Отчет QuantumScape за 1 квартал 2023 года: твердотельная ячейка на 5 ампер-часов выбрана в качестве первого коммерческого продукта

Разработчик твердотельных аккумуляторов QuantumScape опубликовал свое письмо акционерам за 1 квартал 2023 финансового года, в котором подробно изложены его финансовые перспективы и прогресс в разработке потенциально революционной технологии. Вот последние новости:

QuantumScape ($QS) — это компания, специализирующаяся на передовых аккумуляторных технологиях, с более чем 13-летним опытом разработки масштабируемых, эффективных твердотельных аккумуляторов, которые достигают паритета по стоимости с традиционными литий-ионными элементами, популярными в текущих моделях электромобилей.

Твердотельные аккумуляторы вечно казались перспективой на пять лет вперед, но уши людей по-настоящему начали настораживаться в 2020 году, когда QuantumScape объявила о достижении «серьезного прорыва» за счет использования запатентованного керамического сепаратора. Это привело к тестированию однослойных прототипных ячеек, затем к 10-слойным ячейкам, а затем к 16-слойному прототипу.

К 2 кварталу 2022 года компания уже хвасталась 24-слойными ячейками с высокой плотностью энергии, которые уже проходили внутреннее тестирование. Эти первые 24-слойные прототипы были обозначены как ячейки Sample-A, представляющие начало трехэтапного пути (A, B и C) к автомобильной квалификации и окончательному производству.

В декабре 2022 года QuantumScape поставил первые 24-слойные прототипные ячейки A0 производителям электромобилей для самостоятельного тестирования. Это подводит нас к сегодняшнему дню, поскольку QuantumScape только что поделился своим обновлением за 1 квартал 2023 года.

Технология аккумуляторов QuantumScape остается на пути к прогрессу в 1 квартале

Согласно сегодняшнему письму акционерам за 1 квартал 2023 года, QuantumScape ближе, чем когда-либо, к коммерциализации своей технологии твердотельных аккумуляторов и даже выбрал дизайн своего первого продукта. Это решение является результатом прогресса прототипов A0 компании, которые завершили запланированное тестирование с как минимум одним неназванным автопроизводителем.

QuantumScape сообщил, что окончательные результаты соответствуют его ожиданиям на конец 4 квартала 2022 года, а протестированные 24-слойные ячейки соответствовали целевым показателям быстрой зарядки, демонстрируя «в целом хорошую» сохранность циклической емкости и высокую кулоновскую эффективность. Потеря емкости тестовых ячеек составила менее 1% на 100 циклов, однако QuantumScape признает, что уже определил ряд улучшений, которые необходимо внести перед поставкой коммерческого продукта.

В своем письме акционерам за 4 квартал 2022 года QuantumScape изложил планы по увеличению плотности энергии своих ячеек путем введения более высокой загрузки катода. Согласно письму:

Ранее мы демонстрировали ячейки с загрузкой катода примерно 3 мАч/см². Мы ожидаем использовать аналогичную загрузку для наших силовых ячеек, но считаем, что можем достичь еще более высокой загрузки катода, в диапазоне 5 мАч/см², для наших энергетических ячеек. Мы полагаем, что такой уровень загрузки катода, наряду с другими улучшениями, такими как повышенная эффективность упаковки, позволит нашим ячейкам превзойти плотность энергии обычных ячеек, используемых в ряде ведущих электромобилей.

«Обычные ячейки», на которые ссылается QuantumScape, — это цилиндрические конструкции 2170, которые в настоящее время используются в нескольких модулях электромобилей. Хотя разработчик аккумуляторов отмечает трудности с обеспечением качества и производительности катодов при более высокой плотности, QuantumScape уже протестировал двухслойные ячейки с катодами с более высокой загрузкой, и результаты многообещающие:

Эти новые результаты соответствуют плотности тока >5 мА/см² — мы не знаем других литий-металлических ячеек без анода с такой высокой емкостью, способных работать при таких плотностях тока более 800 циклов при комнатной температуре.

Наконец, QuantumScape сообщил, что благодаря тестированию заказчиками в сегментах автомобилестроения и потребительской электроники компания определила, что лучшим коммерческим продуктом для обслуживания обоих приложений в кратчайшие сроки является 24-слойная твердотельная ячейка емкостью 5 ампер-часов (Ач).

Для сравнения, компания указывает, что популярные ячейки 2170 для электромобилей предлагают типичную емкость в диапазоне ~4,5-5 Ач. Дизайн этого коммерческого продукта также аналогичен прототипным ячейкам A0, что позволяет QuantumScape наконец масштабировать производство ячеек, одновременно продолжая разрабатывать ключевые улучшения, такие как катод с более высокой загрузкой и более эффективная упаковка. Согласно пресс-релизу:

Мы считаем, что этот первоначальный дизайн продукта наиболее эффективно использует наши ресурсы и представляет собой самый быстрый путь на рынок, одновременно предлагая продукт, который обеспечивает привлекательное сочетание энергии и мощности.

Теперь, когда у нас есть представление об этом первом коммерческом продукте, мы можем приступить к окончательной разработке оборудования для модернизированного производства в больших объемах на нашей консолидированной предпилотной линии QS-0.

Пилотная линия QS-0 будет интегрировать новый процесс быстрого сепаратора QuantumScape в два этапа. Первый этап, запланированный на конец этого года, как ожидается, утроит производительность за счет использования оборудования на существующей линии, что позволит производить больше ячеек образца А, а также некоторое количество ячеек образца B в небольших объемах. Второй этап потребует нового оборудования, но должен обеспечить еще более высокую производительность. Прототипы оборудования второго этапа уже проходят тестирование.

QuantumScape в настоящее время устанавливает оборудование первого этапа и планирует начать первичное производство ячеек в этом году. Впечатляет. Оставайтесь с нами, чтобы узнать о прогрессе 24-слойных ячеек компании в следующем квартальном отчете.