Bakit naghihintay pa rin ang mga namumuhunan ng QuantumScape para sa mga bagong baterya ng EV

Ang espasyo ng de-kuryenteng sasakyan ay nakakita ng ilang kahanga-hangang mga debut sa stock market sa mga nakaraang taon, ngunit ang pagsisimula ng baterya QuantumScape's Ang unang ilang linggo ng pangangalakal ay kapansin-pansin kahit na sa pamamagitan ng mga pamantayan ng EV stock.  

Ang QuantumScape, na itinatag noong 2010, ay naging pampubliko sa pamamagitan ng isang pagsasanib sa isang espesyal na layunin na kumpanya sa pagkuha, o SPAC. Ang stock nito ay tumaas ng 49% sa unang araw ng pangangalakal nito noong Nobyembre 2020 at umakyat sa pinakamataas na $131.67 noong Disyembre 22 — isang pagtaas ng mahigit 400% sa wala pang isang buwan.

Ang pagpapatakbong iyon ay nagbigay sa QuantumScape ng isang nakakaakit na $54 bilyon na pagpapahalaga, na pinalakas ng pananabik ng mga mamumuhunan sa solid-state na teknolohiya ng baterya ng kumpanya, na tinatawag na gayon dahil inaalis nito ang nasusunog na likido o gel electrolyte na matatagpuan sa mga bateryang lithium-ion ngayon. Higit pa rito, hindi nasaktan ang higanteng sasakyan na iyon Volkswagen ay isang pangunahing mamumuhunan, o na si Bill Gates ay kumuha din ng taya.

Ngunit ang hype na pumapaligid sa kumpanya noong huling bahagi ng 2020 ay tila natuyo, na ang dating mainit na stock ay bumaba ng humigit-kumulang 92% ng halaga nito mula sa mataas na rekord na iyon.

Naninindigan ang QuantumScape sa matataas na pag-aangkin na ginawa nito noong 2020 at sinasabing ang mga baterya nito ay nasa track pa rin upang makapasok sa produksyon sa loob ng ilang taon. Ngunit ang kumpanya ay nahaharap sa isang mahaba, cash-intensive na daan ng pagsubok sa hinaharap. Tumindi lamang ang kumpetisyon, at naghihintay pa rin ang Wall Street.

Maaaring lumipat na ang mga mamumuhunan, ngunit nanonood pa rin ang industriya ng sasakyan: Bilang karagdagan sa Volkswagen, sinabi ng QuantumScape na mayroon na itong tatlong iba pang mga kasosyo sa automaker na pumirma upang subukan ang mga baterya ng kumpanya. Sa ngayon, ang mga gumagawa ng kotse ay hindi pinangalanan.

Hindi mahirap makita kung bakit interesado ang mga automaker sa teknolohiya ng solid-state na baterya. Ang mga lithium-ion na baterya sa pangkalahatan ay lubos na maaasahan, ngunit ang laki, timbang at oras ng pag-recharge ng mga ito ay ginagawang mas mababa kaysa sa perpekto para sa mga de-kuryenteng sasakyan. At bagama't bihira ang mga sunog sa EV, malamang na matindi at mahirap patayin ang mga ito, sa bahagi dahil ang mga baterya ng lithium-ion ay maaaring masunog nang maraming oras.

Ang mga baterya na ginagawa ng QuantumScape ay tinatawag na "solid state" dahil hindi nila kailangan ang likido o gel electrolyte na matatagpuan sa loob ng mga kasalukuyang baterya. Ang solid-state na battery pack ay maaaring mas maliit at mas magaan kaysa sa lithium-ion na baterya pack na may katulad na kapasidad, at ang kawalan ng likido sa loob ay nagiging mas malamang na masunog ang mga ito.

Noong Disyembre 2020, nangako ang QuantumScape CEO Jagdeep Singh ng maaasahang solid-state na baterya, sa sukat, sa halos kalagitnaan ng dekada. Narito ang ilan sa mga pag-angkin na ginawa niya noong a livestreamed pagtatanghal ng mga resulta ng maagang pagsubok:

• Ang mga baterya ng QuantumScape ay maaaring mag-recharge mula sa zero hanggang 80% ng kapasidad sa loob lamang ng 15 minuto, halos kalahati ng oras na kinakailangan ng karamihan sa mga baterya ng lithium-ion EV.
• Ang isang EV na gumagamit ng mga baterya ng kumpanya ay magkakaroon ng hanggang 80% na higit na saklaw kaysa sa isang pinapagana ng kasalukuyang mga baterya ng lithium-ion, na may katulad na timbang.
• Ang mga cell ng baterya ng QuantumScape ay "may kakayahang tumagal ng daan-daang libong milya" sa malawak na hanay ng mga temperatura, kabilang ang kasing lamig ng minus 22 Fahrenheit.

"Kung makukuha ng QuantumScape ang teknolohiyang ito sa mass production, hawak nito ang potensyal na baguhin ang industriya," sabi ni Stan Whittingham, co-inventor ng lithium-ion na baterya at nagwagi ng 2019 Nobel Prize sa chemistry, sa isang press release ng QuantumScape.

Ito ay tila halos napakabuti upang maging totoo. Ang mga mananaliksik ay nakikipag-usap sa mga solid-state na baterya sa loob ng mga dekada, nang walang tagumpay.

Ang mga imbentor ay nahaharap sa isang pangunahing hamon. Ang mga naturang baterya ay madaling masira dahil sa mga dendrite — mga istrukturang tulad ng karayom ​​na nabubuo sa loob, kadalasan sa loob ng ilang linggo, na maaaring mag-short circuit sa kanila at magtapos ng kanilang buhay.

Ang pangunahing innovation ng QuantumScape ay isang separator na gawa sa isang proprietary flexible ceramic material na lumalaban sa mga dendrite at hindi masusunog. Kung ito ay gumagana ayon sa nilalayon, ang mga solid-state na baterya ay dapat na mabuhay hangga't isang tipikal na lithium-ion na baterya habang pinapanatili ang lahat ng inaasahang benepisyo.

Ang QuantumScape ay hindi bababa sa ilang taon pa ang layo para makapag-mass produce ng mga baterya nito. Ngunit sa pagsubok sa lab, lumalabas na gumagana ang teknolohiya nito.

Sa 2020 livestream test na iyon na nagpapataas ng stock ng kumpanya, sinabi ng QuantumScape na ang isang maliit na prototype ng baterya nito ay naka-hold para sa mahigit 800 cycle ng pag-charge at draining — halos ang bilang na titiisin ng baterya ng isang EV sa buong buhay nito.

Ngunit ang pansubok na baterya ay isang pinaliit na bersyon, at ang pagpapalaki ng hanggang sa isang baterya na handa nang gamitin sa mga de-kuryenteng sasakyan ay naging isang mabagal na proseso.

Nagawa ng QuantumScape na ulitin ang 800-cycle na pagsubok na iyon nang dalawang beses noong nakaraang taon na may bahagyang pinalaki na mga baterya. Ang isang mas malaki ay nagtagumpay sa 500 na mga cycle sa isang round ng pagsubok sa mas maaga sa taong ito. Ngunit ang kumpanya ay ilang higit pang mga round ng pag-unlad mula sa pagkamit ng isang buong laki na prototype.

Ang mga hakbang na kailangan upang maihanda ang mga baterya ng QuantumScape para sa on-the-road na paggamit ay tatagal ng hindi bababa sa dalawang taon — at malamang na higit pa — upang makumpleto.

Kapag naabot na ng kasalukuyang prototype ang 800-cycle test threshold, kakailanganin ng kumpanya na bumuo at subukan ang isang "Isang sample" na baterya na halos buong laki, ngunit hindi pa rin kung ano ang pinaplano nito na sa kalaunan ay mass produce.

Sinabi ni Singh sa CNBC sa isang panayam noong Abril na ang Isang sample na produkto ang magiging handa ngayong taon na ipapadala sa Volkswagen at sa iba pang mga automotive partner ng kumpanya para sa pagsubok.

Pagkatapos ay ang "B sample," na katulad ng hinalinhan nito ngunit ginawa sa isang prototype na assembly line, na may tooling na katulad ng, ngunit mas maliit at mas simple kaysa, sa mga makina na pinaplano ng QuantumScape na gamitin sa ganap na bilis ng produksyon na linya nito.

"Ang layunin ng sample ng A ay para ma-validate ng customer na ang baterya ay talagang gumagana ayon sa dapat itong gumana," sabi ni Singh. "Ang layunin ng sample ng B ay kunin ang bateryang iyon at gamitin ito sa paggawa ng mga pansubok na sasakyan."

Ang huling hakbang ay isang panghuling prototype, isang C sample, na gagawin para sa full-scale na assembly line. Sinabi ni Singh na kasalukuyan niyang inaasahan ang QuantumScape na maghahatid ng mga sample ng C sa 2024 o 2025.

Ngunit kahit na ang mga unang pagsubok na kotse ay hindi magiging handa para sa kalsada, sinabi ni Singh. Sa halip, magiging mahalagang milestone ang mga ito para sa kumpanya at sa mga kasosyo nito sa automaker. Pagkatapos, ang mga pagsubok na sasakyan na ginawa gamit ang mga C sample na baterya ay magiging handa para sa produksyon.  

Ang mga yugto ng pag-unlad, produksyon at pagsubok ay mangangailangan ng malaking halaga ng pera.

Sinabi ni Singh na tiwala siya na ang QuantumScape ay may sapat na pera - humigit-kumulang $1.3 bilyon sa katapusan ng Marso - upang maihatid ang mga C sample na baterya sa mga kasosyo sa automotive nito para sa pagsubok. Ngunit kakailanganin nitong makalikom ng mas maraming pera upang makapagtayo ng isang pabrika na sapat na malaki upang matustusan ang mga automaker sa laki.

Sa panahong iyon, maaari itong magkaroon ng kumpetisyon.

Toyota ay nagsabi na ito ay nagtatrabaho upang bumuo ng sarili nitong mga solid-state na baterya sa loob ng bahay, at hindi bababa sa isa pang start-up - nakabase sa Colorado Solid Power, na sinusuportahan ng BMW at Ford Motor — ay nasa track sa simulan ang paggawa ng sarili nitong mga solid-state na bersyon sa paligid ng parehong oras.

Ang pagtataas ng halaga ng cash na kailangan para sa isang pabrika ay magiging mahirap gawin sa kasalukuyang pang-ekonomiyang kapaligiran, ngunit iniisip ni Singh na hindi magiging mahirap ang paglikom ng pera kapag nagkaroon na ng pagkakataon ang mga mamumuhunan na magmaneho ng mga pansubok na sasakyan na pinapagana ng mga baterya ng QuantumScape.

"Ang magandang balita tungkol sa mga merkado ng kapital ng US ay kung maaari mong ipakita na mayroon kang isang bagay na totoo at ang pagkakataon sa merkado ay talagang malaki, kung gayon mayroong maraming magagamit na kapital," sabi ni Singh.