Kāpēc QuantumScape investori joprojām gaida jaunas EV baterijas

Elektrisko transportlīdzekļu telpā pēdējos gados ir notikušas dažas iespaidīgas debijas akciju tirgū, taču akumulators ir iedarbināts QuantumScape's Pirmās dažas tirdzniecības nedēļas bija ievērojamas pat pēc EV akciju standartiem.  

Uzņēmums QuantumScape, kas tika dibināts 2010. gadā, kļuva publiski pieejams, apvienojoties ar īpašam nolūkam dibinātu iegādes uzņēmumu jeb SPAC. Tās akcijas pirmajā tirdzniecības dienā 49. gada novembrī pieauga par 2020% un līdz 131.67. decembrim bija palielinājušās līdz USD 22 — tas ir vairāk nekā 400% pieaugums mazāk nekā mēneša laikā.

Šīs darbības rezultātā QuantumScape novērtēja 54 miljardus ASV dolāru, ko veicināja investoru satraukums par uzņēmuma cietvielu akumulatoru tehnoloģiju, ko tā sauc, jo tā novērš uzliesmojošu šķidrumu vai gēla elektrolītu, kas atrodams mūsdienu litija jonu akumulatoros. Vēl vairāk, tam auto gigantam tas nesāpēja Volkswagen bija nozīmīgs investors vai arī Bils Geitss bija uzņēmies akciju.

Taču ažiotāža, kas apņēma uzņēmumu 2020. gada beigās, šķiet, ir izsīkusi, un savulaik uzkarsušās akcijas no šī rekordaugstā līmeņa zaudēja aptuveni 92% no savas vērtības.

QuantumScape pieturas pie augstajiem apgalvojumiem, ko tas izteica 2020. gadā, un saka, ka tā akumulatori joprojām ir ceļā, lai pēc dažiem gadiem sāktu ražošanu. Taču uzņēmumam priekšā ir ilgs, naudas ietilpīgs testēšanas ceļš. Konkurence tikai saasinās, un Volstrīta joprojām gaida.

Investori, iespējams, ir virzījušies uz priekšu, taču automobiļu rūpniecība joprojām skatās: papildus Volkswagen QuantumScape teica, ka tam tagad ir trīs citi autoražotāju partneri, kuri ir parakstījušies, lai pārbaudītu uzņēmuma akumulatorus. Pagaidām šie autoražotāji nav nosaukti.

Nav grūti saprast, kāpēc autoražotājus tik ļoti interesē cietvielu akumulatoru tehnoloģija. Mūsdienu litija jonu akumulatori parasti ir diezgan uzticami, taču to izmērs, svars un uzlādes laiks padara tos par ideāli piemērotiem elektriskajiem transportlīdzekļiem. Un, lai gan EV ugunsgrēki ir reti, tie mēdz būt intensīvi un grūti nodzēsti, daļēji tāpēc, ka litija jonu akumulatori var degt stundām ilgi.

Baterijas, kuras QuantumScape izstrādā, sauc par “cietvielu”, jo tām nav nepieciešams šķidrums vai gēla elektrolīts, kas atrodas esošajos akumulatoros. Cietvielu akumulatoru komplekts var būt mazāks un vieglāks nekā līdzīgas ietilpības litija jonu akumulators, un, ja iekšpusē nav šķidruma, tie mazāk aizdegas.

2020. gada decembrī QuantumScape izpilddirektors Jagdeep Singh apsolīja, ka aptuveni desmitgades vidū tiks nodrošināts uzticams cietvielu akumulators. Šeit ir daži no apgalvojumiem, ko viņš izteica laikā livestreamed agrīno testu rezultātu prezentācija:

• QuantumScape akumulatori var uzlādēt no nulles līdz 80% jaudas tikai 15 minūtēs, kas ir aptuveni puse no laika, kas nepieciešams lielākajai daļai litija jonu EV akumulatoru.
• EV, izmantojot uzņēmuma akumulatorus, būtu līdz pat 80% lielāks nekā tādam, kuru darbina pašreizējie litija jonu akumulatori ar līdzīgu svaru.
• QuantumScape akumulatoru elementi "varēja izturēt simtiem tūkstošu jūdžu" plašā temperatūras diapazonā, tostarp pat līdz mīnus 22 Fārenheita temperatūrai.

"Ja QuantumScape var ieviest šo tehnoloģiju masveida ražošanā, tai ir potenciāls pārveidot nozari," QuantumScape paziņojumā presei sacīja Stans Vitingems, litija jonu akumulatora līdzizgudrotājs un 2019. gada Nobela prēmijas ieguvējs ķīmijā.

Tas šķita gandrīz pārāk labi, lai būtu patiesība. Pētnieki gadu desmitiem ilgi strādāja ar cietvielu akumulatoriem, bet bez panākumiem.

Izgudrotāji saskārās ar galveno izaicinājumu. Šādas baterijas bija pakļautas kļūmei dendritu dēļ — adatai līdzīgu struktūru dēļ, kas veidojas iekšpusē, bieži vien dažu nedēļu laikā, kas var izraisīt īssavienojumu un izbeigt to kalpošanas laiku.

QuantumScape galvenā inovācija ir separators, kas izgatavots no patentēta elastīga keramikas materiāla, kas iztur dendritus un nevar aizdegties. Ja tas darbojas, kā paredzēts, cietvielu akumulatoriem jāspēj darboties tikpat ilgi kā tipiskam litija jonu akumulatoram, vienlaikus saglabājot visas cerētās priekšrocības.

QuantumScape vēl ir vismaz daži gadi, lai varētu masveidā ražot baterijas. Bet laboratorijas pārbaudēs šķiet, ka tā tehnoloģija darbojas.

2020. gada tiešraides pārbaudē, kuras rezultātā uzņēmuma akciju vērtība strauji pieauga, QuantumScape teica, ka neliels tā akumulatora prototips izturēja vairāk nekā 800 uzlādes un iztukšošanas ciklus — tas ir aptuveni tāds skaits, kādu EV akumulators izturēs tā kalpošanas laikā.

Taču šis testa akumulators bija samazināta versija, un tā izmēra noteikšana līdz akumulatoram, kas ir gatavs lietošanai elektriskajos transportlīdzekļos, ir bijis lēns process.

QuantumScape spēja atkārtot šo 800 ciklu testu divas reizes pagājušajā gadā ar nedaudz palielinātām baterijām. Lielāks tests tika veikts 500 ciklos šī gada sākumā. Taču uzņēmumam vēl ir dažas attīstības kārtas, lai iegūtu pilna izmēra prototipu.

Darbības, kas nepieciešamas, lai QuantumScape akumulatorus sagatavotu lietošanai uz ceļa, prasīs vismaz divus gadus un, iespējams, vairāk.

Kad pašreizējais prototips sasniegs 800 ciklu pārbaudes slieksni, uzņēmumam būs jāizveido un jātestē “A parauga” akumulators, kas ir gandrīz pilna izmēra, taču joprojām nav gluži tāds, kādu tas plāno masveidā ražot.

Sings aprīlī intervijā CNBC pastāstīja, ka Produkta paraugs būs gatavs šogad, lai to nosūtītu Volkswagen un citiem uzņēmuma partneriem automobiļu jomā testēšanai.

Pēc tam nāk “B paraugs”, kas ir līdzīgs tā priekšgājējam, bet ražots uz prototipa montāžas līnijas, ar instrumentiem, kas ir līdzīgi, bet mazāki un vienkāršāki par mašīnām, kuras QuantumScape plāno izmantot savā iespējamajā pilna ātruma ražošanas līnijā.

"A parauga mērķis ir, lai klients varētu apstiprināt, ka akumulators patiešām var darboties tā, kā tam jādarbojas," sacīja Sings. "B parauga mērķis ir pēc tam paņemt šo akumulatoru un izmantot to, lai izgatavotu testa automašīnas."

Pēdējais solis būtu galīgais prototips, C paraugs, kas jāizgatavo pilna mēroga montāžas līnijai. Sings sacīja, ka pašlaik sagaida, ka QuantumScape piegādās C paraugus 2024. vai 2025. gadā.

Bet pat šīs pirmās testa automašīnas nebūs gatavas ceļam, sacīja Sings. Tā vietā tie būs nozīmīgs pavērsiens uzņēmumam un tā autoražotāju partneriem. Pēc tam testa automašīnas, kas izgatavotas, izmantojot šos C parauga akumulatorus, būs gatavas ražošanai.  

Šiem izstrādes, ražošanas un testēšanas posmiem būs nepieciešamas ievērojamas naudas summas.

Sings sacīja, ka ir pārliecināts, ka uzņēmumam QuantumScape ir pietiekami daudz skaidras naudas — aptuveni 1.3 miljardu dolāru marta beigās —, lai varētu piegādāt C parauga akumulatorus saviem automobiļu partneriem testēšanai. Taču tai būs jāiegūst vairāk naudas, lai uzbūvētu rūpnīcu, kas ir pietiekami liela, lai apgādātu automobiļu ražotājus plašā mērogā.

Līdz tam laikam tai būs konkurence.

Toyota ir paziņojis, ka strādā, lai izstrādātu savus cietvielu akumulatorus un vismaz vienu citu jaunuzņēmumu — Kolorādo. Cietā jauda, ko atbalsta BMW un Ford Motor — ir ceļā uz sāk ražot savas cietvielu versijas apmēram tajā pašā laikā.

Rūpnīcai nepieciešamās skaidrās naudas summas palielināšana pašreizējā ekonomiskajā vidē būtu sarežģīta, taču Sings uzskata, ka naudas iegūšana nebūs grūta, tiklīdz investoriem būs iespēja vadīt izmēģinājuma transportlīdzekļus, kurus darbina QuantumScape akumulatori.

"Labās ziņas par ASV kapitāla tirgiem ir tādas, ka, ja jūs varat pierādīt, ka jums ir kaut kas reāls un ka tirgus iespējas ir patiešām lielas, tad ir pieejams daudz kapitāla," sacīja Sings.