且，福特汽車2020年第三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收347億美元，凈利潤(rùn)24億美元。

也就是說，QS公司在目前沒有任何銷售收入，且在5年后才有產(chǎn)品，它居然等于半個(gè)福特汽車！

從產(chǎn)品角度看，Soteria電池創(chuàng)新集團(tuán)（BIG）現(xiàn)任CEO Brian Morin博士曾發(fā)表關(guān)于固態(tài)電池與QS公司的言論。

Brian Morin博士指出，QS的科學(xué)研究非常出色；QS電池體積小且未經(jīng)驗(yàn)證——尚未達(dá)到iWatch電池的大小，并且從未在實(shí)驗(yàn)室外進(jìn)行過測(cè)試；QS與固態(tài)電池相關(guān)的重大風(fēng)險(xiǎn)尚未克服；QS可能永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)宣稱的性能。

Brian Morin博士稱，“他們的固態(tài)電池在某些領(lǐng)域里算得上成功，因?yàn)橄啾冗^去的固態(tài)電池要好得多。但是對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的電動(dòng)汽車，它們是完全不被接受的?！?/p>

從功率角度看，QS完成了車企指定的90秒1200次工況循環(huán)仿真，放電倍率是6C。其中9次循環(huán)工程中完成完全放電，然后電池被加熱到45度，在15分鐘完成80％ SOC。在130次全放電深度（FDOD）循環(huán)測(cè)試中，電池?fù)p失了約10％的容量。

從續(xù)航角度看，在30攝氏度下以更溫和的1C ／ 1C循環(huán)，電池可以進(jìn)行800次循環(huán)（即24萬英里）。這是一個(gè)相當(dāng)數(shù)量的續(xù)航，但并不比今天路面上的車輛好。

從能量密度角度看，“QS談?wù)撃軌蜻_(dá)到400 Wh／kg的能量密度，這非常不錯(cuò)的。但是，他們顯然還沒有達(dá)成，因?yàn)闇y(cè)試圖表中都是用百分比顯示，而不是實(shí)際容量。Amprius正在打造450Wh／kg能量密度的電芯，特斯拉在電池日上宣稱他們電池的能量密度可以達(dá)到350Wh／kg。因此，QS希望在2028年達(dá)到的能量密度不會(huì)超過當(dāng)今的最新水平，并且在達(dá)到這一水平時(shí)也不會(huì)成為最高水平?！?/p>

此外，在低溫方面，QS的固態(tài)電池的表現(xiàn)也并不出色?！拔夜烙?jì)在寒冷的月份續(xù)航會(huì)損失50％至80％?！薄八鼈?cè)冢?0攝氏度下顯示100次左右的循環(huán)，相當(dāng)好，除了這些循環(huán)是在C／5充電和C／3放電下實(shí)現(xiàn)的。因此，不是在15分鐘內(nèi)充電80％，而是在15分鐘內(nèi)充電5％?！?/p>

還有更大的挑戰(zhàn)。例如，QS并未克服多層電芯、振動(dòng)和枝晶、鋰金屬易燃以及成本等方面的問題！

寫在最后

QS公司最吸引人的地方在于布局了下一代動(dòng)力電池之固態(tài)電池，并且得到許多科研領(lǐng)域的專家學(xué)者、著名投資者以及實(shí)力企業(yè)的青睞。

不過，短時(shí)間內(nèi)資本市場(chǎng)對(duì)QS股票的如此追捧，確實(shí)出乎意料。推動(dòng)電池技術(shù)變革是好事，但希望這不是“一剎那的煙花”。

責(zé)任編輯：xj