Zašto investitori QuantumScapea još uvijek čekaju nove baterije za EV

Prostor za električna vozila doživio je nekoliko impresivnih debija na burzi posljednjih godina, ali pokretanje baterija QuantumScape-a prvih nekoliko tjedana trgovanja bilo je izvanredno čak i prema standardima dionica električnih vozila.  

QuantumScape, koji je osnovan 2010., izašao je na berzu spajanjem s tvrtkom za stjecanje posebne namjene ili SPAC-om. Njegove dionice porasle su za 49% u prvom danu trgovanja u studenom 2020., a do 131.67. prosinca skočile su na 22 dolara - porast od preko 400% u manje od mjesec dana.

Taj je niz dao QuantumScapeu zapanjujuću procjenu od 54 milijarde dolara, potaknutu uzbuđenjem investitora zbog tehnologije čvrstih baterija tvrtke, tako nazvane jer uklanja zapaljivi tekući ili gel elektrolit koji se nalazi u današnjim litij-ionskim baterijama. Štoviše, tom auto divu to nije škodilo Volkswagen bio veliki investitor, ili da je Bill Gates također uzeo udio.

No, čini se da je hype koji je okružio tvrtku krajem 2020. godine gotovo presušio, a nekada usijane dionice pale su oko 92% svoje vrijednosti s tog rekordnog nivoa.

QuantumScape stoji pri visokim tvrdnjama koje je iznio 2020. i kaže da su njegove baterije još na pravom putu da krenu u proizvodnju za nekoliko godina. No, tvrtka se suočava s dugim, novčano intenzivnim putem testiranja. Konkurencija se samo pojačava, a Wall Street još uvijek čeka.

Investitori su možda krenuli dalje, ali automobilska industrija još uvijek promatra: osim Volkswagena, QuantumScape je rekao da sada ima još tri partnera proizvođača automobila koji su se prijavili za testiranje baterija tvrtke. Zasad su ti proizvođači automobila neimenovani.

Nije teško shvatiti zašto su proizvođači automobila toliko zainteresirani za tehnologiju čvrstih baterija. Današnje litij-ionske baterije općenito su prilično pouzdane, ali njihova veličina, težina i vrijeme punjenja čine ih manje nego idealnim za električna vozila. I dok su požari na električnim vozilima rijetki, obično su intenzivni i teško ih je ugasiti, dijelom zato što litij-ionske baterije mogu gorjeti satima.

Baterije na kojima QuantumScape radi na razvoju nazivaju se “solid state” jer im nije potreban tekući ili gel elektrolit koji se nalazi unutar postojećih baterija. Paket solid-state baterija može biti manji i lakši od litij-ionskog akumulatora sličnog kapaciteta, a nedostatak tekućine u njemu čini manje vjerojatnosti da će se zapaliti.

U prosincu 2020., izvršni direktor QuantumScapea Jagdeep Singh obećao je pouzdanu solid-state bateriju, u razmjeru, otprilike do sredine desetljeća. Evo nekih od tvrdnji koje je iznio tijekom a livestreamed prikaz ranih rezultata ispitivanja:

• Baterije QuantumScapea mogle bi se napuniti od nule do 80% kapaciteta za samo 15 minuta, otprilike upola manje vremena potrebnog za većinu litij-ionskih EV baterija.
• EV koji koristi baterije tvrtke imao bi do 80% veći domet nego onaj koji se napaja trenutnim litij-ionskim baterijama, slične težine.
• QuantumScapeove baterije bile su “sposobne izdržati stotine tisuća milja” u širokom rasponu temperatura, uključujući i nisku temperaturu od minus 22 Fahrenheita.

"Ako QuantumScape ovu tehnologiju može uvesti u masovnu proizvodnju, ima potencijal za transformaciju industrije", rekao je Stan Whittingham, suizumitelj litij-ionske baterije i dobitnik Nobelove nagrade za kemiju 2019. u priopćenju za javnost QuantumScapea.

Činilo se gotovo predobro da bi bilo istinito. Istraživači su desetljećima petljali s solid-state baterijama, ali bez uspjeha.

Izumitelji su se suočili s ključnim izazovom. Takve su baterije bile sklone kvaru zbog dendrita - igličastih struktura koje se formiraju iznutra, često za nekoliko tjedana, a koje ih mogu kratko spojiti i prekinuti njihov život.

Ključna inovacija QuantumScapea je separator izrađen od zaštićenog fleksibilnog keramičkog materijala koji je otporan na dendrite i ne može se zapaliti. Ako radi kako je predviđeno, solid-state baterije bi trebale biti sposobne preživjeti onoliko dugo koliko i tipična litij-ionska baterija uz zadržavanje svih prednosti kojima se nadamo.

QuantumScape je još barem nekoliko godina udaljen od mogućnosti masovne proizvodnje svojih baterija. Ali u laboratorijskom testiranju, čini se da njegova tehnologija funkcionira.

U tom testu livestreama iz 2020. koji je povećao dionice tvrtke, QuantumScape je rekao da je maleni prototip njegove baterije izdržao više od 800 ciklusa punjenja i pražnjenja – otprilike broj koji bi baterija EV-a izdržala tijekom svog životnog vijeka.

Ali ta je testna baterija bila smanjena verzija, a dimenzioniranje na bateriju koja je spremna za korištenje u električnim vozilima bio je spor proces.

QuantumScape je prošle godine uspio dvaput ponoviti test od 800 ciklusa s malo povećanim baterijama. Veći je prošao kroz 500 ciklusa u krugu testiranja ranije ove godine. Ali tvrtka je još nekoliko razvojnih krugova udaljena od postizanja prototipa pune veličine.

Koraci potrebni za pripremu baterija QuantumScapea za korištenje na cesti trebat će najmanje dvije godine — a vjerojatno i više — da se dovrše.

Nakon što trenutni prototip zadovolji testni prag od 800 ciklusa, tvrtka će morati izraditi i testirati bateriju “A sample” koja je gotovo pune veličine, ali još uvijek nije baš onakva kakvu planira masovno proizvoditi.

Singh je za CNBC u intervjuu za travanj rekao da je Uzorak proizvoda bit će spreman ove godine za slanje Volkswagenu i drugim automobilskim partnerima tvrtke na testiranje.

Zatim dolazi “B uzorak”, sličan svom prethodniku, ali proizveden na prototipnoj liniji za montažu, s alatom koji je sličan, ali manji i jednostavniji od strojeva koje QuantumScape planira koristiti na svojoj konačnoj proizvodnoj liniji punom brzinom.

“Svrha A uzorka je da kupac može potvrditi da baterija zapravo može raditi kako bi trebala raditi”, rekao je Singh. “Svrha uzorka B je da se ta baterija uzme i upotrijebi za izradu testnih automobila.”

Posljednji korak bio bi konačni prototip, C uzorak, koji će se izraditi za montažnu liniju u punoj mjeri. Singh je rekao da trenutno očekuje da će QuantumScape isporučiti C uzorke 2024. ili 2025. godine.

Ali čak ni ti prvi testni automobili neće biti spremni za put, rekao je Singh. Umjesto toga, oni će biti važna prekretnica za tvrtku i njezine partnere proizvođača automobila. Nakon toga, testni automobili napravljeni pomoću tih C baterija će biti spremni za proizvodnju.  

Ti krugovi razvoja, proizvodnje i testiranja zahtijevat će značajne količine novca.

Singh je rekao da je uvjeren da QuantumScape ima dovoljno novca - oko 1.3 milijarde dolara od kraja ožujka - da može isporučiti te C uzorke baterija svojim automobilskim partnerima na testiranje. Ali trebat će prikupiti više novca za izgradnju tvornice dovoljno velike da opskrbljuje proizvođače automobila u velikim količinama.

Do tada će možda imati konkurenciju.

Toyota je rekao da radi na razvoju vlastitih solid-state baterija unutar tvrtke i barem još jedan start-up - sa sjedištem u Coloradu Čvrsta snaga, uz potporu BMW i Ford Motor — je na pravom putu početi proizvoditi vlastite solid-state verzije otprilike u isto vrijeme.

U sadašnjem gospodarskom okruženju bilo bi teško prikupiti količinu novca potrebnog za tvornicu, ali Singh smatra da prikupljanje tog novca neće biti teško nakon što investitori budu imali priliku voziti testna vozila na baterije QuantumScape.

"Dobra vijest o američkim tržištima kapitala je da ako možete pokazati da imate nešto stvarno i da su tržišne prilike stvarno velike, onda je puno kapitala dostupno", rekao je Singh.