11 ژوئن 2022 – جان روزویر -یک آزمایشگاه توسعه باتری حالت جامد برای QuantumScape.
فضای خودروهای الکتریکی در سال‌های اخیر شاهد عرضه‌های چشمگیر در بازار سهام بوده است، اما اولین هفته‌های معامله کوانتوم‌اسکیپ، استارت‌آپ باتری، حتی با توجه به استانداردهای سهام خودروهای برقی قابل توجه بود.QuantumScape، که در سال 2010 تأسیس شد، از طریق ادغام با یک شرکت اکتسابی با هدف خاص یا SPAC، عمومی شد. سهام آن در اولین روز معاملاتی خود در نوامبر 2020 49 درصد افزایش یافت و تا 22 دسامبر به 131.67 دلار رسید – افزایشی بیش از 400 درصد در کمتر از یک ماه.
این اجرا باعث شد تا QuantumScape ارزش 54 میلیارد دلاری چشمگیری داشته باشد، که ناشی از هیجان سرمایه گذاران در مورد فناوری باتری های حالت جامد این شرکت است، به این دلیل که مایعات یا ژل الکترولیت قابل اشتعال موجود در باتری های لیتیوم یون امروزی را از بین می برد. علاوه بر این، این که غول خودروسازی فولکس واگن یک سرمایه گذار بزرگ بود، یا اینکه بیل گیتس نیز سهامی را در اختیار گرفته بود، ضرری نداشت.
اما به نظر می رسد هیاهویی که در اواخر سال 2020 شرکت را فرا گرفته بود، تقریباً خشک شده است، به طوری که سهام زمانی داغ قرمز حدود 92٪ از ارزش خود را از آن رکورد بالا کاهش داد.
QuantumScape بر ادعاهای بلند خود در سال 2020 ایستاده است و می گوید باتری های آن هنوز در مسیر تولید قرار دارند تا چند سال دیگر تولید شوند. اما این شرکت با جاده ای طولانی و پرهزینه برای آزمایش در پیش رو دارد. رقابت فقط در حال تشدید است و وال استریت همچنان منتظر است.
سرمایه‌گذاران ممکن است به کار خود ادامه داده باشند، اما صنعت خودرو همچنان ناظر است: علاوه بر فولکس‌واگن، QuantumScape گفت اکنون سه شریک خودروساز دیگر دارد که برای آزمایش باتری‌های این شرکت قرارداد امضا کرده‌اند. تاکنون نام این خودروسازان مشخص نشده است.
درک اینکه چرا خودروسازان تا این حد به فناوری باتری های حالت جامد علاقه مند هستند، سخت نیست. باتری‌های لیتیوم یون امروزی معمولاً کاملاً قابل اعتماد هستند، اما اندازه، وزن و زمان شارژ مجدد آنها را برای وسایل نقلیه الکتریکی ایده‌آل نمی‌کند. و در حالی که آتش‌سوزی‌های EV نادر است، اما خاموش کردن آنها شدید و دشوار است، تا حدی به این دلیل که باتری‌های لیتیوم یون می‌توانند ساعت‌ها بسوزند.
باتری هایی که QuantumScape برای توسعه آنها کار می کند “حالت جامد” نامیده می شوند زیرا به الکترولیت مایع یا ژل موجود در باتری های موجود نیاز ندارند. بسته باتری حالت جامد می تواند کوچکتر و سبک تر از بسته باتری لیتیوم یون با ظرفیت مشابه باشد و عدم وجود مایع در داخل آنها باعث می شود احتمال آتش گرفتن آنها کمتر شود.
در دسامبر 2020، Jagdeep Singh، مدیر عامل QuantumScape، قول یک باتری حالت جامد قابل اعتماد، در مقیاس، تقریباً در اواسط دهه را داد. در اینجا برخی از ادعاهایی است که او در جریان ارائه زنده نتایج آزمایش اولیه انجام داد:
- باتری‌های QuantumScape می‌توانند تنها در 15 دقیقه از صفر تا 80 درصد ظرفیت خود را شارژ کنند، یعنی تقریباً نیمی از زمان مورد نیاز اکثر باتری‌های لیتیوم یون.
- یک خودروی برقی که از باتری‌های این شرکت استفاده می‌کند تا 80 درصد برد بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون فعلی با وزن مشابه دارد.
- سلول‌های باتری QuantumScape قادر به دوام آوردن صدها هزار مایل در طیف وسیعی از دما، از جمله سردی منفی ۲۲ فارنهایت بودند.
استن ویتینگهام، مخترع باتری لیتیوم یونی و برنده جایزه نوبل شیمی 2019، در بیانیه مطبوعاتی گفت: «اگر QuantumScape بتواند این فناوری را به تولید انبوه برساند، پتانسیل تغییر صنعت را دارد.
تقریباً خیلی خوب به نظر می رسید که درست باشد. محققان چندین دهه بود که با باتری‌های حالت جامد کار می‌کردند، اما موفقیتی نداشت.مخترعان با یک چالش کلیدی روبرو شدند. چنین باتری‌هایی به دلیل دندریت‌ها مستعد خرابی بودند – ساختارهای سوزنی‌مانندی که در داخل، اغلب در عرض چند هفته تشکیل می‌شوند و می‌توانند به آنها اتصال کوتاه کنند و به عمرشان پایان دهند.
نوآوری کلیدی QuantumScape جداکننده ای است که از یک ماده سرامیکی انعطاف پذیر اختصاصی ساخته شده است که در برابر دندریت ها مقاومت می کند و نمی تواند آتش بگیرد. اگر همانطور که در نظر گرفته شده است کار کند، باتری های حالت جامد باید بتوانند تا زمانی که یک باتری لیتیوم یون معمولی دوام بیاورند و در عین حال تمام مزایای مورد انتظار را حفظ کنند.
QuantumScape هنوز حداقل چند سال تا توانایی تولید انبوه باتری های خود فاصله دارد. اما در آزمایشات آزمایشگاهی، به نظر می رسد که فناوری آن کار می کند.
