Proč investoři QuantumScape stále čekají na nové baterie pro elektromobily

Prostor elektrických vozidel zažil v posledních letech několik působivých debutů na akciovém trhu, ale startování baterií QuantumScape prvních několik týdnů obchodování bylo pozoruhodných i podle standardů akcií EV.  

Společnost QuantumScape, která byla založena v roce 2010, vstoupila na burzu fúzí s účelovou akvizicí společností SPAC. Jeho akcie vyletěly o 49 % během prvního dne obchodování v listopadu 2020 a do 131.67. prosince se vyšplhaly na maximum 22 USD – zisk přes 400 % za méně než měsíc.

Tento běh přinesl společnosti QuantumScape ohromující ocenění ve výši 54 miliard dolarů, podpořené nadšením investorů z technologie pevných baterií společnosti, které se tak říká proto, že odstraňuje hořlavou kapalinu nebo gelový elektrolyt, který se nachází v dnešních lithium-iontových bateriích. A co víc, tomu automobilovému gigantovi to neublížilo Volkswagen byl hlavním investorem nebo že Bill Gates také vzal podíl.

Zdá se však, že humbuk, který společnost obklopil na konci roku 2020, téměř vyschl a kdysi rozžhavené akcie se z tohoto rekordního maxima propadly o 92 % své hodnoty.

QuantumScape si stojí za vznešenými tvrzeními, která učinil v roce 2020, a říká, že jeho baterie jsou stále na cestě k uvedení do výroby za několik let. Společnost však čeká dlouhá cesta testování, která je náročná na peníze. Konkurence se jen přiostřuje a Wall Street stále čeká.

Investoři se možná posunuli dál, ale automobilový průmysl to stále sleduje: Kromě Volkswagenu má QuantumScape nyní tři další partnery automobilky, kteří se přihlásili k testování baterií společnosti. Zatím jsou ty automobilky nejmenované.

Není těžké pochopit, proč se automobilky tak zajímají o technologii polovodičových baterií. Dnešní lithium-iontové baterie jsou obecně poměrně spolehlivé, ale jejich velikost, hmotnost a doba nabíjení je činí méně než ideálními pro elektromobily. A i když jsou požáry EV vzácné, bývají intenzivní a je obtížné je uhasit, částečně proto, že lithium-iontové baterie mohou hořet hodiny.

Baterie, na jejichž vývoji QuantumScape pracuje, se nazývají „pevné“, protože nepotřebují tekutý nebo gelový elektrolyt, který se nachází uvnitř stávajících baterií. Polovodičová baterie může být menší a lehčí než lithium-iontová baterie podobné kapacity a absence kapaliny uvnitř snižuje pravděpodobnost vznícení.

V prosinci 2020 slíbil generální ředitel QuantumScape Jagdeep Singh spolehlivou polovodičovou baterii ve velkém měřítku zhruba do poloviny dekády. Zde jsou některá z tvrzení, která učinil během a livestreamed prezentace prvních výsledků testů:

• Baterie QuantumScape by se mohly dobít z nuly na 80 % kapacity za pouhých 15 minut, což je asi polovina času, který vyžaduje většina lithium-iontových baterií EV.
• Elektromobil využívající baterie společnosti by měl až o 80 % větší dojezd než elektromobil napájený současnými lithium-iontovými bateriemi s podobnou hmotností.
• Bateriové články QuantumScape byly „schopné vydržet stovky tisíc mil“ v ​​širokém rozsahu teplot, včetně chladu až minus 22 Fahrenheit.

"Pokud QuantumScape dokáže dostat tuto technologii do hromadné výroby, má potenciál transformovat průmysl," řekl Stan Whittingham, spoluvynálezce lithium-iontové baterie a vítěz Nobelovy ceny za chemii za rok 2019, v tiskové zprávě QuantumScape.

Zdálo se to až příliš dobré, aby to byla pravda. Výzkumníci se po desetiletí bez úspěchu zabývali polovodičovými bateriemi.

Vynálezci čelili klíčové výzvě. Takové baterie byly náchylné k selhání kvůli dendritům – jehličkovitým strukturám, které se uvnitř tvoří, často během několika týdnů, které je mohou zkratovat a ukončit jejich životnost.

Klíčovou inovací QuantumScape je separátor vyrobený z proprietárního flexibilního keramického materiálu, který odolává dendritům a nemůže se vznítit. Pokud to funguje tak, jak bylo zamýšleno, polovodičové baterie by měly být schopny přežít tak dlouho jako typická lithium-iontová baterie při zachování všech očekávaných výhod.

QuantumScape je stále ještě nejméně několik let od toho, aby mohl hromadně vyrábět své baterie. Ale při laboratorním testování se zdá, že jeho technologie funguje.

V tomto testu živého vysílání v roce 2020, který zvýšil akcie společnosti, QuantumScape uvedl, že malý prototyp její baterie vydržel více než 800 cyklů nabíjení a vybíjení – zhruba tolik, kolik by baterie EV vydržela během své životnosti.

Ale tato testovací baterie byla zmenšená verze a dimenzování na baterii, která je připravena k použití v elektrických vozidlech, byl pomalý proces.

QuantumScape dokázalo zopakovat tento test 800 cyklů v loňském roce dvakrát s mírně zvětšenými bateriemi. Větší prošel 500 cykly v kole testování na začátku tohoto roku. Společnost je však ještě několik vývojových kol od dosažení prototypu v plné velikosti.

Dokončení kroků potřebných k tomu, aby byly baterie QuantumScape připraveny pro použití na silnici, bude trvat nejméně dva roky – a pravděpodobně i déle.

Jakmile aktuální prototyp splní práh testu 800 cyklů, bude společnost muset postavit a otestovat „vzorkovou“ baterii, která má téměř plnou velikost, ale stále není úplně taková, jakou plánuje nakonec sériově vyrábět.

Singh řekl CNBC v dubnovém rozhovoru, že V letošním roce bude připraven vzorek produktu, který bude zaslán Volkswagenu a dalším automobilovým partnerům společnosti k testování.

Pak přichází „vzorek B“, podobný svému předchůdci, ale vyrobený na prototypové montážní lince, s nástroji, které jsou podobné, ale menší a jednodušší než stroje, které QuantumScape plánuje použít na své případné plnohodnotné výrobní lince.

„Účelem vzorku A je, aby si zákazník mohl ověřit, že baterie může skutečně fungovat tak, jak fungovat má,“ řekl Singh. "Účelem vzorku B je pak vzít tuto baterii a použít ji k výrobě testovacích vozů."

Posledním krokem by byl finální prototyp, vzorek C, který má být vyroben pro sériovou montážní linku. Singh řekl, že v současné době očekává, že QuantumScape dodá vzorky C v roce 2024 nebo 2025.

Ale ani tyto první testovací vozy nebudou připraveny na silnici, řekl Singh. Místo toho budou důležitým milníkem pro společnost a její partnery v automobilovém průmyslu. Poté budou testovací vozy vyrobené s použitím těchto vzorových baterií C připraveny k výrobě.  

Tato kola vývoje, výroby a testování budou vyžadovat značné množství peněz.

Singh uvedl, že je přesvědčen, že QuantumScape má dostatek hotovosti – asi 1.3 miliardy dolarů ke konci března – na to, aby mohl dodat tyto baterie vzorku C svým automobilovým partnerům k testování. Bude však potřeba získat více peněz na vybudování továrny dostatečně velké, aby mohla dodávat automobilkám ve velkém.

Do té doby může mít konkurenci.

Toyota uvedla, že pracuje na vlastním vlastním vývoji vlastních polovodičových baterií a alespoň jeden další start-up – se sídlem v Coloradu Solidní síla, couval BMW a Ford Motor — je na dobré cestě začít vyrábět své vlastní polovodičové verze zhruba ve stejnou dobu.

Navýšit hotovost potřebnou pro továrnu by bylo v současném ekonomickém prostředí náročné, ale Singh si myslí, že získat peníze nebude těžké, jakmile budou mít investoři možnost řídit testovací vozidla poháněná bateriemi QuantumScape.

"Dobrou zprávou o kapitálových trzích v USA je, že pokud dokážete prokázat, že máte něco skutečného a že tržní příležitost je opravdu velká, pak je k dispozici spousta kapitálu," řekl Singh.