Производитель твердотельных батарей Quantumscape опубликовал свой второй квартальный отчет за 2022 год, предоставив общественности информацию о своем прогрессе в масштабировании доступных и энергоемких ячеек для будущих электромобилей. Компания продолжает увеличивать количество слоев в своей технологии твердотельных ячеек, одновременно готовясь к масштабированию производства для растущего списка OEM-производителей. Вот последние новости.
QuantumScape ($QS) — компания, занимающаяся разработкой аккумуляторных технологий, основанная в 2010 году с целью разработки масштабируемых, эффективных твердотельных батарей, которые (надеемся) достигнут ценового паритета с традиционными литий-ионными ячейками.
Несмотря на то, что компания работает более десяти лет, разработчик батарей действительно начал набирать обороты в 2020 году, когда он объявил о «крупном прорыве», связанном с использованием керамического сепаратора. Это привело к успешному тестированию однослойных прототипов ячеек. После удвоения размера своей первоначальной пилотной производственной линии Quantumscape сообщил, что также разработал 10-слойные ячейки, а затем и 16-слойный прототип.
В феврале этого года QuantumScape представил еще одно достижение в отрасли: однослойную ячейку, которая прошла 400 последовательных циклов быстрой зарядки за 15 минут, пополняя заряд с 10% до 80% емкости, при этом сохраняя более 80% своей первоначальной энергии.
Теперь Quantumscape представил 24-слойную ячейку, а также ряд других обновлений.
Новые ячейки Quantumscape знаменуют начало автомобильного пути
Quantumscape начал с размахом, объявив еще об одном *слое* в разработке своих твердотельных аккумуляторных ячеек… точнее, еще о восьми.
Согласно отчету за 2 квартал 2022 года, Quantumscape успешно разработал 24-слойные прототипы ячеек, которые уже проходят тестирование. Новая твердотельная ячейка также представляет собой новый формат дизайна. Компания лучше всего объясняет это:
24-слойные прототипы ячеек, которые мы изготовили, были упакованы в различные форматы, включая ранние варианты проприетарного формата, который мы разрабатываем, предназначенного для размещения расширения и сжатия, характерных для литий-металлических батарей во время заряда и разряда (в результате наращивания и снятия литий-металла). В рамках нашей разработки мы изготовили и протестировали множество ячеек с различным количеством слоев в этом новом формате, включая некоторые, которые достигли более 600 циклов и продолжают работать.
Эти первые 24-слойные прототипы помечены как ячейки образца А, представляющие собой начало трехэтапного пути к автомобильной квалификации и последующему производству. Каждый основной этап выборки (A, B и C) будет состоять из нескольких поколений развивающихся прототипов ячеек, которые будут поставляться OEM-производителям для тестирования и валидации.
Когда поставки образца А начнутся в этом году, Quantumscape ожидает, что пройдет около 18 месяцев, прежде чем он сможет поставить ячейки образца B, используя процессы мелкосерийного производства. Компания заявляет, что ожидает аналогичный срок между прототипами ячеек образца B и C, и ряд факторов как внутри QS, так и у его OEM-клиентов, безусловно, могут повлиять на эти целевые сроки.
Улучшения качества и масштабирование производства
В отчете Quantumscape хвастается недавним улучшением своего процесса производства сепараторов — изменением, которое обеспечивает более высокую однородность по сравнению с его текущим базовым процессом, который уже дал результаты, лидирующие в отрасли (800 циклов в условиях золотого стандарта тестирования
и многократная быстрая зарядка за 15 минут при 25 °C).
Компания также разработала католит второго поколения, который является ионным проводником в катоде ячеек Quantumscape. Ожидается, что он обеспечит лучшую производительность при низком давлении, улучшенное поведение при низких температурах, лучшую поддержку высоких скоростей и повышенную надежность ячеек по сравнению с первым поколением.
В этом квартале QS включил католит второго поколения в свой базовый процесс, который вскоре также будет включать упомянутые выше улучшения процесса производства сепараторов. Говоря о производственных процессах, Quantumscape продолжает расширяться.
Quantumscape расширяет производство и клиентскую базу
И последнее, но не менее важное: QS поделился обновлением своих постоянно расширяющихся производственных процессов для твердотельных ячеек. Во время Фазы 1 компания работала над улучшением качества и согласованности производства сепараторов, а теперь стремится применить ту же инженерную стратегию к самим ячейкам в Фазе 2:
В рамках запуска Фазы 2 в этом квартале мы получили и завершили квалификацию нескольких ключевых инструментов. В частности, мы завершили приемочные испытания на месте нашего автоматического укладчика ячеек первого поколения, который автоматизирует первый этап процесса сборки ячеек. Этот новый инструмент предназначен для повышения производительности; шаг, который раньше занимал более пяти минут, теперь может быть выполнен примерно за 30 секунд. Согласованность — еще одно преимущество автоматизации; правильно настроенное и обслуживаемое автоматизированное оборудование может выполнять одну и ту же операцию повторно с низкими отклонениями от запуска к запуску, что может улучшить качество ячеек.
Quantumscape достиг пика более чем в 5000 еженедельных стартов производства пленки сепаратора в этом квартале, но по-прежнему стремится достичь 8000 еженедельных стартов до конца года.
Наконец, QS сообщил, что тесно сотрудничает с крупным инвестором Volkswagen Group, но объявил о двух дополнительных соглашениях о выборке с OEM-производителями в автомобильной сфере. Из уважения к этим компаниям QS пока не раскрывает их названия, но должен сделать это в будущем.
Мы знаем, что два дополнительных OEM-производителя доводят общее число потенциальных клиентов Quantumscape до шести — все они являются «глобальными топ-10 производителями по доходам среди премиальных и роскошных автопроизводителей, охватывающих как чисто электрические, так и обычные OEM-производители».
Заглядывая вперед, Quantumscape по-прежнему сосредоточен на поставке образца А (24-слойного) автомобильному клиенту в этом году. На этом пока все, до следующего квартала!