QS的固态电池技术如何 目前处于哪一阶段

这可能是一个与泡沫有关的故事。

2020年1月27日，美国固态电池企业Quantum Scape（简称“QS”）在纽交所成功借壳上市，成为固态电池第一股。

自上市以来，该公司的股票在二级市场上表现惊人：最高曾到达132．73美元／股，按其总股本3．94亿股计算，当时的市值达到了523亿美元（约合人民币3360亿元）。

截至2021年1月30日，QS收盘报43．75美元／股，虽然较最高价回落了67％，但其总市值仍在1000亿元人民币之上，为1107亿元人民币。

QS的固态电池

QS的固态电池技术如何？目前处于哪一阶段？

固态电池是能量密度更高、充电时间更短、使用寿命更长、安全性也更高的电池。

QS公司宣称已解决了技术问题。2020年12月，该公司发布的技术性能数据指出，只需15分钟，就能充入80％的电量。而在完成800次充电循环（充放电）后，其电池容量的留存率仍达到80％以上。此外，其能量密度逾1000瓦时／升，远远领先于商业化的锂离子电池。

2021年1月份，QS公司在Twitter上披露，QS已经完成了近1100次循环测试。若以标称续航300英里（约480公里）的电池组为例，相当于动力电池可在生命周期内行驶30万英里（约48万公里）。若换成标称续航500英里（约800公里）的电池组，则相当于可行驶50万英里（约80万公里）。

图片来源：Twitter

即便完成了千次循环测试，QuantumScape 宣称电池仍可维持80％以上的容量，库伦效率（简称 CE）超过99．991％。由下图可知，QuantumScape 的测试结果依然优于商业可行的基准目标，即在800个充放电循环周期内维持 ≥ 80％ 的容量。

来自媒体“风火轮技术团队”的资料显示，QS的锂金属电池采用了特殊的“阳极”设计。充电的时候，固态锂金属电池可从阴极提取锂离子、然后沉积（电镀）在阳极集电器上，在初始充电周期中形成一个“临时阳极”。

在放电的时候，阳极集电器又会在该过程中缓慢失去锂，无需动用传统锂电池的碳或硅阳极。由于未在阳极上使用过量的锂，QS得以进一步提升了固态锂金属电池的能量密度。

QS公司的报告称：“在电池领域取得了技术突破，将有助于让电动汽车成为‘全世界的主流交通工具’。”

QS获市场追捧

由于固态电池代表着下一代动力电池技术，在目前众多企业与行业专家都宣称需要在10年后才能量产固态电池的背景下，走在固态电池技术最前端的QS公司迅速获得市场追捧。

市场愿意为QS公司支付溢价。例如，大众集团已经对QS公司投资了3亿美元（约合19．27亿元人民币），大众集团计划将QS生产的固态电池用于旗下的车型中。

此外，包括卡塔尔投资局、世界前首富比尔盖茨、赫赫大名的杰里米格兰瑟姆和乔治索罗斯等都投资了QS公司。

“到2030年电动汽车将占据主导地位，”Sun Microsystems公司的联合创始人维诺德科斯拉指出，“电池将占电动汽车成本的25％。”这意味着电池业务在未来十年将价值数千亿美元。

QS公司预计2025年的收入为3900万美元（约合2．51亿元人民币），2026年和2027年将逐步提升至2．75亿美元（约合17．67亿元人民币）和32亿美元（约合205．6亿元人民币）。

QS的问题

QS公司最大的问题是，目前它的销售收入为0，并且，即使按该公司的规划看，它也要到2025年才能有收入。

作为对比，在美国上市的老牌汽车厂商福特，目前市值是418．93亿美元（1月31日）。并且，福特汽车2020年第三季度实现营收347亿美元，净利润24亿美元。

也就是说，QS公司在目前没有任何销售收入，且在5年后才有产品，它居然等于半个福特汽车！

从产品角度看，Soteria电池创新集团（BIG）现任CEO Brian Morin博士曾发表关于固态电池与QS公司的言论。

Brian Morin博士指出，QS的科学研究非常出色；QS电池体积小且未经验证——尚未达到iWatch电池的大小，并且从未在实验室外进行过测试；QS与固态电池相关的重大风险尚未克服；QS可能永远无法实现宣称的性能。

Brian Morin博士称，“他们的固态电池在某些领域里算得上成功，因为相比过去的固态电池要好得多。但是对于现实世界的电动汽车，它们是完全不被接受的。”

从功率角度看，QS完成了车企指定的90秒1200次工况循环仿真，放电倍率是6C。其中9次循环工程中完成完全放电，然后电池被加热到45度，在15分钟完成80％ SOC。在130次全放电深度（FDOD）循环测试中，电池损失了约10％的容量。

从续航角度看，在30摄氏度下以更温和的1C ／ 1C循环，电池可以进行800次循环（即24万英里）。这是一个相当数量的续航，但并不比今天路面上的车辆好。

从能量密度角度看，“QS谈论能够达到400 Wh／kg的能量密度，这非常不错的。但是，他们显然还没有达成，因为测试图表中都是用百分比显示，而不是实际容量。Amprius正在打造450Wh／kg能量密度的电芯，特斯拉在电池日上宣称他们电池的能量密度可以达到350Wh／kg。因此，QS希望在2028年达到的能量密度不会超过当今的最新水平，并且在达到这一水平时也不会成为最高水平。”

此外，在低温方面，QS的固态电池的表现也并不出色。“我估计在寒冷的月份续航会损失50％至80％。”“它们在－10摄氏度下显示100次左右的循环，相当好，除了这些循环是在C／5充电和C／3放电下实现的。因此，不是在15分钟内充电80％，而是在15分钟内充电5％。”

还有更大的挑战。例如，QS并未克服多层电芯、振动和枝晶、锂金属易燃以及成本等方面的问题！

写在最后

QS公司最吸引人的地方在于布局了下一代动力电池之固态电池，并且得到许多科研领域的专家学者、著名投资者以及实力企业的青睐。

不过，短时间内资本市场对QS股票的如此追捧，确实出乎意料。推动电池技术变革是好事，但希望这不是“一刹那的烟花”。

责任编辑：xj